胡新刚
(山西省水利建筑工程局)
文水县地处太原盆地中部,属汾河灌区的种粮大县,农业是全县的主导产业。粮食作物主要有小麦、玉米和豆类等,经济作物主要为果品、药材、蔬菜等。在县委县政府“强县富民”、“一村一品”宏观政策引导下,经济作物尤其是特色经济作物得到了快速发展,形成了具有区域特色、产销稳定的农业经济链,如西旧村的葡萄种植产业等。据调查,2015年全县农业人均纯收入达5 986元。
现代农业要发展,必须要解决灌溉问题,彻底摆脱靠天吃饭的被动局面。近年来,文水县农业产业结构调整取得显著成效,水利灌溉条件也有了大的改善,为特色农业经济发展铺平了道路。由于全县水资源分布不均,水利工程配套率较差,农业灌溉保证率较低,对农业生产持续发展影响很大。根据农业灌溉水资源不足状况,随着农业产业结构调整,大力推广了膜下滴灌节水增产技术,有力助推了农业发展。
膜下滴灌是将滴灌带铺设在膜下,利用地面给水管道(主管、副管)将灌溉作物需水输送至滴管带内,通过滴灌带管壁内的滴头,将水不间断地滴渗至作物根系生长区的土壤供其吸收利用,从而减少灌溉输水损失,控制田间土壤水分蒸发,提高灌溉水利用率的一种节水灌溉技术。
膜下滴灌是将地膜覆盖与管灌技术相结合的一种技术创新,在农业生产中推广应用虽然历史很短,但展现了其独特的技术特点。
一是省地省工。滴灌的管道布置在地下作物行间,除输水设施外,一般很少占地,且不需要太多的劳力投入。
二是节水增产。首先,滴灌属微量灌溉方式,用水量很少,通过人为控制,可在作物最需要水的关键时期供水,由原来的浇地变成了现在的浇作物,实现丰产增收;再者,灌溉水通过滴孔直接到达作物的根系生长区,使作物的棵间不会产生积水,加之采用地膜进行覆盖,可以在很大程度上减少地面蒸发,从而提高水资源的综合利用率;第三,滴灌为浸润式灌溉模式,滴头浸润半径为0.4-0.5 m,可以使作物根系土壤保持最优含水和蓬松状态,团粒不会损坏,土体不会板结,在很大程度上可起到改良土质、压盐压碱及节水的作用。
三是水肥相融。在灌水时,可把要追施的化肥溶入水中,变原来的单一浇水、施肥为灌溉营养液,在供水的同时满足需肥要求,实现水肥一体化。据调查,滴灌施肥比原来的喷灌施肥方式增产效果提高20%-30%,施肥量比传统方式降低50%-60%。
四是应用广泛。滴灌技术目前已广泛应用于作物栽培、大棚蔬菜、各类果园、温室花卉、道路绿化等。按管道的固定程度,一般把滴灌分为固定式、半固定式和移动式三种类型。
现依葡萄栽培为例予以说明。
滴灌带的设置根据葡萄栽培架式进行选择,篱架采用的行距为2-2.8 m,棚架采用的行距为4-6 m。栽培株距选择0.5-0.6 m,采用一条龙修剪方式。滴灌带铺设于地膜下葡萄行20 cm深位置,葡萄栽培时,放置到地膜之内。滴灌带的管径一般为16 mm,滴头的间距设置为300 mm,工作压力为0.05-0.1 MPa。滴头的流量根据不同土质进行确定,如若为壤土,选用2.5 L/h的滴头。葡萄栽植时,主要利用人工来完成滴灌带铺设和覆膜。
按葡萄生长期降水量、需水量等来确定滴灌水总量。膜下滴灌的总用水量通常为一般滴灌方法的70%,喷灌的1/2,传统灌溉方法的1/8。灌水量确定后,根据葡萄的需水规律,结合土质墒情和降水的情况,来确定灌水时期、每次灌水量和灌水次数。葡萄全生育期浇水5次,即催芽水、花前水、浆果膨大水、秋施基肥水和封冻水。
按土壤的肥力高低及葡萄的需肥规律,来确定总施肥量和氮磷钾比例。底肥在整地时施入,追肥的比例依据不同品种、不同生长发育期的需肥特点,确定每次的追肥量、施肥时期及次数。葡萄的追肥遵守“以有机肥为主,无机肥料为辅”原则。根据葡萄的品种、发育阶段及土壤肥力等进行配方施肥,既能改善土壤结构,提高土壤微生物活性,增加土壤有机质含量,提高土壤肥力,又能避免有害物质进入土壤,控制污染,保护环境。膜下滴灌系统配置的施肥装置,主要为压差式施肥罐,无机肥或复合肥液化后,水肥同步,随水滴肥,可使肥料的利用率大大提高。追肥时一般采用可溶性好的肥料品种,这样可以避免滴头堵塞。
首先,选择优良、高产的葡萄品种,更能发挥滴灌的优势;其次,合理确定葡萄栽培的株、行距及留苗密度,确保滴灌肥水溶液直达葡萄根系区;第三,加强对葡萄病虫害的及时防治,以保证高产、优质、低耗、高效。
文水县近年来大力推广膜下滴灌技术,增产增收效果显著。据调查,与原来的大水漫灌方式比较,在以下六个方面具有明显优势。
滴灌主要是对作物根系的生长区进行的局部灌溉,不产生水分输送损失和深层渗漏,在很大程度上也减少了作物棵间的地面蒸发,比原来的大水漫灌方式减少用水量80%以上。
滴灌将肥水溶液通过滴头直接输入作物根系的生长区,使作物根系能够更好地吸收利用,避免肥料的无效流失。据调查,肥料损失率可从传统栽培模式的60%-70%降低到30%-40%,从而大大降低施肥量。
推广应用滴灌后,可大大减少田间耕作次数,降低劳动强度。据调查,作物生长期每666.7m2可节省劳动力工日4-6个。
汾河两岸的耕地盐碱化较严重,经地膜覆盖后的土地在滴灌时,土壤中的盐分将会随土质的浸润下移至根系外缘,使根系主要生长区形成低盐区,从而创造一个良好的局部土壤环境,提高单产。
密布的地下灌溉系统,使水流通过地下管道输送到田间滴灌带中,各片相连接的地块不用再挖沟修渠与打埂。据调查,与传统灌溉方式相比,土地利用率增加5%-7%。
采用膜下滴灌技术后,浇地由现在的“拧龙头放水”代替了原先的人守在地里等“回畦”,妇女和老人都可操作。经地膜覆盖后,大大减少了中耕除草田间劳作,节省了劳动力,提高了劳动效率。据调查,每种植666.7 m2耕地可以节省劳动力50%,节省机耕费30%,单个劳动力可管理5.33-6.67 hm2耕地,比过去提高了4.0-4.6 hm2。
文水县应用的滴灌带主要是由山西省运城市滴灌带厂生产的产品,使用周期为一年。多年来,农作物产品价格一直不高,农户种植效益较低。所以,投资使用滴灌带的价格成为获利多少的关键。通过走访,部分厂家正在研发新材料,如果能使滴灌带的销售价格进一步降低,推广应用膜下滴灌农户将能获取更多的利润。
膜下滴灌推广应用目前最为重要的问题是灌水器及滴灌带内滴头的堵塞。部分厂家生产的过滤器性能不过关,质量不高,持久性较差。所以,对过滤设施的研制和改进也是当下急需要考虑开展的。
膜下滴灌技术要配套相应的软件以及科学的管理,才能更大程度地发挥技术优势。所以,培养新时代的农村技术管理人才十分迫切。同时,需要研制自动化控制程度更高且更加经济实用的设备。