玉米膜下滴灌技术的利弊分析

□ 赵云峰 吴晓明

一、玉米膜下滴灌的发展历程

膜下滴灌是滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜。这种技术是通过可控管道系统供水，将加压的水经过过滤设施滤“清”后，和水溶性肥料充分融合，形成肥水溶液，进入输水干管-支管-毛管，再由毛管上的滴水器一滴一滴地均匀、定时、定量浸润作物根系发育区，供根系吸收。

农业是国民经济的基础，发展农业是实现国家稳定和人民生活安定的重要保障。随着国民经济的迅速发展，对水资源的需求不断增加，干旱缺水和农业灌溉技术的落后无疑会严重制约未来农业的持续发展。膜下滴灌技术最早在新疆得到广泛的应用，1996年新疆首次试验将滴灌技术用于种植棉花，之后逐渐推广至其它作物。大庆境内无天然水系，水资源短缺，多年平均降水量420mm，多年平均蒸发量1 600mm，农业生产“十年九春旱”，同时夏旱、秋旱也经常发生，水资源匮乏是大庆地区粮食增产的瓶颈问题。近年来,大庆市干旱对农业生产的影响越来越大,特殊的自然条件迫使采用先进的灌溉技术，保证粮食增产农民增收。

多年来，受水资源匮乏的影响，大庆市积极探索高效节水灌溉的模式。从上世纪90年代初期的坐水保苗、苗期漫灌，到90年代后期的管输工程，效果均不理想。2003年开始，经过对外考察和对内调研，大庆市尝试引进膜下滴灌技术，用于经济作物灌溉，通过试验示范，效果很好，在此基础上逐步扩展到大田玉米膜下滴灌。从2008年开始大面积推广玉米膜下滴灌技术，建设面积达到256万亩，通过采用膜下滴灌技术2010年全市粮食总产首次突破百亿斤，保证了粮食稳产。粮食增产与膜下滴灌的采用固然有着密不可分的关系，但同时也暴露出膜下滴灌存在土壤污染、投入高、安装和收尾用工量大、增产与增收不匹配、运行管理不规范、农民可持续投入劲头不足的弱点。

二、玉米膜下滴灌技术构成要素

玉米膜下滴灌技术的应用包括硬件要素、软件要素、环境气候要素等几方面。

（一）硬件要素

玉米膜下滴灌技术硬件要素主要包括：

1.水源工程：以水源井为主，不建议采用地表水。

2.设备要件：包括过滤器、施肥罐、压力表等。

3.输灌系统:包括干、支管、滴管带及各种连接件。

4.耕地要求：土地流转好，规模经营程度高。

5.地膜质量：应该选取厚度为0.008mm以上的地膜。

6.机械设备：覆膜铺带一体机和除膜机等。

（二）软件要素

玉米膜下滴灌技术是集水利、农机、农艺等多学科结合的一种技术。种子选取应优先生长期长，通过增加积温可以提高产量的优质品种；施肥总量应根据作物及品种和种植经验确定，多了浪费，少了减产。另外就是灌溉模式的确定，这要根据气候条件、作物生长阶段来确定，不能等到旱象显现时再去浇灌，影响产量。

（三）环境气候要素

玉米膜下滴灌技术适用于干旱区，降雨不均匀或有效降水少，微地形复杂，有效积温偏低的地区。根据气候条件可以分为完全灌溉和补充式灌溉。大庆地区就属于补充式灌溉地区。

三、玉米膜下滴灌技术优点

大庆市经过多年的玉米膜下滴灌技术推广与使用，通过现场实验、经验总结等概括了玉米膜下滴灌技术具有以下优点。

（一）增加积温

通过地膜覆盖技术，年可增加有效积温200～240度，可使作物生长期延长7～10天，可以种植生育期较长的高产品种。

（二）增加产量

玉米膜下滴灌采取了两垄一平台的种植模式，亩保苗可达4 000株以上，比常规玉米种植多出1 000株以上。由于浇灌和施肥及时，亩增产明显，由于耕地质量和气候条件不同，增产幅度差别很大。对大庆正常耕地而言，亩增产800斤左右。如遇干旱年份，增产效果更为明显。

（三）节水保墒

膜下滴灌是高效节水技术，其用水量是喷灌的1/2，漫灌的1/7。据测算，常规年份，滴灌玉米生长期亩用水30 m3，与漫灌相比，亩节水130 m3，节水显著。同时，覆膜土壤0～14cm耕层含水量，比常规地块高出14%以上，保墒效果明显。

（四）提高肥效

追肥期间，肥水同时进地，可提高肥效利用率20%以上，同时作物生长后期仍可追肥，尤其是高杆作物生长后期追肥始终是难题，这是膜下滴灌技术与其他灌溉方式相比优势所在。同时，还可防止土壤盐渍化。

（五）提高灌溉工效

膜下滴灌玉米由于覆膜，使陇上的杂草等无法生长，作物生长期间不需要除草。据统计，灌溉期间一个人管理可由25亩提高到200亩。

四、 玉米膜下滴灌技术缺点

经过多年的玉米膜下滴灌技术的应用与推广，玉米膜下滴灌技术的缺点主要表现在土地、机械、投工、资金、运管等方面。

（一）对土地流转和规模经营要求较高

玉米膜下滴灌需要连片实施才能最大发挥效益，在土地流转不到位情况下，各家各户想法不统一，很难形成统一规划，造成施工、运行困难。另外，在运行过程中，有的农户想追肥有的不想，有的想灌，有的等雨，这种不统一，造成设备效率无法发挥甚至无法运行。

（二）除膜不净

覆膜是玉米膜下滴灌技术的关键，覆膜可有效增加积温提高作物产量，但是，除膜不净是一个很大的问题。受除膜机技术性能影响和农时限制，加之塑料薄膜质量参差不齐带来的风化、碎裂问题，机械除膜不彻底，而人工除膜更加困难，投入成本更大，很少有农户采用人工拾膜，使土壤中的残膜逐年累积，带来不同程度的白色污染。残膜阻水阻肥，耕地质量下降，作物产量下降，是农民关注的焦点。

（三）设备不配套导致费工费时

玉米膜下滴灌技术是一项现代农业技术，需要现代化的农机设备作为支撑。目前大庆市种植膜下滴灌玉米，每台覆膜机（以一体化作业覆膜机为例）每天可完成30～40亩，需要3个人共同操作（一人开机器，两人覆土压膜）。若是采用先播种、再铺装、人工放苗模式实施，所需工时还要加倍，而采取常规种植方式则每台播种机每天可种植50亩，只需要一人操作。受农时限制和机械数量效率影响，加上先期投工较大，也是目前农户不愿采取膜下滴灌的主要原因。

（四）作物品种不统一

目前在作物选种上没有完善制度约束，当前的政策、法律也不允许做出这方面的规定。因此，分散的农户种植模式就很难满足实施膜下滴灌的基本条件。

（五）资金投入缺乏政策保障

由于目前的政策是保障第一年的建设投入，而在其后需要农户自己投入地面部分，而且还存在与其他农户协商的问题。并且大庆属于补充式灌溉，农民靠天等雨的思想总是有的，如果碰到风调雨顺的年份，这些投入就浪费了。因此，由农户自己投入去恢复建设可能性很小。

五、效益对比

（一）社会效益

1.缓解大庆市水资源紧张局面。发展玉米膜下滴灌，是解放和发展农业生产力的重要措施，是节约农业用水的好方法。由于采用膜下滴灌大庆市每年节水1.2亿m3左右，有效缓解了水资源不足的局面。

2.提高粮食产量，保障国家粮食安全的重要战略。通过采用膜下滴灌，粮食亩产提高，保证国家粮食安全，同时提高了农民的收入。

3.促进农业耕作技术转变。通过采用膜下滴灌技术，在一定程度上对农民种植观念和种植技术是一个重大的转变，是一次重大的农业耕作技术革命。

4.加快水利科技进步步伐。通过从水源地到灌水方式的改变，使得水利科学技术在农业生产中得到全面的改进与推广。

（二）经济效益

1.玉米产量。根据大庆市实际测产，采取膜下滴灌方式种植的玉米，平均亩产1 800斤左右，比直播玉米亩增产800斤。

2.与常规种植效益对比。玉米膜下滴灌每亩一次性投入280元，考虑干、支管按5年折旧计算，平均分摊亩投入36元；滴灌带每亩按500米计算（每米0.2元），亩投入为100元。使用一年后，厂家回收每米折价0.06元，平均亩投入为70元。滴灌设备年均亩分摊费用为106元，如再加上每亩覆膜除膜农民投入的180元和扣除节省免耕免趟费用60元，实际上每亩滴灌玉米较常规种植玉米新增成本226元。按亩增产800斤计算，每斤0.8元，可增收640元，扣除折旧成本，亩增收414元左右。

上述计算是按照大庆实施膜下滴灌的政策和当时的价格计算的，是一种理想状态。大庆为推广膜下滴灌技术，引进10家膜下滴灌设备生产企业，这种条件不是在哪个城市都能实现的。因此，如果抛去这个因素，厂家无法回收旧的滴灌带，再加上设备运输成本和出水干管易损等情况的发生，那么农民负担的成本要更大些，亩投入会相对增加，农民的纯收入还会降低。

六、 结论

大庆市通过多年的膜下滴灌技术的推广与应用，取得了较好的经济效益和社会效益，对保证农业发展，节约水资源具有重要的作用。实施膜下滴灌技术在附加值高的农作物推广膜下滴灌效益更为可观，农民已经对膜下滴灌技术有了新的认识。但是，目前膜下滴灌配套设备仍需完善，滴灌整体技术应进一步改进，探索地埋式膜下滴灌技术，逐步完善土地流转和规模经营，还没有完全建立制度体系。