新疆微灌技术的新进展

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1、新疆微灌技术的新进展 张志新胡卫东 1 膜下滴灌 1 1膜下滴灌的定义1 2膜下滴灌的内涵1 3膜下滴灌的产生和发展1 4棉花膜下滴灌的优点 1 1膜下滴灌的定义 目前关于膜下滴灌技术的定义 不同的人有不同的提法 比较混乱 根据新疆膜下滴灌技术产生 发展的实际 特别是膜下滴灌技术的本质和特点 笔者对膜下滴灌的定义如下 膜下滴灌的是在滴灌技术和覆膜种植技术基础上 使其有机结合 扬长避短 相互补偿 形成的一种特别适用于机械化大田作物栽培的新型田间灌溉方法 1 1膜下滴灌的定义 其基本原理是将滴灌系统的末级管道和灌水器的复合体 滴灌带 通过改装后的播种机 在拖拉机的牵引下 布管 铺膜与播种一次复合作

2、业完成 然后按与常规滴灌系统同样的方法将滴灌带与滴灌系统的支管相连接 灌溉时 有压水 必要时连同可溶性化肥或农药 通过滴灌带上的灌水器变成细小的水滴 根据作物的需要 适时适量地向作物根系范围内局部地供应水分和养分 是目前世界上最为先进的灌水方法之一 1 2膜下滴灌的内涵 膜下滴灌技术的内涵概括起来有以下几点 覆膜和滴灌两者缺一不可膜下滴灌是覆膜栽培技术和滴灌技术的有机结合 二者相互补偿 扬长避短缺一不可 它有效地解决了常规覆膜栽培时生育期无法追施肥料而产生的早衰问题 大大减轻常规了地面灌溉地膜与地表粘连揭膜难造成的土壤污染问题 滴灌带上覆膜 大大减少湿润土体表面的蒸发 降低灌溉水的无效消耗 使

3、滴灌灌水定额进一步降低 1 2膜下滴灌的内涵 采用性能符合要求 价格低廉的一次性滴灌带膜下滴灌技术的关键 必须有性能符合要求 价格低廉的滴灌带 膜下滴灌技术之所以得到快速推广 关键在于滴灌带国产化方面实现了突破 天业 开发出了性能较好 价格低廉的一次性滴灌带 对于规模化大田农业而言 一次性 的优势在于 价格低 堵塞几率小 避免了多年使用滴灌带的老化问题和难度极大的保管和重新铺设问题 1 2膜下滴灌的内涵 布管 铺膜与播种一次复合作业完成 特别适用于机械化大田作物栽培膜下滴灌技术的最大特点是 布管 铺膜与播种一次复合作业完成 特别适用于机械化大田作物栽培 膜下滴灌技术是现阶段促进新疆农业向规模化

4、 机械化 自动化 精准化方向发展的关键技术措施 是具有中国特色 实现新疆农业现代化的必由之路 1 3膜下滴灌的产生和发展 新疆农业科学院等单位在新疆率先进行了膜下滴灌试验 棉花膜下滴灌从试验 实践中在兵团产生 棉花膜下滴灌在新疆得以大面积推广应用的关键因素 天业 开发出了低价位一次性滴灌带 新疆农业科学院等单位在新疆率先进行了膜下滴灌试验 早在20世纪80年代初期 新疆农业科学院土壤肥料研究所就引进美国chapin公司生产的滴灌带在哈密市大泉湾乡农民徐俊承包的地里进行了甜瓜膜下滴灌栽培试验并取得了显著效果 所生产的甜瓜品质好含糖量高在哈密市出了名引起抢购 当年胡耀邦总书记到新疆视察工作到哈密

5、胡总书记派他的的秘书专程到徐俊家进行了访问 随后又在新疆农业科学院玛纳斯试验场10hm2玉米种子田上进行了大田膜下滴灌试验 由玛纳斯县农机站对小四轮进行了改装 播种 铺设滴灌带和铺膜压膜一次完成 也获得了成功 1996年新疆石油管理局在克拉玛依搞节水灌溉试验进行招标 新疆水利水电科学研究所一举中标 在克拉玛依市郊农场一块3hm2的条田上采用以色列plasto和绿源生产的滴灌带进行了饲料玉米膜下滴灌试验 由兵团136团对播种机进行了改装 播种 铺设滴灌带和铺膜压膜一次完成 也获得了成功 以上试验虽然均获成功 但都因滴灌带价格较高而没有得到大面积推广应用 棉花膜下滴灌从试验 实践中在兵团产生 19

6、96年农八师121团在1 67hm2弃耕的次生盐渍化土 总含盐量8 上进行棉花膜下滴灌试验其结果令人鼓舞 棉花生育期净灌溉定额2700m3 hm2 比地面灌节水50 以上 单产皮棉1335kg hm2 是盐碱地上从未有过的产量 初试一举成功 1997年农八师扩大试验范围 选择石河子市城郊的石河子总场 15hm2 距离古尔班通古特沙漠最近的149团 14 6hm2 和距离克拉玛依较近的121团 8 2hm2 等三个点共计37 8hm2进行试验 这些试验地大部分是次生盐渍化 土壤结构差 养分低的中 低产田 试验结果 平均省水50 平均增产20 其中低产田增产达35 而且还可省肥 省农药 省机力 省

7、人工 增效节支效果明显 1998年农八师扩大试验规模 在不同地点的五个团场85 8hm2棉花地和13 3hm2番茄地上 开展了膜下滴灌技术结合生产的应用性中试 棉田试验结果进一步验证了前两年的试验成果 通过试验初步了解和掌握了滴灌棉田的灌溉制度及其相匹配的农业高产栽培技术 滴灌带铺设与播种铺膜同机联合作业 以及滴灌工程的设计 施工和运行管理的要求等等 在151团进行的13 3hm2膜下滴灌栽培加工番茄试验除节水50 外 单位面积产量达100 5t hm2 为参照田的3 2倍 连续三年的试验 为大规模推广应用这一技术奠定了基础 大田膜下滴灌技术以其明显的节水增效优势吸引着千家万户 并引起兵团和农

8、八师领导的高度重视 棉花膜下滴灌在新疆得以大面积推广应用的关键因素 天业 开发出了低价位一次性滴灌带 滴灌带是大田滴灌系统的核心设备 大田滴灌系统中滴灌带的用量较大 滴灌带昂贵的市场价格是制约大田作物滴灌大面积推广应用的关键因素 它是新疆大田膜下滴灌试验成功后 束之高阁 几十年的最根本原因 兵团党委 农八师领导坚决贯彻江总书记 把节水灌溉当作一项革命性措施来抓 的指示精神 专门安排节水灌溉技术攻关研究 1997年为 天业 出资300多万元 对国内外诸多滴灌设备厂家和滴灌产品进行考察 调研 决定在吸收国内外先进技术基础上 开发价格低廉的实用性滴灌带 棉花膜下滴灌在新疆得以大面积推广应用的关键因素

9、 天业 开发出了低价位一次性滴灌带 1998年下半年 天业 在引进国外技术基础上生产出第一代 天业牌 原称 长运牌 单侧边缝迷宫式薄壁滴灌带 并在121团水管站进行绿肥滴灌试验取得可喜成果 天业牌 滴灌带市场供货价0 3元 m 使棉花膜下滴灌的单位面积投入从16020元 hm2下降到8250元 hm2 几乎降低一半 2000年第二代 天业牌 滴灌带市场供货价0 2元 m 使棉花膜下滴灌单位面积投入下降到6750元 hm2 2001年以后 天业牌 滴灌带的市场价格继续降低 目前生产的第三代 天业牌 滴灌带市场供货价仅0 15元 m 这样的投入农户在种植产值较高的棉花时可以承受得起 尤其在中低产田

10、上 在常规地面灌难获高产的盐碱地上更加有利可图 天业 滴灌带以其最低的市场价格和实用性独树一帜 立即受到广大农户的欢迎 为滴灌技术在大田作物上大规模地推广应用创造了最基本的条件 并由此而引发了兵团农业生产向现代化农业的重大迈进 1 4棉花膜下滴灌的优点 节水 节肥 节农药 节地 保土 保肥 增温 调温 节省人工和机力 提高劳动生产率 提高棉花品质 增加产量 降低生产成本 防治盐碱 适应盐碱能力强 有较强的抗灾能力 综合效益显著 2 自压微水头膜下软管灌 自压微水头膜下软管灌是新疆生产建设兵团农八师一四八团首创的一种一次性投资低 界于地面沟灌和膜下滴灌之间的一种较先进的简易微灌技术 起初人们对这

11、种灌水技术称为 常压微灌 常压滴灌 等等 杂乱且不科学 新疆生产建设兵团经过专家认真研究将其名称规范为 自压微水头膜下软管灌 简称膜下软管灌 2 1定义和原理 自压微水头膜下软管灌溉系统从渠道中水流供水 利用其与田间地面的水位压差灌溉水进入铺设于地表的三级 干管 支管 多孔软管 或二级 支管 多孔软管 PE塑料软管系统 由毛管上的出水孔流出 通过作物根部附近地表渗入根层土壤 供作物吸收 该技术不同于传统地面灌 它的主要特点有三 其一 属局部灌溉的一种形式 灌水量比地面灌小 且灌水质量相对较高 其二 自压 利用渠道水面与田间地面的水位差灌溉 不需动力 其三 微水头 多孔软管入口压力水头仅20 3

12、0 2 1定义和原理 自压微水头软管灌溉系统一般是以一个自然农田地块为一个灌溉区 在播种时同时铺设多孔软管和地膜 而后人工铺设干管 支管 三级系统 干管 二级系统时为支管 铺设时要选择地势较高处 与农渠直接相连 进水口需加纱网进行简单过滤 干管和支管用四通接头连接 三级系统 接头上部不密闭 以起到排气作用并防止管网中水压过大而爆管 多孔软管与支管用简易接头相连 2 2组成与结构 自压微水头软管灌溉系统由水源 斗农渠 简易过滤设施 节制闸 施肥箱 主管 支管 多孔软管 一膜一管或一膜两管 等部分组成 田间布置形式分鱼骨形和梳形两种方式 现将主要组成部分介绍如下 以下均以三级系统进行描述 节制闸

13、施肥箱 节制闸是农渠与主管连接处的重要设施 主要作用是调节和控制渠道水位以调节和控制主管进水量的大小 在截止闸上方设置一个施肥箱 需要施肥时通过施肥箱将肥料溶液均匀连续地注入主管 肥料随水通过灌溉管网系统进入作物根区土壤 施肥量的大小根据作物需要量和水流大小 由施肥箱上的流量表控制 2 2组成与结构 主管 一般沿条田中心纵向布置 主管的首端与斗农渠上的节制闸相接 入水口装有过滤网和量水设备 尾部与条田最后一个灌水地段的支管相连 主管直径一般为380 和330 两种规格 折径分别为600 和520 壁厚0 17 0 18 用高压聚乙烯吹塑而成 支管 一般沿条田横向布置 用四通或三通与主管垂直相接

14、 支管直径一般为240 折径380 壁厚0 13 0 15 支管间距取决于多孔软管的最大允许铺设长度 一般按40 60m进行排列 多孔软管用简易接头与支管相连 多孔软管间距取决于播种行距和土壤质地 有一膜两行和一膜四行两种配置 2 2组成与结构 多孔软管 多孔软管是软管灌的核心设备 在播种时与地膜同时铺设 多孔软管用高压聚乙烯吹塑而成 直径规格目前有30 和50 折径50 和80 两种 壁厚0 05 0 06 孔径1 0 1 2 孔距150 200 两种规格 孔眼呈三角形布置对穿 目前软管灌设备规格型号比较混乱 产品标准化 系列化是该技术迫切需要解决的关键问题 应根据软管水力学试验成果和近两年

15、示范 推广中的经验和教训 认真总结和研究 制定出科学的软管灌设备规格 型号 及产品质量标准 以利该技术的健康发展 2 3适用范围 作物自压微水头软管灌灌溉技术比较适合于行距较大的条播作物 如棉花 加工番茄 蔬菜 部分瓜果等 对于密植作物 适当改变种植方式也可采用 同滴灌一样 软管灌条件下的作物栽培模式应该相应地改变 做到协调一致以最大的降低设备用量 提高作物产量 获得最大的经济效益 2 3适用范围 地形坡度自压微水头软管灌溉对地形的要求十分严格 田面必须平整 不能有局部起伏 要求土壤要松碎 自压微水头软管灌溉系统的多孔软管对地面坡度的要求比较严格 若i作物条播方向的地面坡度 当i 1 3 时

16、在这个坡度范围内多孔软管的铺设长度最长 是自压微水头软管灌的最佳使用坡度 当i 0 i 0 5 i 3 5 时 可以使用 但多孔软管的铺设长度较短 当i 5 时 多孔软管铺设长度很短 系统不经济 不宜使用 采用分段扎管消能也可使用但比较麻烦 很不方便 当i 0时 多孔软管铺设长度太短 系统将很不经济 不能使用 2 3适用范围 灌溉水质自压微水头软管灌溉对水质的要求比滴灌要低得多 实践业已证明 倘若忽视水质问题将会产生非常严重的后果 自压微水头软管灌管网中水的流速很低 特别是多孔软管 相当一部分管段水流的流态为层流 泥砂极容易在管道中沉积 多孔软管上出水孔孔径仅1 0 1 2 极易被进入管中的有机 无机物颗粒所堵塞 因此 必须重视灌溉水的水质问题 根据水质的不同情况采取恰当的措施对进入灌溉系统的水源进行必要的处理 2 3适用范围 水位差自压微水头软管灌对水位压差的要求也非常严格 不能高也不能低压 差范围比较小 高了不但灌水均匀度会降低 而且会暴管 低了水流不能正常进入管网无法进行灌溉 根据试验成果资料 多孔软管进口出的压力水头为0 15 0 25m时比较适宜 以此推算 一般情况下 干管