自动水肥灌溉系统在垂直绿化上的应用

成林阳

【摘要】随着城市绿化面积的不断增加，以及城市水资源的短缺，节水滴灌技术得到了广泛的应用。作者从事立体绿化研发设计、施工工作多年，根据工作中的实际情况，通过介绍滴灌技术的优缺点、目前垂直绿化中存在的主要问题，分析了滴灌技术在垂直绿化上的应用。

【关键字】滴灌系统；滴灌技术；垂直绿化；

前言

城市绿化在改善城市生态环境质量、美化市容、调节城市生态平衡中发挥着主导作用。因此，城市绿化状况应经成为衡量城市文明和城市现代化的重要标志。但是目前城市的用地较为紧张，不能满足单一的城市绿地面积的扩增，因此发展垂直绿化是解决此问题的有效方法之一。然而，水是生命之源，是植物生长的必要条件。垂直绿化顾名思义，就是利用各种植物垂直于立面、墙体或者支架上，形成立体景观的美化效果。于是灌溉就成为养护中非解决不可的一个问题。

杭震家[1]等经过三年的探索，选择了世界最先进的微喷技术，滴灌系统就是微喷技术类型之一。滴灌技术解决了垂直绿化的灌溉问题，达到了省工、省力、省水、降低成本，并且为植物的生长提供了一个良好的小环境。从而提高了社会效益和经济效益。

1. 滴灌系统的概况

滴灌系统是指灌溉水通过沿配水管道安装的滴头或渗透，以间断或连续的水滴或细流的形式缓慢地水滴到土壤表面的灌水方法。是以低张力态水分供应方式对每株作物供水，以充分满足作物蒸散的需要。这种灌溉方式在供水和节省劳力方面以及农业技术和经济方面都有其独特的优势[2]。

1.1 滴灌系统的应用现状

近10年来，滴灌技术在我国的发展越来越快，应用的范围也越来越广。滴灌系统目前主要应用大田、温室大棚、果园及绿化带和垂直绿化等。随着滴灌技术的发展，滴灌的应用领域出现了一些新的变化势头，由温室大棚室内小单元滴灌向室外露地的大单元滴灌扩展；由平地大面积滴灌向山区陡地发展；由蔬菜滴灌向多种经济作物滴灌延伸：由农场集中大面积向农村小面积分散发展 滴灌由原来的高附加值作物向一般经济作物普及。此外，公路、铁路沿线和荒漠风沙治理绿化也开始陆续采用滴灌，滴灌还进一步应用在城市绿地林木屋顶花园等非农领域，尽管用量较少，但却为滴灌的今后推广提供了更为广阔的市场切入点[3]。滴灌系统在垂直绿化中得到了越来越广泛的应用。

1.2 滴灌系统的优缺点

滴管系统具有以下几个方面的优点：

（1） 节约灌溉水量。因为滴灌是只供给植物所需的水量，所以可有效地降低灌溉水的损失和运行费用；

（2） 节省垂直绿化管理的费用。滴灌只对植物的根系供水，能保证土壤表面干燥，这样可减少杂草，易于管理。另外，肥料和杀虫剂等可注入灌溉水中施用，不需要另外喷洒，节省了很多劳动力，通过滴灌也增强了对施肥地点和时间的控制，大大提高了施肥的效率；

（3） 灌水均匀。滴灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水量，灌水均匀度高，均匀度一般高达80%-90%[4]。

同时，滴灌系统在应用中也存在一定的缺点：

（1） 滴灌系统的成本高。由于滴灌系统需要大量的管道和净化水的过滤设备，所以成本较大。另外，由于植物的间距不同，管道的数量也不同，这些因素都影响成本。一般情况下，滴灌系统的投资要比喷灌和淹灌系统高的多；

（2） 滴管系统的堵塞。由于滴灌系统的灌水器出口较小，很容易引起堵塞。灌水器的堵塞是當前滴灌应用中最主要的问题，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化学因素。如水中的泥沙、有机物质或是微生物以及化学沉凝物等。因此，滴灌对水质要求较严，一般均应经过过滤，必要时还需经过沉淀和化学处理。

（3）可能限制根系的发展。由于滴灌只湿润部分土壤，加之植物根系具有向水性，这样就会引起作物根系集中向湿润区生长。

2. 垂直绿化中滴灌系统的组成及其作用

滴灌是将灌溉水增压、过滤、掺药、施肥后，通过压力管道送到安装在毛管上的滴头，使水流在点滴状经常地、缓慢地进入植物根部附近的土壤经常保持最优含水量[5]。由此可知，滴灌系统主要由首部枢纽、输配水管网和滴头三大部分组成。

2.1 首部枢纽

滴管系统的首部枢纽包括水泵、压力表、过滤器、流量表、施肥器、控制器、电磁阀等，其作用是从机井内抽水加压，掺入肥料、过滤，把一定压力的灌溉水送入数配水管网。现在的滴灌用水以自来水为主[7，8]，也可以使用过滤处理的回收雨水。

2.2 输配水管网

管网分主管、支管、毛管三级管道。主、支管起输水作用，一般埋入结构中；毛管起配水作用，铺于表面，其作用是将首部枢纽送来的水供给滴头和滴箭。

2.3 滴头和滴箭

滴头安装在支管上，其作用是使水流经过微小的孔道，以点滴的方式进入土壤，湿润植物。这种方式很好的解决了垂直绿墙浇水难和浇水不透的难题，特别是离地高的垂直绿化浇水的问题。滴头分普通滴头和压力补偿滴头。

3. 垂直绿化中滴灌系统的布置

3.1 滴灌型式

垂直绿化是在建筑物的墙面、围墙、栅栏、立柱和花架等立体空间上进行绿化，它可以增加建筑物的艺术效果，使环境更加整洁美观、生动活泼，而且占地少、见效快、绿化效率高[6]。从垂直绿化的主要形式可以看出滴灌系统的应用中，灌溉的水量大，灌溉较频繁，管道系统工作时间长，利用率高，不便移动，因此，用固定式的滴管系统最为适宜。

3.2 管道设置

滴灌系统的管道一般分为主、支、毛管三级，通常情况下，毛管垂直支管，支管处置主管，也可以接到主管末端。毛管布置应尽量对称主支管，顺筐布设。

3.3 工作制度

滴灌系统的工作方式主要有续灌和轮灌两种。续灌是对系统内全部管道同时供水，灌区内全部作物同时灌水的一种工作制度，其特点是所有作物都能同时得到适时灌溉，供水时间短。但这个要根据水流量和压力的大小来确定，滴头多，出水量大，就可能使浇水不均匀，所以这种浇水方式应用在小面积上。轮灌是将支管分成若干组，由干管轮流向支管供水，每组支管内部同时向毛管供水，可减小干管中的流量。工作制度的选择可根据温室大棚内种植作物的品种、水源条件及是否便于管理来确定。采用轮灌时应注意，使各轮灌组的面积尽量相等。

4. 结语

综上所述可知，滴灌技术应用垂直绿化是一种效益高，设备简单，使用方便的灌水技术。通过应用现代化滴灌技术，使垂直绿化又上了一个新的台阶。滴灌是养护管理环节的主要部分，也是主要措施之一。解决了浇水的问题才能有效地发挥垂直绿化的作用。

在使用滴灌系统的过程中，安装布局合理，才能达到地税均匀，达到恒压滴灌效应，这项先进的灌水技术才能更具生命力，同时也有一种有发展前途的灌水新技术，并能向其他绿化项目推广应用，具有广阔前景。在今后的发展中还可考虑根据不同花卉植物对水分的需求，搞自动化控制。

参考文献：

[1]杭震家，张宝珠.垂直绿化灌溉技术的研究[J].北京园林，1996（03）.

[2]王景琴.浅谈滴灌系统的优缺点[J].水利天地，2003（01）.

[3]张克翠.滴灌技术的应用[J].理论与研究，2009（03）.

[4]赵兴明，刘振昌.浅谈滴灌工程系统优缺点[J].水利科技与经济，2008（05）.

[5]孙胜利，徐彤斌.浅谈滴灌技术在大棚温室中的应用[J].水利科技，2004（01）.

[6]王雪，任吉军，梁朝信.城市垂直绿化现状及发展对策[J].北方园艺，2006（06）.

[7]丁朝华，武显维.城镇绿化建设与管理[M].北京：金盾出版社，2003.

[8]赵世伟.园林工程景观设计[M].北京：中国农业科技出版社，2000.