阜新地區膜下滴灌技術的研究進展

冷海霞遼寧省阜蒙縣七家子鎮農科農機服務中心

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阜新地區膜下滴灌技術的研究進展

冷海霞
遼寧省阜蒙縣七家子鎮農科農機服務中心

滴灌技術利用低壓向土壤緩慢滴水，是直接向土壤提供水分肥料的一種灌溉系統。它主要由干管、支管和毛管上的滴頭構成，可保證作物整個生育期處于最適宜含水量狀態，具有顯著的節水、節肥、增產和改善農產品品質的效果。滴灌技術于1974年由墨西哥引進我國，20世紀80年代之前主要是小規模使用。隨著對理論和應用技術的廣泛研究，1996年新疆生產建設兵團開始試驗，并于1999年進行大面積推廣。國外膜下滴灌技術多用于園藝花卉以及西紅柿、辣椒、花生和甜橙等具有較高經濟價值的蔬菜和水果上，對于大田作物的研究和應用較少。滴灌條件下番茄的產量和水分利用率均比溝灌高，果實的大小和植株高度也有明顯的優勢。

一、對作物根系發育和分布的影響

根系是作物重要的養分和水分吸收器官，只有保證作物根系需水量的供應，才能提高作物各個生長發育階段對水分以及養分的有效吸收，從而達到高產優質的目的。膜下滴灌條件下降低灌水量會使番茄根系向深層發育，而合理灌溉可以顯著地促進根系生長發育，擴大水分吸收空間。滴灌與暗灌相比，前者對溫室嫁接黃瓜內外側根根系的均衡分布有著積極的影響，更有利于黃瓜的生長。

二、對作物生理生態指標的影響

植株在全生育時期會受到不同環境因素的影響，其中水分是影響植株生長發育的主要因素之一。膜下滴灌可直接將水運輸到作物根部，使得作物生長在良好的水、氣、熱環境下。滴灌有效的增加了土壤有機碳含量，并且能促進土壤固碳減排。對于葡萄來說，覆膜處理的葉片中葉綠素含量顯著高于未覆膜的處理，而葉綠素作為反映植物對逆境反映的重要生理指標之一，對葡萄產量和果實品質會產生直接的影響。洋蔥試驗中灌水量最大的溝灌處理干物質積累速率并非最大，膜下滴灌處理達到了最大的干物質積累速率。研究表明，膜下滴灌可以顯著增大葉面積，改善作物的生長發育狀況。

三、作物水分利用效率

水分利用效率的定義廣泛，體現在不同的方面。面對半干旱區水資源短缺的現狀，農業生產中在保證作物產量的同時，減少水資源浪費，提高作物水分利用效率已經成為近年來研究的熱點問題。鄭建華等通過對洋蔥耗水規律的分析證明，洋蔥產量隨灌水量升高而增加，水分利用效率則隨灌水量的升高而降低。苗期和成熟期水分虧缺對洋蔥產量和水分利用效率無顯著影響。李敏敏等研究表明，膜下滴灌處理土壤含水率最高，膜下溝灌>溝灌>地表滴灌，并且膜下滴灌和膜下溝灌的土壤含水率的波動低于滴灌和溝灌。

總之，覆膜能提高土壤含水率和水分利用效率。膜下滴灌在實現節水目標的前提下，還可使土壤保持在適宜土壤含水率和儲水量狀態。孫文濤等研究表明，較高氮肥用量、高磷肥用量和豐富灌水量為水肥調控的最佳組合，更有利于玉米產量的提高。

四、對養分利用效率的影響

養分利用效率是指作物吸收單位養分生產的生物量或經濟產量，可以反映作物吸收、利用以及積累肥料的能力。在番茄膜下滴灌試驗中，番茄膜下滴灌處理的氮肥利用率要顯著高于地表滴灌和覆膜未滴灌的處理，提高61%~68%。同時，氮肥利用率在連續三年內平均可達到51.3%，顯著高于傳統的溝灌處理，更有利于番茄產量的提高。

五、對作物產量的影響

持續的世界人口劇增伴隨著糧食短缺問題的出現，一方面不利于人們的身體健康，同時也制約著全球經濟的發展。這使得糧食生產得到了廣泛的關注，對作物的產量提高也提出了更高的要求。因此，膜下滴灌對作物產量影響需要進一步探究。豌豆覆膜條件下滴灌處理的產量的平均收益率比溝灌高出18.3%，而滴灌條件下覆膜處理與未覆膜處理相比作物產量得到顯著改善，由40%提高到71.8%，膜下滴灌可以顯著提高豌豆產量。在探究膜下滴灌對番茄產量的影響試驗中，膜下滴灌處理番茄產量達到51噸/公頃，顯著大于漫灌處理。在秋葵試驗中，膜下滴灌與溝灌相比產量增加72%，同時促進了水分利用效率的提高。

從國內外研究現狀可以看出，膜下滴灌技術作為一種新型的灌溉技術，在玉米、番茄、甜瓜等作物上的應用國內外已經有一定的研究。但是，國內外在該領域的研究大多是對滴灌技術本身的研究，而對于膜下滴灌條件下玉米的節水機理、經濟可行性以及集成的增產模式等問題的研究還很少，還需要進行深入探討。