河北承德市应用膜下滴灌技术
2022-11-23贾洪男
贾洪男
(河北省承德市土壤肥料工作站,河北 承德 067000)
膜下滴灌技术是现阶段较先进的节水灌溉技术,最先在以色列得到广泛应用,中国1996 年开始投入研究,取得了较大成效。地方政府需发挥引导作用,通过示范区探索膜下滴灌技术的发展途径,以点带面逐渐普及该技术,在节约水资源的同时实现增产增收,促进当地农业可持续发展。
一、膜下滴灌技术概述
1、膜下滴灌技术定义
膜下滴灌技术指的是滴灌与地膜覆盖结合的节水灌溉技术,实现了不同灌溉技术优势的结合,构建了独立的灌溉系统,使灌溉均匀,定量、定时完成对作物根系的浸润,以少量水实现有效灌溉,以此达到保水、保墒、节水目的,并在一定程度上保障土壤水分的持续供给。
该技术可根据作物的实际需求将农药、花肥、水直接滴在作物根部附加,且膜下滴灌所用的设施直接埋设在地下,可降低土壤表面的水分蒸发量以及地表水和径流的深层渗透,节水的同时提升了水资源的利用率,也便于后期田间管理和控制灌水量。
2、膜下滴灌类型
膜下滴灌技术的应用主要是通过灌溉渠道、自然坡降、大田水位差进行自流灌溉的节水灌溉方式,主要组成设备包括保护装置、量测、滴头及控制、输配水管网、首部枢纽、水源工程等。以首部枢纽为核心进行支管与主管的铺设,其后再进行合理的农作物播种。毛管管道与铺膜同步铺设,在完成农作物播种后进行毛管与支管的安装连接,管网系统通过四通管件实现连接。通过在地表下安装的滴水器施水,地表灌溉与灌水器流量基本保持一致。根据滴灌水压的差异性,可分为加压式与常压式滴灌系统[1]。
常压式滴灌系统主要由铺膜铺管播种机、毛管、支管、主管组成,渠水经渠道到达渠首,然后通过连接渠首的管网直接引入作物行间的毛管内进行滴灌,并通过阀门对供水量、供水频次进行控制。
加压式膜下滴灌系统主要由加压设备、支管、主管、首部枢纽组成,通过施药装置、施肥装置、过滤器、水泵等首部枢纽,将药、肥料、水等通过地下埋设的支管与主管传输至地表滴灌。
二、承德市膜下滴灌技术应用现状
1、应用膜下滴灌技术的必要性
承德位于京津都市圈外围生态保障带,据统计,2012 年人均水资源1332 m3,而2002 年仅为528 m3,2018 年人均水资源838 m3,高于河北平均值,但远低于全国平均水平,仅为全国均值的1/3,水资源短缺问题严重。随着近年来承德农业的快速发展,对水资源的需求量逐渐提升,进一步加剧了水资源短缺问题。大力发展节水农业,以最少的水资源消耗量获取最大的农业收获量,是承德农业快速发展的方向。
2、膜下滴灌技术取得成效
(1)用水量显著降低
农业是承德的用水大户,约占全市社会用水总量的80%以上,市农业农村部门大力推广膜下滴灌等灌溉技术,强力限制高耗水农作物,积极推广应用“稻改旱”、地膜水稻和地膜蔬菜等节水技术,年减少灌溉水量4970 万m3。两流域稻田由55 万亩压减到30 万亩,平均每亩节水600 m3,年节水1.5 亿m3,按80%输入密、潘、大水库技术,每年增加入库水量1.2 亿m3。
(2)改变传统灌溉方式
为探索膜下滴灌技术的应用途径,承德在围场、承德县等地大力打造膜下滴灌节水灌溉示范区,合理配置田间滴灌设备、输配水管网,使项目区传统农业灌溉发生了较大转变,由大水漫灌变为浸润式灌溉,从浇土地变为浇作物,并且通过地膜覆盖大规模减少水分蒸发量,实现了增产、增收。以河北省承德市兴隆县为例,苦瓜种植中引入膜下滴灌技术,可节约占总面积7%~13%的田间沟渠占地,提高土地使用率。
(3)主要特征
滴灌设备适用于蔬菜、果树、温室、花卉、茶园、绿洲及大田各类农作物,主要特征为:
耐久性。因流道结构设计合理,确保滴头在各种压力、温度和机械强度下有效作业。
抗老化性。具备质轻、柔韧、耐压强、抗裂、耐磨和抗紫外线等特色。
流量可调。滴头滴灌的几种方式流量可调,量可调规模为4.0~14.0 L/h,作业压力2.0~3.0 kPa,顶盖能够松开,便于清洗。
三、膜下滴灌技术应用优势
膜下滴灌技术的推广使用,对于改变承德市传统农业格局有一定的促进作用。膜下滴灌土壤浸润半径一般控制在40~50 cm,确保土壤持续保持较适宜含水量。
1、解放劳动力
使用机器可实现整地、播种作物、滴灌带铺设以及铺膜等多项工序一次完成,具备较高的机械化以及自动化水平,不需过多人力即可完成,且效率极高。传统灌溉方式不但需要大量人力、物力,还需时刻关注作业情况。
同时,引入滴灌系统后,农作物行间未进行灌溉,杂草因得不到水分补充所以较少,且不会出现地表径流,土壤不会板结,可减少除草与中耕次数,1 人即可完成施肥、浇水、给药等,较大程度减少了人工作业次数,在缓解劳动压力的同时,可从全局进行作物灌溉管理,进一步稳固灌溉流程。相关统计表明,与传统灌溉相比,膜下滴灌可节省80%人工[2]。
2、减少地下水开采
承德市属于严重缺水城市,引入膜下滴灌技术可较大程度减少地下水开采,在保护地下水资源的同时,满足用水较大植被对水资源的需求,实现植被广泛覆盖,灌区生态环境实现较大程度改善。
3、保护农业种植区域的生态环境
引入膜下滴灌技术对于生态环境保护有着较大的促进作用,可在一定程度上预防与减免农肥流失,有效维护农业种植区域的生态环境,利于地区农业的可持续良好发展[3]。
4、提高土地利用率
膜下滴水灌溉系统均采用管道输水,田间不需修毛渠及埂子,节约了土地,耕地面积相对增加,土地利用率提高5%~7%。
5、易保全苗
大田作物采用膜下滴灌技术,地表温度可提高3~5℃,出苗整齐、集中,促苗早发,成熟时间可提前7 天左右,减少了初霜危害,提高了作物品质和收购等级。
6、增产增收
合理应用膜下滴灌技术可对种植作物株间湿度与温度进行科学调节,并根据作物生长状态及生长所需向根系供给肥料、水以及药剂等。昼夜交替温差产生变化时,膜内可保持恒温状态,确保作物生长的微气候环境不受影响,土壤表层始终保持湿润状态,为作物提供较好的生长条件,以达到增产、增收目的。
四、结语
分析膜下滴灌技术的应用现状与优点,实现膜下滴灌技术在承德市广泛应用,对承德市的农业快速发展有着积极意义。在示范区的引领下,逐渐在各个作物种植区域推进应用,技术人员深入田间给农户讲解膜下滴灌技术的应用,促进承德农业经济的快速发展。