玉米膜下滴灌技术应用与系统构成

一、玉米膜下滴灌发展概况

玉米膜下滴灌综合组装了水利、农机、农技、农艺等现代农业生产要素，技术服务能否到位，在很大程度上决定着膜下滴灌工程的成效。大庆市通过分片培训、集中培训，实物安装培训，印发技术手册及光盘等形式，保证玉米滴灌技术的普及推广。各级水利、农业等部门组成40多个技术指导组，进行巡回指导，滴灌设备生产企业下派500多名技术人员，开展全程服务，保证工程作用充分发挥。

经两年实践，玉米膜下滴灌组装技术体现出八大优势，即增产、节水、增温、保墒、节肥、省工、提质、增效。膜下滴灌玉米平均单产1000公斤，比常规玉米增产500公斤。一眼机井控制面积达500亩，是喷灌的2倍，漫灌的7倍。产量增加，除去成本因素亩效益高出普通玉米400元以上。

二、玉米膜下滴灌技术应用涉及的相关内容与系统构成

（一）整地、施肥、播种与覆膜

4月中下旬，玉米膜下滴灌地块要采用大型机械联合整地，深松深度为35-40厘米，旋耕深度为14-20厘米，施足底肥，亩施农家肥要达到3-4立方米，玉米专用肥不低于50公斤，尿素25公斤，二铵20-25公斤，硫酸钾10公斤，硫酸锌1.5公斤。做到整平耙细，松暄适度，顶浆（土壤解冻，含水量充足）起垄，达到待播状态。选择比当地正常栽培品种生育期长7-10天、有效积温多200-250℃、适宜密植的优良品种。种子应进行筛选、加工、包衣处理，纯度要达到96%，净度要达到99%，发芽率要达到85%以上，含水量不高于14%。当地块5-10厘米耕层稳定通过5-7℃时进行抢墒播种，应比正常玉米直播田提前7-10天，亩保苗要达到4000-5000株。覆膜要采用机械覆膜，播种、铺管和覆膜应同时进行，农膜和垄体紧密结合，为防止风刮，在垄上每隔2米压1 锹土，沙土地适当多压一些土，要保证垄体见光面宽度不少于60厘米。当种子发芽出苗时，应在膜上扎孔，以使幼苗顺利穿膜而出。有条件时，可采用播种、铺管、覆膜与扎孔联合作业机械，使播种、铺管、覆膜和扎孔作业一次完成。

（二）安装滴灌系统

1、安装滴灌输水系统

膜下滴灌输水系统分两种：一种是大系统，另一种是小系统。大小系统的区别一是系统的控制面积不同，大系统是60亩以上，小系统为10亩以上60亩以下。二是对水源井位置要求不同，大系统地块附近必须有机电井，小系统不受水源远近的限制。

（1）大系统的安装方法

1）首部组成及安装

①组成：首部枢纽由过滤器、施肥罐、压力表、逆止阀门和其它配套部件和连接件等组成。其作用是保证滴灌用水、水源清洁、定量追施可溶性化肥。

②安装方法：不同面积的地块应采用不同规格的大系统首部枢纽。连接水泵出水口的第一个部件是逆止阀，它的作用是使水向一个方向流，防止水倒流和管道泄压。第二个部件是压力表，主要是测量管道中的压力是否正常。第三个主要部件是施肥罐，作用是使肥料液化并定量向田里施肥。第四个部件是过滤器，作用是隔除水中的细沙石，防止滴管堵塞。过滤器的出水口和田间管路系统的入水口相连。

2）连接输配水管网

①组成：输配水管网包括干管、支管、配水管（辅管）及所需的连接管件（三通、四通、直通）和控制调节设备（球阀）。干管采用直径75毫米喷灌输水管带；支管采用直径63毫米的PE管，配水管采用直径32毫米PE管。

②安装方法：

a.施工放样：按图纸设计把主干管、支管、配水管（辅管）辅设到预定位置，在铺设时要尽量放直但不要过紧。

b.安装干管（Ф75管）：根据水源井位置、地块大小形状，一般采用“一”字型，“T”型和“L”型，干管顺垄向布设于田间1—2条，干管之间的连接用Ф75直通连接，首端与首部出水口对接，尾端封堵。

c.安装支管（Ф63管）：支管应横垄向布设，在距干管首端（地头）60—70米和180—190米等距离点布设并与干管对接。干支管对接处用Ф75×2″×Ф75×2″承插三通或四通接2″球阀接Ф63×2″直接然后和支管相连接。支管在铺设时不宜拉的过紧，应在铺设１－２天后使其呈自由弯曲状态，并在早８点前后根据设计图纸进行测量连接位置，在支管断开连接三通处，用Ф63×1″×Ф63承插三通接1″球阀再接Ф32×1″×Ф32三通。支管断开进行连接时，要保证支管截断处平、齐，先将钢卡套在薄壁支管再将薄壁支管套在带有止水胶圈的承插三通或直通两端，最后用钢卡卡紧，当支管是厚壁时，也要保证支管截断处的平齐，厚壁支管末端必须用堵头，薄壁支管末端可以将其折叠后用铁丝扎紧。

d.安装配水管（Ф32管）：配水管和支管同时并列铺设，横垄向布设。在Ф32×1″×Ф32三通两端按设计长度接配水管和Ф63管连接，连接时Ф32管承插一端一定要平齐，依次把三通的螺母、塑料卡套、止水胶卷套在配水管上，把配水管插到三通内的第二个棱处，用螺母对接拧紧，Ф32管另一端用堵头或折叠封堵。干管、支管、配水管在铺设时严禁在地面拖动，否则极易造成管带破损。

（2）小系统的安装方法

1）首部的组成及安装

①组成：由四轮车、水桶、离心泵、过滤器及连接部件等组成。其作用是保证滴灌用水、水源清洁、追施液肥定量。

②安装方法：

a.小系统的水泵要选用四轮车作动力的离心泵，出水量要在20立方米以上，扬程在18米的水泵。水泵要安装在四轮车的车头部位，水泵轮的轴向要和四轮皮带轮轴向平行并在同一平面上。

b.水桶的出水口和水泵的吸水口用胶管或硬塑管连接，绝对不能用软管连接。水泵的出水口和过滤器的进水口连接，中间最好用软管。

c.过滤器的出水口和管网主管相接后要放置在地头不动，水泵和过滤器之间的连接要用快接件，快接件的螺母一端要接在过滤器上，另一端接在水泵上。以方便连接和节省时间提高效率。

2）连接输配水管网

①组成：包括干管、支管（配水管）及所需的连接管件（三通、四通、直通）和控制调节设备（球阀）。干管采用Ф63纳米管，支管（配水管）采用Ф32的PE管。

②安装方法：

a.施工放样：按图纸设计把主干管、支管（配水管）按设计图纸辅设到预定位置，要尽量放直但不要过紧。

b.安装干管（Ф63管）：要根据水源井位置按设计，一般顺垄向布设于田间1—2条，首端与首部出水口对接，干管之间的连接用Ф63直通连接，尾端封堵。

c.安装支管（Ф32管）：支管应横垄向布设。在距干线首端（地头）60—70米和180—190米等距离点布设，与干管对接。干支管对接处用Ф63承插三通或四通连接，在支输线断接处用Ф63×1″×Ф63承插三通接1″球阀再接Ф32×1″×Ф32三通。支管断开进行连接时，要保证支管截断处平、齐，先将钢卡套在薄壁支管再将薄壁支管套在带有止水胶圈的承插三通或直通两端，最后用钢卡卡紧，尾端封堵。配水管接三通两端，尾端封堵，和大系统安装方法相同。

d.小系统一般有两个入水口，分别有在地块的两头，各控制垄长的一半。

2、安装滴灌灌水设备

（1）滴灌灌水设备组成

滴灌灌水设备是由滴灌带和按扣三通等零部件组成。滴灌带采用直径16毫米、滴孔间距300毫米、每小时滴水2.6升迷宫式的滴灌带。滴灌系统中最关键的部件是滴头，它是直接向作物供水供肥的设备。利用滴头的微小流通和孔眼消能减压，使水流变为水滴，均匀地滴入土壤，并渗透到作物根区。

（2）滴灌带的铺设

1）在播种时，采用机械的方法覆膜和铺设滴灌带，铺设滴灌带的机械要安装正确，导向轮转动灵活，导向环应光滑，最好用薄膜缠住，使滴灌带在铺设中不被挂伤。

2）滴灌带水路（即有花纹的边）朝上，滴灌带铺设垄中央，铺设时不需断带。

3）在干管、支管、配水管安装完毕后，在滴灌带对应的配水管上打孔，安装按扣三通。打孔时孔眼朝上，钻头直径应小于按扣三通外径2-3毫米，钻孔不能倾斜，钻头深入不得超过二分之一管径,同一个Ф32管上按扣三通要在同一直线上。按扣三通插入后，不要再拨下或反复转动，否则会造成接口处松动漏水。

4）在已安装好的按扣三通处剪断滴灌带，与按扣三通承插对接拧紧，防止漏水，掉带泄压。两配水管间滴灌带应用尼龙绳扎紧。

（3）滴灌系统安装铺设的时间

从4月15日至5月5日为播种和滴灌设备安装阶段，期中划分两个时段要求：采取干籽播种，播后灌水的，播种时间要较历年提前5－7天播种，到4月25日要全部达到能灌水的状态。采取坐水种，苗期灌水的，播种时间要适时，设备安装在5月15日全部结束，保证及时灌水。以滴灌系统地块为单位，播种时铺滴灌带、覆膜、系统安装要同时进行，抢夺工期，保证及时投入使用。为保证出苗率和出苗及时，建议采用坐水种植模式。

（三）滴灌灌水要求

1、工程安装完毕后和每次使用前要进行安装调试，如有漏水要立即处理，调试完成后待运行。

2、灌溉时要采取轮灌的形式，灌水时每次开启一个轮灌组，当一个轮灌组结束后，先开启下一个轮灌组，再关闭前一个轮灌组，严禁先关后开。

3、系统运行时要根据设计要求进行调压,如果压力过高，可通过打开另一个轮灌区球阀的开启度来进行泄压,压力过低可可减少开阀数量，调试完成后,在球阀相应位置做好记号,以保证以后运行中方便开启,节省时间。

4、每次运行前要对过滤器进行冲洗,施肥罐中注入的颗粒不得超过容积的2/3。每次施肥完毕后也要对过滤罐进行冲洗。利用小系统的在施肥时要根据每个轮灌区的面积计算好用肥量，分次加入水桶中并搅拌均匀。

5、灌溉用水量根据玉米生育期需水要求确定如下：

（1）苗期滴灌：玉米苗期地温低，需水量亩灌水4—6立方米为适宜。采用大系统滴灌，当应用出水量20立方米/小时水泵时，滴灌1小时可灌溉2.5-4亩；应用出水量32立方米/小时水泵时，滴灌1小时可灌溉4-6亩。因单井涌水量及水泵流量不同，灌溉时应适当调整开阀数量，进行科学滴灌。

（2）拔节期滴灌：玉米拔节期，地温较高，玉米生理需水量也很大，应适当增加滴灌量，一般以8—10立方米/亩为宜，滴灌方法同苗期滴灌。

（3）大喇叭期滴灌：此期是玉米的关键时期，滴灌量一般以10—12立方米/亩为宜，干旱年份可适当增加滴灌量。

（四）设备管护

1、田间管护：设备安装运行期，应有专人看护，防止丢损，影响运行。

2、入水口管护：大小系统的入水口在不用时要用塑料袋包好埋于地下，严禁进土。

3、储存管护：玉米收割后，上冻前利用中午高温时间，拆卸首部及田间输水管，主管和支管在回收时一定要卷收成团，清洗后缠绕捆好，运回入库。然后揭膜起带，滴灌带冲洗后缠绕成团入库。输水管及滴灌带必须吊放于库中，防止鼠损。