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滴灌实际应用与发展的几点分析
2007-04-27
 

作为节水效果最好的灌溉技术之一,滴灌在我国引起重视并得到了前所未有的推广与应用。特别是最近10年,其发展速度之快居世界前列,推广面积从九十年代中期的数十万亩发展到2005年底的600万亩左右。相信伴随社会主义新农村建设的推进和建设节约型社会的发展要求,滴灌技术的应用会更加普及。为促进滴灌技术健康发展,笔者结合现实情况,提出如下一些分析意见和大家共同思考。

一、应用优势的分析

1、提高节水效果是滴灌推广的基本出发点。毋庸置疑,国内政府和用户纷纷接受并采用滴灌的初衷就是看到这项技术具有显著的节水作用。文献报导和相关试验表明,与传统漫灌相比,滴灌可以省水50%-80%,一亩漫灌的耗水量能满足2-4亩滴灌用水,这对我国广大缺水地区无疑具有吸引力。使用滴灌有效避免了输水过程损失和深层渗漏损失,局部湿润减少了地面蒸发,低灌水速率避免了径流损失,且几乎没有喷灌和微喷灌出现的空中水分漂移。在北方特别是西北没有灌溉就没有农业的干旱地区和集雨农业地区,推广滴灌的意义显而易见。但是,由于缺乏节水意识,加上运行管理不力,实际上已建工程的滴灌节水率普遍没有达到设计的节水效果,其节水潜力值得挖掘。水价低廉的现实远未能唤醒基层的节水意识,该节约的水没有很好地节约下来。

2、优质的灌溉质量是增产增收新的保障条件。推广实践表明,用户采用滴灌,节水不是唯一的目的,有时甚至不是主要目的,关键是要通过使用产生效益,这才有吸引力。滴灌能按照作物需水规律适时适量均匀灌水,使作物根层土壤经常保持最佳的水分、通气和养分状态,为作物生长发育创造了良好环境。而且滴灌结合施肥非常方便,肥料可以根据作物消耗直接施到作物根系附近,使土壤养分保持在最佳平衡状态,省肥30%,增产20~100%。另外,滴灌还能有效改善产品质量和收获期。凭借滴灌优异的灌水效果寻求增产增收已经成为现实,应该说这也是用户一个最重要的愿望。没有利益的驱动,滴灌不可能得到长足发展。农民常说:“节水是政府的事,省钱增收才是自己的事”。

3、崭新的生产环境强化了人的调控功能。采用滴灌技术,无疑是实现了种植技术的一次革命,带给生产者对生产过程控制的全新感受。温室大棚中使用滴灌能明显降低湿度20%,保持冬季地温相应节能30%。工作环境发生很大变化,温室大棚里冬季灌溉见不到雾气,作物行间土壤干爽,便于行走劳作。局部灌溉既能有效地抑制杂草生长,又能减少病虫害交叉传染。而且滴灌作物生长整齐,大田里便于机械化收获。滴灌还有一个很大的优点是在倾斜地块实现均匀灌溉。即使在坡度为25%的陡坡地上,也可以采用压力补偿滴灌系统进行均匀灌溉。管道可以直接布置在坡地和地势不平的地段进行灌溉,不需要像漫灌那样精心平整土地,筑埂打畦,节省了劳力。特别是采用自动灌溉控制后,灌水变成一件十分轻松的工作,而且一个人就能控制百亩甚至上千亩的面积。滴灌技术应用正在改变着农业生产的调控能力。

二、应用对象的分析

滴灌目前主要应用在大田棉花、温室大棚、果园及绿化带等。近年来,滴灌应用领域出现了一些新的变化势头,如,由温室大棚滴灌室内小单元滴灌向室外露地的大单元滴灌扩展;由蔬菜滴灌向多种经济作物滴灌延伸;除了高附加值作物滴灌,一般作物滴灌也开始有应用。此外,城市和道路绿化地带、矿山等非农领域也开始尝试应用滴灌技术。归纳起来,国内滴灌应用主要有下列三种应用对象类型。

1、室内滴灌 主要指应用在没有自然降水的日光温室、连栋温室和塑料大棚等室内的滴灌。室内滴灌系统推广目前主要分布在北方地区的日光温室、连栋温室和塑料大棚。日光温室一般长度50~ 120m ,宽5~ 13 m ,目前普遍是采用南北短垄布管,每条滴灌管铺设长度约5~ 10 。盆栽花卉较多采用滴箭滴头,比较灵活,有利于调整灌水位置。为节省能源,便于农户小规模分散滴灌,日光温室重力滴灌技术在一些地区也开始应用,每栋温室安装重力滴灌系统一套,管理便捷。室内作物生长期短,种植品种杂茬口多,换茬时要求滴灌管行距应随之调整。事实上滴灌管行距调整完全满足种植要求是有难度的,所以有的用户不得已只好增加其它灌溉方式补充。就是说,滴灌在温室内部几乎不能做到周年利用,仅仅适用一部分株行距规范的作物。

2、果园滴灌 果树是多年生植物,非常适合滴灌一次铺设多年使用的特点。目前果园滴灌系统已经推广应用到山地或平原的多种果树种植,如葡萄、苹果、梨、柑桔、桃、板栗等。果树植株一般较大,行距多在3~ 6 ,株距多在1~ 4 ,多年生长,不需要调整滴灌管的行距,和温室滴灌相比具有很大的优越性。目前常用的果园滴灌灌水器有两类:一是管上式滴头或压力补偿滴头,特别是压力补偿式滴头能满足不同压力下均匀灌水的要求,适合山区或地势起伏大的果园。二是压力补偿和非补偿滴灌管,安装比较方便,更适合株距小且整齐的果树。果树为多年生作物,要求滴灌管壁厚相对厚一些,使用寿命应达5~10年。目前果园滴灌中以小株距的葡萄树滴灌应用较多。鉴于滴灌流量小,灌水时间长,苹果等大株距果树的灌溉上用户往往更倾向采用小管出流或微喷,这也使得滴灌在果树应用范围上受到一定限制。

3、大田滴灌 相比之下,大田滴灌起步较晚,但最近7-8里年发展很快,主要集中在西北尤其是新疆的棉花产区。新疆的滴灌发展可谓创造了我国滴灌史上的一个神话,吸引了全国乃至全世界的眼球,一时间,全国滴灌看西北,西北滴灌看新疆。新疆棉花产区属于典型的灌溉农业,没有灌溉就无法种植,节水自然成为重中之重,造就了发展滴灌的独特环境。特别是兵团农场面积大,种植连片,机械化水平高,人员素质较好接受能力和管理能力强,为滴灌应用提供了良好的条件。大田作物单条距离长,滴灌灌溉均匀的优点得以充分体现,而且容易实现机械作业铺放滴灌管,施工效率大幅度提高,受到欢迎。这几年由于国内市场上出现了价格低廉的薄壁滴灌管,壁厚仅0.15~ 0.3 mm ,使一次性亩投资由1000元下降到500元甚至更低,使得棉花等经济作物有可能大面积采用滴灌。目前,新疆棉花普遍推广膜下滴灌,地下滴灌少量应用。大田除了棉花,加工型番茄、苜蓿等种植也开始进行滴灌应用。从发展情况看,全国大田粮食作物大面积采用滴灌的可能性仍然不大,选用滴灌的仍将是那些经济价值稍高的大田经济作物。新疆的成功给我们太多的启示和鼓舞,但并不意味着其它省市可以轻易照搬和模仿。因为新疆兵团特有的管理机制是其它许多地方所不具备的。

此外,近年公路铁路沿线和荒漠风沙治理绿化也开始陆续采用滴灌,设计布局和果树滴灌类似。滴灌还进一步应用在城市绿地林木、屋顶花园及金矿矿石浸淋等非农领域,尽管用量较少,但却为滴灌的今后推广提供了更为广阔的市场切入点。

三、制约因素的分析

滴灌技术固有的优势已经在我国方兴未艾的推广过程中得以体现。然而,我们又不得不承认,推广过程中还存在着太多的因素在牵扯制约,使滴灌效果的发挥打了折扣。

1、盲目追求低造价降低了滴灌工程应有的功能和质量。 在各种节水灌溉工程造价中,滴灌的造价在绝大多数情况下无疑都是最高的。尽管最近几年随着滴灌管国产化步骤加快,滴灌亩造价也降至500元左右,但比起其它灌溉技术仍嫌较高。由于农村用户独立承担滴灌工程投资的意识淡薄,政府扶持资金有限,加上地方政府配套资金有的不到位,造成滴灌工程资金普遍不足,许多地方出现了盲目追求低造价的势头。一方面,各种原材料在连续涨价,另一方面业主又在拼命压低工程造价,其结果只能是简化滴灌系统配置、选用低等级管道、施工质量下降,造成系统功能不全,管网三天两头维修。难怪有人称现在的滴灌项目招标就是一场低价大战

2、小规模农村种植管理模式制约滴灌系统合理有效使用。目前,滴灌用户主要有三类,一是的国有或集体农场;二是新兴的农业股份公司;三是农村成片温室大棚种植户和果树种植户。农场和农业股份公司利于统一管理,轮灌制度有保证,滴灌效果突出。然而,那些大量分散经营的农户自身面积都很小,很难成片,相互之间不易协调,滴灌推广使用面临不少困难。农村原有机井基本上是按管灌或渠灌方式布置,使得一家一户独立搞滴灌缺乏基本的水源配套条件。滴灌滴水时间一次长达5-15小时,少量农户搞滴灌容易出现大马拉小车,省水不省电,造成单位面积耗电增加。就成本开支而言,农户更关心耗电多少,并不太在意节水量大小。以至于有的地方政府为农民配套了滴灌设施,可农民使用的积极性并不高,个别的甚至还拒绝使用仍沿用原来的灌管和渠灌。该现象值得反思。

3、滴头堵塞一直困扰滴灌系统的正常应用。滴头流道直径一般小于 1mm,防堵塞一直是滴灌面临的主要困难之一。滴头堵塞主要是由悬浮物(沙和杂质)、溶解盐(主要是碳酸盐)、藻类有机物等引起。目前市场上过滤器品种少,规格不全,即使配套过滤也主要解决泥沙等物理性堵塞,生物堵塞和化学堵塞解决缺乏招数。调查中发现,一些工程设计过分简化了过滤器配置,过滤功能不强;有的用户对过滤器作用认识不足,私自取消网式或叠片过滤器的滤芯。据查,现有报废滴灌工程中有1/3的原因是过滤出了问题。此外,目前适合滴灌用的肥料很少,多数肥料溶解性差,也是滴灌出现堵塞问题的一个原因。可以说,滴灌技术发展的历史本身就是一个如何有效克服滴头堵塞的漫长过程,这一点与其它灌溉技术存在本质区别。

4、滴灌和农艺的矛盾降低了滴灌的作用。大家越来越发现,由于滴灌行距调整困难,其使用范围正在受到农艺栽培模式的制约。温室里滴灌主要适合番茄、黄瓜等行栽蔬菜,滴灌管也大多按这些作物行距布置。当密植油菜、白菜、芹菜或育苗时,滴灌管行距被迫变窄,结果用管量多,成本增高,使用也不方便。特别是变换行距、行向后,滴灌管的行距、行向也要跟着相应变化,很难做到滴灌-种植相互适应,非常被动。农户一家一栋或二栋大棚温室,面积小,自主经营,种植作物品种杂,换茬勤,很大程度上制约了系统的有效运行和购置使用滴灌设备的积极性。调查过程中,经常在农村温室里看到铺放凌乱的滴灌管和闲置在一旁的滴灌管,说明使用的效果并不太理想。

5、技术指导薄弱,用户认识有限,盲目滴灌效果差。由于滴灌属于新的节水技术,讲求少灌勤灌,和传统灌水方式相比差别较大,各种作物应何时灌水,一次灌多长时间, 如何滴灌施肥,农民不能一下子完全理解和准确掌握操作要领。调查中看到使用时操作人员随意操作,很多运行操作不到位,管理较粗放,灌溉制度形同虚设。当地农业技术推广部门也普遍缺乏滴灌相关知识,很难给农民正确及时的指导。而且滴灌厂家和承建单位又大多只重视设备安装,忽视后期对用户的技术指导和培训。建设和使用环节脱节,导致滴灌应有的作用没有完全发挥出来,影响了滴灌的声誉,令人惋惜。

6、维护修理滞后拖了滴灌系统运行的后腿。目前滴灌推广中普遍存在重建设、轻管理现象。一旦建设项目完成验收结款就算万事大吉,缺乏配套必要资金建立相应的维修管理支撑体系。使用过程中缺乏必要的维护检查,容易留下隐患。当出现管网损坏漏水或设备故障后,用户要么不知如何修理,要么当地买不到可供维护替换的器材,有的甚至根本无钱购买,结果是做不到及时修理。因为局部管道管件损坏造成整个系统停用甚至报废的例子并不鲜见。当然,目前滴灌器材质量良莠不齐,部分器材根本达不到制造标准,也给维护修理增加了难度。

四、建议

滴灌是一项好的节水技术,具有良好的市场潜质。滴灌技术推广既有其优势,也存在一定局限性,应该因地制宜客观实际地发展滴灌技术。提出以下建议供大家参考:

1、不能单纯地为立项目而发展滴灌。滴灌工程的论证设计必须科学合理,讲求实用性和系统性,切忌盲目立项,用于不适宜的作物和地块,要充分顾及当地滴灌协调管理能力。合理立项后,要加强系统设计配置上的监管,除了合理布局滴灌管、滴头等灌水器,还应合理配备过滤、施肥、调压控制及监测等设备,绝不能为节省投资而任意减少或简化设备环节。预计今后滴灌亩造价继续降低的空间越来越小,不能一味单纯追求降低造价。滴灌推广不能搞“运动”强迫农民接受。实现农民自主大量投资滴灌和使用滴灌还需一个较长的过渡阶段,对此,应有清醒认识,不可一蹴而就。

2、滴灌工程不仅要建设好,更要管理使用好。要按“三分建设,七分管理”原则管理好,做到建设一处,完善一处。既要重视项目立项,也要重视项目验收;既要抓好设备安装,也要配套运行管理制度,搞好操作培训,完善后续管网维护。滴灌设计施工单位要建立健全工程回访机制,派人进行长期跟踪指导。同时要积极探索并形成科学有效的当地滴灌灌水制度和用水管水运行机制,通过建立用水者协会等形式建立良性灌水利益机制,使滴灌技术管好用好,真正做到增产又增收,节水也节能,让用户切实获得滴灌带来的种种利益。国外如以色列的农业灌溉技术服务体系的做法值得学习和借鉴。

3、要讲求滴灌技术与种植技术及其它节水灌溉技术的融合应用。切忌一说滴灌最省水,就说滴灌最好而排斥其它技术。实际上许多场合滴灌自身有局限,如温室大棚里,仅有滴灌是不够的,叶类菜采用微喷更适合;在某些大株行距的果园,小管出流或微喷或许更好些;在地块分散的农户种植,管灌方式虽然粗放,可便于管理协调,农民照样欢迎。滴灌的特点是省水,流量小,一次运行时间长,灌溉制度繁琐,而且滴头容易堵塞,滴管妨碍耕作,维护管理难度大。这些特点应能符合农民现实的接受水平。如果不适应,应该推荐其它灌溉形式。同时应积极想办法探索适合滴灌与农艺相适应的栽培模式。国内外成功的实践表明,仅仅在现有的种植上铺上滴灌管是不够的,必须根据滴灌的特点形成一整套的新的栽培技术模式。

滴灌的市场发育还很不完善,相当长一段时间里,还需要依赖政府的扶持、调控和引导。对于发展滴灌,广大农村用户总体还缺乏主动性,节水认识不到位,自主投资的能力仍十分有限。那么,如何利用好已有的大大小小的滴灌工程,正确示范引导农民提高节水意识,进一步规范工程质量,走出一条适合我国国情的发展滴灌的适宜路子,值得大家特别是业内人士共同思考。

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