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        酒泉市膜下滴灌節(jié)水技術(shù)

        2014-08-15 00:51:42白玉寶高樹才
        中國農(nóng)業(yè)信息 2014年3期
        關(guān)鍵詞:防滲膜壟溝需水

        白玉寶,高樹才

        (甘肅省肅州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,酒泉 735000)

        酒泉市地處甘肅省河西走廊西端,屬典型的干旱綠洲灌溉農(nóng)業(yè)區(qū),干旱少雨、水資源短缺,是制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為促進(jìn)酒泉市農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展,推進(jìn)節(jié)水型社會建設(shè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收,2010年根據(jù)甘肅省人民政府 《關(guān)于加快高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的意見》,酒泉市及時(shí)研究部署,大力實(shí)驗(yàn)、示范、推廣了平作膜下滴灌、溝作膜下滴灌、壟作膜下滴灌、有機(jī)生態(tài)無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌和沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌等五項(xiàng)農(nóng)田膜下滴灌節(jié)水技術(shù)。2010~2013年,酒泉市累計(jì)推廣膜下滴灌節(jié)水技術(shù)1.26萬hm2,節(jié)約水資源5576萬m3,增效9923萬元,平均每公頃節(jié)水4425m3、增效7875元。

        1 平作膜下滴灌技術(shù)

        平作膜下滴灌技術(shù)的核心是作物播種或移栽時(shí),根據(jù)作物種植規(guī)格在地面鋪設(shè)滴灌帶,在滴灌帶上覆蓋地膜,在作物生長期間根據(jù)土壤墑情、作物需水情況,利用滴灌給水管道系統(tǒng)將灌溉水源送入滴灌帶,通過水能滴頭把滴灌帶內(nèi)的有壓水流緩慢、均勻、定量地浸潤到作物根系區(qū)域,使作物根系活動區(qū)的土壤始終保持在最優(yōu)含水狀態(tài)。該技術(shù)的節(jié)水增效機(jī)理是有效減少了輸水滲漏損失,加快了灌水在田間的通行速度,使灌水均勻、全面滲透到作物根際,實(shí)現(xiàn)了局部灌溉,減少了灌水量和田間蒸發(fā)面積,降低了蒸發(fā)和田間滲漏損失。該技術(shù)還可控防作物土傳病害的發(fā)生,減輕對土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的破壞,防止土壤板結(jié),抑制土壤返鹽,控制雜草生長,有利于集中施肥和提高肥料利用率。該技術(shù)的灌水量僅是傳統(tǒng)灌溉方式的1/2,但肥料利用率卻提高了約10%。此外,該技術(shù)在改變傳統(tǒng)的農(nóng)田水利建設(shè)方式的同時(shí),大大提高了土地利用率,如田間的斗渠、農(nóng)渠、毛渠等被輸水管道和滴灌帶替代,田埂、溝畦一律取消,可提高土地利用率5%~7%。該技術(shù)還改變了傳統(tǒng)的勞作方式,降低了耕作成本,如過去種玉米全生育期內(nèi)要澆水5~6次,每次澆水都會造成土壤板結(jié),因此玉米生長期要中耕2~3次;而采用膜下滴灌技術(shù)則是 “推閘放水?dāng)Q龍頭,老人婦女都能干”,且土壤不板結(jié),團(tuán)粒不破壞,膜下不長草,改良了土壤,抑制了返鹽。滴灌與施肥相結(jié)合形成的水肥一體化調(diào)控技術(shù),以水調(diào)肥,以肥促水,肥隨水走,把灌水變成了營養(yǎng)莊稼的 “復(fù)合水溶劑”,減少了田間作業(yè)次數(shù),節(jié)約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,進(jìn)一步提高了肥水利用效率。平作膜下滴灌技術(shù)主要應(yīng)用于棉花、玉米、洋蔥、色素辣椒等作物栽培。

        1.1 棉花平作膜下滴灌

        種植規(guī)格為帶幅140cm,用幅寬145cm的地膜覆蓋,其中膜面寬120cm、膜間距20cm,每幅膜下鋪設(shè)3道滴灌帶,每幅膜上種植4行棉花,在棉花生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、棉花需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4350m3、增效6300元。

        1.2 玉米平作膜下滴灌

        適用于玉米生產(chǎn)及制種。種植規(guī)格為帶幅100cm,用幅寬 80cm的地膜覆蓋,其中膜面寬 60cm、空行寬40cm,每幅膜下鋪2道滴灌帶,每幅膜上種植2行玉米,在玉米生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、玉米需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水3900m3、增效1290元。

        1.3 洋蔥平作膜下滴灌

        種植規(guī)格為帶幅130cm,用幅寬145cm的地膜覆蓋,其中膜面寬120cm、膜間距10cm,每幅膜下鋪設(shè)4道滴灌帶,每幅膜上種植8行洋蔥,在洋蔥生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、洋蔥需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4520m3、增效5500元。

        2 溝作膜下滴灌技術(shù)

        溝作膜下滴灌技術(shù)的核心是根據(jù)作物種植規(guī)格在地面開溝,將作物定植在溝內(nèi),在溝底鋪設(shè)滴灌帶,用地膜覆蓋壟溝及壟溝邊緣部分壟畦,在作物生長期間根據(jù)土壤墑情,作物需水、需肥情況,利用滴灌給水管道系統(tǒng)和施肥裝置將水肥送入滴灌帶,通過水能滴頭把滴灌帶內(nèi)的有壓水肥緩慢、均勻、定量地浸潤到作物根系區(qū)域,使作物根系活動區(qū)的土壤始終保持在最優(yōu)水肥狀態(tài)。將平作膜下滴灌改為溝作膜下滴灌有利于越冬作物埋壓,便于滴灌后田間管理,進(jìn)一步減少了灌溉、施肥、施藥、水分蒸發(fā)面積和水肥徑流損失,提高了水肥利用效率,增強(qiáng)了抑鹽、控草效果,減輕了化肥、農(nóng)藥對土壤和地下水的污染。溝作膜下滴灌技術(shù)主要應(yīng)用于葡萄、啤酒花、枸杞等栽培。

        2.1 葡萄、啤酒花溝作膜下滴灌

        種植規(guī)格為帶幅210cm,其中壟寬150cm、壟溝寬60cm、壟溝深35cm,在壟溝底部鋪設(shè)1道滴灌帶,選用幅寬145cm的地膜覆蓋壟溝及壟溝邊緣部分壟畦,在壟溝底部定植1行葡萄或啤酒花,在葡萄或啤酒花生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、葡萄或啤酒花需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4900m3、增效7050元。

        2.2 枸杞溝作膜下滴灌

        種植規(guī)格為帶幅140cm,其中壟寬80cm、壟溝寬60cm、壟溝深35cm,在壟溝底部鋪設(shè)1道滴灌帶,選用幅寬145cm的地膜覆蓋壟溝及壟溝邊緣部分壟畦,在壟溝底部定植1行枸杞,在枸杞生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、枸杞需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4700m3、增效6600元。

        3 壟作膜下滴灌技術(shù)

        壟作膜下滴灌技術(shù)的核心是在田間開溝起壟,在壟面鋪設(shè)滴灌帶,在壟面和壟測覆膜,在壟面種植作物,在作物生長期間根據(jù)土壤墑情,作物需水和需肥情況進(jìn)行滴灌、施肥。將平作膜下滴灌改為壟作膜下滴灌有利于冷涼季節(jié)提高地溫,減少水肥滲漏損失,改善田間通風(fēng)透光狀況,抑制作物土傳病害發(fā)生,增強(qiáng)作物根際土壤透氣性,提高土壤微生物活性,加快土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化分解。壟作膜下滴灌技術(shù)主要在馬鈴薯、加工番茄、大棚瓜菜生產(chǎn)中應(yīng)用。

        3.1 馬鈴薯壟作膜下滴灌

        3月上中旬當(dāng)耕作層地溫穩(wěn)定通過5~7℃后播種馬鈴薯并起壟。種植規(guī)格為帶幅100cm,其中壟面寬60cm、壟溝寬40cm、壟高35cm,每壟種植2行馬鈴薯,在壟面鋪設(shè)2道滴灌帶,用幅寬90cm的地膜覆蓋壟畦,在馬鈴薯生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、馬鈴薯需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4500m3、增效5800元。

        3.2 甘藍(lán)、花椰菜、萵苣、萵筍、蕓豆等壟作膜下滴灌

        種植規(guī)格為帶幅90cm,其中壟面寬50cm、壟溝寬40cm、壟高20cm,壟面鋪設(shè)2道滴灌帶,用幅寬90cm的地膜覆蓋壟畦,在壟面種植2行作物,在作物生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、作物需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4100m3、增效5400元。

        3.3 茄果類蔬菜壟作膜下滴灌

        種植規(guī)格為帶幅110cm,其中壟面寬60cm、壟溝寬40cm、壟高20cm,壟面鋪設(shè)2道滴灌帶,用幅寬90cm的地膜覆蓋壟畦,在壟面種植2行茄果類蔬菜,在蔬菜生長期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、蔬菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4300m3、增效6400元。

        4 無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)

        有機(jī)生態(tài)無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)的核心是用有機(jī)栽培基質(zhì)替代耕層土壤,在基質(zhì)下鋪設(shè)地膜防止水肥滲漏,在基質(zhì)層進(jìn)行膜下滴灌。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是即可防止水肥滲漏又可抑制水分蒸發(fā),即可平衡供應(yīng)作物生長所需的各種營養(yǎng)元素又可控防作物土傳病害發(fā)生,即改善了作物生長環(huán)境條件又減免了中耕、除草、土壤消毒等管理環(huán)節(jié),即減少了化肥、農(nóng)藥用量和對環(huán)境的污染又提高了作物產(chǎn)量和品質(zhì)。該技術(shù)主要應(yīng)用于日光溫室瓜菜栽培。

        4.1 茄果類蔬菜無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌

        把地面整平,用紅磚按南北走向碼寬12cm、高24 cm的磚墻,將溫室分成寬行50cm、窄行40cm的帶幅。在寬行底部中間開一條南高北低、傾斜度為2o~5o,深10~15cm,寬20cm的 “U”型槽,在溫室南端設(shè)回液槽,在 “U”型槽及寬行底部、側(cè)面覆膜,在 “U”型槽內(nèi)填充直徑1~2cm的粗爐渣,在爐渣上鋪兩層編織袋,在編織袋上鋪24cm厚的基質(zhì)。在基質(zhì)上鋪設(shè)2道滴灌帶、覆蓋地膜、種植2行茄果類蔬菜,在蔬菜生長期內(nèi)根據(jù)基質(zhì)墑情、蔬菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4800m3、增效3.15萬元。

        4.2 瓜類有機(jī)生態(tài)無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌

        把地面整平,用紅磚按南北走向碼寬12cm、高30 cm的磚墻,將溫室分成寬行70cm、窄行50cm的帶幅。在寬行底部開一條南高北低、傾斜度為2~5度,深10~15cm,寬25cm的 “U”型槽,在溫室南端設(shè)回液槽,在“U”型槽及寬行底部、側(cè)面覆膜,在 “U”型槽內(nèi)填充直徑1~2cm的粗爐渣,在爐渣上鋪兩層編織袋,在編織袋上鋪30cm厚的基質(zhì)。在基質(zhì)上鋪設(shè)2道滴灌帶、覆蓋地膜,種植2行作物,在作物生長期內(nèi)根據(jù)基質(zhì)墑情、作物需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水5250m3、增效2.85萬元。

        5 沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)

        沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)的核心是用沙基質(zhì)栽培作物,在沙基質(zhì)下鋪設(shè)地膜防止水肥滲漏,在沙基質(zhì)層進(jìn)行膜下滴灌。該技術(shù)主要應(yīng)用于戈壁沙漠等非耕地日光溫室瓜菜、葡萄等栽培。地膜底層防滲徹底解決了戈壁沙漠非耕地水肥滲漏嚴(yán)重的問題,膜下滴灌有效減少了灌水量、阻斷了水分蒸發(fā),采用沙基質(zhì)栽培可就近取材配制基質(zhì),節(jié)省了回填土及非耕地溫室建造用工,節(jié)約了土地。此外采用沙基質(zhì)栽培還有利于冷涼季節(jié)提高地溫,改善作物根際水氣狀況,阻斷土壤有害生物侵染。

        5.1 茄果類蔬菜沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌

        在溫室內(nèi)按南北走向、帶副 120cm,其中空行寬50cm、溝寬70cm開挖30cm深的基質(zhì)槽。在基質(zhì)槽中間開一條南高北低、傾斜度為2~5度,深10~15cm,寬25cm的 “U”型槽,在基質(zhì)槽南端每兩槽間挖深45cm,直徑35cm的滲水井,用直徑2cm的細(xì)管將 “U”型槽與滲水井相連,在 “U”型槽及基質(zhì)槽底部、側(cè)面覆膜,在“U”型槽內(nèi)填充瓜子石,在瓜子石上鋪兩層編織袋,在編織袋上鋪30cm厚的沙基質(zhì)。在基質(zhì)上按40cm的行距鋪設(shè)2道滴灌帶、覆蓋地膜,在基質(zhì)上種植2行茄果類蔬菜,在蔬菜生長期內(nèi)根據(jù)沙基質(zhì)含水量、蔬菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4800m3、增效3.07萬元。

        5.2 瓜類沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌

        在溫室內(nèi)按南北走向、帶副 140cm,其中空行寬60cm、溝寬80cm開挖30cm深的基質(zhì)槽,在基質(zhì)槽中間開一條南高北低、傾斜度為 2o~5o,深 10~15cm,寬25cm的 “U”型槽,在基質(zhì)槽南端每兩槽間挖深35cm,直徑35cm的滲水井,用直徑2cm的細(xì)管將 “U”型槽與滲水井相連,在 “U”型槽及基質(zhì)槽底部、側(cè)面覆膜,在“U”型槽內(nèi)填充瓜子石,在瓜子石上鋪兩層編織袋,在編織袋上鋪30cm厚的沙基質(zhì)。在沙基質(zhì)上按45cm的行距鋪設(shè)兩道滴灌帶、覆蓋地膜,在沙基質(zhì)上種植兩行瓜菜,在瓜菜生長期內(nèi)根據(jù)沙基質(zhì)含水量、瓜菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水5300m3、增效2.8萬元。

        5.3 葡萄沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌

        在溫室內(nèi)按南北走向、帶副 180cm,其中空行寬110cm、溝寬70cm開挖40cm深的基質(zhì)槽,在基質(zhì)槽中間開一條南高北低、傾斜度為2o~5o,深10~15cm,寬25cm的 “U”型槽,在基質(zhì)槽南端每兩槽間挖深45cm,直徑35cm的滲水井,用直徑2cm的細(xì)管將 “U”型槽與滲水井相連,在 “U”型槽及基質(zhì)槽底部、側(cè)面覆膜,在“U”型槽內(nèi)填充瓜子石,在瓜子石上鋪兩層編織袋,在編織袋上鋪40cm厚的沙基質(zhì)。在沙基質(zhì)上鋪設(shè)1道滴灌帶、覆蓋地膜,在沙基質(zhì)上定植1行葡萄,在葡萄生長期內(nèi)根據(jù)沙基質(zhì)含水量、葡萄需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水5300m3、增效2.8萬元。

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