李霄榮

（忻州市河道工作站，山西 忻州 034000）

1 關(guān)于膜下滴灌技術(shù)

膜下滴灌是在覆膜種植的基礎(chǔ)上，鋪設(shè)滴灌管道系統(tǒng)為農(nóng)作物供水的灌溉方式，是將覆膜種植技術(shù)與滴灌技術(shù)相結(jié)合的一種新型高效節(jié)水灌溉技術(shù)。滴灌根據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育需要，將灌溉水調(diào)節(jié)成滴狀，緩慢、均勻、定時(shí)、定量地浸潤(rùn)農(nóng)作物根系，使根系土壤始終保持在最優(yōu)含水狀態(tài)。同時(shí)，也可根據(jù)需要將肥料和農(nóng)藥隨水滴入農(nóng)作物根系。該技術(shù)減少了農(nóng)作物的棵間水分蒸發(fā)，有利于水資源的高效利用。

2 項(xiàng)目概況

神池縣位于晉北黃土高原，總面積1469.5km2，其中耕地面積656km2。區(qū)域內(nèi)屬西北大陸性干旱氣候帶，年均降水量?jī)H400mm，降水量少且年內(nèi)分布不均，6—8月降水量占年降水總量的65%。干旱是該縣的主要自然災(zāi)害，植被稀少，水土流失極為嚴(yán)重，水資源不足制約著糧食產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于水源短缺，全縣農(nóng)業(yè)總體上為粗放經(jīng)營(yíng)，2008年，人均產(chǎn)糧950kg，人均純收入2403元。

為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，增加農(nóng)民收入，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，充分發(fā)揮“一村一井”水利工程的效益，神池縣于2013年在東湖鄉(xiāng)、義井鎮(zhèn)、八角鎮(zhèn)發(fā)展推廣玉米和土豆膜下滴灌技術(shù)。總實(shí)施面積400hm2，其中八角鎮(zhèn)種植玉米200hm2，義井鎮(zhèn)種植玉米80hm2，東湖鄉(xiāng)種植玉米 66.7hm2，土豆 53.3hm2。

2.1 總體方案和布局

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)設(shè)置，結(jié)合水源及地塊分布狀況，膜下滴灌方案將26.7hm2耕地作為一個(gè)灌溉系統(tǒng)，共建設(shè)16個(gè)滴灌系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)由水源工程、首部裝置、輸配水管網(wǎng)及灌水器組成，采用“支管+輔管+毛管”系統(tǒng)模式。

2.2 建設(shè)內(nèi)容

膜下滴灌共涉及3個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）10個(gè)村莊，主要建設(shè)內(nèi)容包括水源工程、首部裝置、輸配水管網(wǎng)工程、排水工程和土方工程。

水源工程：以井水為水源，共16眼機(jī)井，通過(guò)水泵加壓后進(jìn)入滴灌首部。

首部工程：包括過(guò)濾裝置、施肥裝置和測(cè)控裝置。根據(jù)本項(xiàng)目區(qū)的水源為井水，固體顆粒含量很少的情況，過(guò)濾裝置采用“離心+網(wǎng)式”過(guò)濾器組合形式，共設(shè)16個(gè)過(guò)濾平臺(tái)。

施肥裝置主要是施肥罐，其作用是使易溶于水并將計(jì)劃施于作物根系的肥料、農(nóng)藥等在施肥罐內(nèi)充分溶解，然后通過(guò)滴灌系統(tǒng)輸送到作物根部，供作物吸收利用。測(cè)控裝置包括閥門(mén)、水表、壓力表、排氣閥、逆止閥，其作用是方便系統(tǒng)地操作和運(yùn)行管理，保證系統(tǒng)安全。

輸配水管網(wǎng)工程：包括主干管、分干管、支管、輔管、毛管及連接管件。主干管與分干管、分干管與支管、支管與毛管均采用魚(yú)骨形布置，以減少沿程水頭損失，降低能量損耗。

干管的作用是為滴灌系統(tǒng)輸送水量，本系統(tǒng)采用兩級(jí)干管：主干管和分干管。地下輸水系統(tǒng)的主干管和分干管采用U-PVC管道。主干管由1條管線構(gòu)成，分干管垂直于主干管鋪設(shè)，分一級(jí)分干管和二級(jí)分干管。一級(jí)分干管由若干條管線組成，每條一級(jí)分干管上接引若干條二級(jí)分干管，分干管尾部設(shè)置排水閥。

支管的作用是控制滴灌帶的適宜長(zhǎng)度，劃分輪灌區(qū)。地面采用PE直徑63mm軟支管+PE直徑32mm輔管+毛管（直徑16mm迷宮式滴灌帶）。支管垂直于分干管鋪設(shè)，每條支管上與其平行鋪設(shè)多條輔管，每條輔管上沿作物方向鋪設(shè)多條毛管。毛管鋪設(shè)在地膜下，間距為1m，滴頭間距0.3m，平均流量2.1L/h。支管通過(guò)輔管向毛管供水，對(duì)輪灌運(yùn)行、提高灌水均勻度效果良好。

連接管件的作用是將各部分管道連通為管網(wǎng)。

排水工程：主要包括閥門(mén)井、排水井的鎮(zhèn)墩。在干管及干管連接處設(shè)置閥門(mén)井45個(gè)，在分干管末端設(shè)置排水井53個(gè)，均為磚混凝土圓形結(jié)構(gòu)。在每條管道的轉(zhuǎn)彎處設(shè)置C15混凝土鎮(zhèn)墩98個(gè)。

3 膜下滴灌優(yōu)點(diǎn)

3.1 節(jié)水效果明顯

由于神池縣境內(nèi)的河流全部是季節(jié)性河流，又沒(méi)有水庫(kù)等蓄水工程和灌溉設(shè)施，傳統(tǒng)的漫灌方式灌水量不易控制，浪費(fèi)較大。據(jù)調(diào)查，每公頃玉米地漫灌用水量約1800~2250m3，利用率僅40%~50%。而膜下滴灌為局部灌溉，只濕潤(rùn)農(nóng)作物根部，可靈活調(diào)控水量，用水量很少，平均用水量是傳統(tǒng)灌溉方式的12%。作物覆蓋地膜后，蒸發(fā)量大大減少，可有效提高灌水利用率。

3.2 灌溉均勻，地溫降幅小

神池縣坡耕地較多，平均無(wú)霜期僅114d。如果用傳統(tǒng)的漫灌方式，灌水既不均勻，又使地溫降幅增大，農(nóng)作物不易成熟。膜下滴灌能夠按農(nóng)作物的需水規(guī)律均勻灌溉，每次灌水量很小，既滿足了農(nóng)作物的需水要求，又可將對(duì)地溫的影響降到最小，從而有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，提早成熟收獲。

3.3 隨水施肥，肥料利用率提高

膜下滴灌可以把可溶性肥料溶于施肥罐中，適時(shí)適量地隨水輸送到作物根部，提高了水肥利用率，并可節(jié)省生產(chǎn)投入。

3.4 有效防止病蟲(chóng)害傳播

由于灌溉時(shí)水量小、下滲快，而且是局部灌溉，大部分地表保持干燥，可抑制雜草生長(zhǎng)，有效防止一些病害隨水傳播。

3.5 降低勞動(dòng)強(qiáng)度

膜下滴灌是管網(wǎng)供水，操作方便，省工省力。由于農(nóng)作物行間沒(méi)有灌水，土壤一般不板結(jié)，可減少中耕除草次數(shù)和投工，降低田間灌水勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.6 投資小，效益高

膜下滴灌投資小，建設(shè)周期短，而且本項(xiàng)目與神池縣的良種補(bǔ)貼項(xiàng)目、地膜覆蓋項(xiàng)目和純井灌區(qū)灌溉相結(jié)合，灌溉成本較低。項(xiàng)目的干支管是固定式的，投入后可多年繼續(xù)利用；滴灌帶一般可回收兩次利用，如果使用得當(dāng)，還可多次利用，工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用較低。據(jù)測(cè)算，膜下滴灌設(shè)施每公頃投資僅11325元，可減輕農(nóng)戶負(fù)擔(dān)，促進(jìn)增產(chǎn)增收。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

應(yīng)用膜下滴灌技術(shù)，可提高糧食單產(chǎn)，正常生產(chǎn)期間測(cè)算項(xiàng)目區(qū)年增加效益約247萬(wàn)元，每公頃平均增產(chǎn)6150元左右，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。規(guī)?；N植玉米，可以解決養(yǎng)殖業(yè)的飼料問(wèn)題，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟q山羊養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。加大土豆產(chǎn)量，可使神池縣現(xiàn)有的3家土豆深加工廠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 生態(tài)效益

滴灌結(jié)合施肥利于提高灌溉水肥利用率，可以節(jié)水、節(jié)肥，減少灌溉水向深層滲漏及移動(dòng)性強(qiáng)的營(yíng)養(yǎng)元素流失，減輕對(duì)地下水的污染，可有效改良農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)，防止土壤次生鹽堿化，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。

4.3 社會(huì)效益

推廣膜下滴灌技術(shù)，可提高土地產(chǎn)出率，形成以市場(chǎng)、生產(chǎn)基地為依托的產(chǎn)、供、銷一體化生產(chǎn)格局。因此，建設(shè)一個(gè)科技含量高的規(guī)模化膜下滴灌區(qū)，將會(huì)加快全縣的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)良性循環(huán)。

5 結(jié)語(yǔ)

神池縣膜下滴灌工程以新技術(shù)為依托，工藝設(shè)計(jì)方案成熟可靠，工藝技術(shù)易掌握，投資小，建設(shè)周期短，產(chǎn)品質(zhì)量高，經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益顯著，對(duì)全縣農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展無(wú)公害糧食、提高人民生活質(zhì)量等具有重要意義，建議大力推廣應(yīng)用。