劉煜祥 翟婭萍 張以和 毛 亮
滲灌是一種地下微灌形式,包括地下滴灌和地下微孔管滲灌。滲灌在保護地栽培、荒漠化治理、鹽堿地改良、城鎮綠化等領域具有廣闊的應用前景。我國自1974年開始進行滲灌工程試點以來,已在河南、北京、山東、新疆、內蒙古等多地進行了滲灌節水灌溉試驗示范。
滲灌技術是目前世界公認的最具潛力的節水灌溉技術,滲灌設施是實現現代化農業肥水自動管控的基礎設施。大量研究結果表明,滲灌具有節水節肥節省勞力、降濕減害改善土壤環境、增產增收提升作物品質等優勢,但同時也存在滲灌管易堵塞、肥水供應不均勻、管護維修困難等諸多問題。目前,我國滲灌技術實際推廣應用面積仍較小,相比較而言,主要制約因素為國內滲灌技術還不是很成熟,存在投資高、施工復雜、管理維修較為困難等問題,從理論到設備都還不完善。
吐魯番屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候,干旱少雨,水資源匱乏。在節水型農業的發展驅動下,近年來吐魯番膜下滴灌等節水灌溉技術推廣應用成效顯著。其中,每年20萬畝以上的大田西甜瓜全部使用膜下滴灌技術,30萬畝左右的棉花也有60%以上使用了膜下滴灌技術(含套種),但該技術在葡萄上應用面積不大。
吐魯番早在1997年就引進了美國滲灌技術(是疆內首次引進該技術的地區),并在紅柳河園藝場和鄯善縣吐峪溝鄉王文壩村的葡萄園、杏園進行了生產試驗。2011年,由西安理工大學水資源研究所、中國科學院教育部水土保持與生態環境研究中心為主導的葡萄深層坑滲灌試驗在吐魯番鄯善縣葡萄瓜果研究中心實驗田開展,確定了吐魯番鄯善地區葡萄漿果成熟期最優灌水量為160.428 m3/畝。
與滴灌相比,滲灌技術節水、節肥效果更加顯著,可最大限度降低園區空氣濕度,減少病蟲草害發生;滲灌管道不受外部溫、光、風的影響,老化慢,使用年限更長。研究表明,只要采用綜合防堵措施,精心設計,加強管理,滲灌工程正常運行6~7年是完全可能的;滲灌管道在使用過程中不需要回收或重新鋪設,更節省人工。作為技術性強、可塑性強、潛力巨大的節水灌溉技術,滲灌符合現代精準農業發展趨勢,對推進化肥農藥“兩減一增”具有積極意義。
除節水、節肥、節藥、更省人工外,滲灌技術運用得當,還可改善土壤環境,促進作物生長,有效提高作物產量,具有良好的經濟效益、生態效益和社會效益。相關試驗比較中,呼圖壁縣棉花膜下深層滲灌技術與小畦溝灌相比,每畝可增收179.5元;沙灣縣膜下滲灌技術與 “小白龍”常壓膜下滴灌、加壓滴灌和常規小畦溝灌相比,1 hm2分別增收 5 373、4 222、7 776 元,項目投資回收期為2.1年;巴特爾等人針對滲灌技術做了相關的經濟效益分析,結果表明,與移動式噴灌相比,滲灌的初次投入資金較大,但在同等折舊年限下,滲灌的經濟效益比噴灌高10.9個百分點。
2.1 國內滲灌技術還不夠成熟 現有的節水灌溉技術很多,但真正能適應極端干旱區獨特氣候條件的灌溉技術較少,能適用于大田大面積栽培生產的更少。目前,國內滲灌技術試驗研究多局限于理論研究和栽培示范,缺乏應用和推廣,還需進一步加強完善。
2.2 滲灌設備需要本地化轉化 滲灌管埋在地下,施工技術復雜且不易維修,需要在充分研究開發的基礎上進行本地化轉化,讓滲灌系統同本地主栽作物相匹配,同本地土壤、水質類型相匹配,并選擇適宜的水溶肥料,以確定滲灌系統的各技術要素(包括滲灌管埋深、滲灌管間距、管道壓力、地頭流量、管道長度、灌溉頻率等)。
2.3 設備成本及效益問題 滲灌設備一次性投入較高,鋪設、管護技術性強,對于偏重眼前利益和短期收益的農民,存在推廣應用困難的問題。目前專用型水溶肥料可選擇性有限,而且市場價格普遍偏高,也給適用于水肥一體化的滲灌技術的推廣應用增加了難度。
2.4 滲灌系統后期管護問題 地埋式滲灌系統對設備管護有更高要求,管理不善易導致滴頭堵塞,甚至會使整個系統報廢。滲灌系統在使用過程中還有可能遇到鼠類等動物破壞、管內真空造成泥沙倒吸等其他潛在問題。另外,還需要注意輪作倒茬管理、直播作物出苗管理及冬季低溫管理等技術要點。
1)目前我國滴灌、噴灌等節灌技術及國產設備遠比滲灌成熟,吐魯番膜下滴灌技術也有較廣泛的應用,應根據客觀條件推廣滲灌、滴灌、噴灌等節灌技術,著重突出經濟效益。
2)尋求國內外較成熟的滲灌設備和應用技術,在先期試驗示范基礎上,積極開展本地化轉化,力求相關設備能夠國產,降低設備材料成本,規范栽培使用技術。張志新也曾建議新疆只能由有關科研機構在較小面積上做較深入的研究工作,并由有關開發商在前人研究基礎上研究開發物美價廉的新型滲灌管材。
3)試驗研究可首先在條件更可控的日光溫室內進行,適當減少干擾因素,降低操作難度及試驗示范成本。先期篩選出適用的滲灌設備,優化滲灌系統技術參數。另外,吐魯番的土壤土質特征是否會造成滲灌更加嚴重的滲漏損失,需要特別注意。
4)加強農業科技宣傳培訓力度,營造氛圍,積極引導,建立有效的激勵機制、資金扶持政策,不斷提高農民應用先進科學技術的意識。
(參考文獻略)