遼西北半干旱地區(qū)玉米膜下滴灌技術(shù)優(yōu)勢及存在問題

靖凱+鄧林軍+侯志研+董智+李開宇+尤曉東+張旭

摘要：玉米膜下滴灌技術(shù)是確保玉米穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的有效措施。闡述玉米膜下滴灌技術(shù)的優(yōu)勢，分析在遼西北半干旱地區(qū)實施玉米膜下滴灌技術(shù)存在的主要問題，并提出相應(yīng)的對策，以期為該技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：玉米；膜下滴灌技術(shù)；優(yōu)勢；存在問題；半干旱地區(qū)

中圖分類號：S513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）03-0004-03

玉米是遼寧西北部地區(qū)的主要糧食作物，在全省糧食生產(chǎn)中占有重要地位。遼西北地區(qū)的主要自然災(zāi)害為干旱，春旱頻率為73.7%，伏旱頻率為33.0%，秋旱頻率為36.6%；此外還有風(fēng)災(zāi)和雹災(zāi)，每年6級以上大風(fēng)天數(shù)平均為71.3，8級以上大風(fēng)天數(shù)為31.2。從土地條件看，耕地土壤肥力不高，土壤有機(jī)質(zhì)含量僅為1.073%。

玉米膜下滴灌技術(shù)是遼西北地區(qū)近幾年的主要農(nóng)業(yè)推廣項目，該項技術(shù)的實施對于解決遼西北地區(qū)日益嚴(yán)重的生產(chǎn)形勢具有積極的作用。2009年以來，為配合遼寧省政府千萬畝灌溉節(jié)水農(nóng)業(yè)工程項目的進(jìn)行，遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所國家糧食豐產(chǎn)工程項目組，結(jié)合國家糧食豐產(chǎn)工程項目，在阜蒙縣大固本鎮(zhèn)實施玉米膜下滴灌高產(chǎn)栽培管理技術(shù)。經(jīng)過幾年的生產(chǎn)實踐，玉米膜下滴灌技術(shù)已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一項重要措施，尤其是在干旱年份，其特有的抗旱優(yōu)勢更能充分體現(xiàn)，增產(chǎn)效果顯著。實施該項技術(shù)可以使一些晚熟玉米品種在遼西北地區(qū)正常成熟，擴(kuò)大了玉米品種選擇范圍；同時，使玉米具有較強(qiáng)的抗旱能力，可以在干旱、半干旱地區(qū)發(fā)展，擴(kuò)大了玉米種植區(qū)域，促進(jìn)了糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 玉米膜下滴灌技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 改善玉米生長環(huán)境

1.1.1 提高地溫 地膜覆蓋的增溫作用十分明顯，這主要是由于地膜具有良好的透光而不透氣的特點，既能接收太陽光的輻射熱，又能阻止近地面的亂流或平流運動的熱消耗，膜下抑制水分蒸發(fā)，形成與地表間的小氣候。白天膜內(nèi)地溫高于裸地，夜間裸地地溫大量散失而膜內(nèi)形成水珠，隔絕了土壤與空氣的直接傳熱，使地溫呈平緩下降，從而起到增溫、保溫的作用。地膜覆蓋的增溫作用主要表現(xiàn)在玉米生育前期，據(jù)測定：苗期日增地溫3.9 ℃，拔節(jié)期日增地溫3.3 ℃，抽雄期日增地溫1.3 ℃。由于地膜覆蓋，多積累和保存了一定的地積溫總量，整個生育期可增積溫250～300 ℃。

1.1.2 保墑提墑 覆膜具有良好的保墑提墑、穩(wěn)定膜內(nèi)土壤水分效果，形成薄膜與土壤之間的水分液態(tài)循環(huán)，使耕層土壤水分明顯增加，提高了土壤含水率，確保玉米種子發(fā)芽、生長所需水分充足。

1.1.3 保證出苗率 實施玉米播種膜下滴灌，可以提高出苗率。在遼西北半干旱地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)春季干旱和夏季少雨的現(xiàn)象，造成玉米嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收。為了保證玉米正常播種出苗，通常采用坐水播種的作業(yè)方式，存在工作量大和人工費高的問題，而膜下滴灌技術(shù)能很好地解決這一難題。

1.1.4 改善土壤物理性狀 覆膜后可減少人或機(jī)械的耕作次數(shù)，使土壤基本結(jié)構(gòu)保持良好。同時還可增加土壤孔隙度，降低土壤容重。田間調(diào)查表明，覆膜玉米比裸地玉米的土壤容重降低0.010～0.090 g/cm3，孔隙度提高1.7%～3.4%。

1.1.5 防除雜草，減少病蟲害 由于膜內(nèi)溫度較高，雜草幼苗接觸到薄膜時容易被膜灼傷，導(dǎo)致雜草葉變黃、葉片卷縮甚至死亡。覆膜也可減輕苗期害蟲危害，尤其是地下蟲害的發(fā)生。

1.2 促進(jìn)玉米生長發(fā)育

1.2.1 促進(jìn)玉米根系的生長 覆膜可使膜內(nèi)土壤溫度升高、水分含量提高、土壤物理結(jié)構(gòu)得到改善，從而提高玉米根系的生長能力。

1.2.2 促進(jìn)地上部莖葉的生長 覆膜改善了土壤的結(jié)構(gòu)及物理性狀，促使玉米根系發(fā)達(dá)，吸收水分和養(yǎng)分的能力增強(qiáng)。田間調(diào)查表明，覆膜玉米比裸地玉米的葉面積增加40%左右，有利于植株光合作用，從而促進(jìn)玉米地上莖葉的生長。

1.2.3 加快玉米生長進(jìn)程 地膜覆蓋可提高膜下地溫、改善土壤結(jié)構(gòu)、加快玉米生長發(fā)育進(jìn)程，主要表現(xiàn)在提前出苗、提前吐絲、提前灌漿及提前成熟等方面。同時，可改善玉米品質(zhì)，表現(xiàn)為乳熟后期玉米苞皮微黃、籽粒堅硬，而秸稈仍為綠色，是真正的活稈成熟，據(jù)此可選擇比當(dāng)?shù)厣谕硎斓挠衩灼贩N。覆膜后增加的地積溫可充分滿足玉米產(chǎn)量形成所需要的熱量，因而獲得高產(chǎn)。秋后取樣考種調(diào)查表明，在同一地塊、相同管理條件下，膜下滴灌地塊的玉米百粒質(zhì)量比裸地玉米高出3 g左右。

2 遼西北地區(qū)玉米地膜下滴灌技術(shù)實施過程中存在的問題

2.1 農(nóng)機(jī)具配套不完善

目前遼西北地區(qū)玉米膜下滴灌播種作業(yè)使用的是瓦房店市明運農(nóng)機(jī)有限公司生產(chǎn)的2BMJ-2型播種機(jī)，該機(jī)具采用的是氣吸式裝置，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整部位多，零部件易損壞；同時，要求整地質(zhì)量高，地表不能有秸稈，旋耕深度在15 cm以上，如達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)就會影響覆土效果，需要進(jìn)行二次旋耕；覆膜覆土?xí)r，膜孔和苗垵容易串位，造成引苗期費工、費時。由于春播時作業(yè)機(jī)手培訓(xùn)時間短，難以全面掌握播種覆膜技術(shù)，操作時容易造成漏播、形成缺苗。建議改良該項技術(shù)的配套作業(yè)機(jī)具，以提高效率，降低生產(chǎn)成本。

2.2 容易形成早衰

玉米實施膜下滴灌后，能改變作物生長的小生態(tài)環(huán)境，從而使作物生長發(fā)育發(fā)生相應(yīng)的變化，促使早出苗、早發(fā)苗。這樣造成玉米植株根系淺，根多數(shù)集中在近表土層，吸收水肥的面積縮小，但營養(yǎng)體變大、蒸騰量增加，會因缺水缺肥而發(fā)生早衰，尤其是在底墑不足的砂土地上發(fā)生更為嚴(yán)重。

2.3 容易形成空稈

導(dǎo)致空稈的原因有：覆膜播種時單位面積留苗數(shù)多，密度過高；在選種工作中未選用籽粒飽滿、大小均勻的種子進(jìn)行播種；早衰也會產(chǎn)生空稈。

2.4 容易造成倒伏

由于地膜覆蓋減少了農(nóng)機(jī)具和人畜踐踏，避免了風(fēng)雨直接沖擊造成的土壤板結(jié)，因而能保持土壤疏松，但疏松的土壤也容易導(dǎo)致倒伏。倒伏不僅會造成莖葉相壓，減少光合作用，還會促使被壓葉片早衰，嚴(yán)重影響玉米植株對水肥的吸收，導(dǎo)致減產(chǎn)。

2.5 風(fēng)沙侵蝕影響膜下滴灌設(shè)施

遼西北地區(qū)春季風(fēng)沙大。玉米膜下滴灌播種技術(shù)對天氣的要求比較嚴(yán)格，4級以上的大風(fēng)天氣只能順風(fēng)作業(yè)，5級以上大風(fēng)天氣不適宜作業(yè)。而玉米膜下滴灌播種期一般在5月5—20日之間，這期間4級以上大風(fēng)天氣的概率約為80%，對膜下滴灌設(shè)施的破壞力是巨大的。因此覆膜后的人工壓膜、維護(hù)滴灌設(shè)施尤為重要。

2.6 殘膜的危害

2.6.1 殘膜回收難度大 地膜作為石油化工產(chǎn)品，其自身不能在短期內(nèi)分解。目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中尚未發(fā)現(xiàn)可用以替代的價廉環(huán)保農(nóng)膜。人工清揀殘膜的成本很高，一般拾揀干凈667 m2的殘膜需要180元，而覆膜玉米667 m2可增加產(chǎn)量100～150 kg，與人工費用相當(dāng)，因此有些農(nóng)戶就放棄了覆膜玉米。機(jī)械清理殘膜技術(shù)落后，現(xiàn)有的清膜機(jī)械作業(yè)效果不理想、清理不徹底，造成當(dāng)前殘膜污染嚴(yán)重。

2.6.2 殘膜危害農(nóng)作物 殘膜破壞了土壤結(jié)構(gòu)，影響微生物轉(zhuǎn)化，隔絕土壤毛細(xì)管，造成地力下降。播種時，種子無法正常著床，肥料無法與土壤充分接觸，最終造成產(chǎn)量下降。

2.6.3 農(nóng)用地膜標(biāo)準(zhǔn)低 目前我國農(nóng)用地膜的使用標(biāo)準(zhǔn)是1992年制定的，要求聚乙烯地膜的厚度不應(yīng)低于0.008 mm，而這個標(biāo)準(zhǔn)只有日本地膜標(biāo)準(zhǔn)厚度的57%。國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上經(jīng)常使用的地膜厚度多為0.004～0.006 mm，農(nóng)作物收獲后殘膜不易清揀；而國外使用的地膜厚度多為0.016～0.020 mm，這個厚度的殘膜比較容易揀拾。

3 結(jié)語

玉米膜下滴灌栽培技術(shù)在遼西北地區(qū)實施幾年來，大幅度提高了當(dāng)?shù)赜衩桩a(chǎn)量，讓農(nóng)戶實實在在地感受到了玉米膜下滴灌栽培技術(shù)的正效應(yīng)，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增產(chǎn)和農(nóng)民增收。但玉米膜下滴灌造成特殊小生態(tài)環(huán)境條件也帶來了不利影響，在應(yīng)用膜下滴灌栽培技術(shù)時必須揚長避短，注意栽培技術(shù)配套，妥善解決玉米早衰、空稈和倒伏等問題，同時重點解決農(nóng)機(jī)具配套與機(jī)手培訓(xùn)問題，以有效地實現(xiàn)膜下滴灌玉米的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。