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泰来县汤池项目区玉米膜下滴灌工程技术研究

泰来县汤池项目区玉米膜下滴灌工程技术研究 摘要 玉米膜下滴灌技术在黑龙江省泰来县应用尚属首次。本文 介绍了玉米膜下滴灌灌溉系统的选择、管网布设的原则、管网布设 形式、种植模式的选择、系统工作制度等几方面,对于该项技术在 泰来县的应用具有现实的指导意义。 关键词 玉米;膜下;滴灌;研究 中图分类号 s513 文献标识码 a 文章编号 1674-6708(2010)20-0017-02 1 膜下滴灌技术特点 膜下滴灌是把工程节水、滴灌技术与农艺节水、覆膜栽培两项技 术集成的一项崭新的农业节水技术。它是把滴灌带(毛管)铺于地膜 之下,同时嫁接管道输水等其它先进技术,构成大田膜下滴灌系统 工程。地膜覆盖种植技术具有提墒、保墒、增温、保温、蓄水和改 善光照条件、促进作物早熟高产、抑制土壤的棵间蒸发、改善土壤 微生物活动和物理性状以及抑制膜内杂草生长等多方面的综合作 用。 膜下滴灌具有显著的淋盐、节水、节肥、增产的优点。滴灌带铺 设在膜下,不仅减少了水分的棵间蒸发,而且水滴进入土壤后使盐 分溶解,并向滴头四周迁移,一直把盐分淋洗到湿润锋的边缘。而作 物根区即湿润锋中心部分则形成了一个有利于作物生长的淡化脱 盐区。膜下滴灌不但能使可溶性肥料随水滴施入土壤,而且还可以 定时定量地满足植株的水肥要求,水肥直接灌到作物主根区,杜绝 了水分深层渗漏和地表径流,同时覆膜技术的应用,不但节水而且 抑制了盐化的动力,同时所灌入土壤的水量,绝大部分被作物蒸腾 所消耗,田间深层渗漏量很少,具有明显的节水效果和显著的压盐 作用,水肥基本上在这个相对封闭的空间运移,这种可控性使水、 肥、盐、光、热、气优化耦合,并使作物的光能利用率趋于最大,达 到淋盐丰产、提高质量的目的。另外,膜下滴灌还具有自动化程度 高、劳动强度低和抑制杂草孳生等优点。 2 周边地区膜下滴灌建设情况 近几年黑龙江省大庆地区推出了大田固定式滴灌系统、它综合了 农机、农学、水利等多项科学技术,并研制成功了适合不同膜宽和 播种方式的膜下滴灌铺膜布管播种机,滴灌的投资成本大大降低。 目前,在玉米田使用的膜下滴灌系统器材,初始一次性(包括首部枢 纽、干管、支管、滴灌带)每亩投资已降到 300 元以下,其中每年需 更新一次的滴灌带,每米 0.20 元,每亩所需资材只需 80 元左右。解 决了回收再利用废旧滴灌带的问题,使用后的滴灌带以旧换新,再 生产率达到 97%,不仅解决了滴灌技术的环境污染问题,而且节约了 资源,降低了成本。 3 项目区工程设计方案 项目区概况:玉米膜下滴灌项目地块位于泰来县汤池镇合兴村,地 形呈长方形,长为 400m,宽度 100m,面积 3.3hm2(50 亩)。土壤质地 为轻黏土,容重 1.4g/cm3,盐碱含量不大,未见较大的盐碱斑,土层 25~30cm 左右。 土地十分肥沃,经过多年整地,地面较平整,周边有防 风林。总体地势东高西低、北高南低;坡降:东西 5‰,南北 10‰。 3.1 水源工程设计 泰来县汤池镇玉米膜下滴灌工程控制面积 50 亩,计划新打机井 1 眼,地下水作为供水水源,通过机电井直接加压给灌溉工程系统直 接供水,系统首部枢纽与水源工程布置在一起。 3.2 膜下滴灌工程设计 1)灌溉系统的选择 黑龙江省膜下滴灌划分为膜下滴灌大系统建设和小系统建设两 种。泰来县汤池镇玉米膜下滴灌工程采用膜下滴灌大系统,工程灌 溉面积 50 亩。 2)管网布设的原则 (1)符合滴灌工程总体要求,采用机电井直接加压给灌溉工程系统 直接供水,管网以单井控制灌溉面积作为一个完整系统。 (2)根据水源和灌溉田块情况,采用地上直接布设,注意避开地上 障碍物,力求易于安装和拆卸。输配水管道沿地势较高位置布置,支 管垂直于作物种植行布置,毛管顺作物种植行布置。采用树状管网, 其各级管道应尽量采取两侧分水的布置形式。 (3)在进行各级管道水利计算时,应同时验算各级管道产生水锤的 可能性以及水锤压力的大小值,以便采取水锤防护措施。特别是在 管道纵向拐弯处,为防止管道破坏,应检查是否可能产生真空并且 在管道规定压力中预留 2~3m 水头的余压。 (4)输配水管网各级管道进口设置节制阀;分水口较多的配水管道, 每隔 3~5 个分水口设置一个节制阀。在管道的驼峰处或管道最高处 应安装排气阀,在水泵逆止阀的下游或闸阀的上游管道处应安装防 止水锤的防护装置。 (5)管网布置尽量平行与沟、渠、路、林带,顺田间生产路和地边 布置,以利耕作和管理。 3)管网布设形式 项目区地块垅向为东西走向,东西向长 400m,南北向宽 100m,机井 在地块的西侧,根据适宜的地块长度和供水方式确定给水支管距离 为 120m,布置形式主要依据水源的种类和位置以及管网类型不同, 布设为 “一” 这种布置形式适用于控制面积较小的井灌灌区(如 形、 图 1)。水源井位于田块一侧,地块成方形或长方形。 4)种植模式的选择 项目区农田耕地具有一定平整、分布面积大,以起拢式作业为主等 特点,为了发挥最佳的灌溉效益,膜下滴灌选择单行干管直线布置, 毛管顺作物行向布置,该项目区种植作物为玉米,膜下滴灌种植模 式采用大垄双行种植,垄宽 120~130cm, 株距 20~30cm。本次规划采 用的种植模式为一膜一管二行布置,滴管布置与垅间距见图 2。 5)系统工作制度 滴灌系统的工作制度通常分为续灌、轮灌和随机供水 3 种情况。 根据项目区作物种类,水源条件和经济状况等因素合理选择灌溉制 度为轮灌,可以减少工程投资,提高设备利用率,增加灌溉面积。一 般是将干管、支管分成若干组,由干管轮流向支管供水,支管轮流向 辅管或同时向毛管供水,一条支管(辅管)所控制的面积为一个灌水 小区,由若干个小区构成一个轮灌组。 轮灌组数的确定: 轮灌组的数目根据水源流量和各级管道的经济管径、输水能力和 作物的需水要求确定,同时使水源的水量与计划灌溉的面积相协调, 计算确定项目区轮灌组数为 10 组。 6)水源设计及水量平衡分析 区域无

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