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潮汐式灌溉系统在温室中的应用研究 杨仁全 1 卓杰强 1 周增产 2 卜云龙 2 张晓文 1 1 北京市农业机械研究所 北京 100096 2 北京京鹏环球科技股份有限公司 北京 100094 摘 要 本文通过对潮汐灌溉栽培床 潮汐灌溉营养液监测调控设备和营养液循环再利用设备的分析 论述潮汐式灌溉系统工作原 理 同时通过对潮汐式灌溉在荷兰 英国和美国的温室中的应用进行分析 结合我国设施农业发展 提出我国潮汐式灌溉系统在温室 中的应用方向和发展趋势 潮汐式灌溉是一种节能 环保 高效的灌溉技术 将潮汐式灌溉应用于温室花卉及苗木的灌溉中 适应现 代农业的高效节能环保要求 根据作物生长的要求适时有效的灌溉 从而改善花卉及种苗的品质 提高产量 为改变我国花卉及苗木 业现有的高投入 低产出的现状提供设施保障 关键词 潮汐 灌溉系统 栽培床 温室 中图分类号 S233 74 0 引 言 潮汐式灌溉是针对营养液栽培提出的一种节水 高 效的新型灌溉技术 潮汐式灌溉 采用完全封闭的系统 水循环 水肥可以高效利用 能够达到 90 的利用率 避免肥水流失 入渗地下 污染水资源 植物生长速度 更快 提高设施利用率 国内外大量的试验研究表明 采用潮汐灌溉方式的 作物 其生长量明显优于人工浇灌方式 不但能降低坏 疽叶和皱折叶的发生 还可减少用水量达 33 提高水 分利用效率达 40 由于潮汐灌溉没有淋浴作用 还能 减少氮素使用量达 33 大大提高氮素的利用效率 1 潮汐式灌溉系统工作原理 潮汐灌溉系统 Ebb and flow system 起源于设施 栽培发达的荷兰 是针对盆栽植物的营养液栽培和容器 育苗所设计的底部给水的灌溉方式 该方式利用落差原 理 实现定时给水与施肥 潮汐灌溉特别适合盆栽花卉 的营养液栽培和容器育苗 其基本组成及工作原理如图 1 潮汐灌溉系统由潮汐灌溉栽培床 营养液循环系统 含营养液池 循环水泵 管路等 控制系统 栽培容 器 定植篮 4 大部分组成 收稿日期 修订日期 项目基金 北京市科学技术委员 会科技计划项目 潮汐式灌溉系统的研究与推 广 Z07020600290701 作者简介 杨仁全 1972 男 重庆南川人 高级工程师 硕士 从事设施 农业研究 北京市海淀区西三旗建材城西路 87 号 100096 kingpeng2020 通讯作者 卓杰强 1979 男 广西宾阳人 工程师 工学硕士 从事农业 工程研究 北京市海淀区西三旗建材城西路 87 号 100096 E mail zhuojq 图 1 潮汐灌溉系统原理图 Fig 1 Schematic of tidal irrigation system 将具有网状盆底的栽培容器 定植篮 置于潮汐灌 溉栽培床上 营养液从营养液池以专用循环水泵抽出送 至栽培床 将栽培床淹没约 20 30mm 的深度 约 10 15min 后 营养液因毛细作用而上升至栽培容器中基 质的表面 此时将营养液排出 使其再度流回营养液池 中 营养液还可在其它栽培床需水时再抽出 潮汐灌溉 和营养液膜灌溉 NFT 同样具有调整营养液 pH 值和 各种养分浓度的设备 但因营养液循环过程中易有作物 枝叶 基质等异物落入 所以需增加过滤系统 以免营 养液过度污浊 潮汐灌溉有以下优点 潮汐灌溉具有节水高效 完全封闭的系统循环 可以达到 90 以上的水肥利用率 潮汐灌溉作物生长速度快 每周苗龄可比传统育 苗方式至少提前 1 天 提高了设施利用率 潮汐灌溉方式避免了植物叶面产生水膜 使叶片 接受更多的光照和光合作用 促使蒸腾从根部吸收更多 的营养元素 潮汐灌溉可提供稳定的根部基质水气含量 避免 毛细根因靠近容器边部及底部干旱而死 潮汐灌溉使相对湿度容易控制 可保持作物叶面 干燥 减少化学药品的使用量 潮汐灌溉栽培床下非常干燥 无杂草生长 可减 少菌类滋生 潮汐灌溉可使管理成本降低 即使是以手动操作 进行营养液管理 一个人也可在 20 30min 内可完成 0 2hm 2 左右穴盘苗的灌溉 潮汐灌溉可以随时使用 不受品种 规格 时间 限制 为了保证良好的灌溉效果 潮汐灌溉系统对栽培床 的工作面要求较为严格 必须保证水分能自由地在灌溉 区流动 与此相似 当灌溉完成时栽培容器内多余的水 分必须回收到栽培床上 也就是从栽培容器回收到回液 箱中 栽培床表面必须非常水平才能确保水分在灌溉域 的良好浇灌 使所有栽培容器中的基质在同一时间加 湿 多余的水分在同一时刻回收 2 国外潮汐式灌溉在温室中的应用 2 1 荷兰 荷兰设施农业水平居于欧洲前列 注重高新技术成 果的推广和应用 大部分生产企业都普遍应用了无土栽 培技术 潮汐式灌溉技术 荷兰的潮汐灌溉技术比较发 达 潮汐灌溉系统营养液配比由计算机完成 当计算机 下达指令后 肥料自动配比机从雨水池抽进雨水 并严 格按指标和肥料混合 混合成的液体在同一时间象海水 涨潮一样涌出栽培床上 形成 30mm 高的肥水槽 使放 在上面栽培容器里的基质在同一时间 通过网状的容器 底部吸入肥料 10000m 2 的温室 栽培 20 万株盆花 一 个人操作 全过程只用 3 个小时 并且施肥精确 在我 国相应面积需要 10 个人 6 10 天才能完成 荷兰 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
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