膜下滴灌施肥技術(shù)存在的問題及對策

劉文國 尚曉峰 趙強

摘要 ? ?膜下滴灌施肥技術(shù)是一項集節(jié)水、施肥、覆膜為一體的高效灌溉施肥技術(shù)。本文介紹了膜下滴灌施肥技術(shù)節(jié)水、節(jié)肥、高效、增溫、保墑的作用機理，同時簡要介紹了該項技術(shù)的基本系統(tǒng)組成、操作技術(shù)要領(lǐng)、優(yōu)勢及推廣中存在的問題和對策，最后展望了該項技術(shù)的應(yīng)用前景，以期為我國干旱半干旱地區(qū)廣泛推廣和應(yīng)用該項技術(shù)提供借鑒。

關(guān)鍵詞 ? ?膜下滴灌;施肥技術(shù);問題;對策

中圖分類號 ? ?S275.6 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）18-0134-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

Abstract ? ?Drip irrigation fertilization technology under film is an efficient irrigation and fertilization technology which integrates water saving，fertilization and film mulching. This paper introduced the mechanism of water saving，fertilizer saving，high efficiency，temperature increasing and soil moisture preservation of drip irrigation under mulch. At the same time，it briefly introduced the basic system composition，operation technology essentials，advantages，existing problems and solutions in popularization of this technology. Finally，it put forward to the application prospect of this technology and provided a reference for the wide popularization and application of this technology in arid and semi-arid areas of China.

Key words ? ?drip irrigation under film;fertilization technology;problem;countermeasure

水分和養(yǎng)分是我國西北干旱半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的限制因子，該地區(qū)水資源嚴(yán)重短缺[1]，如何高效利用有限的水資源尤其重要，目前的研究和試驗表明，滴灌技術(shù)是高效利用水資源的最佳技術(shù)措施[2]。調(diào)查表明，我國單位土地面積施肥量居世界前列，過度施肥現(xiàn)象嚴(yán)重[3]，導(dǎo)致土壤板結(jié)、通透性變差、養(yǎng)分失調(diào)、鹽漬化嚴(yán)重、水體富營養(yǎng)和環(huán)境污染等問題突出，嚴(yán)重威脅到該地區(qū)土壤健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展[4]。因此，如何合理施肥，提高肥料利用率，提高土地生產(chǎn)力十分重要。地膜覆蓋的增溫保墑作用已經(jīng)被多數(shù)研究者關(guān)注[5-8]，已成為西北地區(qū)重要的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。研究表明，膜下滴灌施肥技術(shù)是集淋鹽、節(jié)水、節(jié)肥、增溫、保墑為一體的高效農(nóng)業(yè)技術(shù)措施[9-12]，也是我國干旱地區(qū)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志。本文就我國西北地區(qū)膜下滴灌施肥技術(shù)增溫、保墑、節(jié)水、節(jié)肥、高效等機理及實踐應(yīng)用中存在的問題和應(yīng)用前景作簡要的論述，旨在為該項技術(shù)順利推廣和應(yīng)用提供借鑒。

1 ? ?膜下滴灌施肥技術(shù)高效機理

膜下滴灌施肥技術(shù)是將地膜覆蓋栽培技術(shù)與滴灌施肥技術(shù)結(jié)合起來的一項水肥一體化技術(shù)，即將滴灌毛管鋪于地膜之下，同時嫁接管道輸水等其他先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)成膜下滴灌系統(tǒng)。本系統(tǒng)能充分利用滴灌施肥的節(jié)水節(jié)肥作用，同時配合地膜覆蓋的增溫保墑作用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、增效的目的。

1.1 ? ?地膜覆蓋增溫、保墑機理

地膜覆蓋技術(shù)是用塑料薄膜覆蓋在土壤表面，使土壤增溫、保墑，是提高產(chǎn)量的重要農(nóng)業(yè)技術(shù)措施之一。地膜覆蓋后土壤水分與近地面大氣交換受到地膜的阻斷，控制了土壤毛管水的土面蒸發(fā)，土壤表面蒸發(fā)出來的水分使地膜內(nèi)的小環(huán)境水氣達(dá)到過飽和狀態(tài)，當(dāng)土壤溫度降低時凝結(jié)成水珠，滴落在膜下土壤上，滲入下層土壤中，這種模式循環(huán)進(jìn)行，達(dá)到保墑作用。另外，地膜覆蓋后，形成溫室效應(yīng)，地表土壤溫度升高，達(dá)到增溫目的，同時由于土壤熱量梯度的存在，土壤內(nèi)深層水分會向上移動，使土壤上層達(dá)到飽墑的作用。

1.2 ? ?膜下滴灌施肥技術(shù)的節(jié)水、節(jié)肥、高效機理

滴灌滴頭鋪設(shè)在膜下，可以減少土面蒸發(fā)，同時水滴進(jìn)入土壤后，使可溶性肥料隨水滴施入土壤，肥水直接灌到作物根系區(qū)域，滿足植株的水肥要求，用水量和用肥量較少，不會產(chǎn)生地表徑流，也不會形成重力水損失，肥料和水分利用率都很高，而且水肥在相對封閉的空間內(nèi)運移，使水、肥、光、熱得到合理利用，作物的光合效率趨向最大，達(dá)到豐產(chǎn)、增產(chǎn)的目的。研究表明，滴灌后土壤水分主要分布在地面以下10 cm左右，根系吸收更直接，肥料利用率顯著提高[13]。

2 ? ?膜下滴灌施肥系統(tǒng)組成

膜下滴灌施肥系統(tǒng)一般由水源、控制系統(tǒng)、配水管道網(wǎng)、滴頭及主要配套設(shè)備、地膜等組成。

3 ? ?膜下滴灌施肥操作技術(shù)要領(lǐng)

3.1 ? ?輸水管道系統(tǒng)鋪設(shè)

輸水主管道連接水泵的出水口，水泵入水管口應(yīng)加過濾網(wǎng)，避免顆粒雜質(zhì)堵塞滴頭，主管道一般平行于栽植行（以果樹為例），支管道垂直于栽植行，各支管間距以50～70 m為宜，確保遠(yuǎn)離水泵的區(qū)域有足夠壓力，行間滴灌頭距離果樹主干25～30 cm兩側(cè)鋪設(shè)，即在果樹樹冠垂直投影外延附近的區(qū)域。

3.2 ? ?覆地膜

地膜選擇白色和黑色2種，地勢較低或水量過多的果園使用白色地膜，大部分使用黑色地膜。覆蓋地膜時，需兩端繃緊、放平，兩側(cè)用土壓實。

3.3 ? ?肥料的選擇

3.3.1 ? ?滴灌肥料的選擇原則。大量元素肥料要溶解度和純凈度高，肥料間相容性好，混合時無沉淀物形成，養(yǎng)分含量高，pH值相對穩(wěn)定，腐蝕性小，微量元素肥料溶解度要高。

3.3.2 ? ?滴灌常用的肥料。大量元素肥料用尿素、硝酸銨、磷酸一銨、磷酸二氫鉀、硝酸鉀、氯化鉀等;中量元素肥料用硫酸鎂、硝酸鈣;微量元素用螯合態(tài)微肥;各種滴灌專用肥。

3.3.3 ? ?滴灌肥料的配制?？芍苯舆x用滴灌專用肥料，為了滿足作物對養(yǎng)分的需求，可適當(dāng)配補某種營養(yǎng)元素肥料。自行配制滴灌肥料時，按照配方和上述肥料選擇原則，選擇好各種肥料原料進(jìn)行配制，配制時要特別注意含磷酸根的肥料與含鎂、鐵、鋅等肥料混合后易產(chǎn)生沉淀，鈣離子與硫酸根離子混合后易產(chǎn)生沉淀。對于混合后會產(chǎn)生沉淀的肥料，一般采用單獨注入的辦法來解決。

3.4 ? ?滴灌施肥技術(shù)過程

首先滴灌清水20～40 min，接著把溶解好的肥液用泵壓入輸水管道進(jìn)行滴灌施肥，完成后，繼續(xù)滴灌清水20～40 min沖洗管道。

4 ? ?膜下滴灌施肥技術(shù)的優(yōu)點

4.1 ? ?土壤結(jié)構(gòu)良好，節(jié)水效果明顯

膜下滴灌僅濕潤作物根系區(qū)域，用水量少，滴水強度小于土壤的入滲速度，不會形成徑流破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，且使土壤中水分循環(huán)于土壤與地膜之間，減少土面蒸發(fā)。覆蓋地膜還能將無效降水轉(zhuǎn)變成有效降水，提高降水利用率，節(jié)水效果明顯。

4.2 ? ?肥料利用率高

滴灌時將肥料水滴直接滴入作物根系土壤中，肥料損失和浪費較少，肥料利用率高。研究表明，膜下滴灌施肥技術(shù)肥料的平均利用率由30%～40%提高到50%～60%。

4.3 ? ?增產(chǎn)效果明顯

膜下滴灌施肥應(yīng)及時適量地向作物根系區(qū)域供水供肥，調(diào)節(jié)土壤的溫度和濕度，改善作物根系的生長環(huán)境，為作物生長提供良好的條件，增產(chǎn)效果明顯。

4.4 ? ?降低生產(chǎn)成本和費用

采用膜下滴灌，植物行間雜草少，減少了除草成本，土壤結(jié)構(gòu)良好，無需平整土地和開溝起壟，減少了耕作成本，降低了灌水的勞動量和勞動成本。

4.5 ? ?減少病蟲害發(fā)生

膜下滴灌阻斷了土壤病蟲害傳播途徑，減少了病蟲害的蔓延，土壤溫度變化小，作物不易爛根，能夠延長倒茬周期。

5 ? ?存在的問題

5.1 ? ?膜下滴灌施肥基礎(chǔ)理論研究薄弱

膜下滴灌施肥技術(shù)的應(yīng)用時間較短、推廣面積小，需要進(jìn)一步深入研究。目前，亟待研究的項目有不同植物適宜的土壤墑情、田間滴管頭鋪設(shè)的間距、不同作物各生育期適宜的滴灌次數(shù)和施肥量等參數(shù)，只有掌握了這些技術(shù)參數(shù)，才能形成比較完善的膜下滴灌施肥技術(shù)體系。

5.2 ? ?土地分散承包經(jīng)營影響技術(shù)的推廣

西北土地集約化經(jīng)營程度低，大多數(shù)都是一家一戶分散經(jīng)營，某種植物種植規(guī)模較小，作物品種多、亂、雜，無法進(jìn)行統(tǒng)一的田間管理。膜下滴灌施肥技術(shù)適合大面積成片安裝，才能節(jié)約成本，更好地發(fā)揮作用，對大部分種植規(guī)模較小的農(nóng)戶，很難發(fā)揮效能。

5.3 ? ?前期投入較大，推廣有難度

膜下滴灌施肥技術(shù)推廣有一定的難度，前期需要大量的資金投入，農(nóng)民習(xí)慣了無需投資的大水漫灌，對該項技術(shù)的優(yōu)勢缺乏足夠的認(rèn)識，主要是對節(jié)水、提高肥效、節(jié)省勞力、增產(chǎn)、提高土壤溫度等認(rèn)識不夠，因而接納此項技術(shù)的積極性并不高。

5.4 ? ?政府對膜下滴灌施肥技術(shù)扶持力度不夠

政府對膜下滴灌施肥技術(shù)的優(yōu)勢認(rèn)識不足，對于該項目示范推廣的經(jīng)費預(yù)算相對較少。

6 ? ?對策及展望

6.1 ? ?對策

6.1.1 ? ?加大科研力度。加強對膜下滴灌施肥技術(shù)應(yīng)用的科研力度，主要是研究和掌握該項技術(shù)中的實際操作相關(guān)參數(shù)。

6.1.2 ? ?增加宣傳和推廣手段。在合作社、種植大戶或土地流轉(zhuǎn)后的公司進(jìn)行大范圍推廣。對該項技術(shù)的優(yōu)點進(jìn)行廣泛宣傳，同時對種植大戶等進(jìn)行該項技術(shù)的重點培訓(xùn)，達(dá)到帶頭示范使用，以實際使用效果向其他大戶展示宣傳。

6.1.3 ? ?政府加大扶持力度。政府應(yīng)制定推廣計劃，加大對項目推廣應(yīng)用的扶持力度，可以項目申報、補息貸款等多種方式投入資金，使部分地區(qū)的項目快速實施，達(dá)到快速示范宣傳推廣的目的。

6.2 ? ?展望

膜下滴灌施肥技術(shù)是滴灌施肥技術(shù)與覆膜技術(shù)的有機結(jié)合，是我國西北干旱半干旱地區(qū)灌溉技術(shù)的突破和創(chuàng)新，其以使用后土壤結(jié)構(gòu)良好、節(jié)水效果明顯、肥料利用率高、增產(chǎn)效果顯著等優(yōu)勢越來越被人們重視。隨著科研的不斷深入、基礎(chǔ)理論研究的不斷加強、操作技術(shù)的不斷成熟、我國土地流轉(zhuǎn)規(guī)模的不斷加大、土地集約化經(jīng)營規(guī)模的擴(kuò)大、政府和土地種植大戶的重視、政府對該項技術(shù)扶持力度的加大，尤其初期對種植大戶資金扶持力度的加大，必將使該項技術(shù)在我國西北地區(qū)得到廣泛快速的推廣和應(yīng)用，對我國干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生深刻的影響，引發(fā)我國農(nóng)業(yè)由生產(chǎn)方式到經(jīng)營方式的深刻變革，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、從粗放型農(nóng)業(yè)向集約型農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變，對提高我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平和國際競爭力將產(chǎn)生積極深遠(yuǎn)的影響。

7 ? ?參考文獻(xiàn)

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