夏微灌技術(shù)現(xiàn)狀存在問(wèn)題與不足原因分析及健康發(fā)展建議課件

農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)辦公室張新華農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)辦公室張新華1一、背景中寧縣位于寧夏平原南端，地處黃河兩岸，為內(nèi)蒙古高原和黃土高原過(guò)渡帶，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。是枸杞的發(fā)源地和正宗原產(chǎn)地，1995年，被國(guó)務(wù)院命名為"中國(guó)枸杞之鄉(xiāng)"。2009年自治區(qū)農(nóng)發(fā)辦應(yīng)中寧縣政府要求在中寧紅梧山建設(shè)了5000畝高效節(jié)水項(xiàng)目區(qū)，全部用于種植枸杞。結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)施我們委托中科院地理所編制了滴灌設(shè)計(jì)方案，同時(shí)布置了枸杞滴灌水鹽調(diào)控精確施肥灌溉技術(shù)研究。一、背景中寧縣位于寧夏平原南端，地處黃河兩岸，為內(nèi)蒙古高原和2一、背景

枸杞是多年生植物。實(shí)生苗當(dāng)年就能開(kāi)花結(jié)實(shí)，一般把1～5年稱為初果期；以后隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)，開(kāi)花結(jié)果能力逐漸提高；6～35年為盛果期，產(chǎn)量穩(wěn)定；36年后開(kāi)花結(jié)果能力漸漸降低。結(jié)果年齡約30年一、背景

枸杞是多年生植物。實(shí)生苗當(dāng)年就能開(kāi)花結(jié)實(shí)，一般把13二、試驗(yàn)地點(diǎn)、試驗(yàn)布置試驗(yàn)在中寧紅梧山枸杞種植基地開(kāi)展。試驗(yàn)開(kāi)始前屬于丘陵荒地，沒(méi)有耕種過(guò)，土壤肥力貧瘠，無(wú)地下水資源利用，為引黃灌區(qū)。試驗(yàn)有5個(gè)土壤基質(zhì)勢(shì)處理，分別為控制滴頭正下方20cm深度土壤基質(zhì)勢(shì)的下限為：-10kPa（S1）、-20kPa（S2）、-30kPa（S3）、-40kPa（S4）、-50kPa（S5）。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)種植枸杞4行5株，株行距為1m×3m，不起壟種植，小區(qū)面積60m2。二、試驗(yàn)地點(diǎn)、試驗(yàn)布置試驗(yàn)在中寧紅梧山枸杞種植基地開(kāi)展。試驗(yàn)4滴灌高值林果（枸杞）水鹽調(diào)控高產(chǎn)栽培技術(shù)使用后的效果（左：荒山，右：枸杞田-滴灌高值林果（枸杞）水鹽調(diào)控高產(chǎn)栽培技術(shù)使用后的效果（左：荒5三、試驗(yàn)方法土壤墑情監(jiān)測(cè)法是在制定作物灌溉計(jì)劃時(shí)較常采用的方法之一。通過(guò)在農(nóng)田若干地點(diǎn)埋設(shè)傳感器（負(fù)壓計(jì)、中子儀）測(cè)出土壤水勢(shì)或含水量，對(duì)作物生長(zhǎng)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用傳感器可以在不破壞和擾動(dòng)土壤層面的情況下，直接測(cè)得土壤水勢(shì)或含水量，獲得作物瞬間所處的土壤水環(huán)境和作物是否需水的信息，為制定灌溉計(jì)劃提供科學(xué)依據(jù)。三、試驗(yàn)方法土壤墑情監(jiān)測(cè)法是在制定作物灌溉計(jì)劃時(shí)較常采用的方6真空表負(fù)壓計(jì)是國(guó)內(nèi)外在實(shí)踐中使用最為廣泛的一種負(fù)壓計(jì)（圖1）。真空表負(fù)壓計(jì)由多孔陶土頭、真空表和其它附件組成，多孔陶土頭是儀器的感應(yīng)部件，真空表是土壤水勢(shì)（吸力）的指示部分。當(dāng)多孔陶土頭里充滿水后，水便進(jìn)入陶土頭的孔隙中，與外界連通。當(dāng)埋入土壤中以后，多孔陶土頭中的水便通過(guò)孔隙與土壤產(chǎn)生水力上的連接。當(dāng)陶土頭內(nèi)的水勢(shì)與土壤水勢(shì)不相等時(shí)，水便由水勢(shì)高處向水勢(shì)低處流動(dòng)，直到兩個(gè)系統(tǒng)的水勢(shì)平衡為止，平衡后真空表指示的讀數(shù)，就是當(dāng)時(shí)的土壤水勢(shì)。真空表負(fù)壓計(jì)是國(guó)內(nèi)外在實(shí)踐中使用最為廣泛的一種負(fù)壓計(jì)（圖1）7國(guó)內(nèi)外有很多廠家都生產(chǎn)真空表負(fù)壓計(jì)，而且越來(lái)越方便用戶使用。如最近兩年由北京奧特思達(dá)科技有限公司生產(chǎn)的真空表張力計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、安裝管理簡(jiǎn)單方便，土壤水勢(shì)范圍在表盤上用不同顏色表示，讀數(shù)直觀，一目了然。黃色（≧-5kPa）表示水分太多，土壤的透氣性差，當(dāng)指針長(zhǎng)時(shí)間處于這個(gè)范圍內(nèi)時(shí)，作物不能正常生長(zhǎng)，需要排水。綠色（-5～－25kPa）表示土壤水分狀況最佳，對(duì)于大部分溫室栽培的經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，在這個(gè)范圍內(nèi)生長(zhǎng)最好，不需要灌溉。藍(lán)色（-25～－35kPa）表示土壤水分狀況良好，對(duì)于大部分露天栽培的經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，在這個(gè)范圍內(nèi)會(huì)生長(zhǎng)良好，不需要灌溉；對(duì)于溫室作物來(lái)說(shuō)，當(dāng)負(fù)壓計(jì)指針到了這個(gè)范圍后就需要灌溉了。紅色（≦-35kPa）表示土壤水分狀況差，對(duì)于大部分經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，都需要灌溉，否則會(huì)影響產(chǎn)量和品質(zhì)。國(guó)內(nèi)外有很多廠家都生產(chǎn)真空表負(fù)壓計(jì)，而且越來(lái)越方便8土壤含水量與土壤水基質(zhì)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系土壤含水量與土壤水基質(zhì)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系9圖21：真空表負(fù)壓計(jì)圖21：真空表負(fù)壓計(jì)10在紅梧山試驗(yàn)示范基地，繼續(xù)開(kāi)展次生鹽漬化防治水鹽調(diào)控及養(yǎng)分高效利用的枸杞滴灌精確施肥灌溉制度試驗(yàn)研究，完善枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)體系紅梧山枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)試驗(yàn)示范基地5個(gè)不同土壤水基質(zhì)勢(shì)處理，控制滴頭正下方20cm處土壤基質(zhì)勢(shì)高于-10、-20、-30、-40和-50kPa（S1-S5）；5個(gè)施肥處理，分別為地面灌溉條件下當(dāng)年生枸杞總施肥量的10%、20%、30%、40%和50%（F1-F5）；5個(gè)土壤基質(zhì)勢(shì)和5個(gè)施肥水平相互耦合，共25個(gè)處理三、試驗(yàn)方法在紅梧山試驗(yàn)示范基地，繼續(xù)開(kāi)展次生鹽漬化防治水鹽調(diào)控及養(yǎng)分高11夏微灌技術(shù)現(xiàn)狀存在問(wèn)題與不足原因分析及健康發(fā)展建議課件12針對(duì)干旱半干旱區(qū)灌溉條件下雜草瘋長(zhǎng)的問(wèn)題，研究覆蓋黑膜與不覆蓋對(duì)枸杞灌溉量和除草次數(shù)等的影響，進(jìn)一步完善枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)體系采用黑膜覆蓋，膜厚0.015mm，膜寬120cm，居中覆蓋在枸杞樹(shù)下，一邊60cm（枸杞行距是300cm）三、試驗(yàn)方法針對(duì)干旱半干旱區(qū)灌溉條件下雜草瘋長(zhǎng)的問(wèn)題，研究覆蓋黑膜與不覆13枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范試驗(yàn)前試驗(yàn)后第三年后，當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，土壤水分可以運(yùn)動(dòng)到距離滴頭水平距離150cm遠(yuǎn)（即2條滴灌帶濕潤(rùn)峰可以搭接），垂直深度可達(dá)120cm枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范試驗(yàn)前試驗(yàn)后第三年后，當(dāng)?shù)晤^正14（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，由于林果的行距較大，在前兩年，土壤濕潤(rùn)范圍不能重疊，隨灌溉水進(jìn)入土壤中的鹽分在濕潤(rùn)帶的下方不斷向下淋洗，但在濕潤(rùn)峰外圍累積；第三年后，土壤濕潤(rùn)峰搭接，整個(gè)土壤剖面鹽分被不斷地被淋洗到的120cm深度以下距滴頭70-150cm遠(yuǎn)距滴頭0-50cm遠(yuǎn)（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深15（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)將滴頭正下方20cm深度處土壤基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa時(shí)，枸杞的產(chǎn)量最高，且與同地區(qū)黃河水灌溉良田同齡枸杞的產(chǎn)量水平相當(dāng)（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)將滴頭正下方20cm16（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范對(duì)25個(gè)施肥灌溉處理枸杞產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行極差分析，發(fā)現(xiàn)：土壤水基質(zhì)勢(shì)處理是影響枸杞鮮果產(chǎn)量及干果產(chǎn)量主要因素，最優(yōu)方案均為S2；影響鮮果百粒重的最大因素是施肥處理，最優(yōu)方案為F5表2010-2011年枸杞產(chǎn)量的極差分析（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范對(duì)25個(gè)17表不同覆蓋處理的灌水次數(shù)、灌水量和除草次數(shù)等覆蓋地膜與未覆蓋地膜灌水次數(shù)明顯減少，總灌水量減少未覆蓋地膜的試驗(yàn)小區(qū)中耕除草共3次，而覆蓋地膜的未進(jìn)行中耕除草覆蓋與不覆蓋地膜處理，對(duì)枸杞的產(chǎn)量沒(méi)有明顯的影響在不考慮減少水電費(fèi)的情況下，覆蓋處理減少成本投入為260元/畝（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范表不同覆蓋處理的灌水次數(shù)、灌水量和除草次數(shù)等覆蓋地膜與未覆18四、主要研究結(jié)果該方法在紅梧山荒山上使用發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將滴頭正下方20cm深度處土壤基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa，并進(jìn)行滴灌施肥灌溉，在不進(jìn)行荒地土壤培肥的情況下，枸杞的產(chǎn)量與同地區(qū)黃河水灌溉良田的水平相當(dāng)，并且灌水量和施肥量?jī)H為同地區(qū)黃河水灌溉良田水平的1/3~1/2。四、主要研究結(jié)果該方法在紅梧山荒山上使用發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將滴頭正下方19四、主要研究結(jié)果對(duì)于枸杞等林果滴灌農(nóng)田，在春灌后（灌水量為高峰期日灌水量的4倍（20－30mm）），當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，土壤水分可以運(yùn)動(dòng)到距離滴頭水平距離150cm遠(yuǎn)，垂直深度可達(dá)120cm。并且枸杞整個(gè)生育階段土壤水分狀況良好，可以滿足枸杞生長(zhǎng)發(fā)育的需要。四、主要研究結(jié)果對(duì)于枸杞等林果滴灌農(nóng)田，在春灌后（灌水量為高20四、主要研究結(jié)果由于林果的行距較大（有時(shí)為了方便機(jī)械化作業(yè)，行距大至3m），在滴灌灌溉條件下，當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，在前2年，土壤濕潤(rùn)范圍不能重疊，隨灌溉水進(jìn)入土壤中的鹽分在濕潤(rùn)峰外圍累積，在濕潤(rùn)帶的下方鹽分不斷向下淋洗（圖2，3）。到第三年后，土壤濕潤(rùn)峰搭接，距離滴頭70-150cm遠(yuǎn)的鹽分被不斷地被淋洗到的120cm深度以下（圖4，5）。用于鹽分淋洗的深層滲漏水量大約為灌溉水的10%左右（表1）。四、主要研究結(jié)果由于林果的行距較大（有時(shí)為了方便機(jī)械化作業(yè)，21當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，灌水量?jī)H為同地區(qū)黃河水灌溉條件下灌水量的1/3-1/2，其中10%左右的灌溉水，成為深層滲漏水，用于鹽分淋洗2010-2012年滴灌枸杞農(nóng)田水量平衡當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kP22四、2010和2011年不同土壤基質(zhì)勢(shì)處理枸杞鮮果和干果產(chǎn)量四、2010和2011年不同土壤基質(zhì)勢(shì)處理枸杞鮮果和干果產(chǎn)量23整地：要求整地精細(xì)，平整深翻，利于生地腐熟，創(chuàng)造水分下滲淋洗鹽分的良好條件。去除鹽生雜草亂石等異物，以利于起壟、覆膜和鋪設(shè)滴灌管帶。栽植：?jiǎn)螇艈螚l滴灌帶種植單行枸杞，株距100cm，行距為100-300cm（為了方便機(jī)械化生產(chǎn)，枸杞行距可設(shè)置為300cm）。覆蓋：栽植過(guò)程中注意不能踩壓土壤破壞土壤結(jié)構(gòu)，然后覆蓋黑色塑料膜防止雜草生長(zhǎng)。滴灌系統(tǒng)布置：在壟中心布置滴灌帶，根據(jù)土壤物理性質(zhì)確定灌水器的流量和間距。支管、分干管、主管和首部樞紐，按水力學(xué)設(shè)計(jì)方案布置。灌溉計(jì)劃：在滴頭正下方20cm安裝1支負(fù)壓計(jì)，監(jiān)控20cm深度土壤水分狀況。當(dāng)日栽植后立刻進(jìn)行首次灌水，灌水量為設(shè)計(jì)灌水定額的4倍以上（20-30mm），用于淋洗土壤中的鹽分和為期望的濕潤(rùn)范圍提供足夠的水分。然后根據(jù)負(fù)壓計(jì)讀數(shù)灌溉，對(duì)于1-4年生的枸杞，土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制到-20kPa之上，每次灌水5-8mm。每年10月中下旬開(kāi)始冬灌、來(lái)年4月上旬開(kāi)始春灌，灌溉定額20-30mm左右。施肥計(jì)劃：在寧夏中寧新開(kāi)墾的荒地，在不施底肥條件下：①建議每年隨灌溉施入的施肥量，折合純N18~32kg/畝、P2O510~26kg/畝、K2O7~17kg/畝，根據(jù)枸杞種植年限逐漸增加施肥量。②滴灌條件下枸杞的施肥量大約為地面灌溉條件下的40-50%，采用液體肥料或者可溶性的固體肥料，如尿素、磷酸二氫鉀。建議每次隨灌溉水尿素施肥量為1.0-1.5kg/畝，磷酸二氫鉀施肥量為0.5-1.0kg/畝。特殊管理：定期對(duì)枸杞進(jìn)行修剪、果實(shí)及時(shí)采摘。

通過(guò)對(duì)中寧紅梧山試驗(yàn)示范基地研究成果進(jìn)行總結(jié)，提出干旱半干旱區(qū)枸杞（1~3年生幼齡期）滴灌節(jié)水高效栽培技術(shù)體系四、主要研究結(jié)果整地：要求整地精細(xì)，平整深翻，利于生地腐熟，創(chuàng)造水分下滲淋洗24五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵設(shè)備選擇不當(dāng)

微灌技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在進(jìn)行灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要求設(shè)計(jì)人員不但具有灌溉工程設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)，充分了解目前市場(chǎng)上灌水器、管材、管件、控制器、過(guò)濾器、施肥設(shè)備等灌溉設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品性能及適用條件，同時(shí)必須具備一定的水利學(xué)、土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)等方面的相關(guān)知識(shí)，必須了解管網(wǎng)系統(tǒng)水力學(xué)解析方法和設(shè)計(jì)方法，了解灌溉對(duì)象的需水需肥規(guī)律和高峰期耗水量等五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵25五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題管徑選擇不合理，工程造價(jià)偏高毛管末端處理錯(cuò)誤滴灌帶末端處理錯(cuò)誤五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題管徑選擇不合理，工程造價(jià)偏高滴灌26五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題過(guò)濾系統(tǒng)與灌溉水源不配套過(guò)濾器選擇錯(cuò)誤五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題過(guò)濾系統(tǒng)與灌溉水源不配套過(guò)濾器27（3）過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反沖洗（3）過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)28五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題過(guò)濾器的流量不夠該過(guò)濾系統(tǒng)流量（100方/小時(shí)）不能滿足1200畝地作物耗水高峰期的灌溉五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題過(guò)濾器的流量不夠該過(guò)濾系統(tǒng)流量29（4）注肥系統(tǒng)輪灌區(qū)注肥不均勻，壓差式肥料罐注肥不均勻應(yīng)將壓差式注肥泵改為水動(dòng)式注肥泵（4）注肥系統(tǒng)輪灌區(qū)注肥不均勻，壓差式肥料罐注肥不均勻30五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題非水肥一體化管理，人工穴施追肥缺乏精確施肥灌溉制度

缺乏水鹽調(diào)控灌溉制度

技術(shù)采用前：鹽堿危害嚴(yán)重的植株，根下部匍匐莖長(zhǎng)不出或長(zhǎng)出很短，災(zāi)害形勢(shì)極為嚴(yán)峻技術(shù)采用20天后：受鹽堿危害的馬鈴薯整體好轉(zhuǎn)避，生長(zhǎng)正常，而且已經(jīng)封壟五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題非水肥一體化管理，人工穴施追肥技31五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題未按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工和設(shè)備選擇非專業(yè)工程單位施工監(jiān)理人員專業(yè)能力欠缺五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題未按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工和設(shè)備選擇32滴灌管（帶）出水口朝向錯(cuò)誤施工工具選擇不當(dāng)打孔工具不對(duì)滴灌管（帶）出水口朝向錯(cuò)誤施工工具選擇不當(dāng)打孔工具不對(duì)33五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題缺乏配套的農(nóng)機(jī)具和栽培管理措施灌溉水源不清潔五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題缺乏配套的農(nóng)機(jī)具和栽培管理措施34五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題技術(shù)指導(dǎo)不到位：相當(dāng)一部分管理人員對(duì)滴灌方面的知識(shí)了解不多不透，不能及時(shí)對(duì)農(nóng)戶給予正確指導(dǎo)。滴灌是一種少而勤的灌水方法，與常規(guī)的地面灌水方法不同，地面灌水間隔時(shí)間較長(zhǎng)，一般在10~15天左右：而滴灌灌水的間隔時(shí)間一般5～10天，甚至更短。人們認(rèn)為這很麻煩，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)中確定的灌溉制度不能很好地執(zhí)行。施肥技術(shù)不配套：滴灌條件下作物施肥技術(shù)不掌握，缺少試驗(yàn)數(shù)據(jù)，所用參數(shù)來(lái)源于書(shū)本，或照抄照搬外地的數(shù)據(jù)。目前追肥大多是尿素和磷酸二銨，磷酸二銨溶解性差放在施肥罐中施用，易導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。滴灌施肥應(yīng)為液態(tài)肥或水溶性肥料，國(guó)內(nèi)與滴灌設(shè)備相匹配的液態(tài)肥很少。五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題技術(shù)指導(dǎo)不到位：相當(dāng)一部分管理人35六、幾點(diǎn)建議加強(qiáng)行業(yè)管理，規(guī)范節(jié)灌企業(yè)等級(jí)認(rèn)證制度；建全節(jié)水行業(yè)售后服務(wù)體系，鞏固節(jié)水項(xiàng)目成果；嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)程，提高節(jié)水工程設(shè)計(jì)水平；明確節(jié)水工程產(chǎn)權(quán)，委托專業(yè)隊(duì)伍運(yùn)行管理，促進(jìn)工程長(zhǎng)效運(yùn)行；六、幾點(diǎn)建議加強(qiáng)行業(yè)管理，規(guī)范節(jié)灌企業(yè)等級(jí)認(rèn)證制度；36謝謝！謝謝！37農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)辦公室張新華農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)辦公室張新華38一、背景中寧縣位于寧夏平原南端，地處黃河兩岸，為內(nèi)蒙古高原和黃土高原過(guò)渡帶，屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。是枸杞的發(fā)源地和正宗原產(chǎn)地，1995年，被國(guó)務(wù)院命名為"中國(guó)枸杞之鄉(xiāng)"。2009年自治區(qū)農(nóng)發(fā)辦應(yīng)中寧縣政府要求在中寧紅梧山建設(shè)了5000畝高效節(jié)水項(xiàng)目區(qū)，全部用于種植枸杞。結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)施我們委托中科院地理所編制了滴灌設(shè)計(jì)方案，同時(shí)布置了枸杞滴灌水鹽調(diào)控精確施肥灌溉技術(shù)研究。一、背景中寧縣位于寧夏平原南端，地處黃河兩岸，為內(nèi)蒙古高原和39一、背景

枸杞是多年生植物。實(shí)生苗當(dāng)年就能開(kāi)花結(jié)實(shí)，一般把1～5年稱為初果期；以后隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)，開(kāi)花結(jié)果能力逐漸提高；6～35年為盛果期，產(chǎn)量穩(wěn)定；36年后開(kāi)花結(jié)果能力漸漸降低。結(jié)果年齡約30年一、背景

枸杞是多年生植物。實(shí)生苗當(dāng)年就能開(kāi)花結(jié)實(shí)，一般把140二、試驗(yàn)地點(diǎn)、試驗(yàn)布置試驗(yàn)在中寧紅梧山枸杞種植基地開(kāi)展。試驗(yàn)開(kāi)始前屬于丘陵荒地，沒(méi)有耕種過(guò)，土壤肥力貧瘠，無(wú)地下水資源利用，為引黃灌區(qū)。試驗(yàn)有5個(gè)土壤基質(zhì)勢(shì)處理，分別為控制滴頭正下方20cm深度土壤基質(zhì)勢(shì)的下限為：-10kPa（S1）、-20kPa（S2）、-30kPa（S3）、-40kPa（S4）、-50kPa（S5）。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)種植枸杞4行5株，株行距為1m×3m，不起壟種植，小區(qū)面積60m2。二、試驗(yàn)地點(diǎn)、試驗(yàn)布置試驗(yàn)在中寧紅梧山枸杞種植基地開(kāi)展。試驗(yàn)41滴灌高值林果（枸杞）水鹽調(diào)控高產(chǎn)栽培技術(shù)使用后的效果（左：荒山，右：枸杞田-滴灌高值林果（枸杞）水鹽調(diào)控高產(chǎn)栽培技術(shù)使用后的效果（左：荒42三、試驗(yàn)方法土壤墑情監(jiān)測(cè)法是在制定作物灌溉計(jì)劃時(shí)較常采用的方法之一。通過(guò)在農(nóng)田若干地點(diǎn)埋設(shè)傳感器（負(fù)壓計(jì)、中子儀）測(cè)出土壤水勢(shì)或含水量，對(duì)作物生長(zhǎng)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。利用傳感器可以在不破壞和擾動(dòng)土壤層面的情況下，直接測(cè)得土壤水勢(shì)或含水量，獲得作物瞬間所處的土壤水環(huán)境和作物是否需水的信息，為制定灌溉計(jì)劃提供科學(xué)依據(jù)。三、試驗(yàn)方法土壤墑情監(jiān)測(cè)法是在制定作物灌溉計(jì)劃時(shí)較常采用的方43真空表負(fù)壓計(jì)是國(guó)內(nèi)外在實(shí)踐中使用最為廣泛的一種負(fù)壓計(jì)（圖1）。真空表負(fù)壓計(jì)由多孔陶土頭、真空表和其它附件組成，多孔陶土頭是儀器的感應(yīng)部件，真空表是土壤水勢(shì)（吸力）的指示部分。當(dāng)多孔陶土頭里充滿水后，水便進(jìn)入陶土頭的孔隙中，與外界連通。當(dāng)埋入土壤中以后，多孔陶土頭中的水便通過(guò)孔隙與土壤產(chǎn)生水力上的連接。當(dāng)陶土頭內(nèi)的水勢(shì)與土壤水勢(shì)不相等時(shí)，水便由水勢(shì)高處向水勢(shì)低處流動(dòng)，直到兩個(gè)系統(tǒng)的水勢(shì)平衡為止，平衡后真空表指示的讀數(shù)，就是當(dāng)時(shí)的土壤水勢(shì)。真空表負(fù)壓計(jì)是國(guó)內(nèi)外在實(shí)踐中使用最為廣泛的一種負(fù)壓計(jì)（圖1）44國(guó)內(nèi)外有很多廠家都生產(chǎn)真空表負(fù)壓計(jì)，而且越來(lái)越方便用戶使用。如最近兩年由北京奧特思達(dá)科技有限公司生產(chǎn)的真空表張力計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、安裝管理簡(jiǎn)單方便，土壤水勢(shì)范圍在表盤上用不同顏色表示，讀數(shù)直觀，一目了然。黃色（≧-5kPa）表示水分太多，土壤的透氣性差，當(dāng)指針長(zhǎng)時(shí)間處于這個(gè)范圍內(nèi)時(shí)，作物不能正常生長(zhǎng)，需要排水。綠色（-5～－25kPa）表示土壤水分狀況最佳，對(duì)于大部分溫室栽培的經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，在這個(gè)范圍內(nèi)生長(zhǎng)最好，不需要灌溉。藍(lán)色（-25～－35kPa）表示土壤水分狀況良好，對(duì)于大部分露天栽培的經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，在這個(gè)范圍內(nèi)會(huì)生長(zhǎng)良好，不需要灌溉；對(duì)于溫室作物來(lái)說(shuō)，當(dāng)負(fù)壓計(jì)指針到了這個(gè)范圍后就需要灌溉了。紅色（≦-35kPa）表示土壤水分狀況差，對(duì)于大部分經(jīng)濟(jì)作物來(lái)說(shuō)，都需要灌溉，否則會(huì)影響產(chǎn)量和品質(zhì)。國(guó)內(nèi)外有很多廠家都生產(chǎn)真空表負(fù)壓計(jì)，而且越來(lái)越方便45土壤含水量與土壤水基質(zhì)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系土壤含水量與土壤水基質(zhì)勢(shì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系46圖21：真空表負(fù)壓計(jì)圖21：真空表負(fù)壓計(jì)47在紅梧山試驗(yàn)示范基地，繼續(xù)開(kāi)展次生鹽漬化防治水鹽調(diào)控及養(yǎng)分高效利用的枸杞滴灌精確施肥灌溉制度試驗(yàn)研究，完善枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)體系紅梧山枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)試驗(yàn)示范基地5個(gè)不同土壤水基質(zhì)勢(shì)處理，控制滴頭正下方20cm處土壤基質(zhì)勢(shì)高于-10、-20、-30、-40和-50kPa（S1-S5）；5個(gè)施肥處理，分別為地面灌溉條件下當(dāng)年生枸杞總施肥量的10%、20%、30%、40%和50%（F1-F5）；5個(gè)土壤基質(zhì)勢(shì)和5個(gè)施肥水平相互耦合，共25個(gè)處理三、試驗(yàn)方法在紅梧山試驗(yàn)示范基地，繼續(xù)開(kāi)展次生鹽漬化防治水鹽調(diào)控及養(yǎng)分高48夏微灌技術(shù)現(xiàn)狀存在問(wèn)題與不足原因分析及健康發(fā)展建議課件49針對(duì)干旱半干旱區(qū)灌溉條件下雜草瘋長(zhǎng)的問(wèn)題，研究覆蓋黑膜與不覆蓋對(duì)枸杞灌溉量和除草次數(shù)等的影響，進(jìn)一步完善枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)體系采用黑膜覆蓋，膜厚0.015mm，膜寬120cm，居中覆蓋在枸杞樹(shù)下，一邊60cm（枸杞行距是300cm）三、試驗(yàn)方法針對(duì)干旱半干旱區(qū)灌溉條件下雜草瘋長(zhǎng)的問(wèn)題，研究覆蓋黑膜與不覆50枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范試驗(yàn)前試驗(yàn)后第三年后，當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，土壤水分可以運(yùn)動(dòng)到距離滴頭水平距離150cm遠(yuǎn)（即2條滴灌帶濕潤(rùn)峰可以搭接），垂直深度可達(dá)120cm枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范試驗(yàn)前試驗(yàn)后第三年后，當(dāng)?shù)晤^正51（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，由于林果的行距較大，在前兩年，土壤濕潤(rùn)范圍不能重疊，隨灌溉水進(jìn)入土壤中的鹽分在濕潤(rùn)帶的下方不斷向下淋洗，但在濕潤(rùn)峰外圍累積；第三年后，土壤濕潤(rùn)峰搭接，整個(gè)土壤剖面鹽分被不斷地被淋洗到的120cm深度以下距滴頭70-150cm遠(yuǎn)距滴頭0-50cm遠(yuǎn)（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深52（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)將滴頭正下方20cm深度處土壤基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa時(shí)，枸杞的產(chǎn)量最高，且與同地區(qū)黃河水灌溉良田同齡枸杞的產(chǎn)量水平相當(dāng)（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范當(dāng)將滴頭正下方20cm53（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范對(duì)25個(gè)施肥灌溉處理枸杞產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行極差分析，發(fā)現(xiàn)：土壤水基質(zhì)勢(shì)處理是影響枸杞鮮果產(chǎn)量及干果產(chǎn)量主要因素，最優(yōu)方案均為S2；影響鮮果百粒重的最大因素是施肥處理，最優(yōu)方案為F5表2010-2011年枸杞產(chǎn)量的極差分析（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范對(duì)25個(gè)54表不同覆蓋處理的灌水次數(shù)、灌水量和除草次數(shù)等覆蓋地膜與未覆蓋地膜灌水次數(shù)明顯減少，總灌水量減少未覆蓋地膜的試驗(yàn)小區(qū)中耕除草共3次，而覆蓋地膜的未進(jìn)行中耕除草覆蓋與不覆蓋地膜處理，對(duì)枸杞的產(chǎn)量沒(méi)有明顯的影響在不考慮減少水電費(fèi)的情況下，覆蓋處理減少成本投入為260元/畝（1）枸杞節(jié)水高效栽培技術(shù)研究與示范表不同覆蓋處理的灌水次數(shù)、灌水量和除草次數(shù)等覆蓋地膜與未覆55四、主要研究結(jié)果該方法在紅梧山荒山上使用發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將滴頭正下方20cm深度處土壤基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa，并進(jìn)行滴灌施肥灌溉，在不進(jìn)行荒地土壤培肥的情況下，枸杞的產(chǎn)量與同地區(qū)黃河水灌溉良田的水平相當(dāng)，并且灌水量和施肥量?jī)H為同地區(qū)黃河水灌溉良田水平的1/3~1/2。四、主要研究結(jié)果該方法在紅梧山荒山上使用發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將滴頭正下方56四、主要研究結(jié)果對(duì)于枸杞等林果滴灌農(nóng)田，在春灌后（灌水量為高峰期日灌水量的4倍（20－30mm）），當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，土壤水分可以運(yùn)動(dòng)到距離滴頭水平距離150cm遠(yuǎn)，垂直深度可達(dá)120cm。并且枸杞整個(gè)生育階段土壤水分狀況良好，可以滿足枸杞生長(zhǎng)發(fā)育的需要。四、主要研究結(jié)果對(duì)于枸杞等林果滴灌農(nóng)田，在春灌后（灌水量為高57四、主要研究結(jié)果由于林果的行距較大（有時(shí)為了方便機(jī)械化作業(yè)，行距大至3m），在滴灌灌溉條件下，當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，在前2年，土壤濕潤(rùn)范圍不能重疊，隨灌溉水進(jìn)入土壤中的鹽分在濕潤(rùn)峰外圍累積，在濕潤(rùn)帶的下方鹽分不斷向下淋洗（圖2，3）。到第三年后，土壤濕潤(rùn)峰搭接，距離滴頭70-150cm遠(yuǎn)的鹽分被不斷地被淋洗到的120cm深度以下（圖4，5）。用于鹽分淋洗的深層滲漏水量大約為灌溉水的10%左右（表1）。四、主要研究結(jié)果由于林果的行距較大（有時(shí)為了方便機(jī)械化作業(yè)，58當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kPa以上時(shí)，灌水量?jī)H為同地區(qū)黃河水灌溉條件下灌水量的1/3-1/2，其中10%左右的灌溉水，成為深層滲漏水，用于鹽分淋洗2010-2012年滴灌枸杞農(nóng)田水量平衡當(dāng)?shù)晤^正下方20cm深度處土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制在－20kP59四、2010和2011年不同土壤基質(zhì)勢(shì)處理枸杞鮮果和干果產(chǎn)量四、2010和2011年不同土壤基質(zhì)勢(shì)處理枸杞鮮果和干果產(chǎn)量60整地：要求整地精細(xì)，平整深翻，利于生地腐熟，創(chuàng)造水分下滲淋洗鹽分的良好條件。去除鹽生雜草亂石等異物，以利于起壟、覆膜和鋪設(shè)滴灌管帶。栽植：?jiǎn)螇艈螚l滴灌帶種植單行枸杞，株距100cm，行距為100-300cm（為了方便機(jī)械化生產(chǎn)，枸杞行距可設(shè)置為300cm）。覆蓋：栽植過(guò)程中注意不能踩壓土壤破壞土壤結(jié)構(gòu)，然后覆蓋黑色塑料膜防止雜草生長(zhǎng)。滴灌系統(tǒng)布置：在壟中心布置滴灌帶，根據(jù)土壤物理性質(zhì)確定灌水器的流量和間距。支管、分干管、主管和首部樞紐，按水力學(xué)設(shè)計(jì)方案布置。灌溉計(jì)劃：在滴頭正下方20cm安裝1支負(fù)壓計(jì)，監(jiān)控20cm深度土壤水分狀況。當(dāng)日栽植后立刻進(jìn)行首次灌水，灌水量為設(shè)計(jì)灌水定額的4倍以上（20-30mm），用于淋洗土壤中的鹽分和為期望的濕潤(rùn)范圍提供足夠的水分。然后根據(jù)負(fù)壓計(jì)讀數(shù)灌溉，對(duì)于1-4年生的枸杞，土壤水基質(zhì)勢(shì)下限控制到-20kPa之上，每次灌水5-8mm。每年10月中下旬開(kāi)始冬灌、來(lái)年4月上旬開(kāi)始春灌，灌溉定額20-30mm左右。施肥計(jì)劃：在寧夏中寧新開(kāi)墾的荒地，在不施底肥條件下：①建議每年隨灌溉施入的施肥量，折合純N18~32kg/畝、P2O510~26kg/畝、K2O7~17kg/畝，根據(jù)枸杞種植年限逐漸增加施肥量。②滴灌條件下枸杞的施肥量大約為地面灌溉條件下的40-50%，采用液體肥料或者可溶性的固體肥料，如尿素、磷酸二氫鉀。建議每次隨灌溉水尿素施肥量為1.0-1.5kg/畝，磷酸二氫鉀施肥量為0.5-1.0kg/畝。特殊管理：定期對(duì)枸杞進(jìn)行修剪、果實(shí)及時(shí)采摘。

通過(guò)對(duì)中寧紅梧山試驗(yàn)示范基地研究成果進(jìn)行總結(jié)，提出干旱半干旱區(qū)枸杞（1~3年生幼齡期）滴灌節(jié)水高效栽培技術(shù)體系四、主要研究結(jié)果整地：要求整地精細(xì)，平整深翻，利于生地腐熟，創(chuàng)造水分下滲淋洗61五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵設(shè)備選擇不當(dāng)

微灌技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在進(jìn)行灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，要求設(shè)計(jì)人員不但具有灌溉工程設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)，充分了解目前市場(chǎng)上灌水器、管材、管件、控制器、過(guò)濾器、施肥設(shè)備等灌溉設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、產(chǎn)品性能及適用條件，同時(shí)必須具備一定的水利學(xué)、土壤學(xué)、農(nóng)學(xué)等方面的相關(guān)知識(shí)，必須了解管網(wǎng)系統(tǒng)水力學(xué)解析方法和設(shè)計(jì)方法，了解灌溉對(duì)象的需水需肥規(guī)律和高峰期耗水量等五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵62五、滴灌系統(tǒng)使用中存在問(wèn)題管徑選擇不合理，工程造價(jià)偏高毛管末端處理錯(cuò)誤滴灌