潮汐式灌溉系統(tǒng)在溫室中的應(yīng)用研究 楊仁全 1 卓杰強(qiáng) 1 周增產(chǎn) 2 卜云龍 2 張曉文 1 1 北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所 北京 100096 2 北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司 北京 100094 摘 要 本文通過(guò)對(duì)潮汐灌溉栽培床 潮汐灌溉營(yíng)養(yǎng)液監(jiān)測(cè)調(diào)控設(shè)備和營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)再利用設(shè)備的分析 論述潮汐式灌溉系統(tǒng)工作原 理 同時(shí)通過(guò)對(duì)潮汐式灌溉在荷蘭 英國(guó)和美國(guó)的溫室中的應(yīng)用進(jìn)行分析 結(jié)合我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展 提出我國(guó)潮汐式灌溉系統(tǒng)在溫室 中的應(yīng)用方向和發(fā)展趨勢(shì) 潮汐式灌溉是一種節(jié)能 環(huán)保 高效的灌溉技術(shù) 將潮汐式灌溉應(yīng)用于溫室花卉及苗木的灌溉中 適應(yīng)現(xiàn) 代農(nóng)業(yè)的高效節(jié)能環(huán)保要求 根據(jù)作物生長(zhǎng)的要求適時(shí)有效的灌溉 從而改善花卉及種苗的品質(zhì) 提高產(chǎn)量 為改變我國(guó)花卉及苗木 業(yè)現(xiàn)有的高投入 低產(chǎn)出的現(xiàn)狀提供設(shè)施保障 關(guān)鍵詞 潮汐 灌溉系統(tǒng) 栽培床 溫室 中圖分類號(hào) S233 74 0 引 言 潮汐式灌溉是針對(duì)營(yíng)養(yǎng)液栽培提出的一種節(jié)水 高 效的新型灌溉技術(shù) 潮汐式灌溉 采用完全封閉的系統(tǒng) 水循環(huán) 水肥可以高效利用 能夠達(dá)到 90 的利用率 避免肥水流失 入滲地下 污染水資源 植物生長(zhǎng)速度 更快 提高設(shè)施利用率 國(guó)內(nèi)外大量的試驗(yàn)研究表明 采用潮汐灌溉方式的 作物 其生長(zhǎng)量明顯優(yōu)于人工澆灌方式 不但能降低壞 疽葉和皺折葉的發(fā)生 還可減少用水量達(dá) 33 提高水 分利用效率達(dá) 40 由于潮汐灌溉沒(méi)有淋浴作用 還能 減少氮素使用量達(dá) 33 大大提高氮素的利用效率 1 潮汐式灌溉系統(tǒng)工作原理 潮汐灌溉系統(tǒng) Ebb and flow system 起源于設(shè)施 栽培發(fā)達(dá)的荷蘭 是針對(duì)盆栽植物的營(yíng)養(yǎng)液栽培和容器 育苗所設(shè)計(jì)的底部給水的灌溉方式 該方式利用落差原 理 實(shí)現(xiàn)定時(shí)給水與施肥 潮汐灌溉特別適合盆栽花卉 的營(yíng)養(yǎng)液栽培和容器育苗 其基本組成及工作原理如圖 1 潮汐灌溉系統(tǒng)由潮汐灌溉栽培床 營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng) 含營(yíng)養(yǎng)液池 循環(huán)水泵 管路等 控制系統(tǒng) 栽培容 器 定植籃 4 大部分組成 收稿日期 修訂日期 項(xiàng)目基金 北京市科學(xué)技術(shù)委員 會(huì)科技計(jì)劃項(xiàng)目 潮汐式灌溉系統(tǒng)的研究與推 廣 Z07020600290701 作者簡(jiǎn)介 楊仁全 1972 男 重慶南川人 高級(jí)工程師 碩士 從事設(shè)施 農(nóng)業(yè)研究 北京市海淀區(qū)西三旗建材城西路 87 號(hào) 100096 kingpeng2020 通訊作者 卓杰強(qiáng) 1979 男 廣西賓陽(yáng)人 工程師 工學(xué)碩士 從事農(nóng)業(yè) 工程研究 北京市海淀區(qū)西三旗建材城西路 87 號(hào) 100096 E mail zhuojq 圖 1 潮汐灌溉系統(tǒng)原理圖 Fig 1 Schematic of tidal irrigation system 將具有網(wǎng)狀盆底的栽培容器 定植籃 置于潮汐灌 溉栽培床上 營(yíng)養(yǎng)液從營(yíng)養(yǎng)液池以專用循環(huán)水泵抽出送 至栽培床 將栽培床淹沒(méi)約 20 30mm 的深度 約 10 15min 后 營(yíng)養(yǎng)液因毛細(xì)作用而上升至栽培容器中基 質(zhì)的表面 此時(shí)將營(yíng)養(yǎng)液排出 使其再度流回營(yíng)養(yǎng)液池 中 營(yíng)養(yǎng)液還可在其它栽培床需水時(shí)再抽出 潮汐灌溉 和營(yíng)養(yǎng)液膜灌溉 NFT 同樣具有調(diào)整營(yíng)養(yǎng)液 pH 值和 各種養(yǎng)分濃度的設(shè)備 但因營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)過(guò)程中易有作物 枝葉 基質(zhì)等異物落入 所以需增加過(guò)濾系統(tǒng) 以免營(yíng) 養(yǎng)液過(guò)度污濁 潮汐灌溉有以下優(yōu)點(diǎn) 潮汐灌溉具有節(jié)水高效 完全封閉的系統(tǒng)循環(huán) 可以達(dá)到 90 以上的水肥利用率 潮汐灌溉作物生長(zhǎng)速度快 每周苗齡可比傳統(tǒng)育 苗方式至少提前 1 天 提高了設(shè)施利用率 潮汐灌溉方式避免了植物葉面產(chǎn)生水膜 使葉片 接受更多的光照和光合作用 促使蒸騰從根部吸收更多 的營(yíng)養(yǎng)元素 潮汐灌溉可提供穩(wěn)定的根部基質(zhì)水氣含量 避免 毛細(xì)根因靠近容器邊部及底部干旱而死 潮汐灌溉使相對(duì)濕度容易控制 可保持作物葉面 干燥 減少化學(xué)藥品的使用量 潮汐灌溉栽培床下非常干燥 無(wú)雜草生長(zhǎng) 可減 少菌類滋生 潮汐灌溉可使管理成本降低 即使是以手動(dòng)操作 進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液管理 一個(gè)人也可在 20 30min 內(nèi)可完成 0 2hm 2 左右穴盤苗的灌溉 潮汐灌溉可以隨時(shí)使用 不受品種 規(guī)格 時(shí)間 限制 為了保證良好的灌溉效果 潮汐灌溉系統(tǒng)對(duì)栽培床 的工作面要求較為嚴(yán)格 必須保證水分能自由地在灌溉 區(qū)流動(dòng) 與此相似 當(dāng)灌溉完成時(shí)栽培容器內(nèi)多余的水 分必須回收到栽培床上 也就是從栽培容器回收到回液 箱中 栽培床表面必須非常水平才能確保水分在灌溉域 的良好澆灌 使所有栽培容器中的基質(zhì)在同一時(shí)間加 濕 多余的水分在同一時(shí)刻回收 2 國(guó)外潮汐式灌溉在溫室中的應(yīng)用 2 1 荷蘭 荷蘭設(shè)施農(nóng)業(yè)水平居于歐洲前列 注重高新技術(shù)成 果的推廣和應(yīng)用 大部分生產(chǎn)企業(yè)都普遍應(yīng)用了無(wú)土栽 培技術(shù) 潮汐式灌溉技術(shù) 荷蘭的潮汐灌溉技術(shù)比較發(fā) 達(dá) 潮汐灌溉系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)液配比由計(jì)算機(jī)完成 當(dāng)計(jì)算機(jī) 下達(dá)指令后 肥料自動(dòng)配比機(jī)從雨水池抽進(jìn)雨水 并嚴(yán) 格按指標(biāo)和肥料混合 混合成的液體在同一時(shí)間象海水 漲潮一樣涌出栽培床上 形成 30mm 高的肥水槽 使放 在上面栽培容器里的基質(zhì)在同一時(shí)間 通過(guò)網(wǎng)狀的容器 底部吸入肥料 10000m 2 的溫室 栽培 20 萬(wàn)株盆花 一 個(gè)人操作 全過(guò)程只用 3 個(gè)小時(shí) 并且施肥精確 在我 國(guó)相應(yīng)面積需要 10 個(gè)人 6 10 天才能完成 荷蘭 STAL 2 Beijing Kingpeng International Hi Tech Corporation Beijing 100094 China Abstract Based on the tidal irrigation planting beds tidal irrigation control equipment to monitor the nutrient solution and nutrient solution recycling equipment analysis tidal irrigation system on the working principle At the same time analysis of the application of the Netherlands the United Kingdom and the United States of tidal irrigation in the greenhouse combined with facilities for agricultural development in China put forward the direction of the application and development trends of the China s tidal irrigation system in the greenhouse Tidal irrigation is a tidal energy saving environmental protection and efficient irrigation technology Irrigation tidal greenhouse flowers and nursery stock used in irrigation the meet the needs of modern agriculture and high performance energy saving environmental protection requirements in accordance with the requirements of crop irrigation timely and effective thus improving Flower and seed quality increase production to change the status of flowers and nursery stock industry in China s existing high input low output of the provision of facilities for the protection Keywords tide irrigation systems flood benches greenhouse