趙宏偉
據(jù)《2014年中國水資源公報(bào)》,2014年全國總用水量為6095億立方米,其中農(nóng)業(yè)用水量占63.5%,約為3870億立方米。農(nóng)業(yè)依然是我國的第一用水大戶。而處于絲路上的我國西北部各?。▍^(qū)),農(nóng)業(yè)用水占經(jīng)濟(jì)社會(huì)用水總量的比例更高,如2014年新疆農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的95%。因此,我國西北部各?。▍^(qū))的農(nóng)業(yè)節(jié)水也最具潛力。
傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)地面灌溉方法分為畦灌、溝灌、淹灌和漫灌等,這類灌溉方法不僅耗水量大,而且水的利用率還很低。目前,我國西北部各?。▍^(qū))使用這些傳統(tǒng)灌溉方式的比重正逐步下降。普通噴灌技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較普遍的灌溉方式,但該技術(shù)的水利用效率也不高?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)微灌溉技術(shù)包括微噴灌、滴灌、滲灌等,其中結(jié)合以色列滴灌技術(shù)和國內(nèi)覆膜技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的新型節(jié)水技術(shù)——膜下滴灌,在我國西北部各省(區(qū))節(jié)水灌溉中發(fā)揮著先鋒作用。
膜下滴灌的特點(diǎn)
膜下滴灌,是在滴灌帶或滴灌毛管上覆蓋一層地膜的滴灌技術(shù)。
膜下滴灌集“管水、施肥、用藥” 于一體,通過可控管道系統(tǒng)供水,將加壓的水經(jīng)過過濾設(shè)施濾“清”后,和水溶性肥料進(jìn)行融合,從而形成肥水溶液,進(jìn)入輸水干管—支管—毛管(鋪設(shè)在地膜下方的灌溉帶),再由毛管上的滴水器一滴一滴地均勻、定時(shí)、定量浸潤作物根系發(fā)育區(qū),供作物吸收。
膜下滴灌具有顯著的淋鹽、節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。滴灌帶鋪設(shè)在膜下,不僅減少了水分的棵間蒸發(fā),而且水滴進(jìn)入土壤后能使鹽分溶解,并向滴頭四周遷移,一直把鹽分淋洗到濕潤鋒的邊緣,在作物根區(qū)形成了一個(gè)有利于作物生長的淡化脫鹽區(qū)。膜下滴灌不僅能使可溶性肥料隨水滴施入土壤,而且還可以定時(shí)定量地滿足植株的水肥要求,將水肥直接輸送至作物主根區(qū)。
這樣,作物主根區(qū)上有地膜覆蓋、下有濕潤鋒,減少了水分深層滲漏和地表徑流。同時(shí),覆膜技術(shù)的應(yīng)用可抑制鹽化動(dòng)力,使得灌入土壤的水量絕大部分能被作物蒸騰所消耗,具有明顯的節(jié)水效果和壓鹽作用,水肥基本上在這個(gè)相對封閉的空間運(yùn)移。這種可控性使水、肥、鹽、光、熱、氣優(yōu)化耦合,使作物光能利用率趨于最大,達(dá)到作物豐產(chǎn)的目的。
膜下滴灌效益顯著
膜下滴灌屬土壤局部灌溉,滴水量很少,節(jié)水效益顯著;覆蓋地膜還能將較小的無效降雨變成有效降雨,提高自然降雨的利用率。
記者在西北部各省(區(qū))采訪時(shí),看到了多個(gè)膜下滴灌技術(shù)運(yùn)用的先進(jìn)典范。在新疆哈密市南湖鄉(xiāng)采訪時(shí),該鄉(xiāng)水管所所長蔡新勇說,他們對溝灌、滴灌做了對比,溝灌每畝用水量為810立方米,膜下滴灌為450立方米,節(jié)水率為44.44%。南湖哈密瓜基地共有1.03萬畝,一年可節(jié)余水量370萬立方米,年減少水費(fèi)支出26.14萬元。
甘肅省敦煌農(nóng)場采用膜下滴灌技術(shù)后,與大田漫灌灌溉比較,澆水、施肥、打藥等勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。每畝地每年可節(jié)省人工費(fèi)20元,敦煌農(nóng)場的2萬畝高效節(jié)水田年節(jié)省人工費(fèi)40萬元。
甘州區(qū)水務(wù)局有關(guān)負(fù)責(zé)人說,以前盈科灌區(qū)主要是渠灌,現(xiàn)在改用膜下滴灌,配上自動(dòng)化傳感系統(tǒng),一畝地一個(gè)輪次可節(jié)水近30立方米,一年下來能節(jié)水200立方米左右。另外,高效節(jié)水技術(shù)和水肥一體化技術(shù)配套推廣,用多功能一體機(jī)一次性完成滴灌管道鋪設(shè)、覆膜、播種和施肥,這樣不僅省水、省工,還能節(jié)約大量肥料和種子。
寧夏吳忠市孫家灘高效節(jié)水農(nóng)業(yè)示范區(qū),對辣椒、番茄、黃瓜、茄子、菜豆等具有代表性的蔬菜進(jìn)行了膜下滴灌試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明,蔬菜年度田間綜合灌溉定額為每畝200立方米,與該區(qū)自流灌溉相比,可節(jié)水50%~80%;每畝地每年節(jié)省人工費(fèi)約200元;每畝地節(jié)省肥料費(fèi)約20%。
在寧夏賀蘭縣蘭光村,賀蘭縣水務(wù)局副局長聞國燾向記者介紹,膜下滴灌的效果可以總結(jié)為“三節(jié)約、兩提高、一提前”。“三節(jié)約”是指:節(jié)水,實(shí)施膜下滴灌后,作物生長期內(nèi)畝均用水為30立方米,節(jié)水245立方米;節(jié)約用工,種植工序由之前的6道工序變?yōu)楝F(xiàn)在的3道,作物除草田間管理等用工都大幅度減少,畝均節(jié)約用工資金390元;節(jié)藥節(jié)肥,膜下滴灌實(shí)現(xiàn)了水肥一體化,畝均節(jié)省化肥農(nóng)藥費(fèi)用65元。“兩提高”是指:作物成活率由不足0.95提高到0.98以上;作物產(chǎn)量提高,種植西瓜和西紅柿畝均增產(chǎn)750公斤和1000公斤。 “一提前”是指:與傳統(tǒng)灌溉相比,瓜菜上市時(shí)間提前7~10日,更容易搶占市場,同時(shí)滿足市場需求。
膜下滴灌技術(shù)的操作要點(diǎn)
(1)定植前整地施肥?;势贩N以優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥、化肥、復(fù)混肥等為主;在中等肥力條件下,結(jié)合整地每畝施優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥(以優(yōu)質(zhì)腐熟豬廄肥為例)5000~6000公斤,磷肥6~10公斤,鉀肥5~10公斤。
(2)滴灌設(shè)備的安裝。按照不同作物的行距、株距,安裝滴灌管道。按照畦寬每畦鋪設(shè)1~2條滴灌管(帶),滴頭朝上。如果使用舊滴灌管(帶)一定要檢查其漏水和堵塞情況。
(3)地膜覆蓋。鋪設(shè)滴灌管道后,進(jìn)行地膜覆蓋,地膜覆蓋的方式依當(dāng)?shù)刈匀粭l件、作物種類、生產(chǎn)季節(jié)及栽培習(xí)慣不同而異。常用方式有平畦覆蓋、高壟覆蓋、高畦覆蓋、溝畦覆蓋等方式。
寧夏吳忠國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)管委會(huì)技術(shù)研發(fā)推廣部主任楊常新研究員認(rèn)為,膜下滴灌技術(shù)在干旱半干旱區(qū)應(yīng)用除節(jié)水效益明顯外,其意義在于能夠保證作物產(chǎn)量的穩(wěn)定。目前,制約我國干旱半干旱地區(qū)膜下滴灌發(fā)展的主要因素是農(nóng)村田地的集約化經(jīng)營問題。膜下滴灌采用管道供水,前期設(shè)備投資較大,因此零星、小片的田地并不適宜膜下滴灌,一般灌溉的規(guī)模達(dá)到300畝在經(jīng)濟(jì)上才可行。