忻州市发展膜下滴灌技术前景和分析

忻州市发展膜下滴灌技术前景和分析王晓金忻州市土壤肥料工作站山西省忻州市034000摘要阐述了忻州市水资源利用现状和发展节水农业的重要意义，分析了膜下滴灌技术在忻州市发展的现状和前景关键词忻州市水资源膜下滴灌技术一、忻州市水资源利用现状忻州市位于山西省北部，是一个典型的干旱地区。全市总耕地面积934.57万亩，其中旱耕地781.37万亩，占到总耕地面积的83.4%，水浇地166.26万亩，占总耕地面积的16.6%。地形以山地、丘陵居多，山地面积占53.5%，丘陵占35.9%，平川占10.5%。全市多年平均降水量在450mm左右，而且降水时空分布不平衡，主要集中在7、8、9三个月，降雨量占到全年降雨量的70%，春季降雨仅占10%左右，“十年九旱”、“十年十春旱”是长期以来制约忻州市农业生产的自然因素。全市河川径流量为10.60亿m3，地下天然水资源量（即降水入渗补给量）13.63亿m3，河川基流量（重复量）为6.32亿m3，全市的水资源可利用量为11.3亿m3,其中地表水可利用量为6.08亿m3,地下水可开采量为7.62亿m3,重复量2.38亿m3。在总用水量中，农业灌溉用水4.0亿m3,占总用水量的75.76%；工业用水0.67亿m3,占总用水量的12.69%；城镇生活用水0.18亿m3,占总用水量的3.41%；农村居民生活和牲畜饮用水0.43亿m3,占总用水量的8.14%。二、忻州市发展节水灌溉农业的重要意义由于忻州市国民经济的不断发展，用水量的增加是必然趋势，尤其是城市用水和工业用水量增加较大，水资源紧缺和用水量的增加是一个日益加剧的矛盾。因此对于农业用水量的管理和控制也是必然的。从水资源管理的角度看，确保城市和工业用水，对农业用水采取的是总量控制，只减不增，农业用水要坚定不移地走节水农业之路。事实上，由于近年来节水农业技术的不断推广，全市农业用水总量维持在4亿m3左右，一般旱年用水量大于丰水年。从水资源的供应来分析，用于农业灌溉用水部分只会减少不会增加。再加上新建的大型工业企业生产正常启动，用水量会大大增加，周边地区的地下水位必然下降，农业用水总量自然会受到影响。总之全市水资源严重缺乏，地表水逐年减少，地下水不断下降，不少地方河水断流，井库干枯，发展水浇地的潜力已经不大，农业用水只能走节水之路，通过节水技术，减少灌溉量，增加灌溉面积，提高灌溉保证率，提高农业用水的经济效益。三、膜下滴灌技术分析膜下滴灌是覆膜种植与滴灌相结合的一种灌水技术，也是地膜栽培抗旱技术的延伸与深化。它根据作物生长发育的需要，将水通过滴灌系统一滴一滴向有限的土壤空间供水，仅在作物根区进行局部灌溉，这样可以既不破坏土壤团粒结构，避免了水的深层渗漏和地表流失。采用膜下滴灌灌溉，水的利用率达到95%，比地面灌溉节水30%到40%。作为一种新型的节水灌溉技术，膜下滴灌技术与地表灌溉、喷灌等技术相比，有着其无可比拟的优点，是目前最节水、节能的灌水方式。膜下滴灌能为作物创造一个舒适的生态环境。采用膜下滴灌，除了作物根部湿润外，其他地方始终保持干燥，因而大大减少了地面蒸发，一般情况下作物周围的空气湿度比地面灌溉降低20%左右，这就改善了作物生长的微气候环境，从而为作物生长提供了良好的条件，作物的增产效果明显。由于膜下滴灌的配水设施埋设在地面以下，管材不易老化，灌水时土壤表面几乎没有蒸发，又避免了水的深层渗漏和地表径流，使作物对水、肥的利用直接有效，便于农户田间管理和精确控制灌水量，达到高效农业用水的目的。膜下滴灌是利用灌溉渠道与大田水位差和地面的自然坡降实施自流灌溉的一种节水措施。以首部设备(井灌或经过过滤设施的库水、普通渠水)为中心，铺设主、支管道，农作物播种铺膜与机具铺设滴灌毛管道同时进行，并在播种后连接安装支管和毛管，通过四通管件连接组成管网系统。膜下滴灌通过地表下的滴水器(滴头)施水，灌水器流量与地表滴灌大致相同。根据滴灌水压的区分，该设施分为常压式和加压式滴灌系统。常压式膜下滴灌系统是将渠水按原渠系通过渠道引到地头，再通过铺放到地头的管系将水直接引入作物行间的软管(毛管)内，通过阀门控制，进行滴灌。该系统主要包括主管、支管、毛管、铺膜铺管播种机。加压式膜下滴灌系统是通过首部设备(水泵、过滤器、施肥、施药装置等)，将水、肥、药经过地埋部分的主管道、支管道压至地面的滴管。该系统主要包括首部设备、地埋部分(主管、支管)及地面毛管、铺膜铺管播种机。四、膜下滴管技术在忻州市发展的现状忻州市从2011年引进膜下滴灌技术，主要运用在原平市的5000亩酥梨基地、定襄县500亩香瓜基地和神池县、五寨县、岢岚县的20000亩玉米、红芸豆、马铃薯、蔬菜等作物上。全市三年来累计实施面积为25500亩。玉米在膜下滴灌的支撑下种植密度由原来的3200株每亩提高到4000株每亩，产量由原来的每亩1000斤左右增加到1400斤左右，亩增产400斤，增效400元。马铃薯亩增产1100斤，增效600元左右。红芸豆亩增产21公斤，增幅为16.4%，亩增收193.2元。蔬菜亩增产1000公斤左右。五、膜下滴管技术的优点1．灌溉用水最省滴灌仅湿润作物根系发育区，属局部灌溉形式，由于滴水强度小于土壤的入渗速度，因而不会形成径流使土壤板结。膜下滴灌滴水量很少，且能够使土壤中有限的水分循环于土壤与地膜之间，减少作物的棵间蒸发。覆盖地膜还能将较小的无效降雨变成有效降雨，提高自然降雨的利用率。据测试：膜下滴灌的平均用水量是传统灌溉方式的12％，是喷灌的50％，是一般滴灌的70％。2．肥料利用率提高易溶肥料施肥，可利用滴灌随水滴到作物根系土壤中，使肥料利用率大大提高。据测试，膜下滴灌可使肥料的利用率由30％～40％，提高到50％—60％。3．增产效果明显膜下滴灌能适时适量地向作物根区供水供肥，调节棵间的温度和湿度；同时地膜覆盖昼夜温差变化时，膜内结露，能改善作物生长的微气候环境，从而为作物生长提供良好的条件，因而增产效果明显。据调查，膜下滴灌可使一般的粮食产量提高30％，蔬菜增收40％，瓜果增收25％。4．投工费用很低膜下滴灌，由于植物行间无灌溉水分，因而杂草比全面积灌溉的土壤少，可减少除草投工。滴水灌溉，土壤不板结，可减少锄地次数。滴灌系统又不需平整土地和开沟打畦，可实行自动控制，大大降低田间灌水的劳动量和劳动强度。据调查，滴灌比大水漫灌每亩省工10个左右。六、膜下滴管技术在忻州市发展的前景和问题分析对于忻州市这样水资源缺乏、春旱严重的农业大市，滴灌技术与覆膜技术的有机结合，突破了滴灌技术不进大田的禁区，是节水农业上的一个创造。通过膜下滴灌技术能够从根本上解决农业生产水资源制约的问题。膜下滴灌技术虽然可以节约很多的水资源但是还是有很多的不足和可以改善的地方。1、可以利用不同灌溉方式下的适宜种植制度、灌溉制度、覆盖技术及与之配套的农艺技术措施，建立与灌溉方式、农艺技术相结合的高效农艺节水技术体系，将农艺节水与工程节水、管理节水结合起来，突出农艺节水技术创新和普及，注重农机农艺配套，构建高效节水农业技术体系，逐步形成蓄水、保水、节水、用水一体化的农业节水格局，全面提高农业用水效率。2、利用不同农艺节水措施下农田的水、气、热交换规律及水盐运动规律，节水灌溉技术条件下的水肥运移、吸收利用规律，耕作保墒技术等农艺技术措施与节水灌溉技术如何结合成统一的整体，各单项农艺节水技术措施怎样有机配合产生更好的效益。3、膜下滴灌还存在一个弊端就是会产生白色污染，故必须解决好残膜回收的问题，大量的膜会对环境、土地、和影响作物的生长产生影响，应该尽可能的使用可降解膜，和生物膜,从而降低白色污染。4、应该加强宣传力度，提高节水意识，优先在灌溉条件差地区进行推广。首先在全市农民群众中建立起水资源有限和水危机的意识，变被动接受为主动节水，积极投入到节水灌溉的开展中去，有利于节水灌溉的快速推广，使农民节水增产增收。全市通过膜下滴灌技术的推广使用实现水资源的科学利用和开发，节约用水，实现水资源循环利用，缓解水资源紧缺问题指日可待。