李 東
(新疆生產建設兵團勘測規劃設計研究院 新疆烏魯木齊 830000)
傳統農業種植多數依賴于糧油作物,經過長期實踐發現該模式僅能滿足社會基本的糧食供需,難以為農民種植戶創造財富。新農村建設對農產品種植給予了科學的指導,瓜、果、蔬菜成為新一代農業的主打產品,受到了消費者的廣泛關注。而地下滴灌技術的運用,不但在農產品種植中發揮了良好的灌溉作用,也顯著提高了水資源的利用率。
地下滴灌技術就是灌溉過程中,水通過地埋毛管上的灌水器緩慢滲入附近土壤,再借助毛細管作用或重力擴散到整個作物根層的灌溉技術。第二次世界大戰后,塑料工業的發展為滴灌技術應用帶來新機遇,地下滴灌技術作為滴灌技術的一種形式開始被采用。地下滴灌管一般采用尼龍或 PVC材質,并在管壁鉆孔、扎眼或切口制成灌水器使用。這種地下滴灌系統運行于低水頭下,對水質和過濾設備要求較低,應用中面臨的主要問題是供水均勻性差,滴孔易堵塞。進入 20世紀 70年代后,伴隨著科技進步與發展,地面滴灌設備無論是在滴頭類型還是毛管性能方面均得到較大改善。但對地下滴灌系統,除在毛管鋪設方法及打孔手段上有所改觀外,灌水均勻性差、出水孔易堵塞等問題依舊存在,地下滴灌技術的發展速度遠遠落后于地面滴灌技術。
從20世紀80年代至今,有關地下滴灌技術及其應用的研究主要集中在改進灌水器質量、優化系統設計參數、研制過濾器和施肥裝置等方面。與此相關的大量研究成果陸續涌現,相關人員在1982年提出了地下滴灌系統設計、安裝和運行管理指南,這意味著地下滴灌技術開始步入成熟階段。
中國地下滴灌技術的初步應用始于 20世紀80年代初期,主要用于果樹作物。經過10年以上的研究、試驗、改進工作,北京、山西等地取得顯著成績。特別是 1993年,河北省石家莊市農業局和辛集市農業綜合服務協會及郊區農業局合作,引進日本設備,建成大型地下滴灌工程,包括溫室花卉、蔬菜、果園、小麥,取得了節水增收的顯著效果,并多次請國外專家進行技術交流和指導,推動了地下滴灌技術在我國的發展。
從大范圍分析,農業是國民產業的基本構成,每年為國民經濟帶來了較大份額的收入;從小范圍來說,農作物種植是帶動農民收入增長的最佳途徑。葡萄是農產品市場頗受歡迎的水果之一,其豐富的營養價值受到了消費者的認可。社會主義科學發展觀提出后,農產品必須走“綠色環保”種植模式,這樣才能保證產品的質量價值,地下滴灌技術運用于葡萄根層具有多方面的優勢。
農業是我國三大產業之首,長期以來都是國民經濟的支撐產業,但國內在農業種植技術上遠落后于發達國家。葡萄種植是一項新技術,傳統灌溉模式中不僅水資源消耗量大,且最終被農作物吸收的量較低,這就導致了水資源浪費問題的發生。地下滴灌技術采用了全新的灌溉方式,操作時不會破壞土壤結構的完整性,同時降低了水資源的消耗量。
地下滴灌技術引入自動化輸水系統,種植戶按照事先設置好的灌溉方案操作,即可及時輸送水資源。此外,輸水系統中添加的過濾裝置,對傳輸水源進行了清潔處理,保證葡萄根吸收足夠的水分。另外,可以在灌溉渠安裝水位檢測儀,當蓄水池水量降低后自動調控輸水系統完成供應,顯著提高了水資源的利用效率。
從種植地區來看,地下滴灌技術適用范圍較廣,不會因為種植土壤結構的特殊性而影響技術效果。以干旱地區的種植來看,地下滴灌技術既能有效地補充水分,也能控制田間雜草的生長,避免土壤養分被其吸收。除了葡萄種植外,該項技術運用于其它瓜果種植中也發揮了良好的灌溉作用,維持了農作物正常的生長狀態。
葡萄根層地下滴灌技術推廣于農業種植后,農業部門對農民種植戶給予了先進的技術指導,使其能熟練掌握該項技術以提升農作物產量。毛管埋深是地下滴灌技術的關鍵操作流程,毛管填埋的路徑、深度、長度等均會影響地下輸水系統的功能發揮,若處理不當則會導致水資源浪費,毛管埋設技術注意事項如圖1。
毛管是用于灌溉輸水的介質,將其埋設在農田地下可保持水資源的穩定運輸,使葡萄根層有足夠的水分促進生長。毛管敷設要注意土層結構,以免后期填埋質量不合格造成的不利影響。一般情況下,操作人員要根據葡萄種植區域的土質狀況選擇埋管防范,結合種植物地貌特征選擇合適的路徑。如:土層結構過硬,土壤對葡萄根層的生長不利,在前期勘測中要收集土層的信息資料,為埋管方案的制定提供可靠的依據。

圖1 毛管埋深作業
種植區農田耕作的深度也要嚴格控制,為地下輸水管道的埋設創造有利條件。地下滴灌技術是新型的水利灌溉方式,其對水資源傳輸的管道要求比較嚴格,耕作深度的合理控制能避免外界壓力對管道造成的不利影響。毛管埋設的深度不宜過淺,否則會受到土壤及外界力的壓迫,阻礙了水資源的順利運輸;而深度過深會降低葡萄根層水分的吸收率。根據種植經驗判斷,毛管埋設的標準深度需控制在50cm為最佳,可根據實際情況適當調整。
間距決定了毛管分布密度,對大面積種植區域的輸水活動有很大影響。為了適應范圍灌溉的需要,地下滴灌技術會采取“布網”方式,把毛管按照規劃圖紙分布在各點。毛管埋設間距需參照葡萄種苗的密集度,以及農田種植的濕潤程度而定。具體情況:若葡萄種苗栽植密集,減小毛管間距,讓農田水分能均勻地分布到各個位置,使葡萄根層充分吸收水分;若農田周圍雨季濕潤,可擴大毛管的埋設間距,借助自然雨水灌溉種植。
科學技術是推動產業經濟收入提升的根本動力,農作物種植引入葡萄根層地下滴灌技術對農產品增值也有很大的幫助。綜合地下滴灌技術的各項性能,此項技術在水資源輸送系統方面的功能優勢明顯。只需將其科學地分布在灌溉區地表以下,讓地面輸水系統及地下管道聯合運作,提高水資源調配效率的同時創造了收益。地下滴灌技術顯著改善了葡萄種植的成活率,為種苗根層提供了足夠的水分。毛管埋設操作完成后,技術人員即可完成輸水系統的拼接組裝,通過添加過濾裝置改善水質。作為葡萄種植戶,除了在灌溉工程建設中控制各環節的質量外,在后期水資源調度環節也要采取必要的養護措施,以避免降低水資源浪費。如:定期檢查輸水系統,對輸水裝置、過濾裝置等結構性能詳細檢查;每隔一段時間觀測毛管接頭是否緊密配合等,這些都關系著水資源的灌溉效率。
總之,農作物種植是農業經濟收入的主要來源,近年來我國農副產品逐漸擺脫了傳統銷售模式,一些新農產品在市場銷售中創造了優越的收益。采用先進的科學技術輔助種植,不僅顯著提高葡萄的成活率,也是未來農業科技改革的必然趨勢,地下滴灌技術則是典型的代表之一。
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