王家驥
(大石橋市湯池鎮(zhèn)農業(yè)技術推廣中心,遼寧 營口 115100)
玉米是遼寧省的主要糧食作物,種植面積占全省耕地面積的50%左右。然而,遼寧地區(qū)干旱少雨和缺少灌溉條件的旱作農田約有275萬hm2,尤其是遼西和遼北地區(qū)干旱較為嚴重,素有十年九旱的說法,亟需采取有效的節(jié)水灌溉措施來確保玉米生產。近年來,玉米節(jié)水灌溉覆膜播種技術在遼寧干旱地區(qū)逐漸得到推廣應用,取得了良好的效益。
膜下滴灌是將滴灌帶鋪設在膜下,灌溉水通過管道及毛管滴頭系統(tǒng)緩慢滴入膜下土壤中,使水滲入作物根部的一種節(jié)水灌溉模式。膜下滴灌綜合多種節(jié)水灌溉方法的優(yōu)點,通過單獨的灌溉系統(tǒng)使水分直接滴入作物根部,灌溉均勻,是最先進的節(jié)水灌溉技術之一。覆膜能使少量蒸發(fā)水在溫度升高后回落到作物根部,保墑保溫效果好,能提高水資源的利用率。
玉米節(jié)水灌溉覆膜播種技術將滴灌技術和覆膜種植技術有機地結合起來,一次完成播種、施肥、覆膜、鋪滴灌帶、噴除草劑等多項作業(yè)。此技術的作業(yè)效率高,作業(yè)成本低,能夠大大提高農業(yè)用水的利用效率,促進玉米產量增加。
膜下滴灌可使土壤毛細管保持通暢,土壤中的水不斷上升到地表。覆膜后,土壤與大氣隔開,減少水分蒸發(fā)。膜內水分以液——氣——液的方式循環(huán),使土壤表層保持濕潤。除少量自然降水通過苗孔滲入土壤外,大量降水滲入覆膜區(qū),被作物有效利用。
地膜吸收太陽輻射后使地溫升高,并阻隔土壤與大氣進行熱能交換,保溫效果好。灌溉水緩慢滴入膜下土壤,汽化熱損失少,溫度下降緩慢。據農業(yè)部門測算,地膜覆蓋可使玉米全生育期的積溫提高150~200℃。
地膜使地表免受降雨沖刷,土壤保持疏松狀態(tài),且養(yǎng)分損失?。煌寥劳笟庑院?,孔隙度增加,有利于作物根系的生長發(fā)育。同時,地膜覆蓋使土壤的含鹽量降低,玉米提前15 d成熟,且增產效果顯著。滴灌系統(tǒng)配有施肥罐,隨時可利用系統(tǒng)進行追肥,以滿足作物生長需要。
地膜和膜下水珠的反射作用,能夠增加基部葉片的光合作用,提高光合強度和光能利用率。據測定,玉米播種60 d后,覆膜玉米距地面50 cm處的光照強度占25%以上,而露地種植玉米僅為10%左右。
玉米膜下滴灌栽培技術體系融合了大壟雙行、地膜覆蓋、滴灌等技術,與機械化整地、科學施肥、合理密植、生物防治等先進技術配合使用,節(jié)水增產效果顯著。
目前,遼寧省大多數地區(qū)采用大壟雙行種植模式,即覆膜鋪管播種機在播種的同時,形成大壟雙行的栽培形式。
大壟雙行種植模式可以使種植密度增加10%~15%,改善群體環(huán)境,充分利用光、熱資源,有效提高玉米的產量。結合當地種植習慣,一般大壟寬100~120 cm,壟頂寬 70~80 cm,壟高 10~12 cm。 每條大壟上種2行,即小壟40~50 cm。
播種方式有膜上播種、膜下播種2種,詳見圖1。適于遼寧地區(qū)的作業(yè)機具有2BMJ系列氣吸式覆膜鋪帶播種機、2MB-1/2型覆膜鋪帶精量播種機、2BQDD-2型全膜覆蓋播種施肥機等。
圖1 播種方式及流程Figure 1 Seeding method and flow
3.2.1 膜上播種膜上播種的作業(yè)工藝流程為:整地(深松、滅茬、旋耕)——鋪滴灌帶——施肥——打藥——覆膜——播種。
利用玉米節(jié)水灌溉鋪管覆膜播種聯合作業(yè)機具一次完成噴灑除草劑、壟中鋪設滴灌管、條施化肥、壟上鋪設地膜、膜上播種、覆土、鎮(zhèn)壓等工序。在膜上按照株距要求打播種孔(孔深5 cm),播種后用濕土蓋嚴壓實,防止跑墑。
3.2.2 膜下播種 先播種后鋪帶、覆膜,種子播在膜下,出苗后再人工破孔放苗。
覆膜質量高,增溫保墑效果好,出苗較整齊,但遇高溫或放苗不及時會發(fā)生燙苗現象,宜適期早播。應保證苗眼處于膜下2~3 cm處,以防止地膜燙苗。
覆膜方式為全覆膜,寬度應滿足播種機作業(yè)要求。一般來說,遼寧地區(qū)應選用膜寬1 200~1 400 mm、厚0.008 mm的地膜,且地膜透光度不低于80%。
1)從節(jié)水方面來說,灌溉由管道輸水,輸水損失很小;滴灌基本上不產生深層滲漏和地表徑流,比普通地膜灌溉省水40%~60%,灌溉水利用系數可達95%以上。
2)從玉米產量來說,在早春冷涼、無霜期短、年積溫少、伏旱嚴重地區(qū)的應用此技術,可使玉米抗旱早熟,大幅度提高產量。一般來說,玉米膜下滴灌比露地玉米種植增產30%~70%。
3)從作業(yè)費用來說,此技術可減少作業(yè)環(huán)節(jié)1~2 個,節(jié)省玉米種子 22.5~45.0 kg/hm2,節(jié)約燃油 22.5 kg/hm2。
4)從經濟效益來說,玉米膜下滴灌與常規(guī)灌溉的投入與產出對比見表1。
表1 玉米膜下滴灌與常規(guī)灌溉產出對比Table 1 Comparison of maize yield between drip irrigation under film and conventional irrigation
由表1中的數據可知:與常規(guī)灌溉方式相比,膜下滴灌(1a 折舊)增加投入 408.35 元 /667 m2,但產量增加 350.00 元 /667 m2,致使產值增加 700.00 元 /667 m2,農民的凈收入增加291.65元/667 m2;膜下滴灌(2a 折舊)的投入僅增加 56.76 元/667 m2,但產量和產量分別增加 350.00 元/667 m2和 700 元 /667 m2,進而使農民的凈收入增加643.24元/667 m2。
此技術可以減少1~2個作業(yè)環(huán)節(jié),平均節(jié)約工時60 h/hm2。抽樣調查結果顯示,節(jié)省出來的勞動力至少有50%獲得效益。
此技術可節(jié)約灌溉用水30%~40%,降低燃油消耗,減輕拖拉機所排廢氣對環(huán)境的污染。試驗顯示,此技術還可使蚯蚓的數量增加1~2條/m2,改善土壤空隙度和耕地質量,生態(tài)效益顯著。
從農業(yè)節(jié)水和作物高產綜合考慮,玉米節(jié)水灌溉覆膜播種技術是一項既節(jié)水又增產的技術措施。其利用少量水使大面積耕地得到有效灌溉,能夠改善土壤性狀、加速作物生長發(fā)育進程,進而提高玉米產量,適合在遼寧地區(qū)大面積推廣應用。