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２００６年第２期 热带农业工程 １１ 关于雷州半岛推广应用 甘蔗地埋式滴灌技术的探讨 吴启文 （广东省湛江农垦局 广东湛江５２４０２９） 摘要：通过对雷州半岛地区种植Ｈ 蔗长期“靠天吃饭”的问题进行分析，并结合我国甘蔗产、 的发展趋势， 提…了直用以色列地埋式滴灌技术对甘蔗实施节水灌溉，大幅度提高甘蔗产量和质量的对策。 关键词：雷州半岛；Ｈ 蔗；节水灌溉；技术直用 ２００５年，湛汀农晕集团公司 以色列耐 特菲姆现代灌溉和农业系统公司合作，引进 旱，春雨贵如油”气候。据资料记载：从１９５５ ￣２００５年间，雷州市有９２ 的年份ｆ 见冬连 甘蔗地埋式滴灌系统综合技术，应用于甘蔗 生产：，揭开了霄州半岛地区实施甘蔗地埋式 春旱，５Ｏ ９／６的年份出现秋 。其中影响最大 的是冬连春旱，因为这一阶段正是ｆｊ．蔗种植 滴灌技术的序幕，『Ｉ】前已建成２．２万宙地埋 式滴灌基地。从实施的初步情况看，甘蔗产 量和糖份显著提高，Ｈ‘蔗生产方式正由“靠天 季节，由于缺水，严重影响Ｊ Ｕ。蔗的种植时节 和前期萌芽生长，对产量影响极大。 １．２雷州半岛蔗糖业发展状况 吃饭”向旱涝保收转变，对霄州半岛乃至我周 甘蔗产区的｝｛ 蔗生 将产生积极影响。 自 ｆ－世纪八十年代以来，随着广东省经 济结构的调整，原来以珠江三角洲地区为主 １ 雷州半岛推广甘蔗地埋式滴灌技术 的Ｈ 蔗糖业基地向粤西地区转移，尤其是在 的重大意义 １．１ 雷州半岛的气候特征 以霄州半岛的旱坡地，Ｈ 蔗发展最为迅速，已 形成了非常集中的蔗糖优势产 ，成为广东 省的重点产糖区域和全国重要的地区性糖业 需州半岛位于我国最南端，地处粤 桂琼ｔ省（ ）交订＿处，总面积１．３万平方公 ，处北同归线以南的低纬地区，属热带和 生产基地。２００３年，雷州半岛被农业部列人 我国双高甘蔗种植优势区域，甘蔗种植面积 约１６Ｏ万亩，年产量７５０万吨。 但随着我国加人Ｗ Ｉ＇Ｏ，甘蔗种植环节 热带季风气候。年平均气温２３￣Ｃ，年 均雨 量１ ４１７～ｌ ８０２ ｍｍ，年平均Ｈ照时数ｌ ８１７ ４２ １０６ ｈ。由于终年受海洋气候调节，霄州 的低产、低糖、高耗造成了蔗糖单位成本居高 不下，制约了糖业的发展。为了从根本上解 决这个问题，经过多年的酝酿、试验和多次考 岛冬无严寒，夏无酷暑，形成ｒ全国著名的 热带、、Ｉ 热带作物种植基地。 由于雷州半岛光照强、热量足、常风大、 渗透快、蒸发快，年蒸发量在ｌ ２５０～ｌ ８５０ 察、沧证，湛江农垦集团公司与以色列耐特菲 姆现代灌溉和农业系统公司合作，将目前伞 球最先进的地埋式滴灌系统运用到甘蔗种植 七，使甘蔗 产从４～５ ｔ／亩提高７～８ ｔ／亩， ｒｎｍ，因此蒸发量往往大于降雨量，季节性缺 水严重，十年九旱，是广东省著名的四大旱区 之一。每年的１Ｏ月至次年的４月为明显的 旱季，足具有雷州半岛典型特征的“冬连春 糖份从１１ ～ｌ３ 提高到１４ ～１５ ，宿根 期从２年提高到５年以上。 维普资讯 http://www.cqvip.com
ｌ２ 热带农业工程 ２００６年第２期 １．３甘蔗地埋式滴灌技术的应用特点 １．３．１ 应用情况 地埋式滴灌系统技术是以色列耐特菲姆 现代灌溉和农业系统公司２Ｏ世纪发明的全 球十大先进农业技术之一。它利用机械化自 动或者人工将滴灌管铺设于甘蔗根系层内， 通过施肥系统、自动探测控制水肥系统、全球 因特网远程数据采集系统和多级清洗系统等 精准农业技术，将节水灌溉、精确及科学地施 肥、防治害虫“三位一体”同时进行。完全改 变了以往灌溉、施肥、喷药分别进行，造成生 产资料巨大浪费又不能及时满足甘蔗生长需 要的落后技术。这项技术不仅可节约水、肥、 农药高达６Ｏ ９，６～７Ｏ ，还可节省大量的人 工，且在大幅度提高甘蔗单产的同时，还能将 宿根年限从３年延长到５年，使原料蔗的综 合成本大幅度地下降成为了可能。 地埋式滴灌自上世纪８Ｏ年代开始在以 色列、南非、美国、印度、墨西哥等国实施大面 积推广应用。其中应用在甘蔗种植上的国家 主要有：澳大利亚年应用面积达５Ｏ多万亩、 美国年应用达１５０多万亩、印度年应用达８０ 多万亩、南非年应用达６Ｏ多万亩。２００２年 ｌＯ月￣２００３年４月在广西农垦的金光农场、 新兴农场、广西贵糖集团实施了４００亩的甘 蔗地埋滴灌示范，２００４年ｌ２月～２００５年６ 月广西农垦金光农场和广西田阳县农业局推 广实施了２ ２００多亩，２００５年广东农垦湛江 垦区引进以色列滴灌技术，建立了２ ７００多 亩甘蔗“精准农业”实验基地，都取得了良好 效果，由此充分说明了地埋滴灌技术已经成 熟，在项目区的应用也有成功经验，为该项目 的实施奠定了良好的基础。 １．３．２优缺点 １．３．２．１ 优点 提高产量和品质：由于地埋式滴灌系统 能够将水、肥、药及时按需送人甘蔗的根部区 域，最大限度的满足了甘蔗营养生长和生殖 生长，使产量增长３Ｏ ～４Ｏ ，糖份提高１～ ２个百分点。 降低成本：①节省劳力。由于地下滴灌 系统固定埋设在耕作层以下，没有紫外线照 射危害，没有回收、铺设和运输的机械损坏 等，所以不需每年安装布置和回收控制系统， 从而减少了人工投入。此外直接输送肥料和 农药有效控制病虫草害等，也可节约人工。 ②节省水、肥、药。系统能够将水、肥、药及时 按需送人甘蔗的根部区域，水、肥、药利用率 可以从３Ｏ ９，６～４Ｏ 提高到６Ｏ ９，６～７Ｏ 。③ 延长宿根年限。由于地下滴灌管埋设在地表 下２０￣３５ ｃｍ处，不影响地上的机械作业，地 表土壤疏松，因此有利于作物呼吸和根系发 育，甘蔗的宿根可以从２年延长到５年。 保护环境：①减少化肥农药污染。地下 滴灌系统可安全、有效地将肥料或农药直接 输送到作物根区附近，减少对土壤和地下水 的污染。实行地下滴灌可保持地表相对干 燥，抑制杂草的发芽和生长，减少农药的投入 量。②减少水土流失。无地面灌溉对土壤的 冲刷和对土体结构的破坏，由此可减少由于 灌溉而造成的水土流失。 方便管理：滴灌系统铺设的耕层以下，不 影响地面的各种活动。即使在灌水期间，由 于有干燥的土壤表面，不影响田间劳作和机 械化机具的操作。 水源利用广泛：地下滴灌系统不仅可以 利用江、河、湖、塘、井水源，还可以利用经处 理过的有机废水灌溉作物，如糖厂排放的制 糖废水和酒精废液均可用于地下滴灌。 １．３．２．２缺点 甘蔗地埋式滴灌技术推广应用的不足之 处是投资偏大，按一个单元１ ０００亩的规模， 每亩投资约需２ ０００元，若由农民单独筹资， 显然负担过重。 １．４推广应用甘蔗地埋式滴灌技术的意义 １，４，１摆脱“靠天吃饭”局面，促进甘蔗高产 稳产 雷州半岛属缓坡台地地形，地势中问高 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００６年第２期 热带农业工程 １３ 两边低，大部份坡地在５。以下，无明显峰谷。 土质为玄武岩砖红壤，土质疏松，保水能力 差。甘蔗的生长期尤其是生长初期处于旱 季，保证灌溉是促进生长和增加产量的最有 效的措施。 雷州半岛的甘蔗绝大部分种植在旱坡地 上，除小部份甘蔗地外，大部份甘蔗地没有灌 溉没施，基本上是“靠天吃饭”。若当年降雨 量多，产量就高些，若发生干旱，就明显减产。 实施甘蔗节水灌溉，是彻底改变“靠天吃饭” 这一不利局面，提高抗御自然灾害的能力，促 进甘蔗高产稳产的迫切需要。 １．４．２促进甘蔗节本增效，提高蔗糖市场竞 争力 甘蔗的种植期为冬春两季，这正值半岛 地区的干旱季节。经多年的生产实践证明， 甘蔗种植及生长前期，有效灌溉能促进蔗种 的早生、快长和增加有效分蘖，生长后期灌溉 能促进蔗茎伸长、增粗和增加有效茎数，从而 提高产量。同时，灌溉还能提高甘蔗糖份和 蔗汁的重力锤度，降低还原糖含量，从而提高 什蔗品质。若没有灌溉设施，甘蔗种植时间 后移，生长期缩短，将使产量和含糖量也降 低。 通过节水灌溉项目建设，可使甘蔗亩增 产２～３ ｔ以上，从而使吨白砂糖成本控制在 ２ ２００元以下，使白砂糖在与国际市场接轨 后，具有参与国际市场竞争的能力。 １．４．３促进甘蔗产业化经营，实现企业增 效、农民增收 应用节水灌溉技术，可大规模地改善甘 蔗的生产条件，有利于节本增效和农民增收。 据初步测算，按照实施滴灌后亩产甘蔗 ７．５ ｔ、每吨３００元计算（目前市场价格为每 吨３５０元），每亩增产３ ｔ，增收９００元。按每 个农户管理１０亩计算，年增收９ ０００元。扣 除种苗、肥料、农药、用电、机耕、设备运行和 人工等费用２５８元（按宿根期５年计算，种植 当年直接生产费用增量为２８０元／亩，以后四 年每年增量为２５２元／亩，平均２５８元／亩）， 提取折旧１１８元，可获得利润９００ ２５８ １１８＝５２４元。按每户农户种植甘蔗１０亩计 算，每年可增加纯收入５ ２４０元。 ２推广应用甘蔗地埋式滴灌技术的有 利条件 （１）历史悠久，经验丰富。雷州半岛是全 国四大甘蔗基地之一，种植甘蔗已有５０余年 历史，农民种植经验丰富。甘蔗种植曾创广 东省旱坡地大面积单产最高记录，获得广东 省农业科技推广一等奖。 （２）产业化格局基本形成，企业竞争力逐 步增强。雷州半岛以糖业公司为龙头，带动 农户种植甘蔗，并建立了产加销一条龙、农工 贸一体化的经营模式，实行专业化生产、区域 化布局、集约化经营。在工农利益调节机制 方面，建立了最低保护价制度和“蔗价与糖价 联动”、“蔗价与糖份联动”的双联动机制，使 农户的经营收入逐年增加。 （３）地埋式滴灌技术已实施同类项目，效 果良好。２００５年，湛江农垦实施２ ７００亩甘 蔗地埋式滴灌技术应用项目，用于繁育甘蔗 种苗，其效果良好，增产幅度达３３ ，取得了 技术应用、品种选择、经营管理等初步经验， 为该技术的推广应用奠定了基础。 （４）甘蔗价格提高，承受能力增强。由于 “蔗价与糖价联动”，甘蔗价格也随着食糖价 格“水涨船高”，每吨收购价格从往年的不足 ２００元提高到３５０元以上，农民的收幅 度提高，因此，对蔗农来说，推广应用节水灌 溉技术的经济承受能力大大增强。 ３甘蔗地埋式滴灌系统及配套技术 ３．１地埋式滴灌系统组成 地埋式滴灌系统由水源工程系统、部首 控制系统和田问管网系统组成。 ３．１．１地埋式滴灌水源工程系统 包括机井提水工程系统、山塘泵站工程 维普资讯 http://www.cqvip.com
ｌ４ 热带农业工程 ２００６年第２期 系统和水库取水工程系统。其中机井提水工 程系统包括凿井工程、水泵与电机（包括进、 ０．３～０．５ ｍ，且可根据不同土壤、不同作物 的实际需求而选择。田 配水毛管管道末端 还设有冲洗装置和压力测定装置，该装置可 根据水质情况定期或不定期地对管线进行清 洗，必要时可进行酸洗，以防止结垢堵塞。 ３．２种植技术 出水管及管件）、井房及供电设备（输电线路、 配电箱和变压器等）；山塘泵站工程系统包括 水泵与电机、进出水管及管件、泵房及供电设 备（输电线路、配电箱和变压器等）；（３）水库 取水工程系统包括引水渠道、蓄水池、水泵与 实施地埋式滴灌技术后，甘蔗径粗增加， 电机（包括进、出水管及管件）及供电设备（输 电线路、配电箱和变压器等）。 ３．１．２地埋式滴灌部首控制系统 由过滤系统、施肥系统、压力与流量监 测、保护系统及自动化控制系统组成。 （１）过滤系统：根据不同水源选择不同类 型的过滤器，采用二级过滤程序。第一级为 砂石分离过滤器或砂石介质过滤器；第二级 为叠片式过滤器。通过二级过滤，基本上可 以防止由水源带到管道内的杂质。 （２）施肥系统：包括液压注肥泵和压差式 施肥罐。 （３）压力与流量监测、保护系统：项目采 用的压力与流量监测、保护系统，在一定压力 范围内系统能正常工作，当超过一定压力范 围时，设备自动进行反冲洗及自我保护。 （４）自动化控制系统：利用田间土壤张力 计测定持水量，然后通过自动控制系统对系 统进行自动控制灌溉。 ３．１，３ 地埋式滴灌田间管网系统 由田间灌水控制系统和田问管道输配水 系统组成。其中田问灌水控制系统包括各级 管道、各种口径的管道压力控制阀门、排污设 备和管道排水装置；田间管道输配水系统由 田间输水干管和田间配水毛管组成。 该地埋式滴灌管道采用超级台风】２５和 １５０两种型号，并设有滴灌管道专用接头，具 有极强的抗堵塞性能。田间配水毛管管道上 则设有专用滴头，同样具有极强的抗堵塞性 能．其滴头流量为０．７～１．６ ｔ／ｈ，滴头间距为 宜采用宽窄行交叉种植模式，其大行为ｌＩ ４ ～１．８ ｍ，小行为０．４～０．６ ｍ。滴灌管线埋 于小行距中间地表下２０～２５ ｃｍ，滴灌管间 距为１．８～２．４ ｍ，这是一种比较经济的开行 管线布置方法。其优点是： （１）大小行种植：采用大小行种植。大行 距利于行间机械耕作，通风且利于光照，并能 减少｝ｊＪ蔗倒伏现象。滴灌管线埋于小行间， 利于水肥药对作物根部的集中供给，以减少 地下害虫为害根部，这样不但可减少水肥用 量，而且还能控制大行间的杂草生长。 （２）滴灌管线埋人地下：有利于水肥药直 接作用于作物根部，大量节约水肥及农药用 量，并有效防止地下害虫的入侵。同时有利 于延长滴灌管线的使用寿命，以及甘蔗的宿 根年份，且可有效防止管线被意外损坏和人 为破坏。 （３）改善甘蔗生长环境：由于地下滴灌对 土壤不会造成板结，而且可根据不同季节、气 候对作物进行灌溉、施肥、施农药，改善了水、 肥、气、光照对甘蔗生长所必需的条件，使甘 蔗产量和含糖量得到大幅度提高。 （４）适应性广：地下滴灌系统可在缓坡地 上铺设使用，亦可在落差２０～３０ ｍ的地块 上铺设使用。 ３．３主栽品种 新台糖１６号、新台糖２２号、新台糖２５ 号、新台糖２７号。 ３．４ 栽培技术 （１）深耕深松。全部推广深耕深松，深度 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００６年第２期 热带农业＝Ｊ 程 ｌ５ 达３０￣４０ ｃｌｎ，以改善土壤结构，并采ｆ｝ｊ深耕 浅种法增加田间持水量。 （２）地膜覆盖。采用地膜覆盖，早种早 性，逐步形成良性循环，促进甘蔗地埋式滴 灌的健康发展。 （２）实施节水灌溉，尤其是采用各种滴灌 技术，不仅能节约灌溉用水，同时还可大幅度 管，以延长甘蔗生长期。尤其是冬植蔗，应全 部实施地膜覆盖栽培技术。 （３）合理施肥。种植时施有机肥１．５ ｔ／ 亩，其他肥料采用滴灌专用肥进行精准施肥。 （４）机械化耕作。埋管开行采用自动开 行布管机完成，深耕深松采用大马力拖拉机 完成，中耕培土采用中耕培土机进行（地膜覆 盖种植可免），收割采用铺放机完成，剥¨１‘采 用双工位、单］二位剁叶机完成，装车采用什蔗 装卸提升机完成，破垄采用破垄机完成，节水 灌溉和精准施肥采用自动控制及监测系统完 成。 （５）植物保护。加强病、虫、草、鼠害综合 防治，应用无公害新农药控Ｎ１１‘蔗螟虫，全面 推广化学除草，提高劳动效率。 （６）实施节水灌溉。根据土壤含水量或 田间持水量和甘蔗萎蔫系数进行适时适量节 水灌溉。 （７）防台风措施。利用宽窄行种植方式， 采取地块周边田字窄行捆绑和地膜覆盖免中 耕不揭膜技术来提高抗台风倒伏的能力。同 时，在台风倒伏后不间断施水施肥同样呵以 提高甘蔗产量和糖度。 ４几点建议 （１）实行“三管齐下”，激励农民实行节 水灌溉的积极性。针 对项日投资较大的特 点，建议在前期阶段采取“公司＋农户＋政 府”的方式，由糖业产业化集团运作、龙头企 业投入为主，给予适当补助，即水源工 程、泵站、输水管线等工程投资由龙头企业 承担，负责将水输送到田头，而田间的节水 灌溉设备则由农民出资购买或者从交给糖 厂的甘蔗中逐年扣除，当地给予适当补 贴，以此激励农民兴建节水灌溉设施的积极 减轻劳动强度，提高农业劳动生产率。因此， 实施节水灌溉项目时，不宜只单纯追求节水 效益，而应将其提高到实现农业机械化和现 代化的高度来认识。建议将各地的机械灌溉 面积，列入实现农业机械化水平的评价指标 之一，以此促进滴灌等先进节水灌溉技术的 发展。 （３）在雷州半岛地区大面积实施甘蔗地 埋式滴灌技术，是甘蔗管理技术上的重大突 破，对我国甘蔗产区将产生较大的影响。为 此，建议当地将该项技术列入科技发展 规划，给予必要的指导和大力支持，并在认真 总结湛江农垦应用经验的基础上，结合雷州 半岛地区的实际，制定鼓励和扶持，逐步 推进甘蔗地埋式滴灌技术在雷州半岛地区的 运用，以促进区域甘蔗产业的发展。 （４）由于目前在湛江农垦实施的地埋式 滴灌面积都在干亩以上，这种方式只适合“公 司＋基地”的产业化公司、国有农场以及大承 包户，不适合规模较小的农户。所以建议政 府一方面积极推进糖业产业化经营，将大部 分种蔗农户纳入“公司＋农户”的经营模式， 以利于该项先进技术的推广应用；另一方面 引进以色列滴灌公司生产物美价廉的适合小 面积使用的小型滴灌设备，ｉｋＩＪ，型农户也能 得到科技进步带来的实惠，以加快雷州半岛 地区甘蔗地埋式滴灌技术的推广步伐。 参考文献 Ｉ 兰才有．我国发展节水灌溉若１二问题的探讨． 中国灌溉网，２００５年３月 ２周普国．中国蔗糖业生产与发展战略．文汇报， ２００５年５月 ３湛江市国民经济和社会发展“十一五”规划纲要 ４ 广东农垦糖、Ｉ 发展“十一五”规划
