玉米節(jié)水灌溉技術及其研究進展

衛(wèi)志剛，菅志亮，周 俊，張曉蒙，邊學忠

（巴彥淖爾市農牧業(yè)科學研究院，內蒙古 巴彥淖爾 015000）

玉米節(jié)水灌溉技術及其研究進展

衛(wèi)志剛，菅志亮，周 俊，張曉蒙，邊學忠

（巴彥淖爾市農牧業(yè)科學研究院，內蒙古 巴彥淖爾 015000）

介紹了玉米節(jié)水灌溉的相關概念、技術要點及研究進展，以為內蒙古的玉米種植提供一定的參考價值。

玉米；節(jié)水灌溉；技術

近幾年，我國的氣候反常，經常區(qū)域性地出現大范圍的干旱和洪澇等災害，嚴重影響我國經濟作物的生產，發(fā)展農作物灌溉技術和排水技術是農業(yè)研究者需要著手解決的事情。當前的節(jié)水方式十分多樣，節(jié)水設備也隨之更加科學化和高效化。只有不斷進行技術性的探究，從植物內外兩方面研究，才能使節(jié)水灌溉技術更加成熟。內蒙古地勢比較平坦，溝灌、波浪灌溉等方式均可適用。

1 玉米節(jié)水灌溉的相關概念

1.1 節(jié)水灌溉的必要性

玉米營養(yǎng)價值大，常被用來食用和作為工業(yè)原料，是我國的主要糧食作物之一，在全國各地有著廣泛的種植。由于玉米葉子眾多、植株龐大，生長期在高溫時期，所以玉米種植需要充足的水分供應。近些年來，由于氣候的變化和水資源的缺乏，我國的農業(yè)用水越來越緊張，提高節(jié)水灌溉的技術和應用水平將是農業(yè)研究的重要課題之一。玉米節(jié)水灌溉不同于傳統的大水灌溉，它在科學合理地滿足水供應的同時，能夠節(jié)省灌溉總量，保證作物正常生長。尤其在我國北方內蒙古地區(qū)，節(jié)水灌溉是被廣泛使用的灌溉技術。

1.2 節(jié)水灌溉的優(yōu)勢

節(jié)水灌溉可以有效避免地表鹽堿化，減少干物質的流失。造成地表鹽堿化的原因是灌溉方法使用不當，大水灌溉很容易造成地下水位上漲，使深層下的礦物質上升，地下的鹽分也隨之上升到地表。如果沒有排水措施，就會一直停留在地表，造成地表鹽堿化，影響作物生產，恰當的灌水能夠有效避免地下水位上漲的情況。干物質是指水分和土壤中存在的有機物，在化學上一般是水分消失后殘留的固態(tài)物質。地表中的干物質往往會因為大水灌溉而流失，所以節(jié)水灌溉在節(jié)約用水的同時還能夠保護土質[1]。

2 玉米節(jié)水灌溉的技術

2.1 畦灌

畦灌就是溝灌，利用田間建成的縱橫交錯的渠溝進行灌溉，植物的根系從壟溝中取水。這種灌溉方法一般被用于窄行距的密植作物。畦灌能夠避免大面積蒸騰造成水分流失，有效地節(jié)省作物用水，在玉米、小麥等作物種植中十分常見，一般的農作物種植都會進行壟溝構筑。

2.2 波涌灌

波涌灌是間接性灌水，利用波涌閥、控制器等設備裝置到達周期性的自動灌水模式，造成波涌，利用波涌的沖力加快灌水的進度。它不同于傳統的一次灌溉到田尾端的方式，而是分段推進式的灌溉，利用前者的灌溉使土面形成致密層，后一輪的水流就會很快地向前推進。因此在減少深層滲透的同時，減少了灌溉的頭尾時間差，波涌灌溉可以節(jié)省大約30%的水量。

2.3 噴灌

噴灌在園林和綠化灌溉中十分常見，利用高壓設備造成噴霧的效果，全范圍地進行小水量灌溉。其優(yōu)點是適用于任何地形，在斜坡等地勢不平坦的地方具有獨特的優(yōu)勢。另外，在進行灌溉時可以事先在水源中配好肥料或者藥物，這樣既可以均勻施肥施藥，還高度節(jié)省了勞動量。缺點就是不適宜大范圍的田間灌溉，因為大范圍的作物會使用太多的設備，從而造成經濟效益的損失。而且這種灌溉在玉米種植中只適用在幼苗時期。當玉米長高后，就會阻擋灌溉方向，無法形成均勻灌溉。

2.4 滴灌

滴灌是最節(jié)約用水的灌溉方式，但是裝置比較麻煩。首先將縱橫交錯的帶有間隔小孔的軟管埋藏在地下，進行地表下的滴灌，幾乎避免了地表水分的蒸騰和流失，提高了水分的利用率。滴灌需要依靠完備的自動化灌溉設備，如果采用人工方式，將耗費太多的精力。在某些貧窮缺水的地區(qū)，常使用陶罐滴灌的方式，這種將陶罐埋藏地下，使罐中水滲透的方式也屬于滴灌的一種。該方式操作麻煩，但是由于經濟和地區(qū)環(huán)境的限制，在某些地區(qū)依舊存在[2]。

3 玉米節(jié)水灌溉的研究進展

3.1 調虧灌溉

調虧灌溉不同于以上的各種灌溉方式，是由外國研究者發(fā)明的利用玉米生長周期特點進行選擇性灌水的一種方式。主要表現為在某一時間段停止灌溉，使玉米產生自我節(jié)水的生理反應，如根系下伸、氣孔關閉等一系列改良器官反應。然后適時灌溉，從而提高水的利用率，減少不必要的水分流失與蒸發(fā)以及不必要的水分供給。結果表明，調虧灌溉能夠增強作物的光合作用，而且植物具有更好的免疫特性。調虧灌溉是根據植物的生理和生產期內特性來進行特殊灌溉的一種方式，不同于外在節(jié)水技巧，它是開發(fā)植物內在節(jié)水特性的一種灌溉方式。雖然目前的研究還不夠深入，但是在應用的地區(qū)已經具有了良好的效果。調虧灌溉是農業(yè)灌溉技術值得研究和探索的方向，在未來將有更大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.2 分根交替灌溉

植物在缺水期間，根系會自動傳遞信號給上部組織，上部進行關閉氣孔、節(jié)省運輸等一系列措施。國內外研究學者根據這些生物特性，利用分根交替灌溉的技術，水平或者垂直方向進行分段灌水，利用植物的缺水反應間接性、持續(xù)性灌水。這種方式和調虧灌水技術的原理相似，都是運用植物的缺水生理反應進行技巧性灌水。但是灌水的技巧有賴于科學的把控，萬一控制不當，造成植物嚴重缺水，將造成不可逆轉的嚴重損失。另外普遍使用的方法是分溝灌溉，穿插性地間隔灌水，使得植物處于適當的缺水狀態(tài)，以節(jié)約用水、提高產量[3]。

3 小結

現在進行研究的調虧灌溉和分根交替灌溉技術雖然已經取得了很大的成效，但是仍不太成熟，只有通過不斷的技術改造和科學指導，才能保證科學的運用，從而防止干旱過度和不科學供水等問題?？茖W是第一生產力，研究理論必須依靠設備技術才能得以實施，發(fā)展技術理論和設備技術是提高節(jié)水灌溉效率的前提。

[1]郭相平,孫景生.玉米節(jié)水灌溉技術及其研究進展[J].玉米科學, 2000（01）:60-62,90.

[2]張自常.水稻高產優(yōu)質節(jié)水灌溉技術及其生理基礎[D].揚州：揚州大學,2012.

[3]馮保清.我國不同尺度灌溉用水效率評價與管理研究[D].北京：中國水利水電科學研究院,2013.

1005-2690（2017）04-0100-02

：S513.071

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2017-03-05）