本发明涉及农业灌溉技术领域。更具体地说，本发明涉及一种具有节水节肥效果的渗灌技术，可应用在设施蔬菜栽培中。
背景技术：
长期以来，日光温室农作物灌溉普遍采用沟灌、漫灌方式灌溉，后来引进以色列滴管技术，部分设施栽培中采用滴灌技术。
但是，现有的沟灌、漫灌、和滴灌技术都是地上进行灌溉，水分从土壤或基质表面进入土壤，灌溉水会排除土壤内的空气，造成土壤板结、植物根系缺氧，根系活性低，发根能力差、根量少，在设施蔬菜栽培中这个问题尤为突出。此外，沟灌、漫灌会使大量水分渗入地下深层，而随着水分的下渗，大量水溶性肥料随水流失，进入地下，污染地下水源。例如寿光市深度在30米左右的机井，全部被肥料、农药等污染，不能食用。在设施栽培中，尤其是设施蔬菜栽培中，现有的沟灌和漫灌方式还会大幅度提高设施内的空气湿度，诱发病害。因此，现有的灌溉技术不但造成灌溉水和肥料的大量流失，增加栽培成本，而且破坏生态环境，污染地下水源，必须革新。
目前，有少量通过在土壤内埋设水管的渗灌技术的报道，但是，该技术仍然存在水肥向地下流失、污染深层土壤及地下水的问题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明的另一个目的是提供一种日光温室节水节肥渗灌技术，能够防止灌溉水向深层土壤渗透，避免造成水和肥料的流失。
本发明还有一个目的是通过设置保温层，防止上层土壤的热量向深层释放，能够提高土壤温度。
本发明还有一个目的是通过设置渗灌层，使灌溉水在渗灌层进行储存，并从土壤下方通过毛细作用向上渗透入土壤空隙中，以便使土壤保持湿润疏松，且不增加设施内的环境湿度。
为实现上述目的和一些其他的目的，本发明采用如下技术方案：
一种日光温室节水节肥渗灌技术，包括以下步骤：
步骤一、在地块表面覆盖由不透水材料构成的隔水层，并在所述隔水层下方铺设具有隔热作用的板材，形成防止所述种植层土壤热量向下释放的保温层。
步骤二、在隔水层上铺设多条表面具有小孔的渗水管道，沿所述渗水管道布置多个直径为0.1-3cm的石子，形成环绕所述渗水管道的储水支撑单元；并将渗水管道与输水管道连通，形成渗灌层；
步骤三、在所述渗灌层上覆盖透水性的隔离层，以防止砂土堵塞管道；
步骤四、隔离层上覆盖土壤30-50cm，形成种植层；
步骤五、通过输水管道向渗水管道输送灌溉水，使灌溉水渗透入所述种植层的土壤中，进行渗灌。
优选的是，所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，步骤二中，所述储水支撑单元的高度以高于所述渗水管道的上壁2-5cm为准，并向所述渗水管道两侧各延伸5-10cm。
优选的是，所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，所述隔离层可为无纺布条，所述无纺布条宽度为15-30cm，并以能够覆盖渗水管道为准。
优选的是，所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，可将所述地块分隔为多个畦面，形成多个渗灌单元，具体方法为：在所述保温层上方每间隔120cm砌一高5-10cm，宽35-45cm的土垄，形成多个畦面，所述隔水层的面积以覆盖所述畦面及土垄为准。
优选的是，所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，所述渗水管道布置在各个畦面的中部，渗水管道间距1-1.5m，并从所述畦面一端纵向延伸至另一端；
输水管道铺设在靠近温室后墙位置处，各个渗水管道分别与所述输水管道连通，形成分枝型输水机构，用于向所述渗灌层输送灌溉水；输水管道与温室后墙间隔70-100cm。
优选的是，所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，所述保温层所用板材为厚度为2-5cmcm的泡沫塑料苯板。
优选的是，所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，所述隔水层为农膜。
本发明至少包括以下有益效果：首先，本发明通过在地块上覆盖隔水层，在隔水层上铺设渗水管道，并在渗水管道上部再覆盖一定深度的土壤形成种植层，一方面可使灌溉水通过毛细作用从下至上渗透入种植层土壤中，保持土壤中适宜的水、气比例，使土壤疏松透气，根系发达、活性强；另一方面由于隔水层的截留作用，能够防止灌溉水向地块深层流失，避免水及肥料的浪费，比普通的灌溉方式能够节约用水、用肥60％左右，并可彻底杜绝含有肥料的灌溉水对深层土壤及地下水造成污染。此外，由于灌溉水从下至上向种植层土壤中渗透，使表层土壤处于半干燥状态，并应用于设施蔬菜栽培时能够使设施内空气湿度较低，有效减小设施内病害的发生。
其次，本发明通过在隔水层下方布置隔热层，可有效防止种植层土壤中的热量向深层土壤散失，尤其在冬季的设施内蔬菜栽培中，灌溉易造成土壤温度较低，制约设施内作物生长，本发明通过设置隔热层可有效提高土壤温度，通过试验测定，本发明可在同等设施及环境条件下，使种植层土壤温度提高3-5摄氏度。
最后，本发明通过在渗水管道周边布置用石子构成的储水支撑单元，能够将灌溉水通过渗水管道暂存于石子的缝隙中，达到定量、长效灌溉的效果，且石子对其上的种植层起到有效的支撑作用，且对渗水管道起到很好的保护作用，使渗水管道设置于一定的与种植层土壤气液连通的独立空间，防止土壤与渗水管道直接接触，有效避免渗水管道上小孔的堵塞，还能够增加种植层的透气性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面对本发明做详细说明，以令本领域普通技术人员参阅本说明书后能够据以实施。
一种日光温室节水节肥渗灌技术，包括以下步骤：
步骤一、将地块平整后，在地块表面覆盖由不透水材料构成的隔水层，所述隔水层可为农膜，也可为其他柔性或刚性的不透水性材料，例如地膜、大棚膜或塑料板等，目的是起到防止水分向地下渗透的作用。在所述隔水层下方铺设具有隔热作用的板材，形成防止所述种植层土壤热量向下释放的保温层。所述保温层所用板材可为厚度为2-5cmcm的泡沫塑料苯板，也可以是其他具有隔热保温作用的材料，例如石棉或由秸秆压缩成的保温层。通过在隔水层下方布置隔热层，可有效防止种植层土壤中的热量向深层土壤散失，尤其在冬季的设施内蔬菜栽培中，灌溉易造成土壤温度较低，制约设施内作物生长，本发明通过设置隔热层可有效提高土壤温度，通过试验测定，本发明可在同等设施及环境条件下，使种植层土壤温度提高3-5摄氏度。也可先将地块向下挖低50cm左右，然后经过平整后逐层铺设隔水层及渗灌层，最后回填土壤，形成与地面齐平的种植层。
步骤二、在隔水层上铺设多条表面具有小孔的渗水管道，沿所述渗水管道布置多个直径为0.1-3cm的石子，形成环绕所述渗水管道的储水支撑单元，并将渗水管道与输水管道连通，形成渗灌层。其中，所述储水支撑单元的高度以高于所述渗水管道的上壁2-5cm为准，并向所述渗水管道两侧各延伸25-75cm。由石子构成的储水支撑单元能够将灌溉水暂存于石子的缝隙中，从而形成一定的储水空间，达到定量、长效灌溉的效果，且石子对其上的种植层起到有效的支撑作用，且对渗水管道起到很好的保护作用，使渗水管道设置于一定的与种植层土壤气液连通的独立空间，防止土壤与渗水管道直接接触，有效避免渗水管道上小孔的堵塞，还能够增加种植层的透气性。将渗水管道与输水管道连通，形成渗灌层。渗水管道应依照一定的布置方式均匀覆盖整个地块，以便对整个地块进行渗灌。
步骤三、在所述渗灌层上覆盖透水性的隔离层，以防止砂土堵塞管道。
步骤四、隔离层上覆盖土壤30-50cm，形成种植层。所述种植层和渗灌层之间铺设具有多个孔隙的透水性的隔离层，避免土壤与石子的直接接触，使种植层的土壤颗粒得到截留。所述隔离层可为无纺布或纱布，且选择质地较为致密的为佳，防止小的土壤颗粒穿过后堵塞渗水管道的出水孔。隔离层可为无纺布条，所述无纺布条宽度为15-30cm，并以能够覆盖渗水管道为准。隔离层上所覆盖土壤的厚度根据所种植的作物根系的深浅可适当调整，且大于一般土壤翻耕的深度，使种植层下的渗灌设施可不受损坏，长期使用。
步骤五、通过输水管道向渗水管道输送灌溉水，使灌溉水渗透入所述种植层的土壤中，进行渗灌。
通过在地块上覆盖隔水层，在隔水层上铺设渗灌层，并在渗灌层上部再覆盖一定厚度的土壤形成种植层，一方面可使灌溉水通过毛细作用从下至上渗透入种植层土壤中，保持土壤中适宜的水、气比例，使土壤疏松透气，根系发达、活性强；另一方面由于隔水层的截留作用，能够防止灌溉水向地块深层流失，避免水及肥料的浪费，比普通的灌溉方式能够节约用水、用肥60％左右，并可彻底杜绝含有肥料的灌溉水对深层土壤及地下水造成污染。此外，由于灌溉水从下至上向种植层土壤中渗透，使表层土壤处于半干燥状态，并应用于设施蔬菜栽培时能够使设施内空气湿度较低，有效减小设施内病害的发生。
所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，步骤二中，所述储水支撑单元的高度以高于所述渗水管道的上壁2-5cm为准，并向所述渗水管道两侧各延伸5-10cm。
所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，可将所述地块分隔为多个畦面，形成多个渗灌单元，具体方法为：在所述保温层上方每间隔120cm砌一高5-10cm，宽35-45cm的土垄，形成多个畦面，所述隔水层的面积以覆盖所述畦面及土垄为准。
所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，所述渗水管道布置在各个畦面的中部，渗水管道间距1-1.5m，并从所述畦面一端纵向延伸至另一端；
输水管道铺设在靠近温室后墙位置处，各个渗水管道分别与所述输水管道连通，形成分枝型输水机构，用于向所述渗灌层输送灌溉水；输水管道与温室后墙间隔70-100cm。
所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，所述保温层所用板材为厚度为2-5cmcm的泡沫塑料苯板。
所述的日光温室节水节肥渗灌技术中，所述石子直径为1-2cm，使石子之间的孔隙大小适宜。石子直径过大不易保持渗灌层的平整，石子直径过小存水能力则较弱，且易板结。所述储水支撑单元向所述渗水管道两侧各延伸25-30cm，形成沿各个畦面延伸的条状输水带。所述保温层上方每间隔100-130cm砌一土垄，形成宽度约为120cm的畦面，灌溉效果较好。
实施例1
本发明所述日光温室节水节肥渗灌技术在设施蔬菜栽培中的应用：
(1)设施内地面整平至水平后，其上铺设2cm厚泡沫塑料苯板，封闭地面。
(2)在泡沫塑料苯板上面，东西方向每间隔120cm砌一高5cm、宽20cm的南北方向土垄，相邻土垄之间间距为100cm，形成宽约120cm的畦面。
(3)在每个畦面上铺设宽130cm的农膜，封闭泡沫板与土垄。
(4)在每个畦面的中央，南北向铺设宽25-30cm、高3-5cm，长等于设施南北宽度的直径为1-2cm的小石子，石子内部沿畦面长度方向埋设渗水管道，形成灌溉水渗水管道。
(5)在设施的南或北边缘，铺设输水管道，每条渗水管道分别与输水主管道连接，每间隔120cm一条，形成分枝型输水管路。
(6)回填土壤深度达30-35cm。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。