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节水滴灌何时从示范走向大田

2011-04-17张文娟

中国农村科技 2011年2期
关键词:灌水节水灌溉

文|本刊记者 张文娟

如何能让滴灌技术成本更低、性能更好、农民用得起成为摆在众多该领域科研专家和企业科技攻关人员面前的课题。

作为一个水资源短缺的国家,农业节水灌溉是科技发展一个不衰的课题。将节水灌溉的新技术应用于田间地头,是保证农作物生长发展的必然要求。当前田间灌溉最省水的技术“膜下滴灌技术”,这一技术在我国的新疆地区早在新世纪初期已经开始进行示范,如果能将这种世界上最省水的滴灌技术用于粮食生产,将是对粮食安全的一大贡献,但是由于受到各种因素的影响,从示范到大面积的推广,仍然需要长期的过程。

滴灌节水技术的优点

滴灌节水技术自上个世纪60年代在以色列问世,滴灌是按照作物需水要求,通过低压管道系统与安装在毛管上的灌水器,将水和作物需要的养分一滴一滴,均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中的灌水方法。

滴灌技术比较其传统漫灌,有其自身的优点。首先,滴灌技术省水。滴灌系统全部由管道输水,很少有沿程渗漏和蒸发损失;滴灌属局部灌溉,灌水时一般只湿润作物根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易发生地表径流和深层渗漏;另外,滴灌能适时适量地按作物生长需要供水,较其他灌水方法,水的利用率更高。其次,滴灌技术节能,滴灌的灌水器在低压条件下运行,一般工作压力为5~15米水头(0.5~1.5公斤)即可,比喷灌低;又因滴灌比地面灌溉省水,灌溉水利用率高,对提水灌溉来说这意味着减少了能耗。第三,滴灌技术灌水均匀。滴灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水量,灌水均匀度高,均匀度一般高达80%~90%。第四,滴灌灌溉对土壤和地形的适应性强。滴灌系统的灌水速度可快可慢,对于入渗率很低的粘性土壤,灌水速度可以放慢,使其不产生地表径流;对于入渗率很高的沙质土,灌水速度可以提高,灌水时间可以缩短或进行间歇灌水,这样做既能使作物根系层经常保持适宜的土壤水分,又不至于产生深层渗漏。由于滴灌是压力管道输水,不一定要求对地面整平。滴灌还能做到适时适量地向作物根区供肥,有的还可以调节棵间的温度和湿度,不会造成土壤板结,为作物生长提供了良好的条件,因而有利于实现高产稳产,提高产品质量。许多地方的实践证明,滴灌较其他灌水方法一般可增产30%左右。

我国滴灌技术的发展

滴灌技术自上个世纪70年代末就通过以色列传入中国,近30年,滴灌技术在中国已经有了比较长足的发展。我国新疆地区滴灌技术的发展速度走在前列。新疆生产建设兵团从以色列等国引进的滴灌系统、滴灌器材生产设备和滴灌专用肥,经过多年的发展,已完成了消化、吸收、再创新的过程,在新疆兵团的发展建设中起到越来越重要的作用。

新疆天业集团农科所20多年前在国内首家推广地膜植棉,之后,研发出成本低、节水增效显著的“膜下滴灌有机棉花”、“膜下滴灌小麦”、“膜下滴灌加工番茄”、“膜下滴灌有机大豆”等10余项技术(栽培模式、器械和器械应用),5项获得国家专利。目前,国内每年采用膜下滴灌技术的农田1500万余亩,仅新疆兵团就超过1000万亩。

2003年,天业集团农科所又开展了膜下滴灌水稻栽培攻关。与国家节水灌溉工程技术研究中心(新疆)、石河子中亚干旱农业环境研究所共同承担了“水稻膜下滴灌机械直播栽培技术试验与示范”项目,先后在200多个品种中优选驯化出3个品种,于2008年机械直播二十亩,平均亩产超过400公斤。至此,该课题组制定出水稻膜下滴灌栽培技术操作规程、水稻膜下滴灌系统运行管理操作规程,获得水稻膜下滴灌旱作栽培方法发明专利。

2009年,只选用一个品种,在天业生态园推广四百亩,经新疆维吾尔自治区农科院、石河子大学、农垦科学院和农八师专家组鉴定:自动化控制膜下滴灌水稻,各阶段田间均无水层,平均亩产为739公斤,节水60%以上。

与此同时,新疆还对滴灌小麦、大麦、玉米进行试验示范工作。2010年年初,国家农业部农垦局在河北省、甘肃省、宁夏回族自治区三省区安排总面积为238.2亩的滴灌小麦、大麦、玉米试验示范工作,并委托新疆农垦科学院作为技术依托单位,旨在将兵团滴灌节水技术推向我国干旱半干旱粮食产区,达到节水增效、保证粮食安全的目的。

滴灌小麦在河北、甘肃、宁夏三省区试验示范的表现基本一致,与常规灌溉相比,普遍长势均匀、健壮,单穗粒数和千粒重都有所增加,试验示范的7个点中有5个点亩均增产超过100公斤;河北试验示范麦后复播20亩滴灌玉米,平均亩增籽粒317公斤;各试验示范点滴灌小麦、玉米增产幅度均在15%以上,亩均节水30%以上。20多年来,以设施滴灌为核心的旱区节水农业技术,新疆取得了令人瞩目的成绩。目前,新疆生产建设兵团节水灌溉技术已广泛应用到棉花、小麦、玉米、蔬菜、果树等作物种植上,推广应用面积近1000万亩,形成了成熟的技术体系与完善的操作规范,实现了灌溉、施肥的可控化。可以说,生产建设兵团已成为我国在大田农业生产中应用节水灌溉技术范围最广、面积最大、发展最快的地区之一,成为全国应用农业节水灌溉技术的样板。

滴灌技术何时向大田推广

从细流沟灌、膜上灌、自压膜下软管灌,到如今的膜下滴灌;从价格昂贵的“贵族滴灌”,到职工群众用得起的“平民滴灌”;从仅有经济作物能使用,到大田作物都能采用……兵团滴灌节水技术的每一次进步,都推动了现代农业的发展,成为现代农业的重要支点。据专家介绍,兵团创新的“棉花膜下滴灌技术”和“大田密植作物滴灌技术”不是单一的灌溉节水技术,而是以滴灌节水技术为纽带,集成现代农业的按需配方随水施肥、高产栽培、农业机械化、农田管理信息化、农作物新品种等多项现代农业高新技术,通过滴灌技术组装并发挥其协同增产作用,保障农业生产的高产高效、生态安全。

在我国干旱半干旱地区、季节性和资源性缺水地区、突发性缺水隐患区,发展以兵团滴灌综合技术为主要途径的设施灌溉技术,已经成为缓解我国水资源紧缺矛盾、确保粮食安全的战略选择。

但是,不可否认的,地面灌溉仍然是我国农业灌溉的主题,占到我国总体灌溉面积的95%以上,滴灌技术仍然没有全面走进中国的田间地头。

滴灌技术曾被认为是“贵族农业”,因为其高投入让用户对其望而却步,即使在发达国家美国、西欧,该项技术也多用于水果、蔬菜等高附加值作物,其推广面积十分有限。曾被公认发展节水农业最先进的以色列同样如此。该国采用滴灌每亩地除一次性投入外,每年的净投入不低于2500元人民币。因此,滴灌技术由科研机构或者政府部门在中国推广应用以来的20多年中,仅限于现代农业科技示范的领域。

如何能让滴灌技术成本更低、性能更好、农民用得起成为摆在众多该领域科研专家和企业科技攻关人员面前的课题。研发推广节水技术,新疆天业10余年来,与国内数十所高校合作,实施国家重点科技攻关项目六项,参与国家“863”计划项目四项,实施国家技术创新项目五项,取得专利28项。“一次性可回收滴灌带”、“大流量压力补偿式滴灌带”填补了中国空白,被评为国家重点新产品。

当滴灌技术从“贵族”走向“平民”,在我国获得大面积推广的可能性就会增大,滴灌技术是农田水利输配水系统的革命、农田灌溉模式的革命、作物栽培模式的变革、农民生产生活方式变革、节水理念和农业生产模式的创新,当其大面积推广,将对我国农业灌溉发展产生深远的变革。

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