酒泉市膜下滴灌節(jié)水技術(shù)

白玉寶，高樹才

（甘肅省肅州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，酒泉 735000）

酒泉市地處甘肅省河西走廊西端，屬典型的干旱綠洲灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，干旱少雨、水資源短缺，是制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。為促進(jìn)酒泉市農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，2010年根據(jù)甘肅省人民政府 《關(guān)于加快高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的意見》，酒泉市及時(shí)研究部署，大力實(shí)驗(yàn)、示范、推廣了平作膜下滴灌、溝作膜下滴灌、壟作膜下滴灌、有機(jī)生態(tài)無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌和沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌等五項(xiàng)農(nóng)田膜下滴灌節(jié)水技術(shù)。2010～2013年，酒泉市累計(jì)推廣膜下滴灌節(jié)水技術(shù)1.26萬hm2，節(jié)約水資源5576萬m3，增效9923萬元，平均每公頃節(jié)水4425m3、增效7875元。

1 平作膜下滴灌技術(shù)

平作膜下滴灌技術(shù)的核心是作物播種或移栽時(shí)，根據(jù)作物種植規(guī)格在地面鋪設(shè)滴灌帶，在滴灌帶上覆蓋地膜，在作物生長(zhǎng)期間根據(jù)土壤墑情、作物需水情況，利用滴灌給水管道系統(tǒng)將灌溉水源送入滴灌帶，通過水能滴頭把滴灌帶內(nèi)的有壓水流緩慢、均勻、定量地浸潤(rùn)到作物根系區(qū)域，使作物根系活動(dòng)區(qū)的土壤始終保持在最優(yōu)含水狀態(tài)。該技術(shù)的節(jié)水增效機(jī)理是有效減少了輸水滲漏損失，加快了灌水在田間的通行速度，使灌水均勻、全面滲透到作物根際，實(shí)現(xiàn)了局部灌溉，減少了灌水量和田間蒸發(fā)面積，降低了蒸發(fā)和田間滲漏損失。該技術(shù)還可控防作物土傳病害的發(fā)生，減輕對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的破壞，防止土壤板結(jié)，抑制土壤返鹽，控制雜草生長(zhǎng)，有利于集中施肥和提高肥料利用率。該技術(shù)的灌水量?jī)H是傳統(tǒng)灌溉方式的1/2，但肥料利用率卻提高了約10%。此外，該技術(shù)在改變傳統(tǒng)的農(nóng)田水利建設(shè)方式的同時(shí)，大大提高了土地利用率，如田間的斗渠、農(nóng)渠、毛渠等被輸水管道和滴灌帶替代，田埂、溝畦一律取消，可提高土地利用率5%～7%。該技術(shù)還改變了傳統(tǒng)的勞作方式，降低了耕作成本，如過去種玉米全生育期內(nèi)要澆水5～6次，每次澆水都會(huì)造成土壤板結(jié)，因此玉米生長(zhǎng)期要中耕2～3次；而采用膜下滴灌技術(shù)則是 “推閘放水?dāng)Q龍頭，老人婦女都能干”，且土壤不板結(jié)，團(tuán)粒不破壞，膜下不長(zhǎng)草，改良了土壤，抑制了返鹽。滴灌與施肥相結(jié)合形成的水肥一體化調(diào)控技術(shù)，以水調(diào)肥，以肥促水，肥隨水走，把灌水變成了營(yíng)養(yǎng)莊稼的 “復(fù)合水溶劑”，減少了田間作業(yè)次數(shù)，節(jié)約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，進(jìn)一步提高了肥水利用效率。平作膜下滴灌技術(shù)主要應(yīng)用于棉花、玉米、洋蔥、色素辣椒等作物栽培。

1.1 棉花平作膜下滴灌

種植規(guī)格為帶幅140cm，用幅寬145cm的地膜覆蓋，其中膜面寬120cm、膜間距20cm，每幅膜下鋪設(shè)3道滴灌帶，每幅膜上種植4行棉花，在棉花生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、棉花需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4350m3、增效6300元。

1.2 玉米平作膜下滴灌

適用于玉米生產(chǎn)及制種。種植規(guī)格為帶幅100cm，用幅寬 80cm的地膜覆蓋，其中膜面寬 60cm、空行寬40cm，每幅膜下鋪2道滴灌帶，每幅膜上種植2行玉米，在玉米生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、玉米需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水3900m3、增效1290元。

1.3 洋蔥平作膜下滴灌

種植規(guī)格為帶幅130cm，用幅寬145cm的地膜覆蓋，其中膜面寬120cm、膜間距10cm，每幅膜下鋪設(shè)4道滴灌帶，每幅膜上種植8行洋蔥，在洋蔥生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、洋蔥需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4520m3、增效5500元。

2 溝作膜下滴灌技術(shù)

溝作膜下滴灌技術(shù)的核心是根據(jù)作物種植規(guī)格在地面開溝，將作物定植在溝內(nèi)，在溝底鋪設(shè)滴灌帶，用地膜覆蓋壟溝及壟溝邊緣部分壟畦，在作物生長(zhǎng)期間根據(jù)土壤墑情，作物需水、需肥情況，利用滴灌給水管道系統(tǒng)和施肥裝置將水肥送入滴灌帶，通過水能滴頭把滴灌帶內(nèi)的有壓水肥緩慢、均勻、定量地浸潤(rùn)到作物根系區(qū)域，使作物根系活動(dòng)區(qū)的土壤始終保持在最優(yōu)水肥狀態(tài)。將平作膜下滴灌改為溝作膜下滴灌有利于越冬作物埋壓，便于滴灌后田間管理，進(jìn)一步減少了灌溉、施肥、施藥、水分蒸發(fā)面積和水肥徑流損失，提高了水肥利用效率，增強(qiáng)了抑鹽、控草效果，減輕了化肥、農(nóng)藥對(duì)土壤和地下水的污染。溝作膜下滴灌技術(shù)主要應(yīng)用于葡萄、啤酒花、枸杞等栽培。

2.1 葡萄、啤酒花溝作膜下滴灌

種植規(guī)格為帶幅210cm，其中壟寬150cm、壟溝寬60cm、壟溝深35cm，在壟溝底部鋪設(shè)1道滴灌帶，選用幅寬145cm的地膜覆蓋壟溝及壟溝邊緣部分壟畦，在壟溝底部定植1行葡萄或啤酒花，在葡萄或啤酒花生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、葡萄或啤酒花需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4900m3、增效7050元。

2.2 枸杞溝作膜下滴灌

種植規(guī)格為帶幅140cm，其中壟寬80cm、壟溝寬60cm、壟溝深35cm，在壟溝底部鋪設(shè)1道滴灌帶，選用幅寬145cm的地膜覆蓋壟溝及壟溝邊緣部分壟畦，在壟溝底部定植1行枸杞，在枸杞生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、枸杞需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4700m3、增效6600元。

3 壟作膜下滴灌技術(shù)

壟作膜下滴灌技術(shù)的核心是在田間開溝起壟，在壟面鋪設(shè)滴灌帶，在壟面和壟測(cè)覆膜，在壟面種植作物，在作物生長(zhǎng)期間根據(jù)土壤墑情，作物需水和需肥情況進(jìn)行滴灌、施肥。將平作膜下滴灌改為壟作膜下滴灌有利于冷涼季節(jié)提高地溫，減少水肥滲漏損失，改善田間通風(fēng)透光狀況，抑制作物土傳病害發(fā)生，增強(qiáng)作物根際土壤透氣性，提高土壤微生物活性，加快土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化分解。壟作膜下滴灌技術(shù)主要在馬鈴薯、加工番茄、大棚瓜菜生產(chǎn)中應(yīng)用。

3.1 馬鈴薯壟作膜下滴灌

3月上中旬當(dāng)耕作層地溫穩(wěn)定通過5～7℃后播種馬鈴薯并起壟。種植規(guī)格為帶幅100cm，其中壟面寬60cm、壟溝寬40cm、壟高35cm，每壟種植2行馬鈴薯，在壟面鋪設(shè)2道滴灌帶，用幅寬90cm的地膜覆蓋壟畦，在馬鈴薯生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、馬鈴薯需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4500m3、增效5800元。

3.2 甘藍(lán)、花椰菜、萵苣、萵筍、蕓豆等壟作膜下滴灌

種植規(guī)格為帶幅90cm，其中壟面寬50cm、壟溝寬40cm、壟高20cm，壟面鋪設(shè)2道滴灌帶，用幅寬90cm的地膜覆蓋壟畦，在壟面種植2行作物，在作物生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、作物需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4100m3、增效5400元。

3.3 茄果類蔬菜壟作膜下滴灌

種植規(guī)格為帶幅110cm，其中壟面寬60cm、壟溝寬40cm、壟高20cm，壟面鋪設(shè)2道滴灌帶，用幅寬90cm的地膜覆蓋壟畦，在壟面種植2行茄果類蔬菜，在蔬菜生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)土壤墑情、蔬菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4300m3、增效6400元。

4 無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)

有機(jī)生態(tài)無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)的核心是用有機(jī)栽培基質(zhì)替代耕層土壤，在基質(zhì)下鋪設(shè)地膜防止水肥滲漏，在基質(zhì)層進(jìn)行膜下滴灌。此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是即可防止水肥滲漏又可抑制水分蒸發(fā)，即可平衡供應(yīng)作物生長(zhǎng)所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素又可控防作物土傳病害發(fā)生，即改善了作物生長(zhǎng)環(huán)境條件又減免了中耕、除草、土壤消毒等管理環(huán)節(jié)，即減少了化肥、農(nóng)藥用量和對(duì)環(huán)境的污染又提高了作物產(chǎn)量和品質(zhì)。該技術(shù)主要應(yīng)用于日光溫室瓜菜栽培。

4.1 茄果類蔬菜無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌

把地面整平，用紅磚按南北走向碼寬12cm、高24 cm的磚墻，將溫室分成寬行50cm、窄行40cm的帶幅。在寬行底部中間開一條南高北低、傾斜度為2o～5o，深10～15cm，寬20cm的 “U”型槽，在溫室南端設(shè)回液槽，在 “U”型槽及寬行底部、側(cè)面覆膜，在 “U”型槽內(nèi)填充直徑1～2cm的粗爐渣，在爐渣上鋪兩層編織袋，在編織袋上鋪24cm厚的基質(zhì)。在基質(zhì)上鋪設(shè)2道滴灌帶、覆蓋地膜、種植2行茄果類蔬菜，在蔬菜生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)基質(zhì)墑情、蔬菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4800m3、增效3.15萬元。

4.2 瓜類有機(jī)生態(tài)無土栽培地膜底層防滲膜下滴灌

把地面整平，用紅磚按南北走向碼寬12cm、高30 cm的磚墻，將溫室分成寬行70cm、窄行50cm的帶幅。在寬行底部開一條南高北低、傾斜度為2～5度，深10～15cm，寬25cm的 “U”型槽，在溫室南端設(shè)回液槽，在“U”型槽及寬行底部、側(cè)面覆膜，在 “U”型槽內(nèi)填充直徑1～2cm的粗爐渣，在爐渣上鋪兩層編織袋，在編織袋上鋪30cm厚的基質(zhì)。在基質(zhì)上鋪設(shè)2道滴灌帶、覆蓋地膜，種植2行作物，在作物生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)基質(zhì)墑情、作物需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水5250m3、增效2.85萬元。

5 沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)

沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌技術(shù)的核心是用沙基質(zhì)栽培作物，在沙基質(zhì)下鋪設(shè)地膜防止水肥滲漏，在沙基質(zhì)層進(jìn)行膜下滴灌。該技術(shù)主要應(yīng)用于戈壁沙漠等非耕地日光溫室瓜菜、葡萄等栽培。地膜底層防滲徹底解決了戈壁沙漠非耕地水肥滲漏嚴(yán)重的問題，膜下滴灌有效減少了灌水量、阻斷了水分蒸發(fā)，采用沙基質(zhì)栽培可就近取材配制基質(zhì)，節(jié)省了回填土及非耕地溫室建造用工，節(jié)約了土地。此外采用沙基質(zhì)栽培還有利于冷涼季節(jié)提高地溫，改善作物根際水氣狀況，阻斷土壤有害生物侵染。

5.1 茄果類蔬菜沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌

在溫室內(nèi)按南北走向、帶副 120cm，其中空行寬50cm、溝寬70cm開挖30cm深的基質(zhì)槽。在基質(zhì)槽中間開一條南高北低、傾斜度為2～5度，深10～15cm，寬25cm的 “U”型槽，在基質(zhì)槽南端每?jī)刹坶g挖深45cm，直徑35cm的滲水井，用直徑2cm的細(xì)管將 “U”型槽與滲水井相連，在 “U”型槽及基質(zhì)槽底部、側(cè)面覆膜，在“U”型槽內(nèi)填充瓜子石，在瓜子石上鋪兩層編織袋，在編織袋上鋪30cm厚的沙基質(zhì)。在基質(zhì)上按40cm的行距鋪設(shè)2道滴灌帶、覆蓋地膜，在基質(zhì)上種植2行茄果類蔬菜，在蔬菜生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)沙基質(zhì)含水量、蔬菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水4800m3、增效3.07萬元。

5.2 瓜類沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌

在溫室內(nèi)按南北走向、帶副 140cm，其中空行寬60cm、溝寬80cm開挖30cm深的基質(zhì)槽，在基質(zhì)槽中間開一條南高北低、傾斜度為 2o～5o，深 10～15cm，寬25cm的 “U”型槽，在基質(zhì)槽南端每?jī)刹坶g挖深35cm，直徑35cm的滲水井，用直徑2cm的細(xì)管將 “U”型槽與滲水井相連，在 “U”型槽及基質(zhì)槽底部、側(cè)面覆膜，在“U”型槽內(nèi)填充瓜子石，在瓜子石上鋪兩層編織袋，在編織袋上鋪30cm厚的沙基質(zhì)。在沙基質(zhì)上按45cm的行距鋪設(shè)兩道滴灌帶、覆蓋地膜，在沙基質(zhì)上種植兩行瓜菜，在瓜菜生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)沙基質(zhì)含水量、瓜菜需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水5300m3、增效2.8萬元。

5.3 葡萄沙基質(zhì)栽培地膜底層防滲膜下滴灌

在溫室內(nèi)按南北走向、帶副 180cm，其中空行寬110cm、溝寬70cm開挖40cm深的基質(zhì)槽，在基質(zhì)槽中間開一條南高北低、傾斜度為2o～5o，深10～15cm，寬25cm的 “U”型槽，在基質(zhì)槽南端每?jī)刹坶g挖深45cm，直徑35cm的滲水井，用直徑2cm的細(xì)管將 “U”型槽與滲水井相連，在 “U”型槽及基質(zhì)槽底部、側(cè)面覆膜，在“U”型槽內(nèi)填充瓜子石，在瓜子石上鋪兩層編織袋，在編織袋上鋪40cm厚的沙基質(zhì)。在沙基質(zhì)上鋪設(shè)1道滴灌帶、覆蓋地膜，在沙基質(zhì)上定植1行葡萄，在葡萄生長(zhǎng)期內(nèi)根據(jù)沙基質(zhì)含水量、葡萄需水情況滴灌。每公頃可節(jié)水5300m3、增效2.8萬元。