我国农业大田滴灌技术的运用和简述

新疆地处欧亚大陆腹地中亚干旱中 心,总面积160万km2,约占全国总面
积的1/6其中沙漠戈壁近半,天然 森林覆盖率不到5% ,草原50多
A 万km2,可垦宜农荒地km2,耕地
只有3.3万km2。新疆属于温带 大陆性气候,年降水量不到250 mm,年蒸发量1 700 mm以上。 水资源年径流量约750亿m3(减 去净出国水量),其中地下水年补 充量370亿m3。水资源短缺极 为严重。
1.膜下滴灌技术的应用实现了田间节水抑盐一体化工程。
目前，新疆作物平均光能利用率仅为 0.6%，经石河子大学作物 高产中心多年研究，棉花不同产量其光能利用率不同。经测算， 每 hm2产皮棉为 3114.75 公斤(207.65 公斤/亩)、2643.90 (176.26 公斤/亩)、2055.90 公斤(137.06 公斤/亩)、1575.60 公斤(105.04 公斤/亩)和 1237.35 公斤(82.49 公斤/亩)时，其光能利用率分别为 2.17%、1.81%、1.43%、1.10%和 0.86%（按每克干物质贮能 17765J、光合有效辐射占总辐射的 50%计）。光能利用率每增加 0.1%，每公顷皮棉增加 142.5 公斤（9.5 公斤/亩），即增加 4.4%。
当前不具备与膜下滴灌种植技术要 求相配套的农业机具,针对上述技术 难题,研制出新型玉米膜下滴灌专用 播种机机和除茬整地机,并获得专利, 一次作业可完成覆膜、辅管、播种、 施肥、镇压等多项内容的机械化种 植集成,为玉米膜下滴灌技术的推广
创造了条件。
A
B
C
第二章：
1 新疆地区滴灌技术研究、发展和应用
（1）新疆农业地理概况
东北地区的大田作物滴灌所存在的问题：
A 市场竞争无序，有待规范。
B
急需加强教育培训，改变传统灌水 方式和方法。
C
人才培养滞后，滴灌行业人才缺 乏。
D
应特别突出规划设计、工程质量、 管理和服务的重要性。
2.实例：黑龙江省玉米膜下滴灌 应用研究成果简介
《黑龙江省玉米膜下滴灌应用研究》来源于黑龙江省自然科学基 金。膜下滴灌技术是在原有技术的基础上进一步提高和发展,将覆膜种 植技术与滴灌技术相结合的一种新的灌水技术,也是地膜栽培技术的延 伸与深化,它能够适时适量提供作物生长所需要的水和养分,为作物生长 创造良好的水、肥、气、热环境达到降低成本、提高产量、改善品质的 目的,尽管膜下滴灌还处于萌芽和发展阶段,但它已引起了科学界的广泛 重视。
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这些都是目前大面积推广滴灌技术的障碍。目前一
般用于茶叶，花卉等经济作物。
由于滴头的流道较小，滴头易于堵塞；且滴灌灌水
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量相对较小，容易造成盐分积累等问题
大田滴灌的组成
• 农田滴灌系统由水源工程、首部枢纽（包括水泵、动力 机、过滤器、肥液注入装置、测量控制仪表等）、各级 输配水管道和满头等四部分组成。
• 内蒙古通辽是计划在“十二五”期末时全市累计规划新增33.3万hm2高效节水 灌溉面积，其中更新改造低压管灌13.33万hm2、新建级更新改造大型指针 式喷灌面积6067万hm2、发展设施农业及玉米膜下滴灌6.67万hm2、发展 特色种植膜下滴灌6.67万hm2。
• 内蒙古呼伦贝尔市提出在十二五期间推进小型农田草牧场水利基础设施建 设，鼓励和支持农牧民发展以节水喷灌、滴灌位为主的水利基础设施建设， 农田草牧场灌溉面积要新增12万hm2，配套改造提高灌溉标准11.33万hm2， 有效灌溉面积累计达到33.33万hm2。
控制、量测设备包括水表 和压力表，各种手动、机 安全保护设备如减压阀、 械操作或电动操作的闸阀，进排气阀、逆止阀、泄排 如水力自动控制阀、流量 水阀等 调节器等
陕
西
园 区 大 田
滴 灌 实 例
杨 凌 高 新 农 业 示 范 区
工
业
我国大田作物滴灌发展现状
第一章：
1 东北地区大田作物灌溉发展
• 内蒙古东部地区的赤峰市提出了“十二五”期间，要发展33.33万hm2玉米膜 下滴灌工程6.67万hm2高效节水经济林工程、6.67万hm2设施农业建设工 程、6.67万hm2牧区人工种草工程、6.67万hm2高效节水马铃薯工程、6.67 万hm2大地蔬菜工程以及谷子滴灌工程。
(2)研究进展成果：
通过对膜下滴灌技术近十年的试验、示范和生产应用，证明膜下滴 灌技术大大减少了田间地表蒸发，而管道输水、局部灌溉，无深层渗漏， 更进一步节约了用水量。如在石河子市传统的沟灌平均灌溉定额491m3/ 亩；采用膜下滴灌用水为 240 m3/亩左右，节水 40%以上，灌溉周期 缩短到 5～10 天。另一方面滴灌时土壤中的盐分随湿润峰下移到外缘， 根系发育区形成低盐区，地膜覆盖抑制了盐分上移为植物的生长发育提 供了一个良好的局部环境条件，减少了灌溉水的深层渗漏，降低地下水， 切断了其次生盐碱化的来源，土壤返盐率也随之大大降低。新疆采用膜 下滴灌技术打破了重盐碱地不能植棉的“禁区”，使盐碱地里长出了棉 花，而且经济效益达到 200 元/亩以上，在次生盐渍化严重的地区应用 膜下滴灌治理盐碱化技术，使新疆数百万亩中低产田成为了高产田。
这项课题研究出一套适合松嫩平原玉米主产区的玉米膜下滴灌节水高产综合技术
措施,为黑龙江省大面积推广应用玉米膜下滴灌技术提供技术支撑,为实现黑龙江省千亿
斤粮食产能工程和国家粮食安全做出贡献。
膜下滴灌技术给种植作物根部创造了 一个有利的生长环境,利于作物生长发 育,对黑龙江省西部松嫩平原干旱半干 旱区的农业发展是有着重要意义。课 题通过田间试验,分析研究了膜下滴灌 条件下,玉米不同生长发育期土壤温度、 土壤水分对玉米生物学效应影响,并总 结膜下滴灌技术在黑龙江省推广中存 在的主要问题,形成玉米高产栽培、耕 作、灌溉的高产集成技术模式,是本课 题解决的第一大关键问题,也是本项目 创新点。
力和流量源
滤除灌溉水中的悬浮物质，以保 程实际中应用的滴水器主要有满头和 证整个系统特别是滴头不被堵塞 滴灌带两大类。
化肥及农药注入装置和容器包括压差 式施肥器、文丘里注入器、隔膜式或 活塞式注入泵，化肥或农药溶液储存 罐等。化肥的注入方式有三种：一种 是用小水泵将肥液压入干管；另一种 是利用于管上的流量调节阀所造成的 压差，使肥液注入干管；第三种是射 流注入
度，使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低，也降低了农药的施用量。
提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥，它可以在提高农作物产量的同时，提高和
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改善农产品的品质，使保护地的农产品商品率大大提高，经济效益高
滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作，且滴头的出流均
• 辽宁省计划在十二五期间在辽西北五市和沈阳等14个市实施66.7万hm2滴 灌节水农业工程。其中：粮食作物20万hm2，经济作物26.67万hm2，果树 20万hm2。
• 吉林省按照十二五规划将实施13.33万hm2膜下滴灌项目。
• 黑龙江省提出在西部旱区推广玉米膜下滴灌和“百万公顷”大型喷灌工程建设， 逐步建成以大型、中小型喷灌和玉米膜下滴灌、棚室滴灌等多种形式相结 合的旱田节水灌溉模式。
04Βιβλιοθήκη 匀，所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。同时，滴灌还可减少中耕除草，也不
会造成地面土壤板结
省水省工，增产增收。因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面，也没有有效湿 润面积以外的土壤表面蒸发，
故直接损耗于蒸发的水量最少；容易控制水量，不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故比喷灌节省水35%—75%。
2.实例：膜下滴灌对石河子垦区 绿洲农业发展影响的研究
1.石河子荒漠绿洲区基本概况：
石河子垦区位于北纬 43°17′～45°20′，东经 84° 58′～86°30′，地处天山北麓中段，准噶尔盆地南缘，南 倚天山，东濒玛纳斯河，干旱少雨，蒸发量大，多荒漠， 属典型的大陆性气候。总面积 7428 平方公里，地貌呈现 典型的山盆系统结构，由南至北分为：南部山地丘陵区、 中部绿洲平原及北部沙漠区。
作为设备的生产厂家要研制适合于不同作物、不同土质的系列化滴灌产品;提高产品质 量,解决滴头堵塞问题,改进滴灌系统的配套设施。
研究与膜下滴灌相匹配的高产、节水、高效灌水模式和栽培技术,研制与大田滴灌相适 应的滴灌专用肥;进一步提高大田膜下滴灌运行、管理方法及操作人员的技术素质。
由于新疆膜下滴灌的毛管为一次性使用,旧毛管放在田间一方面是浪费,另一方面也会造 成污染,要研制与推广自动收膜、收毛管机械。
农业大田滴灌技术 的简介与运用
1.大田滴灌的概念及特点
大田滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网 和出水管道（滴灌带）或滴头以水滴的形式缓慢 而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。
滴灌与其他灌水技术相比较，具有许多不同 的特点，其系统组成和其他灌水方法也不同。
大田滴灌的优点
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水的有效利用率高在滴灌条件下，灌溉水湿润部分土壤表面，可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时，由于滴
大大减小了劳动强度,施肥和使用 05
部分农药都可以通过膜下滴灌技 术来实现。此外，采用膜下滴灌 可使有效种植面积较地面灌提高 3%-5%。
膜下滴灌减少了灌区灌溉水
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的渗漏,使得地下水下降,改善
了耕作层的水文地质环境,切
断了其次生盐碱化的来源
膜下滴灌可大幅度的节约灌
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溉用水,它使得棉花灌水量由
525mm-600mm降低240mm-
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对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。 由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长，因而作物与杂
草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态，故能增产。
大田滴灌的缺点
滴灌系统造价较高。由于杂质、矿物质的沉淀的影
响会使毛管滴头堵塞；滴灌的均匀度也不易保证。
300mm，过膜下滴灌节约的
水量,一方面可以扩大灌溉面
积;另一方面节约的水可用于
生态建设
（3）新疆发展大田作物滴灌所遇到的阻碍：
在新疆膜下滴灌的实践中,采用播种、布管、覆膜一次完成的方式,生产效率得到了很 大提高。但膜下滴灌在目前推广应用中还存在一些问题。
膜下滴灌一次性投入相对较大,经济不发达地区大面积推广受到限制,应采用一些政策或 措施推动膜下滴灌的发展。
（2）新疆大田作物膜下滴灌所表现的优越性
由于膜下滴灌使作物生长适 宜的水、汽、热环境中,可以
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显著的提前作物的生育期,提
高作物产量,改善品质
膜下滴灌由于是小而频繁的灌溉 对于耕作层有一定的排盐作用,使
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大片受盐渍化危害的中低产田变
高产田成为可能
膜下滴灌可大量节地、省，其杂 草生长程度及虫害、病害明显低 于使用沟灌和喷灌的地块，同时
大田滴灌系统主要组成部分：
动力及加压设备包括水泵、水 池质、净初化级设拦备污或栅设、施旋有流沉分沙沙（分淀流）滴 将水 灌器 溉水 水由 流毛 在管 一流 定进 的滴 工水 作器 压，力滴下注水入器
电动机或柴油机及其他动 力机械，除自压系统外， 这些设备是微灌系统的动
器 可 组根、 合据筛 。网水筛过源网水滤过器质滤和条器介件的质主，过要选滤作用器用一等是种。土 滴 渗 在壤 水 出 滴。器 后 头它 ， ，下是 以 在向滴 一 土四灌 个 壤周系 恒 中扩统 定 以散。的 的 非目核 低 饱前心 流 和。 ，量 流水 滴滴 的出 形通 灌或 式过 工
不同水平年,玉米膜下滴灌产生的效益不尽相同,但 其节水、增产、增效优势较其它种植灌溉方式仍 会显示出来,尤其是在干旱、少雨、气温偏低等不 利气象因素年份,其优势更加突出。膜下滴灌的亩 灌水定额低于喷灌灌水定额的 56%左右,低于覆膜 漫灌灌水定额的 79%左右,但土壤含水率仍可达到 适宜含水率,突显出了膜下滴灌的节水和保墒效果。 膜下滴灌技术节能、省工。膜下滴灌在灌水成本 是提水费用与人工费用之和,明显低于漫灌、喷灌 的灌水成本,分别是喷灌灌水成本的 44%,是漫灌灌 水成本的 32%,凸显膜下滴灌技术节能、省工效果。 膜下滴灌技术种植玉米比传统种植玉米模式增产 增效可达 50%以上。玉米膜下滴灌在较高投入水 平下获得最高的单产水平。
新疆农八师大面积推广的大田膜 下滴灌技术将先进的栽培方式和 滴灌技术相结合,为解决新疆水资
B 源不足的问题探索出了一条节水、
高产、高效的道路,它将对新疆农 业起到重要的推动作用。素有新 疆白色产业的棉花是新疆的重要 经济作物,棉花膜下滴灌在新疆应 用几年来,目前已经推广1.33hm2, 显示出巨大的发展潜力。
灌仅湿润作物根部附近土壤，其他区域土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径
流，且易掌握精确的施水深度，非常省水。
环境湿度低滴灌灌水后，土壤根系通透条件良好，通过注入水中的肥料，可以提供足够的水分和养分，使土壤
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水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态，灌水区域地面蒸发量也小，这样可以有效控制保护地内的湿