旱作节水铺膜机械化技术及机具研究
2017-04-20赵真
赵 真
(辽宁省农业机械化研究所,沈阳 110161)
发展节水技术,高效持续开发利用水资源,是当前我国农业生产中迫切需要解决的问题。要想缓解水资源的供需矛盾,尤其是在缺水比较严重的地区,可采取旱作节水铺膜机械化技术措施,以实现水资源利用效益最大化,保证农业可持续发展。
1 旱作节水铺膜机械化技术概述
1.1 主要技术内容
旱作铺膜节水机械化技术是将滴灌技术与地膜覆盖栽培技术相结合的高效节水灌溉技术。其中,滴灌技术利用管道系统供水,使灌溉水形成滴状,缓慢、均匀、定时、定量地浸润作物根系发育区域,使作物主要根系区的土壤始终保持最优含水状态;地膜覆盖栽培技术通过在地表覆盖地膜,进一步减少作物棵间水分的蒸发。旱作铺膜节水机械化技术从浇地转向浇作物,极大地提高了水资源利用率。其在节水目标上趋向多元化,具有省工、省时、省水、增产、高效等诸多益处;在节水技术措施上趋向集成化,解决了单一的节水技术难以满足节水目标多元化需求的问题。
1.2 发展与应用
滴灌技术由以色列的斯迈哈·博拉斯父子发明,该技术具有其他灌溉技术无法相比的优点,大大缓解了全球水资源危机。目前,全世界有80多个国家应用了以色列的滴灌技术。我国的滴灌节水技术是在引进、消化国外技术的基础上,从无到有,逐步发展起来的。近年来,由于水资源日益紧张、国家更为重视及农业生产迫切需要,滴灌节水技术得到了快速发展,在果树、蔬菜、大田作物、花卉等方面得到广泛应用,取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。
地膜覆盖栽培技术于1979年由日本引进我国。该技术不仅能够增地温、保水、保土、保肥、增肥效,同时还具有灭草、防病虫、防旱抗涝、抑盐保苗、改善近地面光热条件等多项功能,对于我国早春低温、有效积温少及高寒的干旱半干旱等地区的农业生产具有显著的增产作用,得到了大面积推广应用,逐步形成了具有中国特色的地膜覆盖栽培技术及地膜覆盖栽培机械化作业技术体系。
1.3 配套机具
旱作铺膜节水机械化技术的推广应用离不开配套机具。但我国目前现有的地膜覆盖栽培机械化作业机具功能单一、作业效率低,不能满足膜下滴灌技术的应用需求,限制了旱作铺膜节水机械化技术的推广应用。因此,急需设计研制出集全膜覆盖、精量播种、打药、铺设滴灌带等技术于一体的旱作节水铺膜机械化作业机具,以实现地膜覆盖栽培技术与膜下滴灌节水技术相融合,改善作物生长环境,缓解日趋严重干旱问题。
2 旱作节水铺膜机械化技术研究方案
辽宁省农业机械化研究所对旱作节水铺膜机械化技术进行了系统的研究,并研制出2BP-2型多功能全膜播种施肥机作为该技术的配套机具。
2.1 研究内容
根据旱作节水铺膜机械化技术的农艺需求,研究、改进、提升旱作节水铺膜机械化关键技术,研制适宜的旱作节水铺膜机械化作业机具,并通过试验示范验证旱作节水铺膜机械化技术的应用成果,从而提升整体技术水平。
2.2 技术路线
1)进行技术与市场调研。2)进行旱作节水铺膜机械化关键技术的研究、改进与提升。3)进行配套机具关键部件的技术研究与设计。4)进行样机制造,通过田间试验进行产品性能初步验证,针对发现的问题进行技术改进,再次试验后进行鉴定验收。
2.3 机具试验
2BP-2型多功能全膜播种施肥机在辽宁省农业机械化研究所的土槽试验台进行了大量的部件及整机试验;在黑山县、阜蒙县、朝阳县、凌源县等地区进行了田间试验及示范推广(如图1所示)。对该机具进行性能检测,其空穴率、穴粒合格率、膜下播种深度合格率、穴距合格率、各行排肥量一致性变异系数、总排肥量稳定变异系数及施肥深度合格率7项性能指标均优于行业标准(结果见表1)。
图1 田间试验Figure 1 Field experiment
表1 机具性能检测结果Table 1 Detection result of machinery performance
3 结语
旱作节水铺膜机械化技术融合了膜下滴灌节水技术与地膜覆盖栽培技术,实现了水资源利用效益最大化,促进了农业增产、农民增收,切实为我国农业的可持续发展提供了可靠的技术支撑,具有重要的实践意义和显著的经济、生态及社会效益。
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