赤峰市膜下滴灌技術分析

畢海英

(赤峰市三座店水庫管理局，內蒙古赤峰024039)

0 前言

滴灌技術是當今世界上最節水的一種與機械化配套、易于實現自動控制，特別適宜于果樹、蔬菜、設施農業和干旱地區生態環境治理、大田行播作物種植的一種現代化精準灌水技術，是微灌最主要組成部分。

伴隨科學技術的發展和水資源的緊缺，滴灌技術作為一項科技含量高，涉及多學科的邊緣技術，其發展日新月異，普及應用的速度大大加快［1］。特別是在最近幾年我國的滴灌面積迅速擴大，僅赤峰市在2011實施膜下滴灌面積就達80 000 hm2。

1 膜下滴灌技術的內涵

膜下滴灌基本原理是將滴灌系統的末級管道和灌水器的復合體，通過改裝后的播種機在拖拉機的牽引下，布管、鋪膜與播種一次復合作業完成，然后按與常規滴灌系統同樣的方法將滴灌帶與滴灌系統的支管相連接。

灌溉時，有壓水通過滴灌帶上的灌水器變成細小水滴，根據作物的需要，適時適量地向作物根系內供應水分和養分，是目前世界上最為先進的灌水方法之一，膜下滴灌技術的內涵概括起來有以下3點:

1)覆膜和滴灌兩者缺一不可:膜下滴灌是覆膜栽培技術和滴灌技術的有機結合，兩者相互補償、揚長避短、缺一不可;膜下滴灌有效解決了常規覆膜栽培時生育期無法追施肥料而產生的早衰問題，大大減輕了常規地面灌溉地膜與地面黏連接膜難造成的土壤污染問題;滴灌帶上覆膜，大大減少濕潤土體表面的蒸發，降低灌溉水的無效消耗，使滴灌灌水定額進一步降低。

2)采用性能符合要求、價格低廉的一次性滴灌帶:膜下滴灌技術的關鍵，必須有性能符合要求，價格低廉的滴灌帶;膜下滴灌技術之所以得到快速推廣，關鍵在于滴灌帶實現了國產化，對于規模化大田農業而言“一次性”的優勢在于價格低、堵塞幾率小，避免了多年使用滴灌帶的老化問題和難度極大的保管及重新鋪設問題［2］。

3)布管、鋪膜與播種一次復合作業完成:特別適用于機械化大田作物栽培膜下滴灌技術的最大特點是布管、鋪膜與播種一次復合作業完成，特別適用于機械化大田作物栽培;膜下滴灌技術是促進農業向規模化、機械化、自動化、精準化方向發展的關鍵技術措施，是實現干旱區大田作物農業現代化的必由之路。

2 膜下滴灌技術的優點

膜下滴灌技術的優點主要體現在以下幾個方面:

2.1 節水、節肥、節農藥、節地

膜下滴灌可將水溶性肥料和農藥隨滴灌水流直接送達作物根系部位，肥料可以少施勤施，便于作物吸收，同時減少了由于淋溶、雜草生長和流失造成的肥料損失，肥料和農藥的利用效率高，平均可節約肥料20%，有的達40%以上;可省農藥10%以上，殺蟲效果好，不易傷及害蟲天敵。此外還能減輕化肥、農藥對土壤、環境的污染。

膜下滴灌系統有埋入地下或鋪設與地表輸水管道代替原來占地的農渠及毛渠，因此，一般可省地5% ～7%。

2.2 保土、保肥、增溫、調溫

膜下滴灌可有效避免土肥流失。據測定，常規溝灌在地面坡度為8%的中壤土田塊上，灌水溝長度為100 m時，溝尾流出的水中泥沙含量為12.4 g/L，灌水溝上游沖深可達8～15 cm，沖寬15～30 cm;當地面坡度為6.5‰時，溝灌土壤中速效氮含量灌后比灌前減少24.4 mg/kg。膜下滴灌由封閉管網輸水，通過滴灌帶上的灌水器直接將水肥輸送到作物根部附近土壤中，可水、肥同步，不會產生任何土、肥流失現象［3］。

膜下滴灌苗期具有明顯的增溫作用。據農業科研單位對膜下滴灌地和覆膜溝灌地播種后連續30 d膜下5 cm地溫測定，滴灌地比覆膜溝灌地平均每天高0.9～0.92℃，30 d積溫高27.0～27.6℃對苗期的生長十分有利。

2.3 節省人工和機力，提高勞動生產率

滴灌標志著傳統的地面灌水技術走向管道化和有壓輸水，使農工從繁重的地面灌作業中得到解放，為灌溉自動化開辟了道路。玉米膜下滴灌布管、鋪膜、膜上點播由改裝的播種機一次完成，通過管網系統隨水施肥，施藥，無需修渠、打埂、平埂、人工澆地、中耕松士、鋤草、人工或機械施肥等，大大節省了人工和機力，使玉米田的人工管理定額大幅度提高，同時，灌溉時不妨礙其他任何農事活動，因此，勞動生產率得到顯著提高。

常規灌溉種植玉米，一個勞動力最多只能管理2 hm2;而膜下滴灌玉米，一個勞動力可管理6～8 hm2，提高3～4倍。若灌溉水源為井水，單井的規模效益也將大大提高。常規灌溉情況下，出水量80 m3/h的機井，每日只能承擔20.00～36.67 hm2的用水;而下滴灌同一口井可滿足46.67～53.33 hm2的玉米用水。因此，膜下滴灌技術有利于發揮規模經營效益，有效緩解國家農場普遍存在的地多人少的矛盾，使職工增收、企業增效。例如:新疆某家庭農場，2000年采用膜下滴灌植棉技術后，承包面積由上年的43.33 hm2增加到63.33 hm2，單產籽棉由上年的4 185 kg/hm2提高到5 055 kg/hm2，效益由上年的5 616元/hm2提高到了7 512元/hm2，年總收入47.6萬元，比上年增加23.3萬元。該團張合全家庭農場，2000年采用膜下滴灌植棉技術后，承包面積由上年的18 hm增加到36 hm2，單產籽由上年的3 090 kg/hm2提高到4 269 kg/hm2，效益由1999年的2 520元/hm2，提高到5 427元/hm2，年總收入19.5萬元，比1999年增加15萬元。

2.4 提高品質、增加產量

膜下滴灌是一種可控性較強的局部灌溉技術，采用膜下滴灌，農藥、化肥施用量減少，土壤污染減小。根據赤峰市節水灌溉建設部門調查，膜下滴灌玉米田一般可增產10% ～20%，在低產田上膜下滴灌玉米田可增產25%以上。根據玉米膜下滴灌田2000年的調查資料，玉米平均增產858 kg/hm2，增產率為23.4%根據試驗資料，膜下滴灌玉米田較溝灌增產18.4% ～39.0%，平均增產率為25.3%。

2.5 降低生產成本

玉米膜下滴灌可有效降低生產成本，主要表現在節水、節地、省工、省機力和提高肥效上。首先，采用滴灌后，地里不需修農渠和毛渠，也不需打埂。據實測，可節少田間農、毛渠和埂子占地5% ～7%，還可節省開溝、修渠、打埂、追肥、中耕、除草的機械費、人工作業費。

同時，滴灌施肥，施藥和化控是隨水入施，即通過封閉管網將可溶性肥料、藥物和生長調節劑輸送到作物根部附近土壤中，不會產生肥料流失和深層滲漏。因此，施肥、放藥和化控均勻度和肥、藥利用率都比常規灌溉要高。根據調查資料，玉米膜滴灌降低生產成本1 334元/hm2。

2.6 防治鹽堿，適應鹽堿能力強

膜下滴灌不產生深層滲漏，能有效避免地下水位上升，遏制土壤次生鹽漬化的發生。

同時由于地膜覆蓋，棵間蒸發減少，能有效減輕地面返堿。在設計滴灌系統時，可根據滴灌條件下水鹽的運移規律和不同土質地、土層結構合理選擇滴灌帶上的灌水器流量和間距并制定科學的滴灌制度，既可達到較好的洗鹽效果，治理鹽堿，又可促使作物正常生長，取得較高的產量。

在鹽堿地上采用膜下滴灌種植玉米，在滴灌帶選型、布設灌溉制度合理的情況下，可在玉米根系周圍形成鹽分淡區，在濕潤峰外圍及膜間形成鹽分積累區有利于玉米苗的成活和生長。根據應用試驗結果，在0～100 cm土層平均鹽量2.2%的重鹽堿地上，經過3 a年連續膜下滴玉米，土壤鹽分逐年減少，玉米產量逐年提高。近幾年的生產實踐也證明，玉米膜下滴灌在中度鹽堿地上能獲得較高產量，這對鹽堿地的改良和利用，特別是耕地緊缺地區意義重大。

2.7 有較強的抗災能力

因為玉米膜下灌溉能使玉米根系層土壤始終保持最佳的水、肥、氣、熱狀況，實測資料表明，膜下灌溉玉米的各項指標均較地面灌溉的玉米為優，因此，抵御自然災荒如凍害、低溫等能力較強。實例證明氣溫驟降，造成玉米大幅度減產，而膜下灌溉玉米減產幅度普遍明顯低于常規灌溉玉米。

2.8 綜合效益顯著

膜下滴灌具有節水、節肥、節農藥、節省工、增產等諸多優點。膜下灌溉技術的大面積應用能大幅度的提高勞動生產率，降低生產成本，提高產品品質，增強玉米的市場競爭力。同時，能帶動塑料、化工、機械、電子等相關產業的發展，引發農業生產技術方面一系列變革，使大量勞動力從農業生產中解放出來從事其他產業，有利于產業結構調整，使職業增收、企業增效，經濟的繁榮和社會的安定都具有十分重要的現實意義。

3 結語

采用膜下滴灌技術后，灌溉定額大大降低，可減少或避免灌溉對地下水的補給，抑制地下水位上升，有效防治土壤次生鹽漬化。膜下滴灌能有效的利用和改良重鹽堿地，減輕化肥、農藥對土壤和地下水的污染。

膜下灌溉技術的大面積應用，可大量減少地表水的引用量和地下水的開采量，具有涵養水源，維護生態平衡、改善生態環境的功效。可利用節約的水種植經濟林或牧草，發展林、果、草、牧業，形成復合性農業生態系統，促進農業生產的良性循環和可持續發展，具有顯著的經濟效益和生態效益。

［1］水利部農村水利司.節水灌溉技術標準匯編［S］.北京:中國水利水電出版社，1998.

［2］馬耀光，張寶軍，羅志成.旱地農業節水技術［M］.北京:化學工業出版社，2004.

［3］尉紅俠，張曉利，黃志剛.膜下滴灌技術效益分析與推廣建議［J］. 水利水電技術，2007，38(04):82-83.