阜新地區(qū)玉米微灌節(jié)水增產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究

張玉鳳

摘 要：針對阜新地區(qū)氣候干旱化、水資源短缺、糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)、水資源利用率低等突出問題，以提高農(nóng)田水資源利用效率為主攻方向，在明確區(qū)域干旱化過程的基礎上，開展節(jié)水灌溉制度、微噴灌節(jié)水工程技術(shù)應用模式、膜下滴灌農(nóng)機農(nóng)藝融合關(guān)鍵技術(shù)研究，并在阜新地區(qū)大面積進行技術(shù)集成示范與應用，為阜新地區(qū)水資源高效利用、糧食綜合生產(chǎn)能力提升和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益提高提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)； 微灌； 節(jié)水增產(chǎn)

一、立項背景

阜新地區(qū)由于氣候干旱化、水資源短缺、節(jié)水灌溉技術(shù)落后，導致區(qū)域作物產(chǎn)量不穩(wěn)、水資源利用率低已經(jīng)成為制約當?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸障礙。為保障國家糧食安全，近年來水利部啟動實施了東北四省區(qū)“節(jié)水增糧”行動，我省也實施了“千萬畝”滴灌節(jié)水工程，阜新地區(qū)是我省新增灌溉面積的核心地區(qū)，但由于灌溉技術(shù)改進普及程度偏低、節(jié)水灌溉技術(shù)單一、灌溉定額不明確、農(nóng)機農(nóng)藝融合程度差等諸多問題的限制，使已建成的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程尚未發(fā)揮出應有的效益。針對地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在節(jié)水灌溉制度不明確、微灌工程技術(shù)與農(nóng)機農(nóng)藝融合度差等突出問題，以提高水資源利用效率為主攻方向，在明確區(qū)域干旱化過程和節(jié)水灌溉制度研究的基礎上，開展農(nóng)田水資源高效利用關(guān)鍵技術(shù)研究，形成區(qū)域高效微灌農(nóng)藝與工程集成技術(shù)體系，并大面積示范推廣，提升農(nóng)田糧食生產(chǎn)能力，提高區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，為地區(qū)節(jié)水增糧提供有力的技術(shù)支撐。

二、技術(shù)內(nèi)容

該項目以提高農(nóng)田水土資源利用率為主攻方向，在對阜新地區(qū)農(nóng)田水土資源干旱化過程進行評價的基礎上，確定區(qū)域技術(shù)開發(fā)途徑。突破玉米節(jié)水灌溉制度、微噴灌節(jié)水工程應用技術(shù)模式、微灌節(jié)水增產(chǎn)農(nóng)機農(nóng)藝融合關(guān)鍵技術(shù)，并集成形成技術(shù)體系。通過建立試驗示范區(qū)，加快技術(shù)轉(zhuǎn)化和應用，提高成果轉(zhuǎn)化效率，為區(qū)域農(nóng)業(yè)節(jié)水增產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1.阜新地區(qū)干旱化過程研究。利用核心區(qū)60余年的氣象數(shù)據(jù)和10余年定位監(jiān)測數(shù)據(jù)，系統(tǒng)開展了區(qū)域降水特征、蒸散變化規(guī)律及干旱化過程研究，明確以微灌節(jié)水種植為主的抵御干旱化過程的主要技術(shù)途徑。

2.玉米節(jié)水灌溉制度研究。針對阜新地區(qū)氣候干旱化、水資源短缺等突出問題，在對降水與蒸散過程研究基礎上，通過不同土壤水分控制下限對玉米產(chǎn)量的影響研究和玉米降水需水耦合度及灌溉量分析，明確阜新玉米產(chǎn)量與需水量的變化關(guān)系，為阜新地區(qū)玉米節(jié)水增產(chǎn)提供科學合理的灌溉制度。

3.微噴灌節(jié)水增產(chǎn)工程技術(shù)模式研究。根據(jù)阜新的節(jié)水灌溉制度和微噴帶良好地區(qū)適應性，開展微噴帶工作性能、玉米微灌技術(shù)、種植和工程技術(shù)模式融合研究，形成微灌節(jié)水增產(chǎn)工程技術(shù)模式。

4.膜下滴灌農(nóng)機農(nóng)藝融合技術(shù)研究。針對阜新地區(qū)膜下滴灌種植過程中適于灌溉的品種、適宜密度、隨水施肥量不明確、傳統(tǒng)機具作業(yè)使土壤有效耕層變淺、整地效果差等問題。結(jié)合當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟特點，開展節(jié)水型品種篩選、適宜密度優(yōu)化、隨水追肥量耦合、深松整地及配套機具改進研究，促進玉米增產(chǎn)，提高農(nóng)田水分利用效率。

5.玉米微灌節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)集成示范。根據(jù)阜新地區(qū)的節(jié)水灌溉方式，項目構(gòu)建了以提高作物產(chǎn)量和水分利用效率為目標的種植模式，基于節(jié)水灌溉制度集成了微噴灌節(jié)水增效種植工程、膜下滴灌農(nóng)機農(nóng)藝融合2套配套技術(shù)體系。

三、創(chuàng)新點

1.該項目利用區(qū)域60余年氣象數(shù)據(jù)和10余年的定位監(jiān)測數(shù)據(jù)，明確了阜新地區(qū)干旱化過程，并在定位試驗研究的基礎上，首次明確了適宜于阜新地區(qū)的玉米節(jié)水灌溉制度。

2.在微灌節(jié)水增產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)方面實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)了微噴工程應用技術(shù)模式；構(gòu)建了高效節(jié)水型玉米品種評價方法，形成了阜新地區(qū)膜下滴灌玉米最優(yōu)水、肥、密技術(shù)措施，突破了秋季深松擴蓄與整地播種農(nóng)機農(nóng)藝融合關(guān)鍵技術(shù)。

3.針對阜新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點，首次集成了適宜于阜新地區(qū)的微噴灌節(jié)水工程技術(shù)和膜下滴灌農(nóng)機農(nóng)藝融合技術(shù)體系，并制定相關(guān)技術(shù)標準。

四、應用情況

阜新地區(qū)由于氣候干旱化、水資源短缺、節(jié)水灌溉技術(shù)落后導致區(qū)域作物產(chǎn)量不穩(wěn)效益較低，水資源利用率低已經(jīng)成為制約阜新地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸障礙。2010年—2013年阜新市開展了玉米微灌節(jié)水灌溉制度研究，研發(fā)了微噴帶工程應用技術(shù)模式，構(gòu)建了高效節(jié)水型玉米品種評價方法，形成了阜新地區(qū)玉米膜下滴灌最優(yōu)水、肥、密技術(shù)措施，突破了秋季深松擴蓄與整地播種農(nóng)機農(nóng)藝融合關(guān)鍵技術(shù)及集成技術(shù)體系，有效提高了阜新市節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)水平和糧食生產(chǎn)能力，項目區(qū)作物水分利用效率提高0.15～0.3kg/m。四年累計應用面積達100萬畝，新增產(chǎn)量12萬噸，增加純經(jīng)濟效益1.39億元，年增收節(jié)支總額3475萬元，有效地改善了全市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

1.經(jīng)濟效益。經(jīng)過四年攻關(guān)研究和集成示范，成果累計推廣玉米微灌節(jié)水新技術(shù)100萬畝，累計增加玉米產(chǎn)量12萬噸，增加純經(jīng)濟效益1.39億元，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

2.社會效益。針對當?shù)剞r(nóng)民科技意識較差的現(xiàn)狀，項目組開展了微灌節(jié)水方面系列科技培訓和示范工作。3年來，項目組與當?shù)剞r(nóng)業(yè)、水利、農(nóng)機部門配合，共計舉辦各類培訓班10次，現(xiàn)場會2次，編寫各種技術(shù)資料3種，發(fā)放3000份，累計培訓農(nóng)民4000人次，顯著提高了農(nóng)民的科技意識。

3.生態(tài)效益。采用滴灌和微噴灌溉幾乎沒有深層滲漏，減少了對硝態(tài)氮對地下水的污染，不產(chǎn)生水、土、肥流失，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。