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淋灌,機械化節水灌溉新途徑
在河北省,農村灌溉土地還是以大水漫灌為主,這種方式不僅極為耗水,而且易造成土地鹽堿化、沼澤化。因此,現實狀況迫切需要新的機械化灌溉設備。河北農林科學院糧油研究所研發的淋灌設備,每畝灌溉節水30%以上的同時,比噴灌作業壓力小,減少作物葉面受損,又小于滴灌成本,更容易被農民接受。
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“我13歲就在村子里幫大人打井澆地,那時候,打200米的井,用10米長的管子就能抽上水來。今年我50歲了,同樣在村子里打井澆地,**少打300米的井,用90米的管子才能勉強抽上來水。”說起種田澆地,河北省曲周縣金科富小麥專業合作社理事長王志成充滿了無奈。
2015年,王志成的合作社流轉了1000畝土地,種植夏玉米和冬小麥,除了灌溉這個環節,合作社從種到收都已全部實現了機械化作業。“給地澆水不僅打井找水費勁,澆地的過程也費勁。”王志成告訴記者,他們合作社采用“鋪設管道”的方式澆地。所謂“鋪設管道”就是將澆水用的管子鋪在田地里,在管子上打開若干個出水孔,一頭連著水井,需要澆地的時候,就打開水井的閥門,水就流淌到地里了。但是,為了保證灌溉均勻,就需要用打埂的方式將一大塊田地分隔成若干小塊,按照分隔的小地塊鋪設管道。其中,打埂這個環節不能用機械,全靠人工,給1000畝地打埂,相當耗費人力。另外一方面,“鋪設管道”澆地的實質還是大水漫灌,按照當地“玉米一年澆一次,小麥一年澆兩次”的頻率計算,漫灌勢必會造成水大量浪費,同時,長期以往還會造成土壤鹽堿化,可謂百害而無一利。“找到一種合適的節水灌溉方式真的太重要了。”王志成說。
適合的節水灌溉方式不僅對王志成重要,對于整個河北省來說都迫在眉睫。河北省是我國的農業大省,但也是我國**為缺水的省份之一,隨著社會經濟的不斷發展,河北省年均用水需求也不斷增加,據悉,河北省年均用水總量從上世紀50年代初的40億立方米,增加到近十年的約200億立方米,而其中,農業用水總量占到全社會用水量的70%以上。采取節水灌溉措施,使單位水量發揮**大的效益,這在水資源極度匱乏的河北省勢在必行。
近兩來,河北省農林科學院糧油作物所根據河北地區“小麥—玉米一年兩熟”種植模式的需求和全程機械化作業要求,研究提出了新型節水淋灌模式,開發了“大型平移式桁架淋灌機”、“卷盤桁架式淋灌機”以及“溝渠雙翼桁架淋灌機”系列淋灌設備,并申報了相關專利。
據河北省農林科學院糧油作物所研究員籍俊杰介紹,淋灌這種技術是通過低壓供水、大水滴淋灌、作物根部噴淋的技術途徑,為作物澆水。采用淋灌噴頭,模擬自然降水,水滴大,降低水分蒸發。淋灌設備還可以設置水肥一體裝置,以及配置噴藥系統,進行植保作業。同時采用移動式桁架結構,能夠使地塊灌溉均勻,無灌溉盲區,對農作物沖擊小。據了解,經過河北農林科學院糧油研究所的一系列試驗,采用淋灌這種方式進行灌溉,畝均灌水定額從50—60立方米下降到20—30立方米,節水可達到30%—50%;畝用工數從80元下降到20元,節省了70%;消除水溝畦埂,節省土地5%—10%,達到了節水、省工、省地的技術效果。
“目前,農田灌溉采用的主要方式有三種,大水漫灌、噴灌和滴灌”,河北農業大學機電工程學院教授馮曉靜說,“其中,噴灌射程遠、工作壓力高、能耗大,對作物打擊力度過強,容易使作物葉面受損。近些年來較為常用的微噴雖然減小了對農作物的作業壓力,但是它產生的霧滴非常細微,與空氣撞擊后形成液體顆粒,蒸發損失過大。而滴灌雖然能夠使水滴直接作用于根部,但是,其技術要求和安裝成本過高,農民普遍接受不了。”相比較而言,淋灌的優勢顯而易見,“淋灌設備降低了水壓,用連續的大水滴澆灌作物的根區,節水、節能效果好。”
除此之外,馮曉靜教授還發現了淋灌的另外一個優勢,“在以往的實驗中,我們發現離水井越近的地方,作物長勢越不好。原因就在于,剛從井里抽上來的地下水,水溫很低,而水井周邊的作物**先被這樣的水澆灌,所以長勢不好。水溫對作物生長很關鍵,淋灌技術解決了這個問題。”據了解,應用淋灌技術之前,需要在田地里建一條窄窄的水渠,搭載淋灌設備的動力機械跨在水渠的兩側,淋灌設備抽取水渠中的水為作物灌溉。“灌溉用水需要先經過水渠這一關,而并非沖上來的水直接澆在作物上。這樣的好處就是能提高灌溉水的溫度,有效解決了冷水灌溉的問題。”馮曉靜教授解釋道。
目前,淋灌這種技術尚處于實驗推廣階段,但是由于其優勢顯著,很多農機生產廠家開始研制生產淋灌設備,河北宏躍節水灌溉設備公司與河北農哈哈機械集團有限公司都生產出了由河北省農林科學院糧油作物研究所設計的淋灌產品。河北宏躍節水灌溉設備公司生產的自走勢多功能淋灌機的作業幅寬達到80米,自帶動力設備,方便轉移。河北農哈哈機械集團有限公司生產的JP75-300帶淋灌桁架的絞盤式噴灌機采用桁架式淋灌,可降低水頭壓力損失0.2MPa。“我們這款機器采用太陽能板供電,智能化控制,可實現故障報警、灌水量提醒等功能。**重要的淋灌桁架組的應用使水直接作用于作物根區,比原來傳統的噴灌節水30%。”農哈哈集團工程師鄭宇光介紹,“目前此款產品剛研制成功,尚未推廣。初步定價為4萬多元一臺。”
據悉,機械化淋灌已被納入河北省小麥玉米規模化全程機械化技術集成中的一個重要環節。“淋灌技術確實挺不錯,省水省人工,還能施肥、噴藥,如果我們合作社能應用淋灌設備澆地,就真正實現了全程機械化作業。”王志成對淋灌設備地推廣應用充滿期待。
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