李光輝 蔣輝霞 蔣金巧 隨順濤 羅俊 陳敏

四川省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究設(shè)計(jì)院，四川成都

1 概述

天冬為中國(guó)藥典收錄的草藥，用于治陰虛發(fā)熱、肺癰、消渴等病癥。在道地藥材天冬的生產(chǎn)過(guò)程中，良好的水肥一體化技術(shù)管理措施，是實(shí)現(xiàn)天冬產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的重要保障。常用的水肥一體化措施主要包括：噴灌施用、微噴灌施用、滴灌施用等。天冬滴灌施肥系統(tǒng)在壓力作用下，把溶解后的肥液，通過(guò)防老化的PE 滴灌管等，滴入天冬根區(qū)，天冬在吸收水分的同時(shí)吸收養(yǎng)分，可大幅提高水分利用率和肥料利用率，具有節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能、省力等綜合比較優(yōu)勢(shì)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)少量多次施肥，可省肥30%~50%，可節(jié)省90%的灌溉施肥勞動(dòng)力。本文對(duì)天冬滴灌施肥涉及的過(guò)濾、洗管等生產(chǎn)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

2 合理選擇水源

根據(jù)天冬種植地實(shí)際，合理選擇水量、水質(zhì)滿足滴灌施肥系統(tǒng)正常工作要求的水源。

1）水量、水質(zhì)滿足天冬生長(zhǎng)及系統(tǒng)運(yùn)行要求。根據(jù)天冬種植農(nóng)藝措施、生長(zhǎng)特性、不同生長(zhǎng)期的水肥需求、降雨量、土壤類型、種植面積等多種影響因素，在綜合利用區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有水利基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌考慮、綜合調(diào)度，選擇水量滿足灌溉區(qū)域內(nèi)天冬各生長(zhǎng)期灌溉施肥要求的河流、水庫(kù)、塘堰、渠道、井水等水源。

2）因地制宜選擇修建蓄水池。為節(jié)約滴灌系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行管護(hù)成本，對(duì)于天冬種植區(qū)地形高差在15 m 以內(nèi)的，一般不需要修建蓄水池，可選用流量、揚(yáng)程滿足使用要求的水泵進(jìn)行加壓灌溉；對(duì)于天冬種植區(qū)地形高差較大的，可在區(qū)域內(nèi)最高處修建一個(gè)水量、水質(zhì)滿足要求的蓄水池，搭建重力滴灌系統(tǒng)進(jìn)行水肥施灌作業(yè)。

3 采用多級(jí)過(guò)濾

天冬滴灌施肥系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵是防堵塞，采用合適的過(guò)濾措施和過(guò)濾設(shè)備是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提條件。水源過(guò)濾措施是水肥一體化技術(shù)管理措施的重要組成部分，直接影響天冬滴灌施肥系統(tǒng)的運(yùn)行效果和建設(shè)質(zhì)量。初級(jí)過(guò)濾可采用砂石分離器、介質(zhì)過(guò)濾器，二級(jí)過(guò)濾可采用網(wǎng)式過(guò)濾器或疊片式過(guò)濾器?？筛鶕?jù)天冬滴灌施肥系統(tǒng)取水水源的水質(zhì)等實(shí)際情況，采用多級(jí)過(guò)濾措施，選擇合適的過(guò)濾器規(guī)格及其組合。

4 精確控制灌溉施肥量

天冬滴灌施肥系統(tǒng)通過(guò)擴(kuò)散過(guò)程和質(zhì)流過(guò)程，確保施入土壤的肥料被充分吸收。

1）精確控制灌溉量。天冬滴灌施肥系統(tǒng)可根據(jù)天冬不同生長(zhǎng)期的需水規(guī)律，精確控制灌溉時(shí)間、灌水量，保障適宜的土壤含水量、防止土壤板結(jié)?？刹捎迷谔於N植地里埋設(shè)張力計(jì)的方式，測(cè)量、監(jiān)控灌溉濕潤(rùn)的深度，有效防止過(guò)量灌溉或灌溉不足。

2）精確控制施肥量。天冬滴灌施肥系統(tǒng)可根據(jù)天冬不同生長(zhǎng)期的需肥規(guī)律，精確控制施肥時(shí)間、施肥量，可采用電導(dǎo)率儀測(cè)量、監(jiān)測(cè)天冬種植土壤溶液的電導(dǎo)率，有效防止過(guò)量施肥。在雨季土壤不缺水的情況下，一般等停雨后或土壤稍微干燥時(shí)，加快速度完成施肥作業(yè)，施肥后不洗管，等天氣晴朗后再洗管。

3）滴肥后洗管。天冬滴灌施肥系統(tǒng)工作時(shí)，先滴水一段時(shí)間，當(dāng)管道完全充滿水后再開(kāi)始天冬施肥作業(yè)，原則上施肥時(shí)間越長(zhǎng)越好。天冬施肥作業(yè)結(jié)束后繼續(xù)滴半小時(shí)清水，將管道內(nèi)殘留的肥液全部排出。通過(guò)滴肥后的洗管作業(yè)，可有效避免在滴頭處生長(zhǎng)藻類及微生物而導(dǎo)致滴頭堵塞情況的發(fā)生。

5 采用壓力補(bǔ)償式滴頭

滴頭是天冬滴灌施肥系統(tǒng)末端的灌水器。選擇滴頭流量主要考慮土質(zhì)因素，通常天冬種植土壤質(zhì)地越粘重，滴頭流量越小。滴頭常用的流量范圍1.0～10.0 L/h，雖然滴頭每秒的出水量很小，但可以通過(guò)延長(zhǎng)灌溉時(shí)間和增加滴頭數(shù)量來(lái)增加天冬灌溉供水量，以有效滿足天冬在各種氣候條件下的需水量。滴頭分為普通滴頭和壓力補(bǔ)償式滴頭。普通滴頭的流量與壓力成正比，通常在平地上使用。丘陵山區(qū)天冬種植地大多存在不同程度的高差，采用普通滴頭會(huì)導(dǎo)致出水不均勻，通常會(huì)出現(xiàn)高處水少、低處水多的情況。當(dāng)天冬種植區(qū)地形起伏高差大于3 m 時(shí)，可采用壓力補(bǔ)償式滴頭，以有效保證天冬灌溉管道各處的出水均勻一致。

6 科學(xué)規(guī)劃布置各級(jí)管路

綜合分析天冬種植區(qū)域地形地貌、地塊形狀、各輪灌片區(qū)、水源、加壓過(guò)濾系統(tǒng)相對(duì)位置，科學(xué)合理選擇管路及布置方式。地形較陡的區(qū)域，主管路可采用鋼管法蘭連接，間隔一定距離設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的支墩加以支撐，在轉(zhuǎn)彎的地方設(shè)置鎮(zhèn)墩，并在鋼管外表面涂防銹漆，延長(zhǎng)管路使用壽命。地形坡度較緩或地勢(shì)平坦的區(qū)域，主管路可采用HDPE 管熱熔連接，進(jìn)行管溝開(kāi)挖后地埋安裝，待完成管路通水試驗(yàn)后覆土回填壓實(shí)。天冬種植區(qū)域集中在道路一側(cè)時(shí)，可采用梳齒形布置，將主管路沿路布置；天冬種植區(qū)域均勻分布在主管路兩側(cè)時(shí)，可采用豐字形布置。各輪灌片區(qū)按天冬種植行距、株距、滴頭間距等，采用干管垂直主管、支管垂直干管、滴灌管垂直支管等方式科學(xué)合理布置干管、支管、滴灌管各級(jí)管路。

7 因地制宜選擇首部加壓方式

根據(jù)天冬滴灌施肥首部加壓系統(tǒng)位置、取水方式、取水水源類型等，選擇適合的首部加壓方式。首部加壓系統(tǒng)位置易被水淹且距離取水水源較遠(yuǎn)的，可采用潛水泵或水陸兩棲泵加壓；如果潛水泵安裝淹沒(méi)深度不夠，可采用前置小潛水泵與地面泵串聯(lián)安裝加壓；如果潛水泵安裝位置泥沙較重，可采用潛水泵+潛水泵集成裝置的安裝方式加壓，可有效避免泥沙淤積造成電機(jī)燒毀的情況；如從水庫(kù)等水位變化不大的水源取水，可采用地面泵加壓。

8 按需選擇起動(dòng)控制方式

根據(jù)天冬滴灌施肥系統(tǒng)裝機(jī)功率、用戶使用習(xí)慣、投資水平等綜合考慮起動(dòng)方式和控制方式。功率小于11 kW的，可采用直接起動(dòng)，不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊或損壞設(shè)備；功率大于11 kW 的，可采用軟起動(dòng)或變頻起動(dòng)，降低起動(dòng)電流以及對(duì)電網(wǎng)的沖擊；天冬種植輪灌區(qū)運(yùn)行工況變化較大的，可采用變頻起動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變頻節(jié)能運(yùn)行。對(duì)于要求操作簡(jiǎn)單的，可采用手動(dòng)按鈕控制或電腦組態(tài)監(jiān)控手動(dòng)/自動(dòng)控制；對(duì)于操作距離在100 m 以內(nèi)的，可通過(guò)安裝發(fā)射器和接收器，采用遙控控制；對(duì)于控制距離較遠(yuǎn)的，可采用手機(jī)App 操作控制，并實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)各運(yùn)行參數(shù)。

9 結(jié)語(yǔ)

道地藥材天冬水肥一體化生產(chǎn)主要涉及合理選擇水源、采用多級(jí)過(guò)濾、精確控制灌溉施肥量、采用壓力補(bǔ)償式滴頭等。通過(guò)因地制宜搭建天冬滴灌施肥系統(tǒng)，可大幅提高水肥利用率、保持適宜的土壤含水量、防止土壤板結(jié)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的天冬生產(chǎn)目標(biāo)，增加當(dāng)?shù)靥於N植戶、專業(yè)合作社等新型經(jīng)營(yíng)主體收入，助推天冬產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。