膜下滴灌技术在神池县的应用及效益分析

李霄荣

（忻州市河道工作站，山西 忻州 034000）

1 关于膜下滴灌技术

膜下滴灌是在覆膜种植的基础上，铺设滴灌管道系统为农作物供水的灌溉方式，是将覆膜种植技术与滴灌技术相结合的一种新型高效节水灌溉技术。滴灌根据农作物生长发育需要，将灌溉水调节成滴状，缓慢、均匀、定时、定量地浸润农作物根系，使根系土壤始终保持在最优含水状态。同时，也可根据需要将肥料和农药随水滴入农作物根系。该技术减少了农作物的棵间水分蒸发，有利于水资源的高效利用。

2 项目概况

神池县位于晋北黄土高原，总面积1469.5km2，其中耕地面积656km2。区域内属西北大陆性干旱气候带，年均降水量仅400mm，降水量少且年内分布不均，6—8月降水量占年降水总量的65%。干旱是该县的主要自然灾害，植被稀少，水土流失极为严重，水资源不足制约着粮食产业的发展。由于水源短缺，全县农业总体上为粗放经营，2008年，人均产粮950kg，人均纯收入2403元。

为提高农业综合生产能力，增加农民收入，改善农村生态环境，充分发挥“一村一井”水利工程的效益，神池县于2013年在东湖乡、义井镇、八角镇发展推广玉米和土豆膜下滴灌技术。总实施面积400hm2，其中八角镇种植玉米200hm2，义井镇种植玉米80hm2，东湖乡种植玉米 66.7hm2，土豆 53.3hm2。

2.1 总体方案和布局

根据项目区设置，结合水源及地块分布状况，膜下滴灌方案将26.7hm2耕地作为一个灌溉系统，共建设16个滴灌系统。每个系统由水源工程、首部装置、输配水管网及灌水器组成，采用“支管+辅管+毛管”系统模式。

2.2 建设内容

膜下滴灌共涉及3个乡（镇）10个村庄，主要建设内容包括水源工程、首部装置、输配水管网工程、排水工程和土方工程。

水源工程：以井水为水源，共16眼机井，通过水泵加压后进入滴灌首部。

首部工程：包括过滤装置、施肥装置和测控装置。根据本项目区的水源为井水，固体颗粒含量很少的情况，过滤装置采用“离心+网式”过滤器组合形式，共设16个过滤平台。

施肥装置主要是施肥罐，其作用是使易溶于水并将计划施于作物根系的肥料、农药等在施肥罐内充分溶解，然后通过滴灌系统输送到作物根部，供作物吸收利用。测控装置包括阀门、水表、压力表、排气阀、逆止阀，其作用是方便系统地操作和运行管理，保证系统安全。

输配水管网工程：包括主干管、分干管、支管、辅管、毛管及连接管件。主干管与分干管、分干管与支管、支管与毛管均采用鱼骨形布置，以减少沿程水头损失，降低能量损耗。

干管的作用是为滴灌系统输送水量，本系统采用两级干管：主干管和分干管。地下输水系统的主干管和分干管采用U-PVC管道。主干管由1条管线构成，分干管垂直于主干管铺设，分一级分干管和二级分干管。一级分干管由若干条管线组成，每条一级分干管上接引若干条二级分干管，分干管尾部设置排水阀。

支管的作用是控制滴灌带的适宜长度，划分轮灌区。地面采用PE直径63mm软支管+PE直径32mm辅管+毛管（直径16mm迷宫式滴灌带）。支管垂直于分干管铺设，每条支管上与其平行铺设多条辅管，每条辅管上沿作物方向铺设多条毛管。毛管铺设在地膜下，间距为1m，滴头间距0.3m，平均流量2.1L/h。支管通过辅管向毛管供水，对轮灌运行、提高灌水均匀度效果良好。

连接管件的作用是将各部分管道连通为管网。

排水工程：主要包括阀门井、排水井的镇墩。在干管及干管连接处设置阀门井45个，在分干管末端设置排水井53个，均为砖混凝土圆形结构。在每条管道的转弯处设置C15混凝土镇墩98个。

3 膜下滴灌优点

3.1 节水效果明显

由于神池县境内的河流全部是季节性河流，又没有水库等蓄水工程和灌溉设施，传统的漫灌方式灌水量不易控制，浪费较大。据调查，每公顷玉米地漫灌用水量约1800~2250m3，利用率仅40%~50%。而膜下滴灌为局部灌溉，只湿润农作物根部，可灵活调控水量，用水量很少，平均用水量是传统灌溉方式的12%。作物覆盖地膜后，蒸发量大大减少，可有效提高灌水利用率。

3.2 灌溉均匀，地温降幅小

神池县坡耕地较多，平均无霜期仅114d。如果用传统的漫灌方式，灌水既不均匀，又使地温降幅增大，农作物不易成熟。膜下滴灌能够按农作物的需水规律均匀灌溉，每次灌水量很小，既满足了农作物的需水要求，又可将对地温的影响降到最小，从而有利于农作物的生长发育，提早成熟收获。

3.3 随水施肥，肥料利用率提高

膜下滴灌可以把可溶性肥料溶于施肥罐中，适时适量地随水输送到作物根部，提高了水肥利用率，并可节省生产投入。

3.4 有效防止病虫害传播

由于灌溉时水量小、下渗快，而且是局部灌溉，大部分地表保持干燥，可抑制杂草生长，有效防止一些病害随水传播。

3.5 降低劳动强度

膜下滴灌是管网供水，操作方便，省工省力。由于农作物行间没有灌水，土壤一般不板结，可减少中耕除草次数和投工，降低田间灌水劳动量和劳动强度。

3.6 投资小，效益高

膜下滴灌投资小，建设周期短，而且本项目与神池县的良种补贴项目、地膜覆盖项目和纯井灌区灌溉相结合，灌溉成本较低。项目的干支管是固定式的，投入后可多年继续利用；滴灌带一般可回收两次利用，如果使用得当，还可多次利用，工程造价和运行费用较低。据测算，膜下滴灌设施每公顷投资仅11325元，可减轻农户负担，促进增产增收。

4 效益分析

4.1 经济效益

应用膜下滴灌技术，可提高粮食单产，正常生产期间测算项目区年增加效益约247万元，每公顷平均增产6150元左右，经济效益十分显著。规模化种植玉米，可以解决养殖业的饲料问题，带动当地绒山羊养殖业的发展。加大土豆产量，可使神池县现有的3家土豆深加工厂获得较好的经济效益。

4.2 生态效益

滴灌结合施肥利于提高灌溉水肥利用率，可以节水、节肥，减少灌溉水向深层渗漏及移动性强的营养元素流失，减轻对地下水的污染，可有效改良农田土壤结构，防止土壤次生盐碱化，保护和改善生态环境。

4.3 社会效益

推广膜下滴灌技术，可提高土地产出率，形成以市场、生产基地为依托的产、供、销一体化生产格局。因此，建设一个科技含量高的规模化膜下滴灌区，将会加快全县的农业产业结构调整步伐，实现农村经济良性循环。

5 结语

神池县膜下滴灌工程以新技术为依托，工艺设计方案成熟可靠，工艺技术易掌握，投资小，建设周期短，产品质量高，经济效益、生态效益和社会效益显著，对全县农业产业结构调整、发展无公害粮食、提高人民生活质量等具有重要意义，建议大力推广应用。