山東省玉米種植用水現(xiàn)狀及節(jié)水灌溉

丁秀蕾

（沂水縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東沂水 276400）

0 引言

我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，在玉米種植中，干旱缺水是導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降的主要原因。山東省全年降水量集中在夏秋兩季，其他季節(jié)雨水量較少，且容易發(fā)生干旱。因此，為了提高全省玉米種植產(chǎn)量和品質(zhì)，就需要采取節(jié)水灌溉的方法，從而確保玉米生長(zhǎng)的水分所需，推動(dòng)農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的可持續(xù)發(fā)展。

1 山東省玉米種植用水現(xiàn)狀分析

1.1 降水量不足

山東省屬于大陸性季風(fēng)氣候，每年的降水集中在夏季和秋季的6—8月份，其它季節(jié)降雨量較少，因此年平均降雨量只有670 mm左右[1]。在玉米生長(zhǎng)過(guò)程中，玉米生長(zhǎng)所需的降水量要求在550 mm左右，雖然山東省的平均降水量足夠玉米生長(zhǎng)，但是隨著我國(guó)工業(yè)化建設(shè)的快速發(fā)展，氣候變化異常。農(nóng)戶在玉米種植的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)旱澇不均的情況，降雨量多的時(shí)候，容易造成水災(zāi)，大量的玉米被浸泡在水中而出現(xiàn)腐爛死亡；降雨量較少的時(shí)候，玉米生長(zhǎng)又嚴(yán)重缺水，影響到產(chǎn)量。

1.2 地域位置

山東省的內(nèi)地地形較為復(fù)雜，多以山地、丘陵、平原和盆地等地形分布為主，適合種植玉米的平原地區(qū)比較少[2]。因此，玉米種植大多位于山地、丘陵等地帶，這些地帶雖然能種植玉米，但因?yàn)榈匦蔚脑驅(qū)е卤Ｋ芰^差，很容易發(fā)生各種干旱問(wèn)題并影響到玉米的產(chǎn)量。針對(duì)山地、丘陵等地區(qū)采用傳統(tǒng)的灌溉方式，不僅玉米對(duì)水分的吸收率不高，同時(shí)也很容易造成水資源的浪費(fèi)。

1.3 資源嚴(yán)重浪費(fèi)

山東省農(nóng)村地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善，在玉米種植灌溉過(guò)程中，雖然部分田間也有灌溉水渠，但是缺乏及時(shí)的維修，因此在灌溉過(guò)程中，保水能力嚴(yán)重不足，很容易出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象。在玉米種植過(guò)程中，灌溉用水的使用率只有30%～40%左右，而大部分農(nóng)戶的節(jié)約用水意識(shí)嚴(yán)重不足，水資源的浪費(fèi)比較嚴(yán)重[3]。與此同時(shí)，在山東省玉米種植過(guò)程中，因?yàn)榈赜騿?wèn)題的原因，在灌溉時(shí)采用電力抽水的方式進(jìn)行灌溉，將水資源輸送到山地或者丘陵地區(qū)，也是造成電力資源嚴(yán)重浪費(fèi)的一種體現(xiàn)。

2 玉米節(jié)水灌溉的優(yōu)勢(shì)

2.1 減少灌溉水量

在山東省玉米種植的過(guò)程中，采取節(jié)水灌溉的方法的優(yōu)勢(shì)是減少灌溉水量，通過(guò)噴灌、滴灌等不同的節(jié)水灌溉方法，可以使土地的水分蒸發(fā)速度和程度減少[4]。在節(jié)水灌溉中，對(duì)管道的供水運(yùn)用進(jìn)行控制，可以避免玉米種植過(guò)程中出現(xiàn)深層滲水的現(xiàn)象，不僅能夠保證水資源被合理地運(yùn)用，同時(shí)也能減少水量的消耗。通過(guò)節(jié)水灌溉的方式，可以在降雨量較多的夏秋季節(jié)收集自然水資源，最大程度減少灌溉的用水量，對(duì)降水資源進(jìn)行充分有效的利用。

2.2 縮短玉米成熟時(shí)間

運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，能夠在一定程度上縮短玉米的成熟時(shí)間，這是因?yàn)椴捎霉?jié)水灌溉技術(shù)能夠保證水分和肥料方面的獲取，因此具有非常良好的優(yōu)勢(shì)。在春季時(shí)，玉米苗的生長(zhǎng)需要一定的水分和肥料，節(jié)水灌溉技術(shù)可以持續(xù)給玉米苗供應(yīng)所需的水分和肥料，相比于傳統(tǒng)玉米種植方法，給玉米的生長(zhǎng)提供了完善的生長(zhǎng)保障機(jī)制，從側(cè)面來(lái)看，縮短了玉米的成熟時(shí)間。

2.3 降低勞動(dòng)力消耗

傳統(tǒng)的玉米灌溉需要消耗大量的人力和物力資源，需要農(nóng)戶在農(nóng)田中修建灌溉水渠，才能保證水資源進(jìn)入農(nóng)田[5]。同時(shí)，農(nóng)戶在灌溉過(guò)程中，還需要及時(shí)跟進(jìn)灌溉的區(qū)域，并引導(dǎo)水資源的流動(dòng)方向，給農(nóng)戶造成了極大的勞動(dòng)力負(fù)擔(dān)。采用節(jié)水灌溉的方式，只需要搭建好對(duì)應(yīng)的設(shè)備，就可以利用機(jī)械化的方式進(jìn)行節(jié)水灌溉，農(nóng)戶只需要根據(jù)設(shè)備的使用要求，將所需的水分或肥料裝入到設(shè)備中，啟動(dòng)設(shè)備后，設(shè)備可自行對(duì)農(nóng)田中的玉米作物進(jìn)行噴灑灌溉，極大地節(jié)約了勞動(dòng)力。

3 節(jié)水灌溉方法

3.1 噴灌

節(jié)水灌溉中使用噴灌的方法，其主要原理是借助專業(yè)的動(dòng)力設(shè)備，并利用設(shè)備的內(nèi)部壓力將水噴灑到空中，實(shí)現(xiàn)水資源以水流或者水滴的方式散落在田間而進(jìn)行灌溉。在玉米種植中使用噴灌的節(jié)水灌溉方式，通常需要根據(jù)噴灌設(shè)備是否可以移動(dòng)，將噴灌的方式分為固定式、半固定式以及移動(dòng)式這3種方法。相比于傳統(tǒng)的灌溉方式，噴灌可以提高對(duì)土地的利用率，這是由于噴灌設(shè)備的體積比較小，對(duì)田間的空間占用率不足10%，因此可以在田間種植更多的玉米[6]。使用節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，噴灌借助自動(dòng)化和機(jī)械化的水平對(duì)于勞動(dòng)力的需求并不高，只需要由少部分人做好時(shí)間控制就能提高對(duì)玉米田地的灌溉效率，減輕了農(nóng)戶的工作壓力。針對(duì)山東省玉米種植區(qū)域而言，無(wú)論是山地、丘陵的地區(qū)，噴灌的方式都可以使用，噴灌方式對(duì)于地形的要求并不高，相比于傳統(tǒng)灌溉對(duì)山地、丘陵地區(qū)而言，效率也高出很多。

3.2 滴灌

節(jié)水灌溉中的滴灌方法主要是借助塑料管道的方式輸送水分和肥料，通常使用的塑料管道直徑約為16 mm，并在這些管道上有對(duì)應(yīng)的孔口或者滴頭，這些孔口和滴頭與玉米農(nóng)作物的根部接近，因此能夠做到局部灌溉的目的。使用滴灌的方法，是一種非常有效的節(jié)水灌溉措施，相比于其它灌溉方式，其用水效率高達(dá)95%左右，對(duì)于嚴(yán)重缺水的地區(qū)，使用滴灌的方法，具有非常良好的效果。但是滴灌的方法，必須具備一定的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件，山東省玉米種植采用滴灌的方法，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選擇。由于按照滴灌管道的固定程度，可以將滴灌分為固定式、半固定式以及移動(dòng)式這3種不同的類型，不同地區(qū)使用滴灌方法時(shí)，選擇不同的類型，雖然滴灌具有非常良好的效果且設(shè)備使用簡(jiǎn)單，但是投入的資金以及用工比較多，所以在選擇使用滴灌時(shí)，必須要慎重選擇。

3.3 膜上灌

在節(jié)水灌溉技術(shù)中，采用膜畦膜上灌的方法中，通常在畦田覆蓋一層薄膜，然后由輸水并將過(guò)去的地膜旁側(cè)灌水改為膜上流水的方式，按照放苗孔以及專門打在膜上的滲水孔等方式進(jìn)行滲透，最終滿足玉米的需水性而達(dá)到節(jié)水和增產(chǎn)的目的[7]。對(duì)于放苗孔和膜側(cè)旁入滲到玉米的根系中，地膜的水流阻力比較小，同時(shí)灌溉水的速度也比較快，深層滲水較少，使得節(jié)水效果非常顯著。因此，在節(jié)水灌溉技術(shù)中使用膜上灌溉的方式，以打埂膜上灌的方法，對(duì)畦田的寬度要求在70～90 m之間，并將地膜鋪在其中，保證1膜種植2行玉米，膜兩側(cè)分為20 cm的土埂，確保畦長(zhǎng)在80～120 m即可。這種膜上灌的方式不但能夠提高水分的綜合利用率，也能更好地使農(nóng)作物吸收土壤中的養(yǎng)分而不容易發(fā)生板結(jié)。

3.4 渠道防滲

在節(jié)水灌溉技術(shù)中采用渠道灌溉的方法是當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉中最為常用的方法之一。我國(guó)大部分地區(qū)依舊采用傳統(tǒng)的渠道灌溉方式，這種灌溉方法的效率較低，玉米等農(nóng)作物對(duì)水分的吸收率也不高，再加上很多地區(qū)的渠道建設(shè)時(shí)間久遠(yuǎn)，缺乏必要的維修措施，導(dǎo)致在實(shí)際渠道灌溉中存在嚴(yán)重的滲漏和蒸發(fā)等問(wèn)題。針對(duì)渠道灌溉采用渠道防滲的方式中，使用現(xiàn)代工藝，將混合土、混凝土以及塑料薄膜應(yīng)用于渠道上，不但可以提高渠道灌溉的防滲性能，還能在渠道原有的基礎(chǔ)上，提高灌溉的用水效率，具有非常良好的節(jié)水灌溉效果。

3.5 控制分根交替灌溉

在玉米灌溉中，采用分根交替灌溉技術(shù)，主要是對(duì)根系水平方向上的干濕交替與隔溝交替灌溉。在進(jìn)行灌溉時(shí)，不能使用常用的灌水方式逐次灌溉，而是采取隔1溝灌1溝的方式，等到第2次灌溉時(shí)，針對(duì)沒(méi)有灌溉的溝內(nèi)進(jìn)行灌溉，所以利用這種交替灌溉的方式，在大田玉米生產(chǎn)中具有非常良好的灌溉效果，具有低投入、高產(chǎn)出的灌溉特點(diǎn)[8]。通常在考慮到一些配套技術(shù)服務(wù)設(shè)施的過(guò)程中，在現(xiàn)有的條件下，有可能會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有的成本超過(guò)常規(guī)的灌溉成本，所以在使用分根交替灌溉時(shí)，要考慮到對(duì)應(yīng)的技術(shù)性服務(wù)設(shè)備等。

3.6 管道輸水

節(jié)水灌溉中采取管道輸水的方式，能夠在水源處安裝供水設(shè)備，并利用改管道的方式將水源和玉米田之間連接在一起，從而將水源直接輸送到田間。利用管道輸水的方式，不僅能最大限度地降低灌溉過(guò)程中的水分蒸發(fā)和滲漏等情況，還能有效提高田間的灌溉效率。但由于輸水管道通常埋設(shè)在地下，所以輸水管道往往不占用土地面積，為了提高輸水效率，對(duì)灌溉和水量進(jìn)行有效控制，常用的輸水管道材料采用金屬管的方式效果最好。

4 開(kāi)展節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

4.1 加強(qiáng)農(nóng)戶對(duì)節(jié)水灌溉的維護(hù)與管理意識(shí)

在玉米種植節(jié)水灌溉技術(shù)中，通過(guò)加強(qiáng)農(nóng)戶的維護(hù)意識(shí)和管理意識(shí)，能有效提高農(nóng)田水利灌溉渠道系統(tǒng)的維護(hù)和管理水平[9]。在在實(shí)踐和維護(hù)中不斷增加農(nóng)戶的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，將節(jié)水灌溉和農(nóng)戶自身的利益聯(lián)系在一起，對(duì)提高農(nóng)戶的維護(hù)與管理意識(shí)有著重要的推動(dòng)意義。山東省在玉米種植用水灌溉技術(shù)中，通過(guò)制定具體的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整措施，為農(nóng)戶農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)的同時(shí)，還能夠?qū)⑦@些有利條件結(jié)合在一起，對(duì)激發(fā)農(nóng)戶維護(hù)農(nóng)田水利工程的積極性有著重要的推動(dòng)作用。

4.2 加強(qiáng)對(duì)節(jié)水灌溉設(shè)備的資金投入力度

在玉米節(jié)水灌溉技術(shù)中，灌溉技術(shù)本身具有較高的復(fù)雜性和龐大性，需要當(dāng)?shù)卣块T積極參與其中，才能確保農(nóng)田水利灌溉系統(tǒng)的有效建立，實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米產(chǎn)量的提升。山東省地方政府部門在對(duì)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)以及相關(guān)渠道的維護(hù)和管理中，需做到長(zhǎng)期性的資金投入力度，才能保證玉米種植節(jié)水灌溉技術(shù)工作的正常進(jìn)展。如果在這個(gè)過(guò)程中，政府部門的資金有限，還可以采取社會(huì)募捐的方式，或者和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)合作的方式籌集資金，只有確保資金的到位，才可以有效保證農(nóng)田水利灌溉渠道系統(tǒng)的維護(hù)與管理工作得以正常開(kāi)展。

4.3 針對(duì)玉米種植開(kāi)展噴、滴水灌溉技術(shù)

節(jié)水灌溉中的噴灑和滴灌等節(jié)水技術(shù)，不僅效果好，同時(shí)節(jié)水效率也比較高，再加上不受地形的限制，因此在玉米種植灌溉技術(shù)中，將施肥技術(shù)和除草技術(shù)融合在一起，具有非常良好的效果[10]。利用噴、滴水灌溉的過(guò)程中，通常需要較多的灌溉工具，因此隨著玉米種植區(qū)域面積的增大，所需的設(shè)備也就越多，成本也就越高。山東省在玉米種植過(guò)程中，需要考慮到農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，必要時(shí)，政府部門應(yīng)該給予相關(guān)資金的扶持，才能保證農(nóng)戶在玉米種植時(shí)將節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用其中，從而提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。

4.4 開(kāi)展地下浸潤(rùn)節(jié)水灌溉技術(shù)

為了提高玉米種植過(guò)程中的節(jié)水效率，采用地下浸潤(rùn)節(jié)水的灌溉技術(shù)時(shí)，需要借助人力干預(yù)的方式將地下暗管進(jìn)行開(kāi)鑿。隨后使用灌溉的水通過(guò)土壤的滲透功能作用在玉米根系，在管道地下浸潤(rùn)節(jié)水灌溉時(shí)，可以借助竹管、彎管等管徑掩埋在玉米種植區(qū)域的40～60 cm位置，這些管道之間的距離通常可以按照土壤的性質(zhì)進(jìn)行設(shè)定。根據(jù)玉米種植區(qū)域的土壤沙性決定寬窄情況，管道設(shè)定為100 m，使用地下浸潤(rùn)節(jié)水灌溉技術(shù)，可以將防淤堵放在首要位置，管道的深度可以設(shè)置為40～50 cm左右，如果出現(xiàn)埋設(shè)較淺的情況，很容易壓壞管道。當(dāng)管道的距離在60 cm時(shí)，由于管道的直徑會(huì)因?yàn)橥寥赖牟煌l(fā)生變化，因此需要將管道直徑設(shè)置在7～8 cm之間，或者經(jīng)過(guò)深翻玉米地土壤的方式，將管道直徑設(shè)置在10～12 cm之間。

5 結(jié)語(yǔ)

在山東省玉米種植過(guò)程中，根據(jù)全省實(shí)際用水現(xiàn)狀，針對(duì)性地制定節(jié)水灌溉技術(shù)方案，從而保證玉米生長(zhǎng)所需的水資源。采用現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉技術(shù)，不但能夠降低對(duì)水資源的浪費(fèi)，同時(shí)又能提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)，是當(dāng)前山東玉米種植節(jié)水灌溉的有效措施，對(duì)促進(jìn)玉米種植產(chǎn)量的提升以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。