李 強(qiáng) ,雷 俊 ,張 婷
(1.蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅蘭州730021;2.定西市氣象局,甘肅定西743000;3.甘肅省氣象信息與技術(shù)裝備保障中心,甘肅蘭州730020)
自動(dòng)滲灌花盆可用來(lái)完成自動(dòng)儲(chǔ)水灌溉,有效的節(jié)時(shí)、節(jié)水、節(jié)約能源。由于普通花盆耗水量大,而且需要及時(shí)澆水,在無(wú)人照料的情況下作物會(huì)因缺水而死亡。而且由于灌溉時(shí)的灌水量和時(shí)間不確定,灌溉往往不均勻?;ㄅ枳詣?dòng)灌溉技術(shù),自動(dòng)化裝置節(jié)約人工照料時(shí)間,減少因人工照料不周造成花卉死亡,具有很強(qiáng)的應(yīng)用和推廣前景。
從物理狀態(tài)來(lái)看,可將土壤水分按照毛細(xì)管水、束縛水以及重力水進(jìn)行劃分。毛細(xì)管水可分為毛細(xì)管懸著水和毛細(xì)管上升水,主要是在毛細(xì)管力作用下,形成對(duì)土壤粒間毛細(xì)管水分的有效保持。其中,毛細(xì)管懸著水是在灌溉或者降雨后,土壤中所吸收水分,并能夠長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存于毛細(xì)管孔隙。而毛細(xì)管上升水主要是在毛細(xì)管力作用下,土壤層以下的地下水以毛細(xì)管孔隙方向?yàn)橹敢粩嗌仙乃?。由于吸附于毛?xì)管的土壤力度不足,導(dǎo)致根毛可輕易吸收毛細(xì)管水,在某種程度上為植物根系吸水提供了來(lái)源。重力水擁有較高水分飽和度的土壤,通過(guò)對(duì)重力的有效利用,可實(shí)現(xiàn)土壤顆粒間的空隙自上而下地進(jìn)行水分的移動(dòng)。該部分水對(duì)花卉植物本身益處不大,對(duì)土壤中大孔隙形成占據(jù),土壤中原有空氣遭受排擠,嚴(yán)重抑制了植物根系呼吸及生長(zhǎng)。束縛水主要指的是土壤膠體或者土壤顆粒的親水表面所吸附的水分,一般被植物吸收并利用的可能性不大。經(jīng)過(guò)一系列分析,證明毛細(xì)管水對(duì)花卉有百利無(wú)一害。
此次研究主要采用以下設(shè)計(jì)方案,一種自動(dòng)儲(chǔ)水式滲灌技術(shù)。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看,主要包括花盆、水位控制裝置、儲(chǔ)水體、灌溉管。在花盆盆體外側(cè)壁上設(shè)置有儲(chǔ)水體,盆腔內(nèi)設(shè)有水位控制裝置和滲灌管(見(jiàn)圖1),儲(chǔ)水體通過(guò)連接滲灌管與花盆內(nèi)部相同,花盆底部設(shè)有排水孔,頂部設(shè)有加水口??赏ㄟ^(guò)一條縫或者一個(gè)孔,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)水體與花盆內(nèi)墻的有效連接,水槽可以是兩個(gè),也可以是一個(gè),或環(huán)繞在所述盆體的四周或位于盆體的內(nèi)腔中央。為了均勻地控制滲水,花盆盆體的內(nèi)腔底部設(shè)有吸水材料墊層。為了防止栽培基質(zhì)進(jìn)入水槽內(nèi),并增強(qiáng)吸水材料吸水的均勻性,上述內(nèi)腔底部的吸水材料墊層延伸至水槽與花盆內(nèi)腔的連接間隙中。
圖1
一是將儲(chǔ)水體設(shè)置于花盆外側(cè),可根據(jù)容量判斷儲(chǔ)存水量,通過(guò)儲(chǔ)水體與滲灌管的連接間隙,將水分滲透于栽培基質(zhì)中,確?;ㄅ鑳?nèi)植物能夠長(zhǎng)時(shí)間處于濕潤(rùn)狀態(tài),可減少人工灌溉次數(shù),除了可應(yīng)用于花卉灌溉之外,還可在市政建設(shè)中廣泛應(yīng)用,可極大地減少對(duì)人力、物力及財(cái)力的過(guò)度消耗。自動(dòng)儲(chǔ)水式滲灌技術(shù)在家庭或者單位中的應(yīng)用,可有效避免無(wú)節(jié)制澆水所帶來(lái)的環(huán)境污染及水資源浪費(fèi)問(wèn)題,即使人們長(zhǎng)時(shí)間外出,仍可進(jìn)行持續(xù)性的滲灌,避免花卉植物的干枯。
二是基于自動(dòng)儲(chǔ)水式滲灌技術(shù)的花盆,通常在底部設(shè)有相應(yīng)的排水孔,可通過(guò)排水孔將花盆內(nèi)多余水分進(jìn)行有效排出,避免因盆內(nèi)過(guò)量積水所導(dǎo)致的花卉爛根問(wèn)題,大可消除儲(chǔ)水體在未全面密閉狀態(tài)下花盆內(nèi)腔水分的大量聚積,降低澇害發(fā)生的幾率。此外,花卉種植者仍可在空閑之余進(jìn)行噴淋,避免澇害的發(fā)生。
三是排水孔在花盆底部的有效設(shè)置,使花盆不通氣的問(wèn)題得以有效解決,使之能夠適合植物生長(zhǎng)的水汽平衡。
四是由于水槽與花盆內(nèi)腔之間的連接間隙可以設(shè)計(jì)成多孔陶瓷板,這樣既可以保證水分的通過(guò),又可以阻擋培養(yǎng)介質(zhì)進(jìn)入到水槽中。
一方面,自動(dòng)儲(chǔ)水式滲灌技術(shù)在花卉灌溉中的應(yīng)用,將盆內(nèi)土壤濕度控制在適宜范圍之內(nèi),為花卉植物打造良好的生長(zhǎng)環(huán)境,在有效節(jié)約水資源和人工照料時(shí)間的同時(shí),還能在某種程度上避免因長(zhǎng)時(shí)間缺乏人工照料,而導(dǎo)致花卉根系潰爛死亡;另一方面,有助于花卉苗木品質(zhì)的全面提升,有效縮短了植物生長(zhǎng)成材周期,為花卉品質(zhì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
但從該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用范圍來(lái)看,目前無(wú)法達(dá)到全面覆蓋,缺乏對(duì)不同條件下同種植物的不同生長(zhǎng)環(huán)境的研究,只針對(duì)某種植物的生長(zhǎng)周期和其對(duì)土壤造成的影響進(jìn)行研究,缺乏系統(tǒng)化規(guī)范體系。
隨著人們生活水平的提高,花卉已成為家庭美化生活、陶冶情操的一種消費(fèi)品。但長(zhǎng)期以來(lái)給花澆水卻是費(fèi)心費(fèi)力的事情。澆水過(guò)多容易造成積水和滲漏損失,澆水過(guò)少容易造成干旱,在較長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人照料的情況下還會(huì)因缺水導(dǎo)致花卉死亡,是影響家庭養(yǎng)花成活及美觀的主要原因。自動(dòng)儲(chǔ)水式滲灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)花盆自動(dòng)灌溉,節(jié)約人工照料時(shí)間,減少因人工照料不周造成的花卉生長(zhǎng)不良及死亡現(xiàn)象,具有很強(qiáng)的實(shí)用性和推廣前景。