塑料薄膜地面覆蓋，簡稱地膜覆蓋，是利用厚度為0．01～0．02毫米聚乙烯或聚氯乙烯薄膜覆蓋于地表面或近地面表層的一種栽培方式。它是當(dāng)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中比較簡單有效的節(jié)水、增產(chǎn)措施。已被很多國家廣泛應(yīng)用。如日本在20世紀(jì)50年代已開始應(yīng)用。法國、意大利、美國、前蘇聯(lián)20世紀(jì)60年代開始應(yīng)用，我國20世紀(jì)70年代初期，利用大棚的廢舊薄膜覆蓋畦面，1987年學(xué)習(xí)日本地膜栽培技術(shù)后，相繼開始用特制的地膜進(jìn)行大面積的覆蓋。到1995年全國地膜覆蓋面積已接近300萬公頃，覆蓋的作物除蔬菜外，尚有農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物及果林苗木等。由于覆蓋增產(chǎn)的效益顯著，因此除早春覆蓋外，夏、秋季節(jié)也進(jìn)行覆蓋。已形成多種覆蓋方式，并且，保護(hù)地中為了減少環(huán)境濕度，也不斷地應(yīng)用地膜覆蓋技術(shù)。

    （一）地膜的覆蓋方式

    1．平畦覆蓋在保護(hù)地上短期原菜田栽培畦覆蓋地膜，可以是臨時性覆蓋，或長期覆蓋。平畦的畦寬一般為1．2～1．65米，根據(jù)膜寬畦寬可采用單畦或聯(lián)畦覆蓋。平畦覆蓋便于灌水，初期增溫效果較好，隨著灌水后淤泥的增多到后期有降溫作用。   

    2．高壟覆蓋保護(hù)地菜地經(jīng)施肥平整后，按壟定45～60厘米、高10厘米左右整壟，壟面上覆蓋地膜，每壟栽培1～2行作物。其增溫效果一般比平畦高1～2℃。   

    3．高畦覆蓋與主壟相同，與畦面方向平行，分為窄畦與寬畦兩種。窄畦寬度為0．6～1．0米，寬畦1．2～1．65米�？刹捎脝纹杌螂p畦覆膜。

    4．溝畦覆蓋俗稱天膜。把栽培畦做成溝，將幼苗定植于溝內(nèi)，然后覆蓋上地膜。幼苗在地膜下生長，待植株長高碰到地膜后，開放苗孔，待植株長出膜再把地膜劃破，落地成為地膜，即所謂"先蓋天后蓋地"。如此覆蓋可比地膜覆蓋者提早3～5天定植，有利幼苗生長。南京地區(qū)先用地膜以小棍撐地膜，膜下栽冬瓜，覆蓋15～20天，躲過晚霜，為了防止燒苗，待天暖后將膜劃破，就地蓋在瓜壟上，成為地膜，如此可提早十多天定植。西北地區(qū)，把栽培畦做成溝畦，即每間隔2～5米開出一條寬60～80厘米、深40厘米的傾面溝，溝的兩側(cè)覆蓋70厘米寬的地膜，于地膜的中央種植西、甜瓜。

    地膜覆蓋的方式，應(yīng)根據(jù)蔬菜的種類、栽培時期與方式的不同，確定畦形和覆蓋方式。采用膜上灌溉時，宜縮小畦面，加寬畦溝，便于灌水。膜下滴灌可加寬畦面，加大畦的高度。畦面越高增溫效果越明顯。但在北方地區(qū)，不宜做成過高、過寬的畦面，否則因干旱缺水，影響早熟或造成減產(chǎn)。由于地膜覆蓋后改變原有地面土壤特性，田間灌水技術(shù)也應(yīng)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。因此，地膜覆蓋條件下，保護(hù)地作物的灌水方法主要有損膜畦溝灌法、膜側(cè)溝灌法、膜上灌溉方法和膜下灌溉方法等多種方法，以下簡單敘述各方法的適用條件和要求。   

    （二）地膜覆蓋灌水法的形式及其特征 各種形式的地膜覆蓋灌水方法都有各自的特征和使用范圍。

    1．膜側(cè)溝灌方法地膜覆蓋的傳統(tǒng)灌溉方法是膜側(cè)溝灌方法，如圖3－17所示。膜側(cè)溝灌是指在灌水溝壟背覆蓋，灌溉水流在膜倒灌水溝中流動，并通過膜側(cè)入滲到作物根區(qū)土壤內(nèi)。膜側(cè)溝灌法灌水技術(shù)要素與傳統(tǒng)的溝灌法相同。這種灌水方法適合于壟背窄膜覆蓋，一般膜寬70～90厘米。膜側(cè)溝灌方法主要用于條播作物和蔬菜。該方法雖說能增加壟背部位種植作物根系的土壤溫度和濕度，但灌水均勻度和田間水有效利用率與傳統(tǒng)溝灌法基本相同，沒有多大改進(jìn)，且裸溝土壤水分蒸發(fā)量較大。

    2．膜上灌溉方法膜上灌溉方法是在地膜栽培的基礎(chǔ)上，將原來在灌水溝壟背上鋪膜改為在灌水溝（畦）內(nèi)鋪膜，其灌溉水流在膜上流動，并通過膜孔（作物放苗孔或?qū)Ｓ霉嗨�孔）或膜縫入滲到作物根部土壤中的灌水方法。與傳統(tǒng)的地面溝（畦）灌水方法相比，膜上灌溉方法不僅改善了作物生長的微生態(tài)環(huán)境，增加了土壤溫度，減少了作物顆間土壤蒸發(fā)和深層滲漏，不會造成地面板結(jié)和土壤沖刷，而且還可以大大提高灌水的均勻度和田間水有效利用率，達(dá)到作物節(jié)水增產(chǎn)和提高品質(zhì)的目的。

    膜上灌溉方法主要有以下幾種形式：

    （1）打埂膜上灌打埂膜上灌方法是在地表筑起5～8厘米厚的土層或畦田側(cè)向構(gòu)筑成高20～30厘米的畦埂；其畦田寬0．9～3．5米，膜寬0．7～1．8米。根據(jù)作物栽培的需要，鋪膜形式可分為單膜或雙膜。對于雙膜，膜間中間或膜兩邊各留10厘米寬的滲水帶，如圖3－18所示。這種膜上灌的形式，畦面低于原田面，灌溉時水不易外溢和穿透畦埂，放入膜流量可加大到5升／秒以上。膜縫滲水帶可以補充供水不足。目前這種膜上灌形式應(yīng)用較多，主要用在保護(hù)地中密植作物雙膜或?qū)捘さ哪て韫喔�，要求田面平整程度較高，以增加橫向和縱向的灌水均勻度。   

    （2）膜孔灌溉膜孔灌溉分為膜孔溝灌和膜孔畦灌兩種。膜孔灌溉也稱膜孔滲灌，是指灌溉水流在膜上流動，通過膜孔（作物放苗孔或?qū)Ｓ霉嗨�孔）滲入到作物根部土壤中的灌水方法。該灌水方法無膜縫和膜側(cè)旁滲。

    膜孔畦灌法的地膜兩側(cè)必須翹起5厘米高，并嵌入土埂中。膜畦寬度根據(jù)地膜和種植作物的要求確定，雙行種植一般采用寬70～90厘米的地膜；3行或4行種植一般采用180厘米寬的地膜。作物需水完全依靠放苗孔和增加的滲水孔供給，入膜流量為1～3升／秒。該灌水方法增加了灌水均勻度，節(jié)水效果好。膜孔畦灌一般適用于芹菜等保護(hù)地作物。

    膜孔溝灌法是將地膜鋪在溝底，作物種植在壟上，水流通過溝中地膜上的專門灌水孔滲入到土壤中，再通過毛細(xì)管作用浸潤作物根系附近的土壤。這種方法對隨水傳播的病害有一定的防治作用。膜孔溝灌法特別適用于甜瓜、西瓜、辣椒等易受水、土傳染病害威脅的保護(hù)地作物。果樹、葡萄和葫蘆等作物可以種植在溝坡上，水流可以通過種在溝坡上的苗孔浸潤到土壤中。灌水溝規(guī)格依作物而異，蔬菜一般溝深30～40厘米，溝距80～120厘米；西瓜和甜瓜的溝深為40～50厘米，上口寬80～100厘米，溝距350～400厘米。專用灌水孔可根據(jù)土質(zhì)不同打單排孔或雙排孔，對輕質(zhì)土壤，地膜打雙排孔；重質(zhì)土壤，地膜打單排孔。孔徑和孔距根據(jù)作物灌水量等確定。根據(jù)試驗，對輕壤土、壤土孔徑以5毫米，孔距為20厘米的單排孔為宜。對蔬菜作物入溝流量以1～1．5升／秒為宜。甜瓜和辣椒作物嚴(yán)禁在高溫季節(jié)和中午高溫期間灌水或灌滿溝水，以防病害發(fā)生。   

    （3）膜縫灌膜縫灌法有膜縫溝灌、膜縫（孔）畦灌和細(xì)流膜縫灌等幾種形式。膜縫溝灌是對膜側(cè)溝灌進(jìn)行改進(jìn)，將地膜鋪在溝坡上，溝底兩膜交會處留有2～4厘米的窄縫，通過放苗孔和膜縫向作物供水。膜縫溝灌的溝長為50米左右。這種方法減少了壟背雜草和土壤水分的蒸發(fā)，多用于蔬菜，其節(jié)水增產(chǎn)效果都很好。

    膜縫孔畦灌是指兩膜寬的畦灌，就是在畦田田面上鋪兩幅地膜，畦田寬度為稍大于2倍的地膜寬度，兩幅地膜間留有2～4厘米的窄縫，如圖3－20所示。水流在膜上流動，通過膜縫和放苗孔向作物供水。入膜流量為3～5升／秒，畦長以30～50米為宜，要求土地平整。  

    細(xì)流膜縫灌是利用第一次灌水前追肥的機會，將作物行間地膜輕輕劃破，形成一條膜縫，并將膜縫壓成一條U形小溝。灌水時將水放入U形小溝內(nèi)，水在溝中流動，同時滲入到土中，浸潤作物，達(dá)到灌溉的目的。它類似膜縫溝灌，但入溝流量很小，一般流量控制在0.5升／秒為宜，所以它又類似細(xì)流溝灌。細(xì)流膜縫溝灌適用于地形坡度大于0．01或土壤較黏重的保護(hù)地中。

    （4）溫室涌流膜孔溝灌溫室涌流膜孔溝灌系統(tǒng)是由蓄水池、倒虹吸控制裝置、多孔出流配水管和膜孔溝灌組成的半自動化溫室灌溉系統(tǒng)。其原理是灌溉小水流由進(jìn)水口（一般是自來水）流到蓄水池中，當(dāng)蓄水池的水面超過倒虹吸管時，倒虹吸管自動將蓄水池的水流輸送到多孔出流配水管中，水流再通過多孔出流配水管均勻流到溫室膜孔溝灌的每條灌水溝中。該系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行間歇灌溉，而且還可以進(jìn)行施肥灌溉和溫水灌溉，以提高地溫和減少溫室的空氣濕度。并促進(jìn)提高作物產(chǎn)量和防治病害的發(fā)生。該系統(tǒng)主要用于溫室條播作物和花卉的灌溉，并可以用于基質(zhì)無土栽培的營養(yǎng)液灌溉上。

    3．膜下灌溉方法采用地膜覆蓋是抑制地面蒸發(fā)、降低保護(hù)地環(huán)境溫度的有效措施。在可能的情況下，應(yīng)盡量加大棚室蔬菜的地膜覆蓋。在深秋、冬季和早春，為了保證保護(hù)地環(huán)境具有適宜于作物生長的溫、濕度條件，在控制灌溉水量和水溫的同時，常采用膜下溝灌和膜下滴灌。

    （1）膜下滴灌為了減少保護(hù)地作物棵間蒸發(fā)，降低壞境濕度和盡量減少由于排濕和灌溉帶來的降溫作用，使保護(hù)地環(huán)境具有適宜的溫、濕度條件和土壤具有良好的通透性，常采用膜下滴灌對作物進(jìn)行灌溉。

    膜下滴灌法是將滴灌管覆蓋在膜下，利用滴灌灌水器出流濕潤作物根區(qū)土壤的一種灌水方法。該方法主要適宜于對溫、濕度條件要求較高的保護(hù)地作物的灌溉，如黃瓜、番茄、西芹等。其技術(shù)要素確定同第四章滴灌技術(shù)。

    （2）膜下溝灌是將地膜覆蓋在灌水溝上，灌溉水流在膜下灌水溝中流動，以減少土壤水分蒸發(fā)。其入溝流量、灌水技術(shù)要素、田間水有效利用率和灌水均勻度與傳統(tǒng)的溝灌相同。

    保護(hù)地中采用該方法可以減少室內(nèi)的空氣濕度，減少和防治病害的發(fā)生，減少土壤棵間蒸發(fā)，提高水的利用效率。該方法主要適用于耐濕性較差的保護(hù)地作物。

      （三）膜上灌水法的節(jié)水增產(chǎn)作用

    地膜覆蓋灌水法的實質(zhì)是在地膜覆蓋栽培技術(shù)基礎(chǔ)上，不再另外增加投資，而利用地膜防滲并輸送灌溉水流，同時又通過放苗孔，專門灌水孔或地膜幅間的窄縫等向土壤內(nèi)滲水，以適時適量地供給作物所需要的水量，從而達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的目的。

    如前所述，在地膜覆蓋灌水法中，目前推廣應(yīng)用最普遍的類型是膜上灌水方法，尤其是膜孔溝灌法和膜孔畦灌法，其節(jié)水增產(chǎn)效果更為顯著。

    膜上灌水法的突出作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

    1．節(jié)水效果突出根據(jù)對膜孔灌法的試驗研究及對其他膜上灌方法的調(diào)查分析，其與傳統(tǒng)的地面溝（畦）灌法相比較，一般可節(jié)水30％～50％，最高可達(dá)70％，節(jié)水效果顯著。膜上灌法之所以能節(jié)約灌溉水量，其原因主要是：膜上灌法的灌溉水是通過膜孔或膜縫滲入作物根系區(qū)土壤內(nèi)的。因此，它的濕潤范圍僅局限在根系區(qū)域，其他部位仍處于原土壤水分狀態(tài)。據(jù)測定，膜上灌法的施水面積（為局部濕潤灌溉）一般僅為傳統(tǒng)為（畦）灌法灌水面積（為全部濕潤灌溉）的2％～3％。這樣，灌溉水就被作物充分而有效地利用，所以水的利用率相當(dāng)高。

    由于膜上灌法水流是在膜上流動，于是就降低了溝（畦）田面上的糙率，促使膜上水流推進(jìn)速度加快從而減少了深層滲漏水量；鋪膜還完全阻止了作物植株之間的土壤蒸發(fā)損失，增強了土壤的保墑作用。所以，膜上灌法比傳統(tǒng)溝（畦）灌法及膜側(cè)為灌法田間水有效利用率高，在同樣自然條件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件下，作物的灌水定額和灌溉定額都有較大的減少。

    2．灌水質(zhì)量提高根據(jù)試驗與調(diào)查研究，膜上灌法與傳統(tǒng)溝（畦）灌法相比較。其灌水質(zhì)量的提高主要表現(xiàn)在以下三方面：

    （1）在灌水均勻度方面膜上灌不僅可以提高地膜覆蓋沿溝（畦）長度方向的灌水均勻度和濕潤土壤的均勻度，同時也可以提高地膜溝（畦）橫斷面方向上的灌水均勻度和濕潤土壤的均勻度。這是因為膜上灌可以通過增開或封堵灌水孔的方法來消除溝（畦）首尾或其他部位處進(jìn)水量的大小，以調(diào)整和控制灌水孔數(shù)目對灌水均勻度的影響。

    （2）在土壤結(jié)構(gòu)方面由于膜上灌法水流是在地膜上流動或存蓄，因此不會沖刷膜下土壤表面，也不會破壞土壤結(jié)構(gòu)；而通過放苗孔和灌水孔向土壤內(nèi)滲水，又可以保持土壤疏松，不致使土壤產(chǎn)生板結(jié)。據(jù)觀測，膜上灌灌水4次后測得的土壤干容重為1．49克／厘米3，比第一次灌水前測得的土壤干容重1．41克／厘米3僅增加不到6％，而傳統(tǒng)地面溝（畦）灌溉后土壤干容重達(dá)到1．6克／厘米3，比灌水前增加了14％。

    3．作物生態(tài)環(huán)境得到改善地膜覆蓋栽培技術(shù)與膜上灌灌水方法相結(jié)合，改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)和耕作方式，也改善了田間土壤水、肥、氣、熱等土壤肥力狀況的作物生態(tài)環(huán)境。

    膜上灌水法對作物生態(tài)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為地膜的增濕、增熱效應(yīng)。由于作物生育期內(nèi)田面均被地膜覆蓋，膜下土壤白天積蓄熱量，晚上則散熱較少，而膜下的土壤水分又增大了土壤的熱容量。因此，導(dǎo)致地溫提高而且還相當(dāng)穩(wěn)定。據(jù)觀測，膜上灌水法可以使作物苗期地溫平均提高1～1．5℃，作物全生育期的土壤積溫也有增加，從而促進(jìn)了作物根系對養(yǎng)分的吸收和作物的生長發(fā)育，并使作物提前成熟。一般糧棉等大田作物可提前7～15天成熟，蔬菜可提前上市，如辣椒可提前20天左右上市。

    此外，膜上灌水法不會沖刷表土，又減少了深層滲漏，從而就可以大大減少土壤肥料的流失。再加上土壤結(jié)構(gòu)疏松，保持有良好的土壤通氣性。因此，膜上灌水法為提高土壤肥力創(chuàng)造了有利條件。

    4．增產(chǎn)效益顯著由于膜上灌水法通過膜孔（縫）等可以依據(jù)作物需水規(guī)律，適時適量地進(jìn)行灌水，為土壤提供了適宜的土壤水分條件，并改善了作物的水、肥、氣、熱的供應(yīng)和生態(tài)環(huán)境，從而促使作物出苗率高、根系發(fā)育健壯、生長發(fā)育良好。新疆烏魯木齊灌溉站膜上灌啤酒花單產(chǎn)12555千克／公頃，比大田增產(chǎn)330千克。新疆烏魯木齊縣安寧渠灌區(qū)膜上灌蔬菜比常規(guī)灌溉增產(chǎn)豆角3000千克／公頃以上，辣椒增產(chǎn)達(dá)15000千克／公頃以上。

    （四）膜孔灌溉技術(shù)要素的確定及應(yīng)用中需要注意的問題

    1．膜孔灌溉技術(shù)要素的確定目前地膜覆蓋灌溉多采用膜孔溝（畦）灌的形式。膜孔溝（畦）灌屬于局部浸潤灌溉。為保證作物根系區(qū)土層中具有足夠的滲水量，以滿足作物生長對水分的需要，就必須根據(jù)不同的地形坡度和土質(zhì)等因素來確定膜孔灌溉的技術(shù)要素。膜孔灌溉的技術(shù)要素主要有入膜流量、改水成數(shù)、開孔率、膜孔布置形式和灌水歷時。

    膜孔灌溉的入膜流量就是在單位時間內(nèi)進(jìn)入膜溝或膜畦首端的水量，常以升／秒為單位。入膜流量的大小主要根據(jù)溝（畦）寬度、土壤質(zhì)地、地面坡度和單位長度膜孔入滲強度的大小等確定。一般應(yīng)根據(jù)田間不同入膜流量的水流行進(jìn)過程實測灌水均勻度和田間水有效利用率等，來確定最佳入溝（畦）流量。

     膜孔溝（畦）灌的灌水質(zhì)量主要用灌水均勻度和田間水有效利用率進(jìn)行評價。由于膜孔溝（畦）灌的水流是通過膜孔滲入到作物根部的土壤中，與傳統(tǒng)溝（畦）灌相比，降低了土壤的入滲強度和地面糙率，使水流的行進(jìn)流速增加，減少了深層滲漏損失。根據(jù)試驗研究表明，地面糙率系數(shù)隨單位面積的孔口面積（開孔率）的減少而減少。在地面坡度和灌水流量一定的情況下，膜孔溝（畦）灌的灌水均勻度隨開孔率的減小而增加。在日光溫室或棚室等保護(hù)地中，作物種植方向垂直于長度方向時，田間水有效利用率可大大提高，孔口處覆土和不覆土，對孔口入滲也有很大影響。因此，在膜孔溝（畦）灌時要考慮膜孔的開孔率和膜孔覆土與木覆土?xí)r灌溉入滲的影響。

    2．膜孔灌溉推廣應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個問題膜孔灌溉應(yīng)注意的幾個問題主要有：

    ①膜孔溝（畦）灌屬局部灌溉。由于入滲強度的降低，灌溉時要特別注意滿足灌水定額的要求。

    ②由于膜孔灌溉減少了土壤棵間蒸發(fā)，因此不能采用傳統(tǒng)的灌溉制度，應(yīng)根據(jù)實際含水率，確定節(jié)水型的優(yōu)化灌溉制度。

    ③膜孔灌溉改變了一些傳統(tǒng)的作物栽培技術(shù)措施，因此要采取合理的施肥措施，以解決作物后期的需肥問題。

    ④要注意殘膜對土壤及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染，在作物收割后應(yīng)盡量回收殘膜，或在作物灌一兩水后揭膜。

    ⑤目前農(nóng)戶灌溉配水，多為大水定時灌溉法，一渠水限定時間灌完一戶的田地，農(nóng)戶在指定的時間內(nèi)，都力爭多灌些。而膜孔灌溉是小水滲灌，滲水時間短則不能浸潤足夠的土壤。因此，需要繼續(xù)試驗研究適合當(dāng)?shù)氐哪た坠喔扰渌�制度�?/p>

    ⑥膜孔寬畦灌時，要注意田面橫向應(yīng)平整和縱向比降要均勻，這樣才能提高膜孔灌溉質(zhì)量。

    ⑦有關(guān)膜孔灌溉技術(shù)參數(shù)和栽培方式主要是在新疆自然條件下總結(jié)出的一些經(jīng)驗，各地在推廣應(yīng)用時，應(yīng)研究和總結(jié)出適合當(dāng)?shù)貙嶋H情況的膜孔灌溉栽培方式和灌水技術(shù)要素，使這一節(jié)水灌溉新技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。