夏微灌技术现状存在问题与不足原因分析及健康发展建议课件.ppt

1、农业综合开发办公室张新华一、背景一、背景v中宁县位于宁夏平原南端，地处黄河两岸，为内蒙古高原和黄土高原过渡带，属北温带大陆性季风气候区。是枸杞的发源地和正宗原产地，1995年，被国务院命名为中国枸杞之乡。v2009年自治区农发办应中宁县政府要求在中宁红梧山建设了5000亩高效节水项目区，全部用于种植枸杞。结合项目的实施我们委托中科院地理所编制了滴灌设计方案，同时布置了枸杞滴灌水盐调控精确施肥灌溉技术研究。一、背景一、背景枸杞是多年生植物。实生苗当年就能开花结实，枸杞是多年生植物。实生苗当年就能开花结实，一般把一般把15年称为初果期；以后随着树龄的增年称为初果期；以后随着树龄的增长，开花结果能力

2、逐渐提高；长，开花结果能力逐渐提高；635年为盛果年为盛果期，产量稳定；期，产量稳定；36年后开花结果能力渐渐降低。年后开花结果能力渐渐降低。结果年龄约结果年龄约30年年二、试验地点、试验布置二、试验地点、试验布置v试验在中宁红梧山枸杞种植基地开展。试验开始前属于丘陵荒地，没有耕种过，土壤肥力贫瘠，无地下水资源利用，为引黄灌区。试验有5个土壤基质势处理，分别为控制滴头正下方20cm深度土壤基质势的下限为：-10kPa（S1）、-20kPa（S2）、-30kPa（S3）、-40kPa（S4）、-50kPa（S5）。每个试验小区种植枸杞4行5株，株行距为1m3m，不起垄种植，小区面积60m2。滴灌

3、高值林果（枸杞）水盐调控高产栽培技术使用后的效果滴灌高值林果（枸杞）水盐调控高产栽培技术使用后的效果（左：荒山，右：枸杞田（左：荒山，右：枸杞田-三、试验方法三、试验方法v土壤墒情监测法是在制定作物灌溉计划时较常采用的方法之一 。通过在农田若干地点埋设传感器（负压计、中子仪）测出土壤水势或含水量，对作物生长的环境进行实时监测。利用传感器可以在不破坏和扰动土壤层面的情况下，直接测得土壤水势或含水量，获得作物瞬间所处的土壤水环境和作物是否需水的信息，为制定灌溉计划提供科学依据。v真空表负压计是国内外在实践中使用最为广泛的一种负压计（图1）。v真空表负压计由多孔陶土头、真空表和其它附件组成，多孔陶土

4、头是仪器的感应部件，真空表是土壤水势（吸力）的指示部分。当多孔陶土头里充满水后，水便进入陶土头的孔隙中，与外界连通。当埋入土壤中以后，多孔陶土头中的水便通过孔隙与土壤产生水力上的连接。当陶土头内的水势与土壤水势不相等时，水便由水势高处向水势低处流动，直到两个系统的水势平衡为止，平衡后真空表指示的读数，就是当时的土壤水势。 国内外有很多厂家都生产真空表负压计，而且越来越方便用户使用。如最近两年由北京奥特思达科技有限公司生产的真空表张力计，结构简单、测量精度高、安装管理简单方便，土壤水势范围在表盘上用不同颜色表示，读数直观，一目了然。黄色黄色（-5kPa）表示水分太多，土壤的透气性差，当指针长时间

5、处于这个范围内时，作物不能正常生长，需要排水。绿色绿色（-525kPa）表示土壤水分状况最佳，对于大部分温室栽培的经济作物来说，在这个范围内生长最好，不需要灌溉。蓝色蓝色（-2535kPa）表示土壤水分状况良好，对于大部分露天栽培的经济作物来说，在这个范围内会生长良好，不需要灌溉；对于温室作物来说，当负压计指针到了这个范围后就需要灌溉了。红色红色（-35kPa）表示土壤水分状况差，对于大部分经济作物来说，都需要灌溉，否则会影响产量和品质。土壤含水量与土壤水基质势的对应关系土壤含水量与土壤水基质势的对应关系图图21：真空表负压计：真空表负压计在红梧山试验示范基地，继续开展次生盐渍化防治水盐调控在

6、红梧山试验示范基地，继续开展次生盐渍化防治水盐调控及养分高效利用的枸杞滴灌精确施肥灌溉制度试验研究，完及养分高效利用的枸杞滴灌精确施肥灌溉制度试验研究，完善枸杞节水高效栽培技术体系善枸杞节水高效栽培技术体系红梧山枸杞节水高效栽培技术试验示范基地红梧山枸杞节水高效栽培技术试验示范基地 5个不同土壤水基质势处理，控制滴头正下个不同土壤水基质势处理，控制滴头正下方方20 cm处土壤基质势高于处土壤基质势高于-10 、-20 、-30 、-40 和和-50 kPa（S1-S5）；）； 5个施肥处理，分别为地面灌溉条件下当年个施肥处理，分别为地面灌溉条件下当年生枸杞总施肥量的生枸杞总施肥量的10% 、2

7、0% 、30% 、40% 和和50% （F1-F5） ； 5个土壤基质势和个土壤基质势和5个施肥水平相互耦合，个施肥水平相互耦合，共共25个处理个处理三、试验方法三、试验方法针对干旱半干旱区灌溉条件下杂草疯长的问题，研究覆盖黑针对干旱半干旱区灌溉条件下杂草疯长的问题，研究覆盖黑膜与不覆盖对枸杞灌溉量和除草次数等的影响，进一步完善膜与不覆盖对枸杞灌溉量和除草次数等的影响，进一步完善枸杞节水高效栽培技术体系枸杞节水高效栽培技术体系 采用黑膜覆盖，膜厚采用黑膜覆盖，膜厚0.015mm，膜宽膜宽120cm，居中覆盖在枸杞，居中覆盖在枸杞树下，一边树下，一边60cm（枸杞行距是（枸杞行距是300cm）三

8、、试验方法三、试验方法0306090120150 0306090120150030609012015003060901201500306090120150 0306090120150 03060901201500306090120150147101316192225Unit: %S1(-10 kPa)S2(-20 kPa)S3(-30 kPa)S4(-40 kPa)S5(-50 kPa)0306090120150-120-100-80-60-40-200Soil depth (cm)(c)0306090120150-120-100-80-60-40-200Soil depth (cm)(d)0

9、306090120150 0306090120150030609012015003060901201500306090120150 0306090120150 03060901201500306090120150147101316192225Unit: %S1(-10 kPa)S2(-20 kPa)S3(-30 kPa)S4(-40 kPa)S5(-50 kPa)0306090120150-120-100-80-60-40-200Soil depth (cm)(c)0306090120150-120-100-80-60-40-200Soil depth (cm)(d)试试验验前前试试验验后后第

10、三年后，当滴头正下方第三年后，当滴头正下方20 cm深度处土壤水基质势下限控制在深度处土壤水基质势下限控制在20 kPa以以上时，土壤水分可以运动到距离滴头水平距离上时，土壤水分可以运动到距离滴头水平距离150cm远（即远（即2条滴灌带湿润条滴灌带湿润峰可以搭接），垂直深度可达峰可以搭接），垂直深度可达120cm当滴头正下方当滴头正下方20 cm深度处土壤水基质势下限控制在深度处土壤水基质势下限控制在20kPa以以上时，由于林果的行距较大，在前两年，土壤湿润范围不能重上时，由于林果的行距较大，在前两年，土壤湿润范围不能重叠，随灌溉水进入土壤中的盐分在湿润带的下方不断向下淋洗，叠，随灌溉水进入土

11、壤中的盐分在湿润带的下方不断向下淋洗，但在湿润峰外围累积；第三年后，土壤湿润峰搭接，整个土壤但在湿润峰外围累积；第三年后，土壤湿润峰搭接，整个土壤剖面盐分被不断地被淋洗到的剖面盐分被不断地被淋洗到的120cm深度以下深度以下距滴头距滴头70-150 70-150 cmcm远远距滴头距滴头0-50 0-50 cmcm远远当将滴头正下方当将滴头正下方20 cm深度处土壤基质势下限控制在深度处土壤基质势下限控制在20 kPa时，枸杞的时，枸杞的产量最高，且与同地区黄河水灌溉良田同龄枸杞的产量水平相当产量最高，且与同地区黄河水灌溉良田同龄枸杞的产量水平相当 对对25个施肥灌溉处理枸杞产量指标进行极差分

12、析，发现：个施肥灌溉处理枸杞产量指标进行极差分析，发现：土壤水基土壤水基质势处理是影响枸杞鲜果产量及干果产量主要因素，最优方案均为质势处理是影响枸杞鲜果产量及干果产量主要因素，最优方案均为S2；影响鲜果百粒重的最大因素是施肥处理，最优方案为影响鲜果百粒重的最大因素是施肥处理，最优方案为F5表表 2010-2011年枸杞产量的极差分析年枸杞产量的极差分析处理处理 灌水灌水次数次数灌水量灌水量（mm）春灌春灌（mm)冬灌冬灌(mm)全年总全年总 灌水量灌水量(mm)除草除草次数次数除草除草成本成本地膜地膜及铺及铺设设成本成本覆盖地膜覆盖地膜47次次2352020275无无无无100元元/亩亩不覆地

13、膜不覆地膜67次次33520203753次次120元元/亩亩无无表表 不同覆盖处理的灌水次数、灌水量和除草次数等不同覆盖处理的灌水次数、灌水量和除草次数等u 覆盖地膜与未覆盖地膜灌水次数明显减少，总灌水量减少覆盖地膜与未覆盖地膜灌水次数明显减少，总灌水量减少u 未覆盖地膜的试验小区中耕除草共未覆盖地膜的试验小区中耕除草共3 3次，而覆盖地膜的未进行中次，而覆盖地膜的未进行中耕除草耕除草u 覆盖与不覆盖地膜处理，对枸杞的产量没有明显的影响覆盖与不覆盖地膜处理，对枸杞的产量没有明显的影响在不考虑减少水电费的情况下，在不考虑减少水电费的情况下，覆盖处理覆盖处理减少成本投入为减少成本投入为260元元/

14、亩亩四、主要研究结果四、主要研究结果v该方法在红梧山荒山上使用发现，当将滴头正下该方法在红梧山荒山上使用发现，当将滴头正下方方20 cm深度处土壤基质势下限控制在深度处土壤基质势下限控制在20 kPa，并进行滴灌施肥灌溉，在不进行荒地土壤培肥的并进行滴灌施肥灌溉，在不进行荒地土壤培肥的情况下，枸杞的产量与同地区黄河水灌溉良田的情况下，枸杞的产量与同地区黄河水灌溉良田的水平相当，并且灌水量和施肥量仅为同地区黄河水平相当，并且灌水量和施肥量仅为同地区黄河水灌溉良田水平的水灌溉良田水平的1/31/2。四、主要研究结果四、主要研究结果v对于枸杞等林果滴灌农田，在春灌后（灌水量为对于枸杞等林果滴灌农田，

15、在春灌后（灌水量为高峰期日灌水量的高峰期日灌水量的4倍（倍（2030mm），当滴头），当滴头正下方正下方20 cm深度处土壤水基质势下限控制在深度处土壤水基质势下限控制在20 kPa以上时，土壤水分可以运动到距离滴头水以上时，土壤水分可以运动到距离滴头水平距离平距离150cm远，垂直深度可达远，垂直深度可达120cm。并且枸。并且枸杞整个生育阶段土壤水分状况良好，可以满足枸杞整个生育阶段土壤水分状况良好，可以满足枸杞生长发育的需要。杞生长发育的需要。四、主要研究结果四、主要研究结果v由于林果的行距较大（有时为了方便机械化作业，由于林果的行距较大（有时为了方便机械化作业，行距大至行距大至3m），

16、在滴灌灌溉条件下，当滴头正下），在滴灌灌溉条件下，当滴头正下方方20 cm深度处土壤基质势下限控制在深度处土壤基质势下限控制在20kPa以上时，在前以上时，在前2年，土壤湿润范围不能重叠，随年，土壤湿润范围不能重叠，随灌溉水进入土壤中的盐分在湿润峰外围累积，在灌溉水进入土壤中的盐分在湿润峰外围累积，在湿润带的下方盐分不断向下淋洗（图湿润带的下方盐分不断向下淋洗（图2，3）。到）。到第三年后，土壤湿润峰搭接，距离滴头第三年后，土壤湿润峰搭接，距离滴头70-150cm远的盐分被不断地被淋洗到的远的盐分被不断地被淋洗到的120cm深度以下深度以下（图（图4，5）。用于盐分淋洗的深层渗漏水量大约）。用

17、于盐分淋洗的深层渗漏水量大约为灌溉水的为灌溉水的10%左右（表左右（表1）。）。年年处理处理灌溉量灌溉量 (mm)降雨降雨 (mm)土壤含水量变土壤含水量变化化 (mm)深层渗漏深层渗漏 (mm)耗水量耗水量 (mm)2010S1 (-10kpa)1241.0171.872.1113.01227.7S2 (-20kpa)512.3171.870.163.4550.6S3 (-30kpa)285.8171.84.71.9451.02011S1 (-10kpa)615.0202.335.912.4769.0S2 (-20kpa)355.0202.328.210.2518.9S3 (-30kpa)2

18、45.0202.332.89.8404.72012S1 (-10kpa)330.0204.673.630.7430.3S2 (-20kpa)235.0204.657.628.5353.5S3 (-30kpa)190.0204.664.020.4310.2当滴头正下方当滴头正下方20 cm深度处土壤水基质势下限控制在深度处土壤水基质势下限控制在20kPa以上时，以上时，灌水量仅为同地区黄河水灌溉条件下灌水量的灌水量仅为同地区黄河水灌溉条件下灌水量的1/3-1/2，其中，其中10%左右的左右的灌溉水，成为深层渗漏水，用于盐分淋洗灌溉水，成为深层渗漏水，用于盐分淋洗2010-2012年滴灌枸杞农田水

19、量平衡年滴灌枸杞农田水量平衡四、四、2010和和2011年不同土壤基质势处理枸杞鲜果和年不同土壤基质势处理枸杞鲜果和干果产量干果产量整地：整地：要求整地精细，平整深翻，利于生地腐熟，创造水分下渗淋洗盐分的良好条件。去除盐生要求整地精细，平整深翻，利于生地腐熟，创造水分下渗淋洗盐分的良好条件。去除盐生杂草乱石等异物，以利于起垄、覆膜和铺设滴灌管带。杂草乱石等异物，以利于起垄、覆膜和铺设滴灌管带。栽植：栽植：单垄单条滴灌带种植单行枸杞，株距单垄单条滴灌带种植单行枸杞，株距100 cm，行距为，行距为100-300cm（为了方便机械化生产，枸（为了方便机械化生产，枸杞行距可设置为杞行距可设置为300

20、cm）。）。覆盖：覆盖：栽植过程中注意不能踩压土壤破坏土壤结构，然后覆盖黑色塑料膜防止杂草生长。栽植过程中注意不能踩压土壤破坏土壤结构，然后覆盖黑色塑料膜防止杂草生长。滴灌系统布置：在垄中心布置滴灌带，根据土壤物理性质确定灌水器的流量和间距。支管、分干滴灌系统布置：在垄中心布置滴灌带，根据土壤物理性质确定灌水器的流量和间距。支管、分干管、主管和首部枢纽，按水力学设计方案布置。管、主管和首部枢纽，按水力学设计方案布置。 灌溉计划：灌溉计划：在滴头正下方在滴头正下方20 cm安装安装1支负压计，监控支负压计，监控20 cm深度土壤水分状况。当日栽植后立刻进深度土壤水分状况。当日栽植后立刻进行首次灌

21、水，灌水量为设计灌水定额的行首次灌水，灌水量为设计灌水定额的4倍以上（倍以上（20-30mm），用于淋洗土壤中的盐分和为期望的），用于淋洗土壤中的盐分和为期望的湿润范围提供足够的水分。然后根据负压计读数灌溉，对于湿润范围提供足够的水分。然后根据负压计读数灌溉，对于1-4年生的枸杞，土壤水基质势下限控年生的枸杞，土壤水基质势下限控制到制到-20kPa之上，每次灌水之上，每次灌水5-8 mm。每年。每年10月中下旬开始冬灌、来年月中下旬开始冬灌、来年4月上旬开始春灌，灌溉定月上旬开始春灌，灌溉定额额20-30 mm左右。左右。施肥计划：施肥计划：在宁夏中宁新开垦的荒地，在不施底肥条件下：建议每年随

22、灌溉施入的施肥量，折在宁夏中宁新开垦的荒地，在不施底肥条件下：建议每年随灌溉施入的施肥量，折合纯合纯N 1832 kg/亩、亩、P2O5 10 26 kg/亩、亩、K2O 717 kg/亩，根据枸杞种植年限逐渐增加施肥量。亩，根据枸杞种植年限逐渐增加施肥量。滴灌条件下枸杞的施肥量大约为地面灌溉条件下的滴灌条件下枸杞的施肥量大约为地面灌溉条件下的40-50%，采用液体肥料或者可溶性的固体肥，采用液体肥料或者可溶性的固体肥料，如尿素、磷酸二氢钾。建议每次随灌溉水尿素施肥量为料，如尿素、磷酸二氢钾。建议每次随灌溉水尿素施肥量为1.0-1.5 kg/亩，磷酸二氢钾施肥量为亩，磷酸二氢钾施肥量为0.5-

23、1.0 kg/亩。亩。特殊管理：特殊管理：定期对枸杞进行修剪、果实及时采摘。定期对枸杞进行修剪、果实及时采摘。 通过对中宁红梧山试验示范基地研究成果进行总结，提出干旱半干旱通过对中宁红梧山试验示范基地研究成果进行总结，提出干旱半干旱区枸杞（区枸杞（13年生幼龄期）滴灌节水高效栽培技术体系年生幼龄期）滴灌节水高效栽培技术体系四、主要研究结果四、主要研究结果 五、滴灌系统使用中存在问题五、滴灌系统使用中存在问题 1.系统设计与关键设备选择不当系统设计与关键设备选择不当 微灌技术是一项微灌技术是一项复杂的系统工程。在进行灌溉工程规划设计时，要求设计人员复杂的系统工程。在进行灌溉工程规划设计时，要求设

24、计人员不但具有灌溉工程设计方面的专业知识，充分了解目前市场上不但具有灌溉工程设计方面的专业知识，充分了解目前市场上灌水器、管材、管件、控制器、过滤器、施肥设备等灌溉设备灌水器、管材、管件、控制器、过滤器、施肥设备等灌溉设备的主要技术参数、产品性能及适用条件，同时必须具备一定的的主要技术参数、产品性能及适用条件，同时必须具备一定的水利学、土壤学、农学等方面的相关知识，必须了解管网系统水利学、土壤学、农学等方面的相关知识，必须了解管网系统水力学解析方法和设计方法，了解灌溉对象的需水需肥规律和水力学解析方法和设计方法，了解灌溉对象的需水需肥规律和高峰期耗水量等高峰期耗水量等 五、滴灌系统使用中存在问

25、题五、滴灌系统使用中存在问题n 管径选择不合理，工程造价偏高管径选择不合理，工程造价偏高n 毛管末端处理错误毛管末端处理错误 滴灌带末端处理错误滴灌带末端处理错误 五、滴灌系统使用中存在问题五、滴灌系统使用中存在问题n 过滤系统与灌溉水源不配套过滤系统与灌溉水源不配套 过滤器选择错误过滤器选择错误 （3）过滤系统）过滤系统 n 过滤器不能实现自动反冲洗过滤器不能实现自动反冲洗 过滤器不能实现自动反冲洗过滤器不能实现自动反冲洗 五、滴灌系统使用中存在问题五、滴灌系统使用中存在问题n 过滤器的流量不够过滤器的流量不够 该过滤系统流量（该过滤系统流量（100方方/小时）不能满足小时）不能满足1200

26、亩地作物耗水高峰期的灌溉亩地作物耗水高峰期的灌溉（4）注肥系统）注肥系统 u轮灌区注肥不均匀，轮灌区注肥不均匀，压差式肥料罐注肥不压差式肥料罐注肥不均匀均匀 u应将压差式注肥泵改应将压差式注肥泵改为水动式注肥泵为水动式注肥泵 五、滴灌系统使用中存在问题五、滴灌系统使用中存在问题 非水肥一体化管理非水肥一体化管理，人工穴施追肥人工穴施追肥 缺乏精确施肥灌溉制度缺乏精确施肥灌溉制度 缺乏水盐调控灌溉制度缺乏水盐调控灌溉制度 技术采用前：技术采用前：盐碱危害严重的植株，根下部匍匐茎长不出或长出很短，灾害形势极为严峻技术采用技术采用20天后：天后：受盐碱危害的马铃薯整体好转避，生长正常，而且已经封垄

27、五、滴灌系统使用中存在问题五、滴灌系统使用中存在问题p 未按照设计进行施工和设备选择未按照设计进行施工和设备选择p 非专业工程单位施工非专业工程单位施工 p 监理人员专业能力欠缺监理人员专业能力欠缺 滴灌管（带）出水口朝滴灌管（带）出水口朝向错误向错误 施工工具选择不当施工工具选择不当打孔工具不对打孔工具不对 五、滴灌系统使用中存在问题五、滴灌系统使用中存在问题l 缺乏配套的农机具和栽培管理措施缺乏配套的农机具和栽培管理措施l 灌溉水源不清洁灌溉水源不清洁 五、滴灌系统使用中存在问题五、滴灌系统使用中存在问题 技术指导不到位：相当一部分管理人员对滴灌方面的知识了技术指导不到位：相当一部分管理人

28、员对滴灌方面的知识了解不多不透，不能及时对农户给予正确指导。滴灌是一种少解不多不透，不能及时对农户给予正确指导。滴灌是一种少而勤的灌水方法，与常规的地面灌水方法不同，地面灌水间而勤的灌水方法，与常规的地面灌水方法不同，地面灌水间隔时间较长，一般在隔时间较长，一般在1015天左右：而滴灌灌水的间隔时间天左右：而滴灌灌水的间隔时间一般一般510天，甚至更短。人们认为这很麻烦，导致工程设天，甚至更短。人们认为这很麻烦，导致工程设计中确定的灌溉制度不能很好地执行。计中确定的灌溉制度不能很好地执行。 施肥技术不配套：滴灌条件下作物施肥技术不掌握，缺少试施肥技术不配套：滴灌条件下作物施肥技术不掌握，缺少试

29、验数据，所用参数来源于书本，或照抄照搬外地的数据。目验数据，所用参数来源于书本，或照抄照搬外地的数据。目前追肥大多是尿素和磷酸二铵，磷酸二铵溶解性差放在施肥前追肥大多是尿素和磷酸二铵，磷酸二铵溶解性差放在施肥罐中施用，易导致系统堵塞，影响设备的正常运行。滴灌施罐中施用，易导致系统堵塞，影响设备的正常运行。滴灌施肥应为液态肥或水溶性肥料，国内与滴灌设备相匹配的液态肥应为液态肥或水溶性肥料，国内与滴灌设备相匹配的液态肥很少。肥很少。六、几点建议六、几点建议1. 加强行业管理，规范节灌企业等级认证制度；加强行业管理，规范节灌企业等级认证制度；2. 建全节水行业售后服务体系，巩固节水项目成果；建全节水行业售后服务体系，巩固节水项目成果；3. 严格执行节水灌溉技术规程，提高节水工程设计水平；严格执行节水灌溉技术规程，提高节水工程设计水平；4. 明确节水工程产权，委托专业队伍运行管理，促进工程长明确节水工程产权，委托专业队伍运行管理，促进工程长效运行；效运行；