王振忠

（遼寧省鞍山水文局，遼寧鞍山114039）

新型微潤灌溉技術(shù)特點及效益分析

王振忠

（遼寧省鞍山水文局，遼寧鞍山114039）

新型微潤灌溉技術(shù)自誕生和應用以來，由于其灌水均勻度及節(jié)水節(jié)能方面的優(yōu)越性，在遼寧地區(qū)進行了大面積推廣，在大田、經(jīng)濟作物和果樹的灌溉方面，均獲得了良好的收益，取得了良好的社會效益和生態(tài)效益。本文詳述了新型微潤灌溉技術(shù)的特點并對其產(chǎn)生的效益進行了分析。

設(shè)計理念；效益；生態(tài)；技術(shù)

1 新型微潤灌溉技術(shù)設(shè)計理念及特點

新型微潤灌溉技術(shù)規(guī)避了由于作物根系生長向水性而造成滴灌灌水器堵塞的問題，延長了灌水器的使用壽命。其原理是利用特殊材質(zhì)導水芯的毛細浸潤作用，在低水壓的條件下，向作物根部土體導水，以實現(xiàn)作物生長需求，微潤灌溉主要通過吸力式微潤灌水器實現(xiàn)；其設(shè)計的主導思想是通過延長灌水時間，降低灌水強度，更加有效的防止土體深層重力滲漏和田間蒸發(fā)，增加作物對灌溉水分的吸收利用率，并可以有效、快速的處理灌水器物理堵塞和化學堵塞。

吸力式微潤灌水器具有傳統(tǒng)滴灌無法比擬的優(yōu)點，但在生產(chǎn)初期，導水芯全部都要人工穿裝。在實現(xiàn)微潤灌水器批量化生產(chǎn)過程中，為了解決人工導水芯穿裝問題，項目組做了大量試驗和研究，生產(chǎn)出了導水芯自動穿裝設(shè)備，節(jié)省了工時，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了產(chǎn)品批量化生產(chǎn)。

為了探討吸力式微潤灌水器在旱作農(nóng)業(yè)中的適用性，從高效節(jié)能、節(jié)水省工、因地制宜、降低田間應用成本等角度出發(fā)，根據(jù)遼寧省各地區(qū)的水土資源特點，制定出適宜地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的五種微潤灌溉模式，即“微潤灌溉技術(shù)大棚直壓應用模式”、“微潤灌溉技術(shù)大棚自壓應用模式”、“微潤灌溉技術(shù)大棚綜合壓力應用模式”、“微潤灌溉技術(shù)果園直壓應用模式”、“微潤灌溉技術(shù)果園自壓應用模式”。在田間的試驗和應用表明：微潤灌溉技術(shù)也可作為“節(jié)水増糧行動”的一種新型節(jié)水灌溉措施，為提高遼寧省的糧食產(chǎn)量、增加農(nóng)民收入、保障國家糧食安全提供技術(shù)支撐。

新型微潤灌溉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點具有更好的水利性能和更廣泛的適用性，突破了傳統(tǒng)被動式灌溉理念，創(chuàng)造土壤自吸式主動灌溉新理念，與其他節(jié)水灌溉技術(shù)相比實現(xiàn)了更進一步的節(jié)水。同時，新型微潤灌溉設(shè)備工作所需壓力僅為0.018～0.025Mpa之間，除了蓄水過程需要耗能外，灌溉過程全部可以實現(xiàn)自壓式灌溉，進一步實現(xiàn)了節(jié)能和節(jié)電，減少了開支，變相增加了農(nóng)民的經(jīng)濟收入，因此，該項技術(shù)受到了廣大人民群眾，特別是缺水地區(qū)群眾的歡迎。

2 經(jīng)濟效益

新型微潤灌溉技術(shù)是用微量的水以緩慢滲透的方式，通過導水芯，利用土壤的自吸方式向土壤供水，使土壤保持濕潤的一種新型的節(jié)水灌溉方式。在新型微潤灌溉技術(shù)的推廣應用中，實現(xiàn)灌溉作物節(jié)水增產(chǎn)的同時，采用微潤灌溉技術(shù)灌水時不需要看管，將常規(guī)生產(chǎn)中的追肥、施藥和灌水融為一體，實現(xiàn)了“水、肥、藥一體化”，既實現(xiàn)了節(jié)水增產(chǎn)，又節(jié)省了勞動力。

2.1 增產(chǎn)增收效益

在2011～2013年，微潤灌溉技術(shù)以其節(jié)水增產(chǎn)、省時省工的優(yōu)點，被廣泛應用，推廣面積13.3萬畝，范圍分布于遼寧省的8個市的10個縣（區(qū)），實現(xiàn)作物增產(chǎn)3.36萬t，由于增產(chǎn)帶來增收10973萬元。

2.2 節(jié)水效益

采用微潤灌溉技術(shù)與傳統(tǒng)地面灌溉相比，大田作物畝均可節(jié)約灌溉水量80～100m3/畝，大棚作物畝均可節(jié)約灌溉水量120～180m3/畝，果樹畝均可節(jié)約灌溉水量80～100m3/畝，13.3萬畝推廣面積節(jié)水量1176.3萬m3，按照0.05元/m3進行計算，節(jié)水效益合計58.81萬元，節(jié)水效果顯著。

2.3 節(jié)電效益

微潤灌溉技術(shù)除了具有顯著的節(jié)水效益，還具有間接的節(jié)能效益。以選用200QJ-40-65/5的提水泵為例，每小時功耗11kWh，提水40m3，1m3水耗電0.275kWh，按照0.5元/kWh的農(nóng)用電進行計算，采用微潤灌溉技術(shù)與傳統(tǒng)地面灌溉相比，13.3萬畝推廣面積節(jié)約電費161.73萬元，節(jié)電效果顯著。

2.4 其他效益

微潤灌溉技術(shù)除了具有顯著的增產(chǎn)增收、節(jié)水和節(jié)電效益外，還可以隨水施肥施藥，提高水肥藥的利用效率，節(jié)省肥料和農(nóng)藥，另外，還節(jié)省了勞動力。2011～2013年，推廣面積省工、省肥、省藥效益合計2660萬元。

綜上所述，2011～2013年，在遼寧省內(nèi)8個市10個縣區(qū)推廣的13.3萬畝微潤灌溉技術(shù)后，實現(xiàn)總共效益13853.3萬元。

3 社會效益

遼寧省是一個水資源短缺的省份，農(nóng)田灌溉是遼寧省的用水大戶，微潤灌溉技術(shù)作為一種新型的節(jié)水灌溉技術(shù)，是緩解區(qū)域水資源緊缺局面，實現(xiàn)節(jié)水增效的有效手段。

除了以上的社會效益外，由于用水定額的減少，提高了灌溉用水保證率，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；由于采用了微潤灌溉，節(jié)省了勞動力，提高了工作效率，因而相應的提高了勞動效率，具有顯著的社會效益。

4 生態(tài)效益

微潤灌溉屬于局部灌溉，根據(jù)土壤水分虧缺狀況僅灌溉作物根系及其附近區(qū)域，與溝灌相比，灌水量小，灌水流量小且灌水時間長；微潤灌溉條件下，水分自壟肩中間向兩邊緩慢擴散，壟溝壟坡土壤含水量小，同時壟肩覆膜阻礙蒸發(fā)，而溝灌條件下，水分累積在壟溝中并向壟肩擴散。當棚內(nèi)溫度較高時，溝灌處理棚中土壤蒸發(fā)強烈，空氣濕度大，空氣熱容增加，棚內(nèi)溫度上升減緩，同時，溝灌較大的灌水量降低了土壤溫度，從而使土壤熱容的增大和強烈的土壤水分蒸發(fā)進一步阻礙了土壤溫度的上升。

采用微潤灌溉使得土壤通氣性良好，氧氣充足，作物根系發(fā)達，枝干健壯，而傳統(tǒng)地面灌溉一次灌水量大，灌水周期較長，土壤含水量變幅較大，不利于根系的吸水及儲存，同時地面灌土壤過濕，易板結(jié)，造成通氣不良、氧氣缺乏，會抑制根系呼吸作用。

微潤灌溉有利于土壤速效養(yǎng)分的分解和改善作物的營養(yǎng)狀況，既不產(chǎn)生土肥流失，也不破壞土壤的團粒結(jié)構(gòu)，保持優(yōu)良的水分狀況，有利于好氣微生物的活動，加速了土壤中的肥料的分解和轉(zhuǎn)換，改善了作物生長的微氣候環(huán)境，從而為作物生長提供良好的條件，大幅提高出苗率，有效的控制作物生長，提高作物的生長質(zhì)量，綜上所述，微潤灌溉技術(shù)的生態(tài)效益十分顯著。

5 創(chuàng)新理念

新型微潤灌水器突破了傳統(tǒng)壓力式灌溉理念，創(chuàng)造性提出土壤自吸式主動灌溉新理念，將傳統(tǒng)的被動式灌溉與主動灌溉理念相結(jié)合，繼承了傳統(tǒng)滴灌帶省水、保持地溫的優(yōu)點，減少灌溉過程中的無效蒸發(fā)和深層滲漏，實現(xiàn)了作物按需供水，減少水資源無效消耗，從根本上節(jié)約了灌溉水資源量。同時微潤灌水器破解了長期以來導水芯穿裝困難的難題，研究并生產(chǎn)出與微潤灌水器相配套的導水芯穿裝設(shè)備，實現(xiàn)了導水芯穿裝自動化，節(jié)省了工時，提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了產(chǎn)品生產(chǎn)的機械化和規(guī)?；?。

6 結(jié)語

微潤灌溉技術(shù)的推廣和應用，將對區(qū)域的增產(chǎn)增收、節(jié)水節(jié)能，緩解區(qū)域農(nóng)業(yè)用水緊張局面，減少土壤板結(jié)、降低土壤和地下水污染等方面都具有顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

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S275

A

1008-1305（2017）01-0024-03

DO I:10.3969/j.issn.1008-1305.2017.01.008

2016-02-18

王振忠（1962年—），男，高級工程師。