淺埋式滴灌技術在新疆阿葦灌區(qū)的應用探討

王春霞

(新疆農牧區(qū)水利規(guī)劃總站， 新疆 烏魯木齊 830000)

淺埋式滴灌技術在新疆阿葦灌區(qū)的應用探討

王春霞

(新疆農牧區(qū)水利規(guī)劃總站， 新疆 烏魯木齊 830000)

新疆是全國第二大牧區(qū)，通過淺埋式滴灌種植，研究苜蓿的根系、株干生長情況，對比分析發(fā)現(xiàn)淺埋式滴灌技術，能夠節(jié)約水資源,大大減輕勞動強度，使牧區(qū)落后的生產經營方式和管理機制得到改變，為牧業(yè)豐產豐收奠定了堅實的基礎，也為項目區(qū)牧民脫貧致富做出積極貢獻。對新疆的穩(wěn)定和發(fā)展具有重要的經濟效益和社會效益。

淺埋式滴灌; 技術; 新疆; 牧業(yè)

1 項目區(qū)基本概況

項目區(qū)位于新疆北部阿勒泰草原青河縣。阿勒泰草原是新疆著名的草原，是我國重點牧區(qū)之一，以哈薩克民族為主體的少數民族聚居區(qū)，畜牧業(yè)相對發(fā)達。阿葦灌區(qū)是青河縣少有的大面積連片平坦土地，規(guī)劃建設25萬畝飼草料基地，目前正處于集中連片開發(fā)階段。由于新疆牧區(qū)水利研究工作相對薄弱，目前處于人工草地節(jié)水灌溉試驗研究階段，新疆農牧區(qū)水利規(guī)劃總站于2013年在青河縣阿葦灌區(qū)，開始淺埋式滴灌的研究，對苜蓿的關鍵性節(jié)水灌溉技術經濟指標展開田間試驗。

2 主要研究內容

通過對當地牧區(qū)水利建設的調查，發(fā)現(xiàn)苜蓿的灌溉方式大多為傳統(tǒng)漫灌。紫花苜蓿灌溉定額450m3/畝，產草量350kg/畝，水資源滲漏浪費嚴重。牧草淺埋式滴灌技術在新疆有相關試驗，主要在農區(qū)試驗，因此有一定的示范基礎。怎樣讓牧民掌握牧草灌溉新技術，一次灌多少立方米水、灌幾次和什么時候灌溉等飼草料高產高收的灌溉技術迫切需要。本次試驗通過在充分灌溉下觀測牧草生育期的生長、生育指標、土壤水分、產量等指標，找出牧草需水規(guī)律、需水量，以及節(jié)水灌溉控制性技術指標。

3 取得成果和創(chuàng)新點

3.1 取得成果

a.實現(xiàn)牧草淺埋式滴灌灌溉示范區(qū)建設。建成牧草淺埋式滴灌灌溉高效節(jié)水示范區(qū)1處，田間支、毛管均實現(xiàn)淺埋，面積1000畝，技術輻射區(qū)2000畝，主要種植作物為紫花苜蓿(阿爾岡金)，對土地要求不高，只要在滿足滴灌條件的環(huán)境內均可使用。

b.實現(xiàn)遠程自動化控制，減少田間作業(yè)人員勞動強度，滿足不同用戶需求。自動控制灌溉比普通灌溉方式，可以更嚴格按照設計灌水時間、輪灌順序執(zhí)行。

c.收割方便，減小破壞。示范區(qū)種植的紫花苜蓿為多年生草本植物，一年收割兩茬，支管和滴灌帶鋪設在地表容易在收割中被農機設備破壞，影響二次灌溉，每年春季還要重新鋪設管網，成本較高，并且對新芽造成碾壓而影響產量。

3.1.1 根系生長情況

通過對示范區(qū)紫花苜蓿(阿爾岡金)兩年的根系生長程度隨機取樣調查，發(fā)現(xiàn)作物主根較發(fā)達，根粗壯，深入土層。表1為阿葦灌區(qū)二干管2-4-1分干管中的1-11支管和6-1支管紫花苜蓿(阿爾岡金)兩年根系發(fā)育調查數據。

表1 根系發(fā)育調查

調查發(fā)現(xiàn)，第一年紫花苜蓿(阿爾岡金)最深主根系為61.5cm，最淺為36.5cm，平均根系深度為47.11cm。第一年收割一茬，地表植被平均高度30cm，根系深度遠遠大于地表植被高度。第二年紫花苜蓿(阿爾岡金)最深主根系為70.1cm，最淺為45.5cm，平均根系深度57.82cm。第二年收割兩茬，地表植被每茬平均高度60cm，兩茬則為120cm，地表植被高度遠遠大于根系深度。

經過分析，紫花苜蓿(阿爾岡金)第一年產量較低，主要為根系發(fā)育期，第二年根系與第一年相比，平均增長10.71cm，增長較少；然而地表植被得到大幅度生長，比第一年平均高出90cm，產量大幅提高。

3.1.2 株干生長情況

苜蓿收獲時間在孕蕾至初花期，也就是開花達到1/10時開始收割，可以獲得營養(yǎng)價值較高的干草。苜蓿的株高和莖粗是衡量苜蓿生長狀況的重要指標，在三個灌溉區(qū)內各選取10株苜蓿在每次灌水前對其株高和莖粗進行測量，求出10株苜蓿的平均值，分析其隨時間變化情況。

下頁圖為三個灌溉區(qū)內苜蓿株高和莖粗隨時間變化曲線。由下頁圖可知，在第一茬生長期內：5月15日—25日之間苜蓿生長處在幼苗期，這期間苜蓿生長較為緩慢，平均日生長高度為0.2～0.4cm；5月25日—6月11日期間，苜蓿處于幼苗期到分枝期的過渡階段，這期間苜蓿的株高和莖粗變化劇烈，生長速度較快，平均每天生長高度自動滴灌區(qū)為1cm，手動滴灌區(qū)為0.8cm，漫灌區(qū)為0.7cm；分枝期過后，6月11日—19日之間苜蓿進入開花成熟期，這期間苜蓿生長速度放緩，株高和莖粗增幅較小。在第二茬生長期內，苜蓿的生長呈現(xiàn)了與第一茬相似的生長規(guī)律，但是株高和莖粗較第一茬相比變小，產量也相應低于第一茬。在整個生長過程中，水分與生長情況表現(xiàn)出了相適應的變化規(guī)律。

對比分析三個灌溉區(qū)內的苜蓿生長狀況，自動滴灌區(qū)和手動滴灌區(qū)苜蓿生長狀況明顯優(yōu)于漫灌區(qū)，這是因為滴灌能夠實現(xiàn)苜蓿的定點灌溉，進而提高了苜蓿產量。自動滴灌區(qū)同手動滴灌區(qū)相比沒有顯著優(yōu)勢，但是自動化滴灌節(jié)約了大量的人力成本，操作簡便易行。

不同灌溉方式株高隨時間變化

3.2 創(chuàng)新點

a.針對新疆牧區(qū)惡劣自然環(huán)境實施淺埋式滴灌灌水技術，支管與毛管采用旁通替代紊流三通，從而提高耕作效率并延長支管的使用壽命，滴灌帶更換為帶有防堵功能的內鑲貼片式滴灌帶。

b.制定飼草收割操作方式，規(guī)定采用大馬力收割機進入田間,減少機械田間行走趟數，機械行走方向沿毛管鋪設方向，收割后苜蓿自然成行，替代摟草機作業(yè)；所有機械在大田兩側的機耕道進行掉頭，嚴禁在田間掉頭、轉彎或沿斜線行走；每次收割保留地表苜蓿高度10cm以上；在機械進入田間前，必須與田間管護人員進行協(xié)商，咨詢田間情況及收割事項；農機操作員必須先徒步進入田間，熟悉操作環(huán)境，以防止機械破壞出地樁；出地樁周邊1m范圍內牧草嚴禁收割。

c.示范區(qū)位于低山丘陵區(qū)，耕地存在一定起伏，滴灌帶無法沿著一定深度均勻埋深，結合當地實際情況，研發(fā)了“調節(jié)式犁埋滴灌帶鋪設機”，并且成功申請實用新型專利一項(專利號：ZL 2014 2 0264205.6)。本專利推出的“調節(jié)式犁埋滴灌帶鋪設機”由連接桿、開溝器、張緊導向輪、覆土刮土板、限位桿五部分組成。通過在一定范圍內的試用，初步解決了滴灌帶淺埋深度不均勻問題。本專利結構和施工較為簡單，技術要求不高，埋設效果好，易于推廣，具有一定的應用價值。

4 效益分析

4.1 經濟效益和節(jié)水效益

2013年當地紫花苜蓿干草畝產量平均350kg，2014年示范區(qū)共實際收割2茬，平均畝產干草558kg，2015年示范區(qū)共實際收割2茬，平均畝產干草650kg，灌溉效益對比見表2。

表2 灌溉效益對比

當地飼草常規(guī)灌水量為450m3/畝，實施淺埋式滴灌技術后為350m3/畝，節(jié)水23%。示范區(qū)共增加收益25～36萬元。示范區(qū)采用淺埋式滴灌灌溉技術，田間滴灌帶和支管可以重復使用，每年春季不用農機鋪設，按照每畝田間管網管材費300元，支、毛管鋪設費用40元計算，示范區(qū)田間管網費每年每畝節(jié)約340元,1000畝地共計節(jié)約34萬元。

阿葦灌區(qū)規(guī)劃建設25萬畝飼草料基地，而新疆是我國第二大牧區(qū)，灌溉人工飼草料地面積261.80萬畝，占新疆草地面積的0.47%，推廣淺埋式滴灌技術，可以為新疆開展人工草地節(jié)水灌溉提供新的方法和思路，發(fā)展?jié)摿薮螅瑢τ谕苿有陆竽翗I(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。

4.2 生態(tài)和社會效益

通過實施人工飼草料地建設工程，置換出的天然草地將得到休養(yǎng)生息，使過牧的劣質荒漠化草場、沙化冬草場的退化進程得到有效遏制，可有效減少風蝕面積，植被覆蓋度增加，土壤侵蝕強度減弱；草場實施減牧，可減輕放牧場和天然割草場的壓力，使草地的生態(tài)功能得以恢復和保持。對于改善生存環(huán)境，實現(xiàn)綠洲生態(tài)環(huán)境的有效改善具有重大作用。

本項目通過淺埋式滴灌技術，不僅節(jié)約了水資源,還大大減輕了勞動者的勞動強度；使牧區(qū)落后的生產經營方式和管理機制得到根本改變，這為牧業(yè)豐產豐收奠定了堅實的基礎，也將為項目區(qū)牧民脫貧致富做出積極貢獻。有利于民族團結、邊疆穩(wěn)定，進一步推動社會進步。

馬鐵成.牧草淺埋式滴灌技術示范與推廣技術報告 [R].2014,2015.

Discussion on applying shallow buried drip irrigation technology in Xinjiang Awei irrigation area

WANG Chunxia

(WaterConservancyPlanningGeneralStationinXinjiangPastoralArea,Urumqi830000,China)

Xinjiang is the second largest pastoral area in Xinjiang. Alfalfa root system and trunk growth condition are studied through the shallow buried drip irrigation planting. Comparative analysis shows that shallow buried drip irrigation technology can save water resources and reduce the labor intensity greatly. Backward production operation mode and management mechanism are changed in the pastoral area, thereby laying solid foundation for high harvest of animal husbandry. Active contribution is made for relieving poverty and enrichment of herdsmen in the project area. It has important economic and social benefits for the stability and development in Xinjiang.

shallow buried drip irrigation; technology; Xinjiang; animal husbandry

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.01.018

TV52

A

2096-0131(2017)01- 0061- 03