玉米膜下滴灌技术存在的问题及对策

      膜下滴灌是现代节水灌溉中的一次新的突破，它结合了不同形式的节水灌溉方法的优点，建立了单独的灌溉系统，利用少量的水使大面积的耕地得到有效灌溉，使之达到灌溉节水、保水、保温、改善土壤性状、光照条件、加速作物生长发育进程、提高粮食产量的目的。尤其是洮南市早春冷凉、无霜期短、年积温少、自然灾害较多、伏旱严重，采用该项技术可大幅度提高产量，从而获得高产增收的效果。
　　洮南市水利局于2013年承担膜下滴灌项目面积20667hm2。目前膜下滴灌已经完成2000hm2，主要应用于玉米种植上。玉米膜下滴灌增产的经济效益显著，经过膜下滴灌和裸种玉米测产对比，结果得出：北片（东升乡、万宝镇、万宝乡、那金镇、野马乡和胡力吐乡）膜下滴灌耕作比露地玉米种植增产25.1%，中片（瓦房镇、蛟流河乡、福顺镇、永茂乡和聚宝乡）增产18.5%，南片（大通乡、黑水镇、安定镇、车力乡、向阳办事处、二龙乡和洮府办事处）增产14.4%。
　　1 膜下滴灌的主要作用
　　1.1 保水作用
　　膜下滴灌灌水适度后，保持了土壤毛细管的上下通畅，使土壤中的水可源源不断上升到地表。覆膜后，土壤与大气隔开，土壤水分不能蒸发散失到空气中，而膜内以“液—气—液”的方式循环往复，使土壤表层保持湿润。对于自然降水，其中少量水分从苗孔渗入到土壤中，大部分则流入垄沟，以横向形式渗入覆膜区，由地膜保护起来，进而被作物有效利用。
　　1.2 增温作用
　　土壤耕作层的热量主要是通过吸收太阳辐射。地膜阻隔土壤热能与大气交换，阳光中的辐射透过地膜使地温升高，土壤自身的传导作用使深层的温度逐渐升高并保存在土壤中，灌溉水通过管道及毛管滴头系统缓慢滴入膜下土壤中，起到水流增温、汽化热损失极少、温度下降缓慢的作用。据农业部门测算，全生育期可提高积温150～200℃。
　　1.3 改善土壤的物理性状
　　衡量土壤耕性和生产能力主要因素包括土壤的容重、孔隙度和土壤的固液气三相比。地膜覆盖后，地表不会受到降雨冲刷和渗水的压力，滴灌的渗水压力极小，保证了土壤的疏松状态，透气性良好、孔隙度增加、容重降低，有利于作物根系的生长发育。同时，地膜覆盖使土壤的含盐量降低，偏盐碱地种植覆膜玉米可提早15d成熟，而且比露地玉米增产。
　　1.4 对土壤养分的影响
　　覆盖地膜后可增温保墒，有利于土壤微生物的活动，加快了有机物和速效养分的分解，增加了土壤养分的含量。盖膜后能阻止雨水对土壤的冲刷和浸润，保护养分不受损失。但由于植株生长旺盛、根系发达、吸收量强、消耗养分增大，导致土壤养分减少，容易形成早衰和倒伏，进而影响产量，（www.nczfj.com）故一定要施足基肥，并分次追肥。滴灌系统配有施肥罐，随时可利用系统进行追肥，以满足作物的生长需要。
　　1.5 改善光照条件
　　由于植株叶片互相遮阴，下部叶片比上部叶片的光照条件要差。覆膜后，由于地膜和膜下水珠的反射作用，使漏射的阳光反射到近地的空间，增加了基部叶片的光合作用，提高了光合强度和光能利用率。据有关部门在玉米播种60d后测定，据地面50cm处光照强度占25%以上，而非盖地膜玉米只有10%左右，这说明覆膜后的玉米基部叶片光照强度优于露地玉米。
　　2 存在的主要问题
　　2.1 滴灌堵塞
　　2.1.1 物理堵塞
　　物理堵塞是引起滴灌堵塞的主要原因。灌溉水质差而过滤系统又不完善时，泥沙等杂物被水泵抽取进入管道及滴灌管后，在通过内镶式滴头锯齿状流道时，杂物将流道堵塞导致滴头无法出水。
　　2.1.2 生物堵塞
　　主要是指作物的根系入侵滴灌出水孔或灌溉水中藻类及其他微生物的生长而引起的堵塞。作物根系的向水性及不均衡灌溉会导致根系向滴灌出水孔生长，并伸入出水孔而造成堵塞。如果灌溉水中藻类等生物含量丰富，滴灌系统又经常结合施肥灌溉，且肥料池等避光设施又不到位，容易造成微生物大量繁殖，进而将滴灌内壁覆盖堵塞。
　　2.1.3 沉淀物堵塞
　　主要是化学肥料与水质沉淀造成。滴灌施肥后残留在滴灌管中的有些肥料（如硫酸钙等）会发生沉淀而导致滴头流道堵塞；如果滴灌水属于硬水，则碳酸盐含量偏高，长期使用会在滴灌内管壁生成较多的水垢而堵塞滴头。
　　2.2 其他问题
　　农民不及时回收滴灌带，造成经济浪费和环境污染；农民不会选择品种，造成投入增加，产量提高不明显；农民不会合理施肥，在膜下滴灌项目上施肥存在很大误区。滴灌带制造技术不合格，有些滴灌带没有滴水孔，这些都严重了影响了农民使用滴灌设备的热情。
　　3 解决方法以及使用要求
　　3.1 滴灌水的预处理
　　这是防止堵塞的最经济有效的方法，预处理越严格，物理性堵塞发生的现象就越少。根据水质及流量，在水泵取水口处用铁丝网做3道拦污栅，安装的拦污栅目数由小到大，可分别为10～50目不等，拦去悬浮泥沙和杂物；或将河水引入蓄水池中，经沉淀后备用，并加盖避光，以防杂物及藻类繁殖。
　　3.2 合理安装过滤系统与滴灌管
　　根据经预处理的水质情况分别安装砂石过滤器、叠片式、筛网式过滤器或组合使用，一般要做过滤处理后的水质才能达到滴灌水的使用标准。如在棚头阀门后再安装一个小流量的筛网式过滤器做二级过滤处理，这样可大大提高滴灌系统防堵塞的安全性能。田间安装滴灌的，使管上的滴孔朝上，这样可使水中的少量杂质沉淀在底部，还能防止根系入侵滴灌孔。
　　3.3 定期冲洗滴灌管、清洗过滤器
　　第一次使用新安装的滴灌管时，要打开滴灌管末端的堵头，充分放水冲洗，把管中杂质冲洗干净后才能开始使用，滴灌一般使用5次后要冲洗1次。灌水前要经常检查过滤器，开启过滤器反冲洗装置去污，及时清除过滤器滤网上积聚的杂质，防止过滤器堵塞，发现滤网损坏的要及时更换。
　　3.4 正确使用滴灌施肥
　　选用可溶性肥料，且施肥器必须安装在过滤器之前；滴灌系统过滤设备正常时才能进行施肥，施肥结束后要用清水对系统进行彻底冲洗，以防止管道中剩余的肥料沉淀。
　　3.5 化学防堵
　　如滴灌发生肥料等化学堵塞，可用酸液清洗，同时还能达到消毒、抑制和消灭水中的藻类和微生物的效果。常用高氯酸、硝酸、硫酸等酸，使用时将pH值调到5.5～6.0，处理时必须严格控制使用浓度，以避免对作物造成危害。酸液清洗时要注意调低系统灌溉压力，以减缓流速，从而提高酸洗效果，结束后再用清水冲洗。
　　4 下一步工作重点
　　4.1 加大宣传和培训力度
　　应加强对基层技术人员和管理人员的培训，提高农户的技术水平和管理水平，普及易被农民接受的滴灌知识和技术。广泛宣传，教育农工改变传统的浇水意识，促使其积极采用先进的滴灌技术，使滴灌系统发挥出最大的效益。
　　4.2 加强监管力度
　　首先是膜下滴灌的一次性投入较大，不能单纯地为上项目而发展滴灌，应科学合理论证，讲求实效，切忌盲目发展。其次，膜下滴灌工程的系统设计和施工应由具有相应资质的设计和专业施工单位来承担，工程施工和安装宜采用招标形式，管材及配件应从市场采购，严把产品质量关，这是保证滴灌工程质量的前提和必要条件。