膜下滴灌技术及在海原县的应用

1　膜下滴灌技术及其系统组成

膜下滴灌技术是将工程技术（滴灌）和农艺节水技术（覆膜栽培）融合集成的一种先进的农业节水技术系统。膜下滴灌系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头及控制、量测、保护装置等组成。

1.1　水源工程

膜下滴灌技术的水源工程是指为从水源取水而修建的拦水、引水、蓄水、提水和沉淀等工程，以及相应的输配电工程。

1.2　首部枢纽

首部枢纽包括动力机、水泵、施肥（药）装置、过滤设施和安全保护、量测控制设备等。该系统担负着整个膜下滴灌系统的驱动、量测和调控任务，是全系统的控制调配中心，其作用是从水源取水加压并注入肥料或农药，经过滤后定时定量输送进管网。

1.3　输配水管网

包括干管、支管、毛管及所需的连接管件和控制、调节设备。其作用是将首部枢纽处理过的水分配送到每个灌水单元和滴头。

1.4　滴头

滴头是膜下滴灌系统中最关键的部件，是直接向作物施水、施肥、施药的设备。其作用是利用滴头的微小流量或孔眼消能减压，使水流变为水滴均匀地施入作物根区土壤中。

2　膜下滴灌技术的优点

2.1　节水

膜下滴灌技术因将传统的“浇地”改变为“浇作物”，覆膜又抑制了水分蒸发，所以节水效果明显。新疆农垦科学院、石河子大学、农八师等单位通过1998-2000年3a的试验结果表明,棉花膜下滴灌平均灌溉定额为210m3/667m2，比沟灌平均445 m3/667m2的灌溉定额，平均节水53.90%；甘肃省景泰县农机局2003年马铃薯膜下滴灌定额为183.44 m3/667m2，比常规对照田平均460.78m3/667m2的灌溉定额，平均节水60.19%。

2.2　增产

膜下滴灌能够定时定量地向作物根区供水供肥，不会造成土壤板结，可以为作物提供良好的生长条件，有利于实现作物增产。新疆农垦科学院、新疆石河子大学等单位3a的滴灌棉田较对照沟灌棉田籽棉单产增幅为58.70～93.40kg/667m2，增产幅度为18.40%～39%，平均增产率为25.30%；甘肃省景泰县农机局2003年马铃薯膜下滴灌对比试验表明，膜下滴灌技术马铃薯田块单产增幅为368.77 kg/667m2，增产幅度为19.07%。

2.3　保水、保肥，提高水肥利用率

膜下滴灌是通过封闭的管网和灌水器将水、肥直接输送到作物根部附近的土壤中，不会产生任何水、肥流失，大大提高了水肥利用率。新疆棉花试验表明，膜下滴灌较常规灌溉可节省肥料53.30%，化肥利用率由常规灌溉的30%～40%提高到70%，使肥产比由1:4.20提高到1:12.50；甘肃景泰试验表明，马铃薯膜下滴灌较常规灌溉可节肥20%。

2.4　作物生育进程加快

膜下滴灌可以为作物生长提供良好的水、肥、气、热等生长环境，作物生长发育快，植株健壮。据试验表明，一般情况下，作物在膜下滴灌条件下生育期较常规灌溉缩短4～7d。

2.5　降低生产成本

膜下滴灌可以有效降低生产成本，主要表现在省水、省工、省人力和提高肥效等。采用膜下滴灌技术，不需要修渠打埂，可节省开沟、修渠、打埂的机械作业费和人工作业费。同时，施肥、施药的均匀度和肥、药利用率都比常规灌溉高。

2.6　有利于生态环境的改善

膜下滴灌可使作物根系周围形成盐份淡化区，在湿润峰外围及膜间形成盐份积累区，有利于幼苗成活和生长。因此在盐碱地上采用膜下滴灌技术后可以加快土壤改良进程，有效防止土壤盐渍化。同时，该技术的应用，可以减少因施用农药而造成的环境污染，还可以大量减少地表水的引用和地下水开采量，达到涵养水源，改善生态环境的目的。

3　膜下滴灌技术在海原县的应用

海原县地处宁夏南部山区干旱地带，全县总人口43万人，其中农业人口36.50万人，是典型的农业大县。该县十年九旱，气候干燥，可灌溉面积少，90%的耕地为山塬旱地，水土流失面积占全县总面积的88.50%。年降雨量仅为260mm，而蒸发量3 000mm，是降水量的10倍以上。近年来，随着“避灾抗旱”战略的深入实施，大力开展种植业结构调整，新型农业生产技术逐步替代传统的劳作方式。通过试验示范，将工程技术（滴灌）和农艺节水技术（覆膜栽培）融合集成的先进的农业节水技术系统——膜下滴灌技术，适宜海原县种植马铃薯、玉米等作物，目前，已在海原大面积推广。膜下滴灌技术的应用，在解决海原县干旱缺水，促进农业增效、农民增收过程中发挥了较大的作用。