实践：塑料大棚蔬菜种植模式特点及节水效益

土壤表面蒸发消耗大量的水分。在半干旱地区，田间土壤蒸发水量占作物总耗水量的25%～35%，占全年蒸发量的55%～65%；土壤水分蒸发对作物生长无直接意义，是土壤水分的无效消耗，因此，减少水分蒸发对作物节水增产非常重要。抑制土壤蒸发实际上也是最容易直接产生效果的节水，即通过对输送到田间作物供水的有效利用，在植物根层保持水分。

采用塑料大棚种植技术，只要能阻挡水分子向外部传播，就可以完全控制土壤水分蒸发达到节水的目的，而且还能提高地温和保墒作用。

1.1　节水作用

在农田中，进入土壤中的水分常因蒸发而迅速损失，降低了水分的利用效率。根据美国国家科学院研究，作物耗损的水分中，有25%～50%的是由土壤表面直接蒸发，通过作物蒸腾耗损的达70%。因此，利用塑料大棚覆盖减少土壤水分蒸发，对干旱缺水的山丘区，具有更重要的意义。

利用塑料大棚种植模式，把植物放在专门设计的人工控制环境中，可用有限的水分达到高产。通常经过渗漏、蒸发和蒸腾而失去的水分，可以在棚内得到保持并被重新利用。这样，生长同样的作物所需的净水量就很少。在棚内，可以充分利用太阳光；在棚内采用滴灌供水技术，创造植物生长的理想土壤湿度；还可使用营养液补充植物养分，并通过通风增湿等，使植物生长连续进行。这样，在不受外界自然条件变化和天然降水的影响下，达到植物生长的热、水、湿度、二氧化碳、养分等的最佳协调，并有效防止病虫害。

通过对不同状态下土壤水分含量对比分析，塑料大棚内土壤水分含量波动范围小，基本稳定在55%左右。而天然状态下土壤含水量变化幅度较大，变化幅度差达3.8倍。塑料大棚覆盖技术不仅具有抑制蒸发和保墒作用，而且土壤水分含量相对稳定，有利于根系正常生长，促进作物稳产高产。

1.2　增温作用

塑料大棚增温原理，太阳辐射的光能透过塑料膜直接投射到膜下的地面或植物上，把光能转换成热能；在大棚内，是塑料膜能阻断近地层与外界空气直接进行对流交换，使覆盖后土壤与外界的热交换阻力增大，不仅使下垫面的热交换受到抑制，还隔绝了土壤与外界空气间的水汽传输，非辐射交换明显减少。同时，由于多储存的热能送给近地层的一部分热，以及因水分蒸发而带走的一部分潜热被保存下来，并向土壤输送，所以棚内各土层的温度高于露地。

建立塑料大棚，其本身有特殊的物理学保温功能。一方面，大棚本身可以减弱地表与大气的对流交换，达到地表及土壤保持恒温的目的；另一方面，土壤散发的热量可以被大棚壁发射，从而散发在室内，提高室温。由于塑料本身不透气、覆盖严密，隔热性能良好，热量损失少，因而，在自然条件下植物不能生长的季节，利用这种人工气象室，就能为植物提供正常生长所必需的温度条件。

1.3　保墒作用

塑料大棚覆盖是在土壤表层设置一层不透气的物理阻隔层，使土壤水分垂直蒸发受到直接阻挡，迫使水分作横向蒸发，即向无覆盖处移动，或放射性蒸发，这样土壤水分的蒸发速度相对减缓，总的蒸发量大幅度下降。(www.xing528.com)

由于大棚覆盖的物理阻隔作用，切断了土壤水分与近地表层大气的交换通道，使大部分水分在棚内循环，因而土壤水分能在较长时间内储存在土壤中，这样就提高了土壤水分的利用效率。而且越是干旱地区，这种作用越明显。

由于空气交换受到抑制，棚内的湿度环境与外部的湿度环境相差很大。室内的植物体与土壤内的水分收支与露地有明显区别，蒸腾量与蒸发量均为露地的70%左右。当然，室内湿度的昼夜变化是不同的，夜间室内空气湿度高，植物蒸腾与土壤蒸发少，植物体内水分保持饱和状态，植株挺拔；日出后室内接受了太阳辐射，气温上升，空气湿度逐渐下降。研究结果表明：由于植物体内水分不足导致气孔关闭，首先妨碍了二氧化碳的交换，而使饱和作用显著下降，特别是在缺水状况加剧时，给细胞原生质的生化作用带来影响，光合作用显著下降。

塑料大棚的增温效应，由于影响土壤热效应的因子较多，用不同方法分析温度资料所得结果不尽一致，但总的趋势是一致的，日照时间越长，土壤湿度越大，土壤温度越低，棚内的增温效果就越明显。

1.4　滴灌节水作用

在各种灌溉方法中，滴灌是微灌系统中应用最为广泛的节水灌溉技术之一，特别是在温室基质无土栽培灌溉施肥系统中是必须的成套设备。滴灌方式更适合于带状种植的蔬菜等作物。

滴灌的主要优点是能够按蔬菜的需求供水，较漫灌节水50%以上，再加上低部隔水技术，节水效果更高；并且操作简便，节水省工；灌水流量小，灌溉均匀，改善了蔬菜根系周围的环境，提高蔬菜产量和产品质量；可随灌溉系统施肥施药，易被蔬菜吸收，提高肥效，省工省肥；一次灌溉量和总灌溉水量减少，且灌水控制在最有效的根区周围，室内湿度明显降低，灌溉后的室温和地温也明显高于其他灌溉方式，减缓了作物病虫害的发生；由于整个系统的管道化，通过阀门控制，实行自动控制。

1.5　无土栽培节水技术

温室蔬菜栽培实现对种植环境的人工控制，采用无土栽培技术，一方面可以根据蔬菜不同和不同生育阶段的营养需要经济合理地有效配制营养液，使蔬菜生长达到最优。

在温室中应用无土栽培不仅实现了人为调节和控制蔬菜营养的功能，而且由于离开了天然土壤，还可以避免土壤传染病及连作障碍，温室生产的肥料利用率高，节水效果明显，产量高，品质好，便于自动控制。

此外，无土栽培不受土壤条件的限制，可充分利用不毛之地，是保证农业可持续发展的一种重要手段。邢台县在山丘区开展大棚集雨技术的推广，使原来寸草不长的山冈地，变成了农民致富的聚宝盆。