冷海霞遼寧省阜蒙縣七家子鎮(zhèn)農(nóng)科農(nóng)機(jī)服務(wù)中心

?

阜新地區(qū)膜下滴灌技術(shù)的研究進(jìn)展

冷海霞
遼寧省阜蒙縣七家子鎮(zhèn)農(nóng)科農(nóng)機(jī)服務(wù)中心

滴灌技術(shù)利用低壓向土壤緩慢滴水，是直接向土壤提供水分肥料的一種灌溉系統(tǒng)。它主要由干管、支管和毛管上的滴頭構(gòu)成，可保證作物整個(gè)生育期處于最適宜含水量狀態(tài)，具有顯著的節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的效果。滴灌技術(shù)于1974年由墨西哥引進(jìn)我國(guó)，20世紀(jì)80年代之前主要是小規(guī)模使用。隨著對(duì)理論和應(yīng)用技術(shù)的廣泛研究，1996年新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)開(kāi)始試驗(yàn)，并于1999年進(jìn)行大面積推廣。國(guó)外膜下滴灌技術(shù)多用于園藝花卉以及西紅柿、辣椒、花生和甜橙等具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的蔬菜和水果上，對(duì)于大田作物的研究和應(yīng)用較少。滴灌條件下番茄的產(chǎn)量和水分利用率均比溝灌高，果實(shí)的大小和植株高度也有明顯的優(yōu)勢(shì)。

一、對(duì)作物根系發(fā)育和分布的影響

根系是作物重要的養(yǎng)分和水分吸收器官，只有保證作物根系需水量的供應(yīng)，才能提高作物各個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)水分以及養(yǎng)分的有效吸收，從而達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。膜下滴灌條件下降低灌水量會(huì)使番茄根系向深層發(fā)育，而合理灌溉可以顯著地促進(jìn)根系生長(zhǎng)發(fā)育，擴(kuò)大水分吸收空間。滴灌與暗灌相比，前者對(duì)溫室嫁接黃瓜內(nèi)外側(cè)根根系的均衡分布有著積極的影響，更有利于黃瓜的生長(zhǎng)。

二、對(duì)作物生理生態(tài)指標(biāo)的影響

植株在全生育時(shí)期會(huì)受到不同環(huán)境因素的影響，其中水分是影響植株生長(zhǎng)發(fā)育的主要因素之一。膜下滴灌可直接將水運(yùn)輸?shù)阶魑锔?，使得作物生長(zhǎng)在良好的水、氣、熱環(huán)境下。滴灌有效的增加了土壤有機(jī)碳含量，并且能促進(jìn)土壤固碳減排。對(duì)于葡萄來(lái)說(shuō)，覆膜處理的葉片中葉綠素含量顯著高于未覆膜的處理，而葉綠素作為反映植物對(duì)逆境反映的重要生理指標(biāo)之一，對(duì)葡萄產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生直接的影響。洋蔥試驗(yàn)中灌水量最大的溝灌處理干物質(zhì)積累速率并非最大，膜下滴灌處理達(dá)到了最大的干物質(zhì)積累速率。研究表明，膜下滴灌可以顯著增大葉面積，改善作物的生長(zhǎng)發(fā)育狀況。

三、作物水分利用效率

水分利用效率的定義廣泛，體現(xiàn)在不同的方面。面對(duì)半干旱區(qū)水資源短缺的現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中在保證作物產(chǎn)量的同時(shí)，減少水資源浪費(fèi)，提高作物水分利用效率已經(jīng)成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。鄭建華等通過(guò)對(duì)洋蔥耗水規(guī)律的分析證明，洋蔥產(chǎn)量隨灌水量升高而增加，水分利用效率則隨灌水量的升高而降低。苗期和成熟期水分虧缺對(duì)洋蔥產(chǎn)量和水分利用效率無(wú)顯著影響。李敏敏等研究表明，膜下滴灌處理土壤含水率最高，膜下溝灌>溝灌>地表滴灌，并且膜下滴灌和膜下溝灌的土壤含水率的波動(dòng)低于滴灌和溝灌。

總之，覆膜能提高土壤含水率和水分利用效率。膜下滴灌在實(shí)現(xiàn)節(jié)水目標(biāo)的前提下，還可使土壤保持在適宜土壤含水率和儲(chǔ)水量狀態(tài)。孫文濤等研究表明，較高氮肥用量、高磷肥用量和豐富灌水量為水肥調(diào)控的最佳組合，更有利于玉米產(chǎn)量的提高。

四、對(duì)養(yǎng)分利用效率的影響

養(yǎng)分利用效率是指作物吸收單位養(yǎng)分生產(chǎn)的生物量或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，可以反映作物吸收、利用以及積累肥料的能力。在番茄膜下滴灌試驗(yàn)中，番茄膜下滴灌處理的氮肥利用率要顯著高于地表滴灌和覆膜未滴灌的處理，提高61%~68%。同時(shí)，氮肥利用率在連續(xù)三年內(nèi)平均可達(dá)到51.3%，顯著高于傳統(tǒng)的溝灌處理，更有利于番茄產(chǎn)量的提高。

五、對(duì)作物產(chǎn)量的影響

持續(xù)的世界人口劇增伴隨著糧食短缺問(wèn)題的出現(xiàn)，一方面不利于人們的身體健康，同時(shí)也制約著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這使得糧食生產(chǎn)得到了廣泛的關(guān)注，對(duì)作物的產(chǎn)量提高也提出了更高的要求。因此，膜下滴灌對(duì)作物產(chǎn)量影響需要進(jìn)一步探究。豌豆覆膜條件下滴灌處理的產(chǎn)量的平均收益率比溝灌高出18.3%，而滴灌條件下覆膜處理與未覆膜處理相比作物產(chǎn)量得到顯著改善，由40%提高到71.8%，膜下滴灌可以顯著提高豌豆產(chǎn)量。在探究膜下滴灌對(duì)番茄產(chǎn)量的影響試驗(yàn)中，膜下滴灌處理番茄產(chǎn)量達(dá)到51噸/公頃，顯著大于漫灌處理。在秋葵試驗(yàn)中，膜下滴灌與溝灌相比產(chǎn)量增加72%，同時(shí)促進(jìn)了水分利用效率的提高。

從國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀可以看出，膜下滴灌技術(shù)作為一種新型的灌溉技術(shù)，在玉米、番茄、甜瓜等作物上的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一定的研究。但是，國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究大多是對(duì)滴灌技術(shù)本身的研究，而對(duì)于膜下滴灌條件下玉米的節(jié)水機(jī)理、經(jīng)濟(jì)可行性以及集成的增產(chǎn)模式等問(wèn)題的研究還很少，還需要進(jìn)行深入探討。