微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)在蘭州百合種植中的應(yīng)用前景分析

楊 森，劉 凱

（蘭州市農(nóng)業(yè)科技研究推廣中心，甘肅 蘭州 730010）

2019 年世界非政府組織資源研究所發(fā)出的最新報(bào)告顯示，目前世界上已經(jīng)有17 個(gè)國(guó)家處于水資源極度匱乏狀態(tài)，而這些水資源缺乏國(guó)家的人口總量卻超過(guò)了世界總?cè)丝诘?/4。這一報(bào)告表明人類面臨著嚴(yán)峻的水資源缺乏問(wèn)題，節(jié)約水資源、保護(hù)人類共同賴以生存的家園成為每個(gè)國(guó)家的緊急任務(wù)。我國(guó)作為人口第一的國(guó)家，全國(guó)水資源存在著地域分布不均、季節(jié)分布不均、人均占有量不足的情況，且水資源集中分布在東南一帶。我國(guó)西北地區(qū)黃土高原是世界上水土流失最為嚴(yán)重地區(qū)，近年來(lái)由于生態(tài)惡化，加劇了該地區(qū)水資源匱乏的境況，該地區(qū)的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。在這種背景之下，國(guó)家提出農(nóng)業(yè)、工業(yè)節(jié)水戰(zhàn)略，在農(nóng)業(yè)方面大力倡導(dǎo)綠色種植、節(jié)水灌溉技術(shù)。特別是在我國(guó)西北部干旱、半干旱地區(qū)，更要將節(jié)水灌溉落到實(shí)處。研究微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)在蘭州百合種植中的運(yùn)用對(duì)蘭州地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展有著重要的指導(dǎo)意義。

1 微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

微噴灌是利用折射式、旋轉(zhuǎn)式或輻射式微型噴頭將水均勻地噴灑到作物枝葉等區(qū)域的灌水形式。微噴補(bǔ)水灌溉系統(tǒng)主要有水泵、流量計(jì)、壓力表、化肥罐、閥門、沖洗閥、過(guò)濾器、干管、流量調(diào)節(jié)器、支管、滴頭、分水毛管、毛管、微噴頭、水阻管等構(gòu)成。

1.2 應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)是農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉措施之一，它能夠根據(jù)作物生長(zhǎng)需水量補(bǔ)給水分，其灌溉補(bǔ)水的水珠體積小，對(duì)農(nóng)作物傷害小，同時(shí)還具有改善空氣濕度和調(diào)節(jié)田間小環(huán)境氣候的作用。

1.2.1 省地省工

微噴灌系統(tǒng)的水管布設(shè)在地表之上，科學(xué)的灌溉方法提高了水肥的利用率，促進(jìn)了農(nóng)作物健康生長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為土地利用率，其利用率可提高7%～10%。同時(shí)，由于微噴補(bǔ)水灌溉系統(tǒng)均為機(jī)械化、自動(dòng)化的管理方式，其操作方便簡(jiǎn)單，節(jié)省了大量的勞動(dòng)力。有數(shù)據(jù)表明，微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)省工率高達(dá)25%～40%。

1.2.2 保持水土和防止次生堿化。

微噴補(bǔ)水的原理是使土壤表層保持較高的含水量，因此不存在農(nóng)業(yè)灌溉導(dǎo)致的水量持續(xù)性向土壤深層下降，可防止地下水位上升導(dǎo)致土壤發(fā)生的次生鹽堿化。

1.2.3 適應(yīng)性強(qiáng)

微噴補(bǔ)水灌溉系統(tǒng)對(duì)地形要求不高，同時(shí)適合水肥一體化管理，對(duì)多種地形有著較好的適應(yīng)性。這給山地、丘陵等坡度較大的水果、蔬菜等多種農(nóng)作物種植節(jié)水灌溉提供了技術(shù)支撐。

1.2.4 節(jié)水

微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)的水資源利用率高，相對(duì)于傳統(tǒng)的地面灌溉，節(jié)水率可達(dá)30%～50%。這一比例隨著農(nóng)業(yè)自動(dòng)化程度的提高還在不斷地上升。因此，在干旱地區(qū)，微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)明顯優(yōu)于漫灌、高楊程灌溉、滴灌等方式。在地區(qū)性水資源有限的情況下，采用微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)，相同的水量可以灌溉更大的農(nóng)作物種植面積[1]。

2 微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)在蘭州百合種植中的應(yīng)用

2.1 蘭州地理概況及百合種植情況

蘭州位于黃土高原西部，北緯32°11'～42°57'，東經(jīng)92°13'～108°46'，屬溫帶大陸性氣候，年降水量327 mm，降水量少、溫差大。轄區(qū)內(nèi)多丘陵、山地、盆地，境內(nèi)有黃河及支流湟水河、大通河等多條地表徑流河，河流流量相對(duì)穩(wěn)定，四季不凍，為農(nóng)業(yè)灌溉奠定了良好的基礎(chǔ)。

蘭州地區(qū)種植百合的歷史已經(jīng)超過(guò)400 年。截至2019 年，蘭州百合的種植面積已經(jīng)超過(guò)了0.67×104hm2，產(chǎn)量超過(guò)4×104t，參加百合種植及加工的企業(yè)超過(guò)兩百家。目前已經(jīng)建立了完整的百合種植、加工、銷售生態(tài)鏈。隨著蘭州百合種植生態(tài)鏈的構(gòu)建，蘭州百合市場(chǎng)銷路已經(jīng)全面打開，遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)外。在這種態(tài)勢(shì)下，蘭州百合種植的經(jīng)濟(jì)效益相比過(guò)去得到顯著提高。這預(yù)示著未來(lái)蘭州百合種植面積有望再擴(kuò)大。

2.2 百合特性及種植要求

百合喜涼耐寒、喜干、怕澇，適合在土質(zhì)肥沃疏松的砂質(zhì)土壤中生長(zhǎng)。根據(jù)過(guò)去蘭州百合種植的經(jīng)驗(yàn)，百合在高溫年份的產(chǎn)量和質(zhì)量有所下降，在多雨年份長(zhǎng)勢(shì)較差，而降水量穩(wěn)定且氣溫適宜的年份長(zhǎng)勢(shì)好、產(chǎn)量高、質(zhì)量好。這要求百合種植過(guò)程中應(yīng)該合理地控制水量。傳統(tǒng)的灌溉方式不僅浪費(fèi)水源，也無(wú)法滿足百合生長(zhǎng)對(duì)水量的需求。按照百合喜干怕澇，同時(shí)在生長(zhǎng)期對(duì)水量需求較大的特性，蘭州百合種植中積極推廣了微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)[2]。

2.3 百合種植中的微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)

2.3.1 水源

蘭州百合微噴補(bǔ)水灌溉的水源主要取河流徑流。通過(guò)水渠將河流徑流引向山腰，再由分布的水渠、水管等引向田間地頭。偏遠(yuǎn)山區(qū)利用集水窖收集雨季的地表徑流，用作微噴補(bǔ)水灌溉的水源。

2.3.2 水壓

水壓由水壓泵提供，一般采用汽油機(jī)或柴油機(jī)作為水泵的動(dòng)力源，通過(guò)加壓的方式補(bǔ)水灌溉。

2.4 微噴補(bǔ)水灌溉系統(tǒng)布置

2.4.1 系統(tǒng)安裝

微噴補(bǔ)水灌溉的管道（即微噴帶）采用可壓扁的LDPE 聚乙烯軟管，噴頭采用多噴水孔頭，按照百合種植分布情況不設(shè)主管、次管、控制閥及水盆，噴頭設(shè)置在靠近飽和根的土壤附近。噴頭密度根據(jù)百合種植密度及地勢(shì)布設(shè)。通常情況為2～2.5 m 的次管道設(shè)置一條微噴帶。微噴帶管應(yīng)采用管壁較厚的管道。管壁較薄會(huì)影響使用時(shí)的壓力，導(dǎo)致壓力不足問(wèn)題的出現(xiàn)。微噴帶前安裝子閥門控制水壓及噴灑高度。百合微噴的高度應(yīng)控制在1.2 m 左右。微噴孔方向朝上，尾部應(yīng)采用綁帶扎緊。單根主管帶的噴灌長(zhǎng)度應(yīng)控制在60 m 之內(nèi)，且要保持管帶平整通暢。主管向次管連接的多向分水轉(zhuǎn)換接頭必須采用密封措施，不允許存在漏水、漏氣等問(wèn)題[3]。

2.4.2 使用方法

每次使用前先檢查水壓、微噴大小。控制閥在微噴補(bǔ)水灌溉前應(yīng)該全部打開。水壓不足的情況下可適當(dāng)關(guān)閉幾個(gè)支管閥，分批次灌溉，以免水壓不足影響微噴灌溉噴灑面積及供水流量。每年灌溉結(jié)束后應(yīng)及時(shí)清理微噴孔，將微噴帶拆卸后自然通風(fēng)晾干收入庫(kù)房。拆卸過(guò)程中注意主管與分水轉(zhuǎn)接頭不可拆卸[4]。

2.5 應(yīng)用效果

微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)在科學(xué)供給水肥的情況下，還能夠調(diào)節(jié)田間地頭的小氣候，降低氣溫，穩(wěn)定適宜的溫度、濕度和較大的溫差為蘭州百合生長(zhǎng)提供了良好的條件。應(yīng)用微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)，蘭州百合種植產(chǎn)量相對(duì)于傳統(tǒng)的漫灌、澆灌等灌溉方式提高了15%以上，同時(shí)收獲的百合肉厚飽滿、質(zhì)量更好、市場(chǎng)認(rèn)可率更高。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前世界水資源緊缺的狀態(tài)下，開展綠色節(jié)水農(nóng)業(yè)是維持農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。節(jié)水灌溉措施作為一種根據(jù)作物生長(zhǎng)需水規(guī)律及地區(qū)性供水條件向作物供水的方式，它符合地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方式和綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的理念。蘭州地區(qū)擁有相對(duì)豐富的徑流水源，采用加壓水泵布置微噴補(bǔ)水灌溉系統(tǒng)，對(duì)百合種植地進(jìn)行灌溉，能夠使百合種植田始終保持適合百合生長(zhǎng)的濕度，使土壤表層保持疏松透氣的狀態(tài)，一方面滿足了百合生長(zhǎng)期間對(duì)寧旱不澇和較大需水量的雙重要求，另一方面霧面微噴節(jié)約了水資源，有助于調(diào)節(jié)田間小氣候，增加空氣濕度[5]。通過(guò)應(yīng)用微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)，有助于提高百合種植的產(chǎn)量和質(zhì)量，提升百合種植的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)同樣適用于蘭州地區(qū)其他果蔬、花卉、藥材等種植田。鑒于其在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，建議蘭州地區(qū)加大對(duì)微噴補(bǔ)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用推廣。