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一、技術(shù)簡介
日光溫室膜面集雨微灌施肥技術(shù)是利用日光溫室膜面的集水效應(yīng)蓄集雨水,配套灌溉施肥設(shè)備,開展設(shè)施無公害農(nóng)業(yè)的旱作集雨農(nóng)業(yè)的方法。該技術(shù)可有效提高水肥的利用和轉(zhuǎn)化效率,是干旱、半干旱地區(qū)發(fā)展日光溫室蔬菜生產(chǎn)解決用水短缺的一條行之有效的途徑。也為發(fā)展節(jié)灌農(nóng)業(yè),實(shí)現(xiàn)溫室蔬菜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了技術(shù)支撐。
其核心技術(shù)為以日光溫室膜面作為集雨面,采用“日光溫室膜面集雨+水窖+微灌施肥系統(tǒng)設(shè)備”的應(yīng)用模式。利用日光溫室膜面集水,水窖蓄水,棚內(nèi)微灌施肥,形成以集(蓄)、微灌、施肥為一體的集雨微灌施肥集成技術(shù)。即山地梯田建造日光溫室時(shí),采用膜面集水、水窖貯存、滴灌供水的聯(lián)體設(shè)計(jì)。即在日光溫室的前屋面貼地處修建深20cm,寬40cm的混凝土集水槽,集水槽稍向水窖方向傾斜,在棚內(nèi)和棚外一端修建水窖兩眼,形成棚面集水——防滲導(dǎo)引槽——水窖——滴滲灌的聯(lián)體構(gòu)筑。棚膜底邊修集流槽,雨水通過集流槽流入溫室窖、池。經(jīng)測定,膜面的臨界產(chǎn)流降雨量為1.2mm,其平均集水效率為90%以上,提高了降水的集流利用率。其主要技術(shù)為建棚時(shí),同時(shí)開挖集流槽,集流槽按5%的坡降用模子或磚做成寬30cm,深15—20cm的集流槽,棚內(nèi)修建底位水池,設(shè)計(jì)為4m×1m×1.5m的長方形,并鋪設(shè)防滲膜;水槽出水口處與水窖沉淀池相連,池上加蓋。我省日光溫室一般長為50m,膜寬8m,扣膜后實(shí)際膜寬7m,膜面積350m2,1mm降雨可蓄水0.3m3,按年降雨400mm計(jì),一年按6個(gè)月扣膜計(jì)算,降雨200mm,可蓄水60m3。
二、技術(shù)規(guī)程
1、日光溫室建設(shè)指標(biāo)及修建標(biāo)準(zhǔn)
?。?)日光溫室選址。日光溫室應(yīng)選在地勢平坦,日照時(shí)間長,土層深厚,質(zhì)地適中,交通便利的地域。
?。?)溫室性能指標(biāo)
保溫性能。冬季最低氣溫應(yīng)保持在10-12℃以上,室外出現(xiàn)-25℃左右極端低溫時(shí),室內(nèi)最低氣溫至少應(yīng)維持在5℃以上。
采光性能。冬至前后的晴天中午,保證后屋面內(nèi)側(cè)全部能受到光照,溫室中部1m高處的水平照度達(dá)到室外光照的70%以上。
穩(wěn)固性能。能承受當(dāng)?shù)刈畈焕暮奢d組合(包括雪、風(fēng)等)約25-35kg/m2。
土壤性能。土壤疏松、深厚、無鹽漬化,土壤無污染。
(3)結(jié)構(gòu)參數(shù)
方位。溫室坐北朝南,東西走向或南偏西5°。
長度及跨度、溫室長以50m為宜??缍?m。
背高3.5m。
前屋面形狀及角度,棚體為拱圓形,底角60°。腰角30°,頂角13°。
后屋面仰角及厚度。仰角38°,水平投影距離1.4m,后屋面厚度0.7m以上。
后墻高度及厚度,高2.8m,墻基厚1.2m,墻背1m。
?。?)日光溫室建造
我省日光溫室通常采用中無柱鋼竹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
?、僦?。土墻體溫室修建,應(yīng)按后墻及山墻厚度兩邊各放寬10cm,然后撒白灰線,挖40cm深,1.4m寬的地基,夯實(shí)找平,用椽打墻,后墻與山墻要連在一起筑,避免縫隙透風(fēng)。
②立鋼架。按3.6m間距安裝鋼架,底部由一個(gè)水泥底座焊接,后層面中間用16#鋼筋焊接,東西拉8#鐵絲11道,并在壓鋼架間用2.4m長竹桿每0.5m一根,每間7排,大竹桿用扎絲固定在鐵絲上,前屋面東西拉19道8#鐵絲,每0.5m綁一排撐膜小竹桿,每間7排。
?、垆伾w后屋面。先鋪木板、木板上端壓住脊梁,下端插入后墻內(nèi)側(cè)不少于15cm,再填充作物秸稈壓實(shí),厚度不少于40cm,最后壓土,抹一層草泥。
④覆蓋棚膜。霜凍前選無風(fēng)晴天覆蓋棚膜,棚膜的長度應(yīng)超過東西山墻1米以上,寬度以棚面上端留0.8米通風(fēng)口和下端壓住集流槽為宜。覆蓋棚膜時(shí),最好在棚膜上端用烙合的方法壓入一條壓膜帶(使壓膜帶不和棚膜粘連),棚膜上端和壓膜帶一起固定于距脊梁0.8米的拱桿和竹板子上,東西端卷入高梁秸或木條,在兩端拉緊棚膜,固定在山墻外側(cè)。
?、莞采w棚膜后,在竹板間拉上壓膜線,上端固定在脊梁上,下端固定在集流槽預(yù)埋件地錨上。
?、薷采w通風(fēng)口,通風(fēng)口棚膜上端通過草泥壓于后屋面上端,下端要求壓住棚膜50cm,扒縫通風(fēng)。
2、集流槽的建造
?。?)用磚或混凝土建集流槽用來收集前屋面雨水。
?。?)集流槽要有一定坡降,建水窖的一端低,另一端高。
?。?)修建集流槽時(shí),根據(jù)棚長靈活掌握,剛開始建成瓦溝狀,20米后建成槽狀,隨著距水窖越近,槽逐漸加深。
3、蓄水池和水窖的建設(shè)指標(biāo)及修建標(biāo)準(zhǔn)
(1)蓄水池的建造標(biāo)準(zhǔn)。棚內(nèi)修建蓄水池,設(shè)計(jì)為4m×1m×1.5m的長方形,并鋪設(shè)防滲膜,以防止水分滲漏。
?。?)水窖的建造標(biāo)準(zhǔn)
①水窖的構(gòu)造。由窖身、窖口和窖蓋三部分組成。
?、陂_挖。在畫好的兩圓之間豎直下挖0.8米深。同時(shí)在中間小圓上填高0.2米并夯實(shí)。挖好的環(huán)狀坑底面已是窖身半球與井口連接處。削半球土模應(yīng)按投計(jì)窖的尺寸進(jìn)行。
?、巯魍聊?土模削好后應(yīng)成為窖口內(nèi)模直徑0.5米圓柱體;半球體周圍是寬0.5米的平臺(tái),將削好的土模用廢袋子蓋好,以免撞壞或水份蒸發(fā),接著開挖窖身圓柱部分的土模槽。沿著半球體邊緣向下豎直搗挖成深4.2-5.6米,寬6厘米的環(huán)土槽。
?、芑炷翝仓?。按先澆槽,后澆球面再澆窖口的順序進(jìn)行。槽內(nèi)澆筑每層厚20cm,搗固密實(shí)。球面澆筑用抹予將混凝土貼在土模上及時(shí)拍打直至密實(shí),窖口澆筑用抹子將混凝土貼上每次澆筑高30cm,可分多次完成。澆筑時(shí)要注意預(yù)埋進(jìn)水管,并預(yù)留安裝提水泵的孔。
?、莼靥詈粚?shí)。澆筑三天后回填土至地面高?;靥钜謱雍粚?shí)沿圓均勻升高。夯填時(shí)埋上進(jìn)水管。
?、尥诮选慕芽诔鐾?,當(dāng)圓柱部分達(dá)l米深時(shí)要進(jìn)行砂漿開挖。半圓球部分襯砌,由下而上進(jìn)行。用抹子將混凝土帖在土壁上拍打密實(shí),每層斜高30cm,沿圓周逐漸完成,在圓柱部分連接處預(yù)留3厘米寬的空隙。澆筑三天后用“預(yù)縮砂漿”把空隙填滿,并用力打?qū)?,接著砂漿抹面。
?、咭r砌混凝土和砂漿?;炷翗?biāo)號(hào)采用150號(hào),水泥為425普通硅酸鹽水泥,石子為河灘礫石用4×4厘米篩子過篩,砂子為粗中砂,含泥量石子不大于1%,砂子不大于3%,配合比按澆筑部位選用,材料用量每立方米水泥250公斤、石子1230公斤、砂子730公斤。窖口和窖身下部的半圓球是把混凝土貼在土模上,水灰比0.65為宜,窖身中部土模槽水灰比0.75為宜。
防滲部位砂漿抹面兩遍,第一遍水泥、砂于重量比1:3,第二遍1:2。方法是第一遍用鋼抹貼漿,木抹壓勻毛面即可,待第二天進(jìn)行第二遍,混凝土和砂漿拌和均勻,用鋼抹貼漿并壓光。
?、嘟焉w。可混凝土預(yù)制和木制,專人管理使用,小孩或非正常人不要開啟使用,以免事故的發(fā)生。
4、灌溉施肥系統(tǒng)的組成。一套完整的灌溉系統(tǒng)由水源工程、首部控制樞紐、輸配水管道、灌水器四部分組成。首部控制樞紐由電機(jī)、水泵、過濾器、施肥器、控制和量測設(shè)備(壓力調(diào)節(jié)閥、分流閥、水表等組成)。輸配水管道由管網(wǎng)、即有干管、支管、毛管構(gòu)成。灌水器安裝在毛管上的滴頭或噴頭。
以農(nóng)戶小規(guī)模經(jīng)營為主,適合溫室栽培的微灌施肥系統(tǒng)形式:
?、賳闻镂⒐嗍┓氏到y(tǒng)??刂泼娣e在0.5—2畝,支管鋪設(shè)于地表,毛管鋪設(shè)于地膜下,每行作物一條毛管。使用離心泵或潛水泵,配套電機(jī)0.75-2.2千瓦,每畝設(shè)備費(fèi)用1000元,使用年限5-7年。
?、诙喙芭镙喠魑⒐嗍┓氏到y(tǒng)。適合早春作物栽培,棚間距小,多為南北走向。這種形式可減少首部設(shè)備投入。支管垂直于棚縱向鋪設(shè)在地表,毛管于棚縱向平行鋪設(shè)。首部水泵和電機(jī)的配置與單棚水窖、蓄水池或機(jī)井等微灌施肥系統(tǒng)相同。過濾器外側(cè)接軟管,使用時(shí)依次輪流與拱棚的支管連接。
?、酆鈮杭泄┧峙镒怨艿喂嗍┓氏到y(tǒng)。適合于大面積蔬菜集中種植區(qū)。首部水源充足,配套動(dòng)力大,并可安裝變頻調(diào)速器和其他自動(dòng)控制設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供水。各個(gè)大棚安裝水閥和施肥設(shè)備,根據(jù)種植作物品種實(shí)施各自的施肥方案。
5、微灌施肥系統(tǒng)的主要施肥方法及所需設(shè)備
?。?)施肥罐法。利用分流原理,不需外加動(dòng)力設(shè)備。適合溫室面積在0.5-2畝之間,施肥罐容積約30L,配套水泵流量5-10m3/hr,揚(yáng)程15m左右,電機(jī)動(dòng)力0.75-1.5千瓦。施肥罐一般用塑料或中性玻璃鋼制成,罐的容積依據(jù)施肥面積、單位面積施肥量和罐中溶液濃度而定。計(jì)算公式如下:
Ct=Fr×A/C
式中:Ct----施肥罐容積(L)
Fr----每次施肥時(shí)單位面積施肥量(kg/ha2)
A----施肥面積(ha2)
C----罐中溶液濃度(kg/L)
(2)文丘里器施肥法。利用射流原理,將文丘里施肥器與調(diào)壓閥并聯(lián)。各種規(guī)格的文丘里器都有相應(yīng)參數(shù),在選擇使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是如果系統(tǒng)流量小于所選用文丘里管的最小通過流量,或通過文丘里管的流量超過其*流量,出現(xiàn)汽化時(shí),要根據(jù)系統(tǒng)流量和壓力選擇合適的系統(tǒng)流量。二是應(yīng)考慮對系統(tǒng)造成的壓力損失的影響,在系統(tǒng)入口處設(shè)置控制閥和壓力表以調(diào)節(jié)施肥時(shí)的壓力。三是由于文丘里管在*吸入量時(shí)對系統(tǒng)所造成的水頭損失*,因此,通過文丘里管的流量控制在稍大于最小通過流量,穩(wěn)定吸肥的狀態(tài)下。
?。?)微重力自壓施肥法。在溫室中架高一儲(chǔ)水罐,將肥料放入敞開的儲(chǔ)水罐中溶化,肥液經(jīng)過濾后,靠水的重力滴入土壤。
(4)灌溉施肥系統(tǒng)的過濾設(shè)備。為防止系統(tǒng)堵塞,灌溉水必須經(jīng)過凈化處理。常用的有沙礫過濾器、離心式過濾器、篩網(wǎng)過濾器和疊片過濾器。沙礫過濾器和離心式過濾器用于大、中型系統(tǒng)的初級(jí)過濾。篩網(wǎng)過濾器在水質(zhì)良好時(shí)用于末級(jí)過濾,當(dāng)水質(zhì)不良時(shí)可接在沙礫過濾器或離心式過濾器之后也作為末級(jí)過濾器使用,一般選擇120目以上規(guī)格。疊片過濾器可用于初級(jí)和終級(jí)濾,一般選擇120目以上規(guī)格。
6、技術(shù)模式與配套措施
?。?)根據(jù)生產(chǎn)條件,選擇適宜的微灌方式,以加肥灌溉為核心技術(shù),同時(shí),實(shí)施地膜或者生物覆蓋地表,增施有機(jī)肥,確定合理灌溉制度和科學(xué)施肥方案,適當(dāng)減氮、增磷、補(bǔ)鉀,施用微量元素肥料,以達(dá)到提高產(chǎn)量和品質(zhì)的目的。
?。?)在蔬菜設(shè)施栽培條件下,主要采取膜下滴灌施肥技術(shù),作物生長前、后期土壤水分含量宜控制在田間持水量的60-70%和70-90%之間,配兌肥料養(yǎng)分N:P2O5:K2O比例應(yīng)分別控制在1:1:1和2:1:3左右,灌溉肥液離子濃度在500-1500毫克/升之間。
三、注意事項(xiàng)
日光溫室膜面集雨微灌施肥技術(shù)作為我省新推廣的旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)新技術(shù),在實(shí)施過程中應(yīng)注意的主要問題:
一是防滲導(dǎo)引槽——水窖——滴滲灌的聯(lián)體構(gòu)筑工程應(yīng)嚴(yán)格按照工程設(shè)施要求進(jìn)行修建,特別是導(dǎo)引槽應(yīng)有一定的坡降,以利于蓄水;
二是灌溉施肥設(shè)備有多種類型,應(yīng)按照自身經(jīng)濟(jì)狀況及溫室大小、灌溉定額等綜合考慮設(shè)計(jì)方案。根據(jù)我省實(shí)際,我們認(rèn)為,微重力自壓施肥法、文丘里施肥器法是較為適合我省實(shí)際的灌溉施肥方法。同時(shí),根據(jù)我省實(shí)際,灌溉過濾設(shè)備設(shè)置十分必要,以疊片過濾器可用于初級(jí)和終級(jí)濾較好。滴灌管各地也可根據(jù)實(shí)際進(jìn)行選擇。
三是目前,我省還沒有一套適合溫室灌溉施肥的肥料配方,各實(shí)施單位可根據(jù)各地實(shí)際,制定適合各自實(shí)際的溫室灌溉施肥的肥料配方。
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