高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)在川南玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用策略

羅 瑩,肖 俊,趙 耀,宋其龍,魏新琦,劉運軍

(四川省瀘州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展促進中心,四川 瀘州 646000)

全球持續(xù)性氣候變暖,降雨量逐年減少,以及城市化、工業(yè)化、人口增長和農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,大量水資源被過度開發(fā)、利用和污染,不斷加劇的水資源危機,導(dǎo)致全球很多地區(qū)的可使用水資源愈發(fā)匱乏。災(zāi)害性天氣和地緣政治沖突等因素對世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的破壞性影響,使世界糧食安全始終備受威脅。我國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,灌溉技術(shù)通常以土渠輸水、灑潑水和地表漫灌為主,粗放的灌溉方式導(dǎo)致水資源的利用率極低,造成了嚴(yán)重的水資源浪費。為提升水資源的有效利用率,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)逐漸發(fā)展起來,噴灌、微灌、滴灌、微噴灌等方式的使用,大大提升了水資源的利用率,最高的可達到98%,極大降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過程中對水資源的浪費。

2022年夏季以來,川南地區(qū)遭遇歷史性高溫酷暑,從普遍嚴(yán)重的高溫伏旱,到大面積秋旱,接著是持續(xù)性冬干,一直持續(xù)到2023年春季依然少雨,旱情始終沒有得到有效緩解,水庫、堰塘蓄水持續(xù)短缺,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遇到巨大困難。因為旱情影響,一些丘陵坡地水田缺乏水源保障,只能改種旱地作物。因此,高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用在川南地區(qū)變得十分迫切。文章旨在對高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)在川南大宗旱地糧食作物玉米生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用作出探索性的思考,在確保完成糧食安全生產(chǎn)任務(wù)的同時,又為滿足社會需求提供了保障。

1 多措并舉,創(chuàng)新玉米節(jié)水灌溉方法

玉米作為重要的糧食作物,市場需求量較大,為保障糧食安全,滿足市場需求,玉米的種植面積在逐年擴大。為了保障玉米生長的需要,玉米生產(chǎn)的用水量也在逐年增加,由于生產(chǎn)過程中人們節(jié)水意識的淡薄,造成傳統(tǒng)的灌溉方式下水資源的浪費較為嚴(yán)重。因此,加強對舊有灌溉方式的改革創(chuàng)新,不斷研究、開發(fā)、優(yōu)化、集成、推廣新技術(shù),結(jié)合溫度、濕度、氣候、土壤、肥料等對玉米生長的影響,在保證不斷提高玉米產(chǎn)量的同時,綜合提高水資源的利用效率成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要。

1.1 推廣使用專業(yè)智慧灌溉系統(tǒng)

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,專業(yè)灌溉系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用逐步加大,如滴灌、噴灌、微灌、微噴灌等,結(jié)合數(shù)字農(nóng)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過對植物生長需水量的無損感知,進行供水智能決策,對灌水變量精準(zhǔn)控制,適時實現(xiàn)對植物根部的精準(zhǔn)灌溉。專業(yè)灌溉系統(tǒng)的大面積應(yīng)用,可以充分降低水資源的浪費,避免灌溉過量造成的漬害,同時能減少水分散失和蒸發(fā)損失,實現(xiàn)增產(chǎn)減耗。

1.2 在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)中提高節(jié)水灌溉面積建設(shè)的占比

近年來,國家對高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)項目的投入持續(xù)增加,在農(nóng)田改造中,除了加強對水土流失治理、排灌系統(tǒng)改造、小型水庫建設(shè)、水渠水井改擴建等配套農(nóng)田設(shè)施建設(shè)外,在川南的丘陵和山區(qū),綜合考慮當(dāng)?shù)刭Y源稟賦條件,因地制宜適當(dāng)提高節(jié)水灌溉面積建設(shè)的占比,合理優(yōu)化提升水資源利用率,以實現(xiàn)玉米生產(chǎn)過程中水資源節(jié)約。

1.3 改土保水,提質(zhì)降耗

通過土壤改良,幫助土壤提高保水、保濕的能力,增強土壤的滲透性。在玉米生長過程中,添加腐熟有機肥,增加土壤的微生物數(shù)量,提高土壤中微生物多樣性,提高土壤質(zhì)量,增進玉米營養(yǎng)吸收,從而降低灌溉需求。

1.4 肥水一體化管理在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用

川南地區(qū)玉米澆水,一般結(jié)合底肥、拔節(jié)肥和穗肥施用進行,澆水量為每次1.5～2.0m3/667m2。在改良土壤的基礎(chǔ)上,結(jié)合玉米生產(chǎn)的施肥結(jié)點進行肥水一體化操作,在提高肥效的同時可以減少水資源的浪費。

1.5 選擇合適的玉米種植間距

川南地區(qū),從低海拔平壩到丘陵,再到海拔2500m左右的高山,都有玉米種植。結(jié)合不同的地理環(huán)境和區(qū)域氣候條件、土壤情況,選擇適宜的玉米品種,一般采用寬窄行種植模式,寬行間距60～100cm,窄行間距40～50cm,株距壓縮到12～15cm,以足夠的栽培密度保證產(chǎn)量不降低。通常較窄的種植間距可以加強玉米植株之間的競爭,強化邊行效應(yīng),使玉米植株都能獲取充分的光照和水分。同時,在寬行中可以間套作大豆、馬鈴薯等耐蔭蔽的矮桿作物,既可以有效抑制雜草生長、降低土壤水分蒸發(fā),又有利于灌溉和施肥,實現(xiàn)玉米不減產(chǎn),增收一季豆(大豆、土豆),提高農(nóng)田的利用效率。

1.6 使用可降解地膜覆膜栽培

既可以有效減少土壤水分蒸發(fā)造成的水分散失,又可以控制溫度,減少玉米蒸騰作用,降低耗水量,提高水分利用效率。同時還能減少農(nóng)藥和肥料的使用量,提高玉米的產(chǎn)量和質(zhì)量。

1.7 集雨節(jié)灌

應(yīng)注重對雨水的收集、儲存、調(diào)配與利用,有效提高玉米生產(chǎn)對雨水的利用率,調(diào)控好灌溉節(jié)點和頻率,從而達到節(jié)約用水的目的。

1.8 應(yīng)用蓄水保墑耕作技術(shù)

通過耕、耙、耱、鋤、壓等耕作措施,改善土壤耕層結(jié)構(gòu),更好地收儲雨水,減少土壤蒸發(fā)和其他非生產(chǎn)性水分消耗,為玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)創(chuàng)造一個水、肥、氣、熱相協(xié)調(diào)的土壤環(huán)境。

1.9 秸桿覆蓋

在玉米收獲后,將玉米秸稈覆蓋還田,可在一定程度上保持土壤濕潤,降低水分蒸發(fā)速率。同時腐熟的玉米秸稈可以增加土壤有機質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu),也是天然的有機肥料。

1.10 開展輪作免耕載培

結(jié)合秸稈覆蓋,開展與其他作物,如馬鈴薯、大豆等秋冬旱地作物的輪作免耕栽培。一方面可以幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者增產(chǎn)增收,增加土壤肥力;另一方面可以降低土壤結(jié)構(gòu)的緊密程度,使土壤水分更容易滲透,從而提升水分利用率。

2 調(diào)控玉米首次灌溉時間

玉米生長過程中,對水資源的需求量較大,為保證產(chǎn)量,生產(chǎn)過程中需要多次灌溉。因此,合理把握好灌溉時間和灌溉方式,在為玉米生長創(chuàng)造良好生長環(huán)境的同時,提升玉米的產(chǎn)量十分重要。有試驗表明,若是將首次灌溉時間推后,調(diào)整到玉米大喇叭口后期再進行首次灌溉,能夠有效的節(jié)約灌溉用水量,實現(xiàn)對水資源的節(jié)約[1]。在推遲的時間段內(nèi),川南地區(qū)的自然降水量較多,給玉米生長提供了足夠的水分需求。所以即使將首次灌溉時間推后,也不會對玉米的生長造成影響,這樣既能保證玉米在生產(chǎn)過程中的水分需求,確保產(chǎn)量,又能夠提升自然降水的利用率,在玉米生產(chǎn)中實現(xiàn)節(jié)約用水。

3 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者節(jié)水意識,加強節(jié)水技術(shù)推廣

川南地區(qū)以丘陵為主,南部多山。要想實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高效節(jié)水,水利與農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門應(yīng)緊密配合聯(lián)合做好節(jié)水宣傳,讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者意識到節(jié)水的重要性,從而拓展高效節(jié)水技術(shù)應(yīng)用覆蓋面。

節(jié)水技術(shù)的推廣,離不開地方基層政府和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門的引導(dǎo)和指導(dǎo),結(jié)合當(dāng)前川南農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況,推動玉米生產(chǎn)向適度規(guī)?；较虬l(fā)展,能夠有效促進節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用。傳統(tǒng)漫灌、潑灑的澆灌方式,水資源利用率低,不僅造成資源浪費,同時還會產(chǎn)生土地營養(yǎng)成分流失問題,對糧食作物種植后續(xù)造成不良影響。因此,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門在玉米生產(chǎn)相對集中區(qū)域應(yīng)多點布局玉米節(jié)水灌溉試驗示范點,相關(guān)技術(shù)推廣人員應(yīng)主動走入田間地頭,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者進行溝通交流,進行節(jié)水技術(shù)指導(dǎo)。同時,可以充分利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)平臺信息技術(shù),創(chuàng)建技術(shù)交流群,當(dāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在種植過程中遇到節(jié)水灌溉技術(shù)上的難題時,通過交流群可及時與技術(shù)人員和其他有經(jīng)驗的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者進行溝通交流,獲得相應(yīng)解決方案,為玉米生產(chǎn)提供有效支持。

此外,高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的運用需要一定的成本投入,尤其是專業(yè)灌溉系統(tǒng)的建設(shè)、使用成本較高,對于大部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者來說,資金有限,增加成本投入比較困難,政府部門可以在新技術(shù)運用上給予適當(dāng)資金補貼,以此推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對新技術(shù)的使用。

政府部門應(yīng)切實踐行習(xí)近平總書記提出的生態(tài)文明思想和“節(jié)水優(yōu)先”治水方針,傾力執(zhí)行國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,通過多種形式大力宣傳高效節(jié)能技術(shù),讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對高效節(jié)水技術(shù)有更清晰的認知,形成主動踐行、不斷探索高效節(jié)水栽培方式的意識,在玉米生產(chǎn)過程中持續(xù)加大節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的使用范疇。

4 健全高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)管理機制

隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,農(nóng)產(chǎn)品消費市場對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要求越來越高,農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,既要滿足人們對高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的要求,又要保障糧食總產(chǎn)量的絕對安全,這就對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各項技術(shù)的不斷推陳出新提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。政府部門應(yīng)構(gòu)建高效節(jié)水技術(shù)管理體系,積極吸引各方力量參與到管理中,讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者獲得利益,從而推動節(jié)水技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的應(yīng)用[2]。

4.1 加強政策扶持力度

出臺相關(guān)政策,鼓勵農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者采用節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù),在財政預(yù)算中預(yù)留部分財政資金,開設(shè)節(jié)水農(nóng)業(yè)專項賬戶,用于高效節(jié)水農(nóng)業(yè)方面的工作。

4.1.1 加強示范推廣 各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門和水利部門應(yīng)加強節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的試驗、示范和推廣工作,用實際效果進行節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的宣傳和推廣,提高農(nóng)民對新技術(shù)的認知和接受度。

4.1.2 加強宣傳引導(dǎo) 以各級政府部門為引領(lǐng),帶動和鼓勵社會團體、組織和個人,通過多種方式和渠道強化節(jié)水農(nóng)業(yè)的宣傳力度。

4.1.3 設(shè)置專項獎補資金 對投資使用專業(yè)灌溉系統(tǒng)設(shè)備的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和業(yè)主進行補貼;對達到節(jié)水農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者進行獎勵。

4.2 建立科學(xué)的技術(shù)管理體系,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供全方位的技術(shù)支持

4.2.1 建立技術(shù)咨詢機制 整合專業(yè)技術(shù)力量,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供技術(shù)咨詢服務(wù),解答技術(shù)難題,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供技術(shù)支持和指導(dǎo)。

4.2.2 多種形式開展線上、線下、理論結(jié)合實踐的技術(shù)培訓(xùn)活動 讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者獲得更多學(xué)習(xí)、實踐的機會,以掌握先進的節(jié)水農(nóng)業(yè)專業(yè)技術(shù),提高他們的技術(shù)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

4.2.3 建立節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)評估機制 對新技術(shù)的試驗和實施效果進行檢測和評估,及時發(fā)現(xiàn)問題,并進行調(diào)整和改進。

4.3 改進農(nóng)業(yè)用水計劃與監(jiān)測機制

制定種植計劃、用水計劃、灌溉計劃等,及時對用水量進行監(jiān)測,確保農(nóng)業(yè)用水合理有效。

4.3.1 制定科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)用水計劃 根據(jù)不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要和水資源狀況,因地制宜制定科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)用水計劃,明確用水指標(biāo)和用水時段,合理配置水資源,提高水資源利用效率。

4.3.2 加強水資源監(jiān)測 建立完善的水資源監(jiān)測體系,采用現(xiàn)代化的監(jiān)測技術(shù),實時監(jiān)測水資源的變化狀況,為農(nóng)業(yè)用水計劃提供科學(xué)依據(jù)。

4.3.3 加強農(nóng)業(yè)用水管理 建立健全農(nóng)業(yè)用水管理規(guī)范,建立農(nóng)業(yè)用水檔案,加強對農(nóng)業(yè)用水的指導(dǎo)、監(jiān)督、管理和檢查,制定完善的管理制度和法律法規(guī),加強宣傳教育,引導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者形成正確的用水觀念,確保農(nóng)業(yè)用水的合理性和有效性。

4.3.4 加強農(nóng)業(yè)用水社會監(jiān)督,建立農(nóng)業(yè)用水投訴舉報機制,對違規(guī)違法、浪費用水等行為進行及時處理,維護農(nóng)業(yè)用水秩序,強化、規(guī)范農(nóng)業(yè)用水行為習(xí)慣。

4.4 加強節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)研究,提高創(chuàng)新力度

政府部門要鼓勵科研機構(gòu)、農(nóng)業(yè)院校、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織和農(nóng)民密切合作,通過不斷優(yōu)化新型高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù),研發(fā)、改良新設(shè)備、新品種,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更高效、更環(huán)保、更具有可持續(xù)發(fā)展的解決方案,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益,緩解水資源供應(yīng)壓力。

4.5 強化農(nóng)業(yè)用水智能化管理

利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段,打造農(nóng)業(yè)用水智能化管理平臺,實現(xiàn)精準(zhǔn)用水,優(yōu)化用水結(jié)構(gòu),提高用水利用效率,降低用水成本。

5 結(jié) 語

綜上所述,高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)在玉米生產(chǎn)中的有效應(yīng)用,對玉米種植業(yè)的發(fā)展具有積極作用。作為人口大國,日常生活中對各項資源的消耗較多,傳統(tǒng)生產(chǎn)模式造成了生產(chǎn)過程中各種資源的浪費,在提升資源利用率的同時,確保資源利用可持續(xù)性,而節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)正是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在農(nóng)業(yè)上的具體體現(xiàn)。