李鐵男　李美娟　王俊

摘 要：中心支軸式噴灌機灌溉技術(shù)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)灌溉的一種模式，將中心支軸式噴灌灌水技術(shù)與玉米耕作技術(shù)、栽培技術(shù)、田間管理技術(shù)等集成，形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)集成模式，對于提高玉米綜合生產(chǎn)能力具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：中心支軸式噴灌機；玉米；灌溉制度；噴灌集成技術(shù)

中圖分類號 S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）03-04-145-03

Abstract：Center pivot sprinkler irrigation technology is a mode of modern agricultural irrigation，integrating the center pivot irrigation irrigation technology，corn cultivation，field management and harvesting technology，forming the integration model of corn center pivot irrigation comprehensive water-saving technology，has important practical significance for improving corn production capacity.

Key words：Center pivot irrigation system；Corn；Irrigation system；Sprinkler irrigation integration technology

玉米是黑龍江省第一大糧食作物，2013年全省玉米種植面積達(dá)728萬hm2。在玉米種植面積逐年增加的同時，玉米灌溉需水量也在大幅度增加。發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，提高玉米灌溉水資源利用率，是進(jìn)一步提高玉米綜合生產(chǎn)能力的保障。另外，全球氣候變暖也在加劇旱澇災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險[1]，對于黑龍江省玉米補充灌溉而言，發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)也能夠提高抵御自然災(zāi)害的能力。中心支軸式噴灌機是一種現(xiàn)代化高效節(jié)水灌溉，適合于平原地區(qū)大面積農(nóng)田灌溉的灌溉機械，在我國各地得到了迅速推廣[2-3]。與其它噴灌技術(shù)相比，中心支軸式噴灌具有自動化程度高、運行費用低、適應(yīng)性強、應(yīng)用效益高等諸多優(yōu)勢。將中心支軸式噴灌灌水技術(shù)與玉米生產(chǎn)的農(nóng)藝技術(shù)和農(nóng)業(yè)機械化技術(shù)密切結(jié)合，發(fā)揮相關(guān)技術(shù)的耦合效應(yīng)，形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)集成模式，對于提高玉米綜合生產(chǎn)能力具有重要的現(xiàn)實意義。當(dāng)前，國內(nèi)學(xué)者對中心支軸式噴灌機的研究多從水力學(xué)性能方面進(jìn)行試驗分析[4-7]，而對中心支軸式噴灌機的灌水技術(shù)及其與農(nóng)藝技術(shù)、農(nóng)機技術(shù)配套方面研究較少，白明照等人進(jìn)行了青貯玉米中心支軸式噴灌綜合給水技術(shù)集成模式研究和實例設(shè)計[8]，鄭和祥等人進(jìn)行了紫花苜蓿中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)集成模式研究和實例設(shè)計[9]，成果均對提高牧區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)水平起到重要作用。本文對中心支軸式噴灌灌水技術(shù)與玉米耕作栽培技術(shù)和田間管理技術(shù)等進(jìn)行集成研究，形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)集成模式，以期為提高玉米綜合生產(chǎn)能力提供技術(shù)支撐。

1 玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)集成原理

將中心支軸式噴灌技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)、農(nóng)機技術(shù)有機耦合，形成“玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)集成模式”。一個噴灌圈為一個灌溉單元，在一個灌溉單元內(nèi)，通過“統(tǒng)一整地、統(tǒng)一播種、統(tǒng)一灌水、統(tǒng)一施肥、統(tǒng)一田間管理”，實現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，達(dá)到綜合節(jié)水增產(chǎn)效益。試驗時，按照玉米生長需水規(guī)律與中心支軸式噴灌機使用技術(shù)規(guī)范（DB23/T 1499-2013）和噴灌工程技術(shù)規(guī)范（GB/T 50085），制定出中心支軸式噴灌條件下適宜的玉米灌溉制度，并將中心支軸式噴灌技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)和農(nóng)機技術(shù)進(jìn)行組合配套。

2 玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)集成模式

依托水利部“948項目”，在示范區(qū)建設(shè)玉米噴灌示范工程35.33hm2。示范區(qū)位于黑龍江省西南部，松嫩平原腹地，在大慶市讓胡路區(qū)紅驥牧場二聯(lián)轄區(qū)內(nèi)，東經(jīng)124°44′01″～125°19′24″，北緯45°50′57″～46°48′35″。屬中溫帶半濕潤、半干旱季風(fēng)氣候區(qū)。多年平均氣溫4.9℃，≥10℃的年均積溫2 914℃，無霜期141d。多年平均降水量420mm，年際變化大，年內(nèi)分配不均，7～9月份的降水量占全年降水量的70%。年均蒸發(fā)量624.15mm，蒸發(fā)量年內(nèi)分配不均，秋冬季蒸發(fā)量小，春夏季蒸發(fā)量大。區(qū)域內(nèi)無江無河，地勢低洼，處于封閉狀態(tài)，主要依靠地下水進(jìn)行灌溉。根據(jù)示范區(qū)玉米中心支軸式噴灌試驗示范，最終組裝配套形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)模式，包括玉米中心支軸式噴灌灌溉制度、玉米耕作與栽培技術(shù)、田間管理技術(shù)、收獲技術(shù)等。

2.1 灌溉制度 黑龍江省玉米全生育期為5月上旬至9月下旬，根據(jù)試驗區(qū)30a氣象資料得出中等水文年（75%）玉米生育期有效降水量為233mm。應(yīng)用彭曼公式計算得到的試驗示范區(qū)玉米全生育期作物需水量為509.8mm。根據(jù)水量平衡原理，在不考慮地下水補給和深層滲漏的情況下，得出玉米全生育期的灌溉需水量為258.9mm，具體各階段玉米需水量見表1。

灌溉時需按照玉米生長發(fā)育需水規(guī)律及土壤墑情進(jìn)行灌溉，每次灌水量與灌前土壤貯水量之和，不能超過土壤計劃層內(nèi)持水量的范圍。同時，根據(jù)土壤條件，選擇適宜的灌溉速率，將灌溉強度控制在土壤入滲強度之下，避免因灌溉速率太大，產(chǎn)生地表徑流。試驗區(qū)玉米中心支軸式噴灌灌溉制度見表2，玉米全生育期共灌水9次，灌水定額為260mm。為保證出苗率，播種后需進(jìn)行第一次灌水，灌水量為20mm；試驗區(qū)一般“十年九春旱”，苗期還需灌水一次，灌水量30mm；拔節(jié)期、大喇叭口期和抽雄期是玉米需水關(guān)鍵期，各個生育期分別灌水2次，灌水量為60mm；灌漿期進(jìn)行最后一次灌水，灌水量為30mm。

2.2 農(nóng)藝技術(shù)

2.2.1 施肥技術(shù) （1）結(jié)合整地（撒施或條施夾肥）施入底肥，用量為尿素347.4kg/hm2、磷酸二銨195.7kg/hm2、氯化鉀125kg/hm2、硫酸鋅15kg/hm2。（2）結(jié)合播種施入種肥，用量為磷酸二銨195.7kg/hm2、尿素47.4kg/hm2、氯化鉀125kg/hm2、鋅肥15kg/hm2。（3）拔節(jié)期時，結(jié)合灌水追施拔節(jié)肥尿素300kg/hm2。（4）大喇叭口期，結(jié)合灌水追施尿素200kg/hm2。

2.2.2 病蟲害防治 6月下旬，當(dāng)每100株螟蟲達(dá)到50頭時，每667m2用菊酯類農(nóng)藥20～30mL對水20～30kg進(jìn)行防治。當(dāng)每100株玉米螟卵超過30塊或每100株玉米螟達(dá)到80頭時，應(yīng)及時防治。于玉米螟卵始盛期（7月15～20日）在田間放赤眼蜂，7d后進(jìn)行2次放蜂。

2.2.3 除草技術(shù) 播種4～5d后，結(jié)合灌水，用乙草胺加2，4-D進(jìn)行化學(xué)機械封閉除草。

2.3 農(nóng)機技術(shù)

2.3.1 耕整地技術(shù) 實施以深松為基礎(chǔ)，松、翻、耙相結(jié)合的土壤耕作制。一般深松30～35cm，耕翻深度20～23cm，翻后耙耢，按種植要求的壟距及時起壟或夾肥起壟鎮(zhèn)壓。

2.3.2 播種技術(shù) 當(dāng)5～10cm耕層低溫穩(wěn)定通過7～8℃時搶墑播種。機械精量播種標(biāo)準(zhǔn)為行距65cm、株距22cm、播深5cm、覆土4～5cm、單粒點播。播種量為2～2.5kg/667m2。

2.3.3 中耕 玉米6葉期進(jìn)行第1次中耕，深松放寒，8～10葉期盆和追肥進(jìn)行第2次中耕封壟。

2.3.4 收獲技術(shù) 收獲時玉米籽粒含水率≥20%，玉米收獲應(yīng)以摘穗為目標(biāo)，在蠟熟末期后收獲為佳。常用的收獲機械種類有自走式玉米聯(lián)合收獲機、背負(fù)式玉米收割機。

2.3.5 注意事項 在進(jìn)行玉米中心支軸式噴灌機灌溉時，在灌溉季節(jié)前應(yīng)檢查噴灌機、水源井、電力配套等灌溉工程設(shè)備完好情況；噴灌機應(yīng)統(tǒng)一專人運行管理；灌溉時參考中等水文年節(jié)水高產(chǎn)灌溉制度，視不同水文年降雨與玉米長勢情況進(jìn)行適宜灌溉。結(jié)合灌水施肥，能有效提高肥效利用率。

3 結(jié)語

玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術(shù)在項目示范區(qū)得到了很好的應(yīng)用，通過在一個噴灌圈灌溉單元內(nèi)“統(tǒng)一整地、統(tǒng)一播種、統(tǒng)一灌水、統(tǒng)一施肥和統(tǒng)一田間管理”的規(guī)范化作業(yè)，綜合節(jié)水增產(chǎn)效益良好。為進(jìn)一步推進(jìn)中心支軸式噴灌機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，更好的發(fā)揮中心支軸式噴灌技術(shù)的優(yōu)勢，應(yīng)深入研究中心支軸式噴灌條件下的水肥耦合效應(yīng)。

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（責(zé)編：張宏民）