摘要 就園林生產(chǎn)節(jié)水灌溉滴灌、微噴灌、人工點灌三種方式進行了正交試驗研究。采用方差分析方法，分析了試驗結(jié)果，總結(jié)出三種灌溉方式各自的優(yōu)勢和特點；并在溫室條件下對花卉植物節(jié)約水肥生產(chǎn)技術(shù)進行了試驗示范。為重慶市節(jié)水灌溉系統(tǒng)在溫室花卉生產(chǎn)上的應(yīng)用提供了科學依據(jù)；同時也對露地園林植物生產(chǎn)節(jié)約水肥起到一定的指導作用。
關(guān)鍵詞節(jié)水灌溉；溫室；正交試驗；方差分析
隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國，特別是發(fā)達國家都把發(fā)展節(jié)水灌溉作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。我國是世界上人均水資源短缺的國家之一，按照國際上常用的缺水標準，我國有2/3的國土面積屬于資源性缺水地區(qū)。我國用水總量中農(nóng)業(yè)用水占70%，而農(nóng)業(yè)90%的水用于農(nóng)作物灌溉。目前我國農(nóng)業(yè)灌溉有效水利用系數(shù)僅為0.45，而發(fā)達國家已經(jīng)達到0.7~0.8，甚至更高。我國在節(jié)水領(lǐng)域大有潛力可挖。近年來，在植物種植灌溉中各國都不同程度地重視了節(jié)水，從而促進了節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展。我國城市園林綠化大量地消耗著寶貴的水資源，許多專家學者疾聲呼吁，應(yīng)早日由“耗水型園林”向“節(jié)水型園林”方向發(fā)展，使城市綠化走上持續(xù)、健康的發(fā)展道路。對此，我們就節(jié)水灌溉系統(tǒng)在溫室花卉生產(chǎn)上的應(yīng)用進行了試驗研究。
1材料與方法
試驗植物為溫室新優(yōu)植物――盆栽新幾內(nèi)亞鳳仙（Impatiens×hawkerii）和優(yōu)美蕨（Nephrolepis sp.Schott）。滴灌和微噴灌系統(tǒng)均為以色列耐特菲姆公司技術(shù)生產(chǎn)的滴箭式滴灌系統(tǒng)和倒掛式微噴灌系統(tǒng)。滴灌采用高位水箱自壓滴灌，滴箭規(guī)格0.8L/h。每盆花卉安插1只滴箭；微噴灌采用水泵供水進行壓力灌溉，微噴頭規(guī)格150L/h。微噴頭布置間距為3m×3m；人工點灌采用水泵供水管道輸水，人工手持灌水軟管逐盆點灌。實行灌溉與施肥一體化，人工控制灌溉時間和灌溉周期。
試驗參照盆花產(chǎn)品等級標準GB/T18247.2-2000，觀測指標及權(quán)重（見表1、表2）。各指標滿分均為10分，綜合得分為各指標得分乘以相應(yīng)權(quán)重的總和。
試驗選取灌水量（A）和灌水周期（B）2個因子，每個因子設(shè)3個水平，試驗結(jié)果選取L9（34）正交表進行極差和方差分析，且正交表第3~4列極差較大者所在列為A、B因子的交互作用列A×B，剩余列作空列誤差（見表3~5）。
2結(jié)果與分析
經(jīng)過2003~2006年共3年多的試驗，其結(jié)果及方差分析見表3~5。
試驗結(jié)果表明，新幾內(nèi)亞鳳仙滴灌最優(yōu)工程平均U優(yōu)=7.57，略高于表中最高7.42，表明通過縮短滴灌灌溉周期雖可提高其產(chǎn)品質(zhì)量，但增長幅度不大；最優(yōu)微噴灌方式為A1B3，灌水量與灌水周期對其生長影響不大，但它們的交互作用影響較顯著的主要原因可能是用微噴灌很難確保每盆新幾內(nèi)亞風仙的實際灌水量；人工點灌最優(yōu)日均人工點灌灌水量界于40~50mL。灌水量和灌水周期對其生長有顯著影響，在實際的生產(chǎn)中，從節(jié)水的角度看，可以采用A2B1和A1B2的人工點灌灌溉方式。從節(jié)省勞動力的角度看，宜采用A1B2的人工點灌灌溉方式。
優(yōu)美蕨滴灌最佳組合為A1B1，滴灌灌水周期和灌水量對優(yōu)美蕨的生長都有顯著影響；微噴灌最優(yōu)組合為A1B2，灌水量對其生長有顯著影響；人工點灌最優(yōu)組合為A1B2，灌水量對其生長影響特別顯著，灌水周期影響顯著。
2.1不同灌溉方式的植物生長情況比較
由圖1可知，灌水量和灌水周期以及它們的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙生長的影響程度因灌溉方式的不同而不同。滴灌灌水周期對新幾內(nèi)亞鳳仙生長的影響較顯著，灌水量次之，灌水量與灌水周期的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長有一定影響；微噴灌對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長影響不大，相對而言，灌水量與灌水周期的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長占主要地位，灌水周期次之，灌水量影響最小；人工點灌灌水量和灌水周期對新幾內(nèi)亞鳳仙生長的都有顯著影響，灌水量與灌水周期的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長基本無影響。所以確定灌水量和灌水周期時應(yīng)根據(jù)灌溉方式和生產(chǎn)實際情況而定。總體而言，人工點灌較適合其生長，滴灌次之，微噴灌較不適合。
由圖2可知，采用自壓滴灌的優(yōu)美蕨枝葉健壯、色澤油綠及尺寸均勻一致，未見葉片枯黃病變，品質(zhì)明顯改善，商品價值較大提高；而采用微噴灌和人工點灌的優(yōu)美蕨冠幅基本相同，雖較自壓滴灌的優(yōu)美蕨冠幅平均大10%~30%，但枝葉較軟弱，色澤淡綠，且有少量葉片枯黃，商品性略差。
2.2不同灌溉方式的投資比較
自壓滴箭式滴灌系統(tǒng)需投資約3萬元/hm2，采用微噴灌系統(tǒng)需投資約1.5萬元/hm2，而采用人工點灌系統(tǒng)僅需投資約4 500元/hm2。因此，雖然滴灌、微噴灌在省工、省時方面具有明顯優(yōu)勢，但從節(jié)省初期投資，發(fā)揮重慶市勞動力資源優(yōu)勢的角度來看，人工點灌只要進一步研究準確控制人工點灌灌水量的方法和裝置，仍不失為一種與當前社會經(jīng)濟水平相適應(yīng)的節(jié)水灌溉生產(chǎn)方式。
2.3不同灌溉方式的節(jié)水、節(jié)肥比較
盆栽新幾內(nèi)亞鳳仙采用自壓滴箭式滴灌系統(tǒng)，整個試驗期（90d）最優(yōu)灌溉制度（A2B1）的用水量為2 160mL/盆；采用微噴灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B3）的整個試驗期用水量為6 750mL/盆；采用人工點灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B2）的整個試驗期用水量為3 780mL/盆。
盆栽優(yōu)美蕨采用自壓滴箭式滴灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B1）的整個試驗期（90d）用水量為2 100mL/盆；采用微噴灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B3）的整個試驗期用水量為12 860 mL/盆；采用人工點灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B2）的整個試驗期用水量為5 143mL/盆。簡單來說，微噴灌比自壓滴灌用水量大5倍多，而人工點灌仍然比自壓滴灌用水量約大2倍多。
用水量差異的原因是：溫室中花卉苗木均采用盆栽，采用微噴灌時大量的灌溉水噴灑到了花盆外面，致使灌溉水的有效利用率不到50%，整個生育期比自壓滴灌用水量大3倍多。而人工點灌灌溉周期雖然較長，但每次灌水量大，灌溉時灌水量難以準確控制，往往發(fā)生盆底滲漏和盆面溢水浪費。在我們較嚴格控制下，整個生育期用水仍然比自壓滴灌用水量多約2倍。自壓滴灌，根據(jù)作物的需水特點、盆體大小、培養(yǎng)基質(zhì)特性和氣候等因素，選擇了合理的灌水器，制定了科學的灌溉制度（一次灌水量、灌水持續(xù)時間、灌水周期），不僅使培養(yǎng)基質(zhì)處于較佳濕潤狀態(tài)，利于植物生長，而且避免了水分的盆底滲漏和盆面溢水損失，使灌溉水的有效利用率大大提高，自壓滴灌灌溉水的有效利用率超過了85%。由于滴灌系統(tǒng)和微噴灌系統(tǒng)實施了“水肥一體化”，節(jié)水也意味著節(jié)肥。
3結(jié)論
3.1高位水箱自壓滴灌節(jié)能、節(jié)水、節(jié)肥
滴灌因其不發(fā)生盆底滲漏和盆面溢水，所以無水肥浪費現(xiàn)象。灌溉用水有效利用率達到85%以上，較其他灌溉方式節(jié)約用水50%以上。
3.2微噴灌系統(tǒng)可兼顧灌溉和增濕降溫
溫室中采用倒掛式微噴灌系統(tǒng)，既可用于灑水灌溉，也可在高溫季節(jié)配合溫室通風換氣系統(tǒng)，以實現(xiàn)降溫的目的；或者在需要增加溫室內(nèi)濕度的情況下用于增濕。
3.3人工點灌系統(tǒng)投資省、故障少
人工點灌系統(tǒng)投資不到滴灌和微噴灌的1/10，主要由水泵、輸水硬管和灌水軟管組成，故障少，維修方便。
4參考文獻
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[2] 李慶東.試驗設(shè)計[M].重慶：西南農(nóng)業(yè)大學出版社，2001.
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[5] 吳普特，牛文全.節(jié)水灌溉與自動控制技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2002.
[6] 李永海.設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉微灌技術(shù)在溫室中的應(yīng)用[J].河北農(nóng)業(yè)，2006（8）：21.
[7] 趙有彪，馮樂濤.滲灌高效節(jié)水灌溉實驗研究[J].甘肅科技，2007（5）：212-214.
[8] 陳雅靜.設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉微灌技術(shù)在溫室中的應(yīng)用[J].科技資訊，2007（10）：121.
[9] 戴星，謝守勇，何炳輝，等.基于PLC的溫室控制系統(tǒng)的研究[J].農(nóng)機化研究，2007（1）：129-132.
關(guān)鍵詞節(jié)水灌溉；溫室；正交試驗；方差分析
隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國，特別是發(fā)達國家都把發(fā)展節(jié)水灌溉作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。我國是世界上人均水資源短缺的國家之一，按照國際上常用的缺水標準，我國有2/3的國土面積屬于資源性缺水地區(qū)。我國用水總量中農(nóng)業(yè)用水占70%，而農(nóng)業(yè)90%的水用于農(nóng)作物灌溉。目前我國農(nóng)業(yè)灌溉有效水利用系數(shù)僅為0.45，而發(fā)達國家已經(jīng)達到0.7~0.8，甚至更高。我國在節(jié)水領(lǐng)域大有潛力可挖。近年來，在植物種植灌溉中各國都不同程度地重視了節(jié)水，從而促進了節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展。我國城市園林綠化大量地消耗著寶貴的水資源，許多專家學者疾聲呼吁，應(yīng)早日由“耗水型園林”向“節(jié)水型園林”方向發(fā)展，使城市綠化走上持續(xù)、健康的發(fā)展道路。對此，我們就節(jié)水灌溉系統(tǒng)在溫室花卉生產(chǎn)上的應(yīng)用進行了試驗研究。
1材料與方法
試驗植物為溫室新優(yōu)植物――盆栽新幾內(nèi)亞鳳仙（Impatiens×hawkerii）和優(yōu)美蕨（Nephrolepis sp.Schott）。滴灌和微噴灌系統(tǒng)均為以色列耐特菲姆公司技術(shù)生產(chǎn)的滴箭式滴灌系統(tǒng)和倒掛式微噴灌系統(tǒng)。滴灌采用高位水箱自壓滴灌，滴箭規(guī)格0.8L/h。每盆花卉安插1只滴箭；微噴灌采用水泵供水進行壓力灌溉，微噴頭規(guī)格150L/h。微噴頭布置間距為3m×3m；人工點灌采用水泵供水管道輸水，人工手持灌水軟管逐盆點灌。實行灌溉與施肥一體化，人工控制灌溉時間和灌溉周期。
試驗參照盆花產(chǎn)品等級標準GB/T18247.2-2000，觀測指標及權(quán)重（見表1、表2）。各指標滿分均為10分，綜合得分為各指標得分乘以相應(yīng)權(quán)重的總和。
試驗選取灌水量（A）和灌水周期（B）2個因子，每個因子設(shè)3個水平，試驗結(jié)果選取L9（34）正交表進行極差和方差分析，且正交表第3~4列極差較大者所在列為A、B因子的交互作用列A×B，剩余列作空列誤差（見表3~5）。
2結(jié)果與分析
經(jīng)過2003~2006年共3年多的試驗，其結(jié)果及方差分析見表3~5。
試驗結(jié)果表明，新幾內(nèi)亞鳳仙滴灌最優(yōu)工程平均U優(yōu)=7.57，略高于表中最高7.42，表明通過縮短滴灌灌溉周期雖可提高其產(chǎn)品質(zhì)量，但增長幅度不大；最優(yōu)微噴灌方式為A1B3，灌水量與灌水周期對其生長影響不大，但它們的交互作用影響較顯著的主要原因可能是用微噴灌很難確保每盆新幾內(nèi)亞風仙的實際灌水量；人工點灌最優(yōu)日均人工點灌灌水量界于40~50mL。灌水量和灌水周期對其生長有顯著影響，在實際的生產(chǎn)中，從節(jié)水的角度看，可以采用A2B1和A1B2的人工點灌灌溉方式。從節(jié)省勞動力的角度看，宜采用A1B2的人工點灌灌溉方式。
優(yōu)美蕨滴灌最佳組合為A1B1，滴灌灌水周期和灌水量對優(yōu)美蕨的生長都有顯著影響；微噴灌最優(yōu)組合為A1B2，灌水量對其生長有顯著影響；人工點灌最優(yōu)組合為A1B2，灌水量對其生長影響特別顯著，灌水周期影響顯著。
2.1不同灌溉方式的植物生長情況比較
由圖1可知，灌水量和灌水周期以及它們的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙生長的影響程度因灌溉方式的不同而不同。滴灌灌水周期對新幾內(nèi)亞鳳仙生長的影響較顯著，灌水量次之，灌水量與灌水周期的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長有一定影響；微噴灌對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長影響不大，相對而言，灌水量與灌水周期的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長占主要地位，灌水周期次之，灌水量影響最小；人工點灌灌水量和灌水周期對新幾內(nèi)亞鳳仙生長的都有顯著影響，灌水量與灌水周期的交互作用對新幾內(nèi)亞鳳仙的生長基本無影響。所以確定灌水量和灌水周期時應(yīng)根據(jù)灌溉方式和生產(chǎn)實際情況而定。總體而言，人工點灌較適合其生長，滴灌次之，微噴灌較不適合。
由圖2可知，采用自壓滴灌的優(yōu)美蕨枝葉健壯、色澤油綠及尺寸均勻一致，未見葉片枯黃病變，品質(zhì)明顯改善，商品價值較大提高；而采用微噴灌和人工點灌的優(yōu)美蕨冠幅基本相同，雖較自壓滴灌的優(yōu)美蕨冠幅平均大10%~30%，但枝葉較軟弱，色澤淡綠，且有少量葉片枯黃，商品性略差。
2.2不同灌溉方式的投資比較
自壓滴箭式滴灌系統(tǒng)需投資約3萬元/hm2，采用微噴灌系統(tǒng)需投資約1.5萬元/hm2，而采用人工點灌系統(tǒng)僅需投資約4 500元/hm2。因此，雖然滴灌、微噴灌在省工、省時方面具有明顯優(yōu)勢，但從節(jié)省初期投資，發(fā)揮重慶市勞動力資源優(yōu)勢的角度來看，人工點灌只要進一步研究準確控制人工點灌灌水量的方法和裝置，仍不失為一種與當前社會經(jīng)濟水平相適應(yīng)的節(jié)水灌溉生產(chǎn)方式。
2.3不同灌溉方式的節(jié)水、節(jié)肥比較
盆栽新幾內(nèi)亞鳳仙采用自壓滴箭式滴灌系統(tǒng)，整個試驗期（90d）最優(yōu)灌溉制度（A2B1）的用水量為2 160mL/盆；采用微噴灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B3）的整個試驗期用水量為6 750mL/盆；采用人工點灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B2）的整個試驗期用水量為3 780mL/盆。
盆栽優(yōu)美蕨采用自壓滴箭式滴灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B1）的整個試驗期（90d）用水量為2 100mL/盆；采用微噴灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B3）的整個試驗期用水量為12 860 mL/盆；采用人工點灌系統(tǒng)，最優(yōu)灌溉制度（A1B2）的整個試驗期用水量為5 143mL/盆。簡單來說，微噴灌比自壓滴灌用水量大5倍多，而人工點灌仍然比自壓滴灌用水量約大2倍多。
用水量差異的原因是：溫室中花卉苗木均采用盆栽，采用微噴灌時大量的灌溉水噴灑到了花盆外面，致使灌溉水的有效利用率不到50%，整個生育期比自壓滴灌用水量大3倍多。而人工點灌灌溉周期雖然較長，但每次灌水量大，灌溉時灌水量難以準確控制，往往發(fā)生盆底滲漏和盆面溢水浪費。在我們較嚴格控制下，整個生育期用水仍然比自壓滴灌用水量多約2倍。自壓滴灌，根據(jù)作物的需水特點、盆體大小、培養(yǎng)基質(zhì)特性和氣候等因素，選擇了合理的灌水器，制定了科學的灌溉制度（一次灌水量、灌水持續(xù)時間、灌水周期），不僅使培養(yǎng)基質(zhì)處于較佳濕潤狀態(tài)，利于植物生長，而且避免了水分的盆底滲漏和盆面溢水損失，使灌溉水的有效利用率大大提高，自壓滴灌灌溉水的有效利用率超過了85%。由于滴灌系統(tǒng)和微噴灌系統(tǒng)實施了“水肥一體化”，節(jié)水也意味著節(jié)肥。
3結(jié)論
3.1高位水箱自壓滴灌節(jié)能、節(jié)水、節(jié)肥
滴灌因其不發(fā)生盆底滲漏和盆面溢水，所以無水肥浪費現(xiàn)象。灌溉用水有效利用率達到85%以上，較其他灌溉方式節(jié)約用水50%以上。
3.2微噴灌系統(tǒng)可兼顧灌溉和增濕降溫
溫室中采用倒掛式微噴灌系統(tǒng)，既可用于灑水灌溉，也可在高溫季節(jié)配合溫室通風換氣系統(tǒng)，以實現(xiàn)降溫的目的；或者在需要增加溫室內(nèi)濕度的情況下用于增濕。
3.3人工點灌系統(tǒng)投資省、故障少
人工點灌系統(tǒng)投資不到滴灌和微噴灌的1/10，主要由水泵、輸水硬管和灌水軟管組成，故障少，維修方便。
4參考文獻
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