□ 張洪巖 邊 輯 陳福彬
膜下滴灌技術也有人稱之為地下滴灌,是繼噴灌、滴灌之后的又一節(jié)水灌溉技術。膜下滴灌是一種地下微灌形式,在低壓條件下,通過埋設在地表下作物根系主要活動層的灌水器(膜下滴灌管),憑借土壤毛細管作用,根據(jù)作物的生長需水量定時定量地直接向作物根部土壤中滲水供給作物水分和液體肥料,又可向作物根部供給空氣。在所有灌溉方式中,膜下滴灌是土灌環(huán)境控制的最佳方法之一。膜下滴灌技術對水的利用率是目前所有灌溉技術中最高的,而玉米膜下滴灌在大壟雙行中的應用就是最好的證明。
肇東市地處平原區(qū),農(nóng)田耕地平整性好,分布面積大,易于起壟式作業(yè)。為了發(fā)揮最佳的灌溉效益,膜下滴灌選擇單行毛管直線布置,毛管順作物行向布置。由于對大田玉米灌溉,膜下滴灌種植模式采用大壟雙行種植,采用的種植模式為一膜一管二行布置,壟寬130cm, 株距30~40cm,畝保苗3800~4000株。
玉米膜下滴灌灌溉方式(一膜一管兩行,日有效用時10h):首次灌水4~5 m3/畝,一小時灌溉5畝,日可灌溉50畝,灌水周期為6天;第二次灌水8~10 m3/畝,一小時灌溉2.5畝,日可灌溉25畝,灌水周期為12天;第三~第四次分別灌水10~12 m3/畝,一小時灌溉1.5畝,日可灌溉15畝,灌水周期為20天。綜合分析,玉米膜下滴灌灌溉定額基本在30 m3/畝。
玉米膜下滴灌的耕種模式不同于一般大田。它采取兩壟一平臺式,壟寬為134 cm的大壟,滅茬、旋耕、深松、起壟、鎮(zhèn)壓一次達到待播種狀態(tài)。在播種上,采取人工和機械兩種播種方式,使播種、施肥、滅草、覆膜、滴灌帶鋪設一次成型。
玉米膜下滴灌畝均保苗數(shù)優(yōu)于一般大田。膜下滴灌的一壟雙行株距33 cm,行距30 cm,畝保苗3800~4000株。而一般大田種植畝保苗數(shù)在3150株左右。
總體看,玉米膜下滴灌經(jīng)濟效益明顯。
一是灌水質量高,節(jié)水效果顯著,肥料利用率高。玉米膜下滴灌是通過埋在地下的膜下滴灌管給作物根系直接供水,灌水均勻,供水穩(wěn)定,通過控制灌水量,也可以有效地降低深層滲漏,能有效地解決作物對水分的需求,減少水分的無效消耗。灌水后,土壤表層仍能保持干燥,水分棵間蒸發(fā)減少,利用率提高。玉米膜下滴灌比滴灌節(jié)水達10%以上,比地面噴灌節(jié)水50%~80%,節(jié)水效果十分顯著。由于膜下滴灌施肥可以將肥料直接隨水供給作物,肥料利用率高,節(jié)肥效果顯著。
二是調控玉米生長環(huán)境,促進玉米成熟提前。通過膜下滴灌可以為玉米生長提供適宜的水、熱、濕度等生長環(huán)境,增加有效積溫,減少水分蒸發(fā),使玉米生育期提前10天左右。目前,玉米高產(chǎn)品種都是高喜肥、喜水品種,玉米膜下滴灌能夠實現(xiàn)增肥、保水,滿足作物對水分和養(yǎng)分的需求,并降低玉米籽實水分,有效提高玉米品質。
三是減少灌水次數(shù),單井控制面積大,便于田間管理。由于玉米膜下滴灌可以提高水分利用率,減少水分的無效消耗,因此,膜下滴灌的灌水間隔長,灌水次數(shù)少。采用溝灌一般平均10天灌一次水,而膜下滴灌則15天灌一次水,且單井控制面積可達500畝,是噴灌的2倍、漫灌的7倍。膜下滴灌灌水省工省時,便于田間管理。
四是抑制雜草生長。采用玉米膜下滴灌,土壤表層比較干燥,能有效地抑制雜草生長。由于膜下滴灌用水集中在作物根部地表以下,植株間大面積范圍內(nèi)無地表水分,沒有雜草滋生的環(huán)境,減少了雜草的滋生,也減少了人工除草的強度。這樣,只要在作物定植后不久除草一次,以后就不用再除草了。
五是改善土壤的理化性能。玉米膜下滴灌是水直接從滲管的微孔滲出,靠土壤的毛細管作用逐漸擴散濕潤土壤,無地面重力水作用,不使土壤板結,通氣性能好,抑制土壤鹽漬化,從而有利于土壤中微生物的生長。
六是增產(chǎn)增收。膜下滴灌直接給作物根系供水,供水穩(wěn)定,土壤升溫快,通氣性好,水、肥、氣、熱比較協(xié)調,利于作物對水分和肥料的吸收利用,調節(jié)地溫,促使植物根系發(fā)達、植株健壯,作物生長發(fā)育好,比溝灌增產(chǎn)50%以上。膜下滴灌系統(tǒng)壽命長,除控制部分外,其他部件如主管、支管、毛管、滲管均埋在地膜下面,既不占地又不易破損,延長了管件的使用壽命,管材使用期在10年以上。膜下滴灌畝造價300元左右,當年即可收回成本。
另外,玉米膜下滴灌還有以下優(yōu)點:
由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到氣候條件、作業(yè)季節(jié)和植物生態(tài)等因素的制約,抵御自然風險的能力較弱,一直是影響農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個難題。而且,在常規(guī)栽培技術條件下,由于大量化肥、農(nóng)藥的使用,既造成了農(nóng)田環(huán)境污染,又影響了農(nóng)產(chǎn)品品質。然而,膜下滴灌與相關技術的綜合應用,從根本上沖破了上述因素的制約作用,使作物的抗逆性和抵御自然災害的能力增強,作物產(chǎn)量和品質均有大幅度提高。
與常規(guī)灌溉相比,玉米膜下滴灌改變了水肥運移規(guī)律,可在玉米根系發(fā)育范圍內(nèi)形成一個低鹽區(qū),并在灌溉期內(nèi)持續(xù)存在,為作物根系的發(fā)育提供一個良好的生長環(huán)境,使植株營養(yǎng)供應充足,生長健壯,抗御自然風險的能力有所加強。膜下滴灌由于灌水定額低,不產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏,能有效避免地下水位上升,遏制土壤次生鹽漬化的發(fā)展。同時,由于地膜覆蓋,減少了棵間蒸發(fā),減少了地面返堿。
玉米膜下滴灌技術系統(tǒng)將節(jié)水技術與農(nóng)藝技術有效結合起來,使水、肥、藥同步進行,即節(jié)約了這些要素的投入,又提高了要素的利用率,從而減少了化肥和農(nóng)藥在土壤中的殘留量,對改良土壤和減少對土壤負面影響起到了很大的作用。
玉米膜下滴灌應注意以下問題:
一、在安裝到位,保證毛、干支管暢通的前提下,要充分考慮膜下滴灌使用的特點。淤堵是膜下滴灌所面臨的一大難題,包括泥沙堵塞和生物堵塞。
二、膜下滴灌田地要采用適度翻耕及免耕技術。由于膜下滴灌管道埋于膜下,深翻時,因地面的高低不平及土壤的虛實不同,易犁斷支管,所以應盡量注意犁地作業(yè)技術。
三、膜下滴灌管埋設于膜下,水肥可能流入作物根系達不到的土壤層,造成水肥的浪費。所以,目前膜下滴灌的大面積推廣應用受到一定限制。作物每次灌水量不可太大,否則,不但會造成水分的浪費,而且會使土壤表層濕潤,使膜下滴灌的技術優(yōu)勢受到影響。另外膜下滴灌設備使用后要及時收回,以便循環(huán)使用。
玉米膜下滴灌在大壟雙行中的應用使肇東市的農(nóng)戶們嘗到了節(jié)水灌溉的甜頭。節(jié)水滴灌促進了當?shù)剞r(nóng)業(yè)種植結構的調整和當?shù)剞r(nóng)業(yè)向質量效益型邁進,使種植高產(chǎn)值的蔬菜和經(jīng)濟作物面積大幅度增加。筆者認為,走節(jié)水灌溉之路能順利調整作物種植結構,提高農(nóng)作物商品率,使農(nóng)戶更快更好地進入市場,實現(xiàn)致富奔小康。