邸艷平
(民勤縣躍進總干渠管理處,甘肅民勤733300)
膜下滴灌技術集合了覆膜和滴灌的功能,地膜覆蓋減少了作物棵間水分的蒸發,滴灌利用低壓管道系統和安裝在末級管道上的滴水器,將加壓后的水經過過濾設施濾清,與水溶性肥料充分融合形成水肥溶液,再由毛管的滴水器均勻地滲入作物的根系發育區域,使作物根部的土壤始終保持在最優含水狀態。運用膜下滴灌技術,可使農田用水方式實現3 個轉變:一是從大水漫灌轉向侵入式灌溉,使土壤保持疏松和最佳水分狀態,土壤不板結,團粒不破壞,有良好的節水和改良土壤的作用;二是由澆地變成了澆作物,作物棵間無積水,水流順滴孔直達作物根系,加之地膜覆蓋,大大減少了作物棵間蒸發,提高了水資源的利用率;三是由單一的澆水,變成了澆營養液,將肥料融入灌溉水,并隨灌溉水施到作物根區,提高了化肥的利用率。
膜下滴灌技術是西部缺水地區農田節水灌溉最有效的措施之一,它有以下幾個優點:第一,節省灌溉用水。據測試,膜下滴灌的平均用水量是傳統灌溉方式的12%,是噴灌的50%,是一般滴灌的70%。第二,肥料利用率提高。肥料隨水滴到作物根部,使肥料利用率大大提高。據測試,膜下滴灌可使肥料利用率由30%~40%提高到50%~60%。第三,增產效果明顯。膜下滴灌在晝夜溫差變化時,膜內結露,能調節棵間溫度和濕度,改善作物生長的微氣候條件,為作物生長提供良好的環境,因而增產效果明顯。據測試,膜下滴灌可使一般的棉花產量提高30%,蔬菜增收40%,瓜類增收25%。
膜下滴灌技術雖然是世界上最先進的節水技術之一,但在使用條件上具有一定的局限性:第一,一次性投入大,運行成本高,遠遠超出了農民的接受程度,目前只能依托一些政府投資或是公益項目實施,目前還不具備條件依靠農民自籌建設資金。第二,滴灌必須連片種植,統一運行,統一管理,目前分散的農戶土地承包政策不適宜滴灌技術的實施。第三,毛管的鋪設、拆卸回收過程比較繁瑣,回收后的毛管要妥善管理,儲存要采取防曬、防凍、防鼠等措施,這大大增加了農民的勞動力,使廣大農民對滴灌產生了抵制情緒。第四,滴灌對水質要求特別高,用來滴灌的水源,一般均應經過過濾,如果水源中含有泥沙、水藻等,還必需經過沉淀和化學處理,因為水中的泥沙、微生物等都有可能引起滴水器的堵塞,另外,滴灌用水的pH 值和含鹽量也要在規定的范圍內,若超標,會對作物和滴灌帶造成傷害。第五,由于作物的根系有向水性,滴灌只濕潤部分土壤,這樣會引起作物根系向濕潤的地方生長,很可能會影響根系的生長。第六,滴管不適宜在含鹽量高的土壤上實施,因為鹽分會積累在濕潤區邊緣,形成鹽害。
從多年的試驗情況來看,滴灌設備質量不斷提高,技術水平已逐步走向成熟,水管理已不斷完善,許多難題逐漸解決,尤其對一些寬行作物和溫室作物,灌溉比較適宜。但是如果想要大面積的推廣應用,還應從以下方面著手。
試驗示范已充分證明,膜下滴灌技術是農田節水灌溉最有效的途徑,推廣前景看好,但傳統的灌溉陋習根深蒂固,廣大農民沒有節水意識。從現階段的情況看,水價過低,滴管投入較大,在投入與產出效益相比之下,廣大農民不可能在短時間內主動接受應用這項技術。所以要開展多形式的宣傳活動,強化水資源保護、節水理念的教育。必須使廣大農民認識到節約用水、保護水資源的重要性,增強節水意識,轉變用水觀念。同時,隨著水權水價改革措施的出臺,要把膜下滴灌技術當作新的水權水價改革制度首選技術大力宣傳,使膜下滴灌在農田節水技術中的重要性家喻戶曉,變被動為主動,逐步使廣大農民應用膜下滴灌技術成為生產中的自覺行動。
膜下滴灌是一項新型高效節水技術,盡管有許多好處,但是一次性投入成本大,運行成本高,一般設備及工程安裝投資12 000~15 000 元/hm2,受經濟條件約束,目前還不具備條件依靠農民自籌實施,所以大面積推廣難度大。根據近幾年的示范調查,農民愿意在該技術應用中的出資額大致為節水、節肥的費用,約為900~1 200 元/hm2,要想把推廣節水效率高的膜下滴灌技術作為一項長遠戰略決策來實施,就需要政府的大力扶持。建議各級政府把膜下滴灌技術列為重點項目推廣實施。可以考慮采取國家投資補貼膜下滴灌設備部分,農民自籌可接受部分,另外農民可以投工投勞自己安裝工程,自籌由于滴管帶破損需要二次投入的部分。政府部門還可以考慮,在水費水價調整后征收的部分水費中,提取一定比例的資金,用于膜下滴灌的補貼,力爭大面積推廣應用這門技術。
堅持“因地制宜,先易后難,尊重人民群眾意愿”的原則,逐步探索形成良好的運行管理機制。考慮通過土地承包、租賃等形式,統一規劃,統一連片種植,統一運行管理,提高滴灌的管理水平,在運行過程中要不定期對工程設備、閥門、儀表等進行監護、維修和保養。特別要注意的是,要及時對過濾設備進行徹底排雜,避免出現接頭漏水,滴頭堵塞等現象。技術服務應到位,加強對農戶操作人員的技術培訓,必須做到規范操作,確定專人管理,技術上出現的問題和故障要及時排除,確保設備正常安全運行。
近幾年來滴灌設備質量已不斷提高,技術也不斷趨于成熟,但是膜下滴灌技術性強,技術方面需要進一步創新,農藝措施方面需要進一步完善。滴灌的首部裝置、主管、支管一次投資可以使用好多年,而且首部裝置和主管不需要年年投入勞動力鋪設,但是現有的滴灌帶需要每年鋪設安裝和拆卸回收,這需要投入大量的勞動力,現在正常使用的滴灌帶壁厚在0.6~1.0 mm,壽命5~10 年,滴灌帶的二次投入也需要大筆資金,所以可以考慮選用壁薄、重量輕、造價低的一次性滴灌帶,既可以節約資金,也可以節省勞力。還可以考慮研發“一年覆膜兩年使用”,免秋耕、免冬灌,播種后早期灌水補墑的耕作新模式,不僅減少了地膜的用量,降低了農田殘膜留量,而且地膜周年覆蓋,阻止了土壤水分蒸發量,也提高了土壤蓄水和保墑能力,還減少了耕翻次數,降低了土壤的風蝕沙化,也減少了毛管的鋪設和拆卸次數,降低了安裝和拆卸費用,一舉數得。在設計中,要合理處理河水儲灌問題,合理處理管道與機械耕作矛盾,不斷向機械化種植和安裝靠攏,通過機械化來實現膜下滴灌的大面積推廣應用。