玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)探討

摘 要：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)u趨集約化，一些技術(shù)手段得到了更多關(guān)注、應(yīng)用，也取得了很多積極進(jìn)展，以進(jìn)一步推動(dòng)玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標(biāo)，膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)廣泛被用于生產(chǎn)管理活動(dòng)中。本文以玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)優(yōu)勢(shì)為切入點(diǎn)，予以簡(jiǎn)述，在此基礎(chǔ)上具體論述該技術(shù)工作方法，就選種與種子處理、耕地處理和基肥管理、播種管理、滴灌設(shè)施建設(shè)四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。最后給出玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)，包括水肥管理、堵管管理、附加技術(shù)管理等三個(gè)方面，為后續(xù)該技術(shù)的應(yīng)用以及玉米生產(chǎn)活動(dòng)提供更多參考。

關(guān)鍵詞：玉米生產(chǎn)；膜下滴灌；節(jié)水栽培技術(shù)；水肥管理

玉米是全球最主要的糧食作物之一，具有營(yíng)養(yǎng)豐富、產(chǎn)量大、生長(zhǎng)條件要求相對(duì)不高等優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)以及其他國(guó)家得到普遍種植。為保證糧食安全、促進(jìn)玉米保質(zhì)增產(chǎn)、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，很多現(xiàn)代化的管理技術(shù)得到運(yùn)用，包括膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)[1]。我國(guó)對(duì)該技術(shù)重視程度也較高，尤其是北方缺水地區(qū)，如內(nèi)蒙古自治區(qū)，通過(guò)《玉米生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)意見(jiàn)》等文件，對(duì)玉米生產(chǎn)和膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行指導(dǎo)，收效良好。在此背景下，對(duì)玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)優(yōu)勢(shì)、工作方法等進(jìn)行分析，有助于技術(shù)的進(jìn)一步運(yùn)用，助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。

1玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.1玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)

玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)是一種復(fù)合型技術(shù)，是多種常規(guī)技術(shù)的有機(jī)融合，包括滴灌技術(shù)、覆膜技術(shù)、栽培技術(shù)等，其特點(diǎn)在于發(fā)揮不同常規(guī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使玉米生產(chǎn)過(guò)程中的用水量得到控制，在節(jié)水的同時(shí)也同步帶來(lái)了節(jié)肥、增產(chǎn)等衍生效應(yīng)。

以?xún)?nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市五原縣為例，截止2021年末，當(dāng)?shù)赜衩追N植總面積超過(guò)80萬(wàn)畝，達(dá)到80.06萬(wàn)畝的水平，較2012年增加了超過(guò)60%，玉米總產(chǎn)量達(dá)到8.82億斤，畝產(chǎn)量為550.1公斤左右，高于全國(guó)平均419.40公斤/畝水平。進(jìn)一步分析可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)在于光照時(shí)間長(zhǎng)，一般每年可超過(guò)3200小時(shí)，整體氣溫偏低、降水稀少，平均只有6.1攝氏度和170毫米左右，在生產(chǎn)玉米的過(guò)程中，當(dāng)?shù)毓庹諚l件十分理想，且降水集中，適宜玉米成長(zhǎng)，然而光照充足意味著地表水（包括灌溉水）的蒸發(fā)量比較大，加之當(dāng)?shù)厝彼沫h(huán)境特點(diǎn)，又客觀要求提升玉米生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)水能力，這是玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)得到應(yīng)用的關(guān)鍵[2]。玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要集中于三個(gè)方面，節(jié)水優(yōu)勢(shì)、增產(chǎn)優(yōu)勢(shì)、節(jié)肥優(yōu)勢(shì)。

從原理上看，覆膜技術(shù)有助于土地保墑，避免玉米田中的水分流失，滴灌技術(shù)直接作用于玉米根系，提升了單位水量的灌溉效率，優(yōu)化了灌溉針對(duì)性，使玉米田生產(chǎn)用水得到減少。在滴灌模式下，給肥工作也獲取了新的思路和方法，可將其溶于水中提供給玉米根系，改善用肥的針對(duì)性，這使玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)在節(jié)水的同時(shí)減少了用肥量。最后，用水、用肥方式的優(yōu)化，提升了玉米生產(chǎn)的技術(shù)水平，又提升了玉米田產(chǎn)量。以常規(guī)地表灌溉栽培技術(shù)作為對(duì)比，膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)的節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)效益大致如下（注：默認(rèn)常規(guī)灌溉栽培技術(shù)用水、用肥量、畝產(chǎn)量均為100%）：

結(jié)合表1信息可知，玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)可減少玉米灌溉用水75%左右，減少用肥量10%-15%，使玉米畝產(chǎn)增加10%，畝收入增加5%-10%（膜下滴灌節(jié)水栽培設(shè)施建設(shè)和運(yùn)維有一定的支出），這使內(nèi)蒙古的玉米生產(chǎn)活動(dòng)得到了直接促進(jìn)，也為其他地區(qū)的生產(chǎn)活動(dòng)提供了思路[3]。

2玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)工作方法

2.1選種與種子處理

玉米種植前需要關(guān)注選種和種子處理。需要注意的是，包括內(nèi)蒙古五原縣等地在內(nèi)，使用膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)均強(qiáng)調(diào)保證玉米大壟寬、窄行立體通透，增加單位面積播種數(shù)量，通常較常規(guī)種植模式高約5%-20%[4]。這要求優(yōu)先選擇耐密型玉米種?？紤]到內(nèi)蒙古各地風(fēng)力較大，還應(yīng)關(guān)注玉米長(zhǎng)勢(shì)特點(diǎn)，使密集種植下玉米田通風(fēng)效果得到保證，發(fā)揮風(fēng)媒作用。這要求選取植株緊湊型玉米種。最后還應(yīng)結(jié)合內(nèi)蒙古土層較薄、光照較強(qiáng)的特點(diǎn)，選取耐旱、耐貧瘠的玉米種。其他地區(qū)也根據(jù)區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行選種，實(shí)現(xiàn)因地制宜地管理。

種植處理包括晾曬、浸泡等環(huán)節(jié)。完成玉米種的選擇后，首先在開(kāi)闊通風(fēng)區(qū)域進(jìn)行玉米種晾曬，使其接受充足光照，消滅一些可能存在于玉米種表面等處的病菌病原。曬種可選取機(jī)械和人工結(jié)合的方式，人工主要發(fā)揮挑選劣勢(shì)種子的作用，將被蛀蝕、不完整的種子淘汰，曬種一般持續(xù)2到3天，如果曬種過(guò)程中出現(xiàn)陰雨天氣應(yīng)快速將種子收回，避免淋雨。還應(yīng)避免存放在潮濕環(huán)境下出現(xiàn)霉變問(wèn)題，存放玉米種子的區(qū)域相對(duì)濕度一般不宜高于50%。浸泡時(shí)可適當(dāng)加入抗病蟲(chóng)害的藥物，控制水溫在40到45攝氏度之間，置入玉米種子持續(xù)浸泡10小時(shí)左右，確保玉米種子沉于浸泡基液底部，將浮在表面的劣質(zhì)種子取出淘汰[5]。

2.2耕地處理和基肥管理

內(nèi)蒙古五原縣多在每年春季進(jìn)行玉米生產(chǎn)，可在播種工作具體開(kāi)始前，組織整地和施肥。上文對(duì)選種工作進(jìn)行了分析，可知五原縣需要選取耐旱、耐貧瘠能力較強(qiáng)的玉米品種，此類(lèi)品種大多具有根系發(fā)達(dá)的特點(diǎn)，以保證對(duì)地下水的吸收利用能力，這要求在播種前進(jìn)行耕地深耕。大部分耐旱、耐貧瘠玉米植株的根系集中于地下0到40厘米區(qū)域，可在工作中利用旋耕機(jī)進(jìn)行整地，也可利用一體化輕簡(jiǎn)播種機(jī)械進(jìn)行旋耕、播種、覆膜一體化作業(yè)，要求深耕深入地下20厘米以上，提升土壤通透性，在深耕過(guò)程中也可去除雜草根系、越冬害蟲(chóng)，提升有益微生物的活躍性。

基肥管理主要強(qiáng)調(diào)合理搭配有機(jī)肥和復(fù)合肥，內(nèi)蒙古五原縣土層相對(duì)較薄，肥力較弱，基肥管理上，應(yīng)以至少每畝2500公斤的標(biāo)準(zhǔn)施以有機(jī)肥，以腐熟的肥料為佳。在此基礎(chǔ)上，每畝玉米田額外使用30公斤氮、鉀、磷復(fù)合肥。如果條件允許還應(yīng)施以1公斤生物菌肥，提升玉米田的肥力、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，以契合膜下滴灌技術(shù)特點(diǎn)，使肥料在地下部分的使用效率得到保證。施肥作業(yè)可借助選用一體化輕簡(jiǎn)播種機(jī)械進(jìn)行，也可采用常規(guī)方式進(jìn)行。

2.3播種覆膜一體化管理

玉米播種和覆膜當(dāng)前多是一體進(jìn)行的，可在工作中選用播種和覆膜一體輕簡(jiǎn)播種機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)提升了玉米單位面積耕地的播種量，可利用設(shè)備集中進(jìn)行起壟、開(kāi)溝、播種、覆土、覆膜。不同地區(qū)的玉米生產(chǎn)模式存在差異，如內(nèi)蒙古五原縣平均氣溫較低，進(jìn)入春季后不利于玉米的早期播種。膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)具有保墑方面的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)?shù)乜蛇m當(dāng)提前玉米生產(chǎn)時(shí)間，當(dāng)室外溫度達(dá)到10攝氏度左右時(shí)即可組織生產(chǎn)活動(dòng)，利用一體輕簡(jiǎn)播種機(jī)械，同步組織播種的覆膜。通常采用大壟、壟上雙行模式，組織玉米通透密植，借助一體機(jī)同步進(jìn)行旋耕、覆膜、精播。

如果玉米田的位置比較特殊、不宜進(jìn)行機(jī)械化操作，也可采用小型設(shè)備或人工輔助的方式進(jìn)行播種。參數(shù)方面，大壟的寬度可維持在80到100厘米之間，玉米窄行的間距，則控制在35到40厘米左右，寬行內(nèi)玉米植株的間距，以55到65厘米為宜。內(nèi)蒙古五原縣土壤肥力中等偏下，土層較東北等地偏薄，應(yīng)控制單位面積播種的總量，原則上可保證每畝播種玉米6500到7000株左右，晚熟種可適當(dāng)減少500株/畝。

薄膜可選取致密性理想的高分子材料薄膜為宜，如塑料薄膜。幅寬為120厘米、厚度為0.008毫米的可降解地膜，以避免內(nèi)蒙古當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)對(duì)覆膜產(chǎn)生破壞。長(zhǎng)度不做嚴(yán)格規(guī)定，根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，每20米、15米進(jìn)行一次加固。在一體輕簡(jiǎn)播種機(jī)械作業(yè)的過(guò)程中，同步完成覆膜以及苗行鎮(zhèn)壓覆土。播種完成后次日應(yīng)進(jìn)行檢查，了解是否存在覆膜遺漏或損壞情況，及時(shí)補(bǔ)膜。無(wú)破壞情況也應(yīng)加強(qiáng)管理，避免人畜誤入玉米田導(dǎo)致覆膜損壞等問(wèn)題。之后以1周為間隔，進(jìn)行覆膜情況的巡視，隨時(shí)補(bǔ)充損壞部分。

2.4滴灌相關(guān)設(shè)施建設(shè)

玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)的運(yùn)用，需要來(lái)自相關(guān)設(shè)施的支持，需要在水源地、大田等處進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，包括控制樞紐建設(shè)、管網(wǎng)建設(shè)、輔助裝置配置等。一般以機(jī)械化設(shè)備（如電機(jī)、水泵）進(jìn)行抽水作業(yè)，根據(jù)灌溉面積、作業(yè)需要確定合理的建設(shè)參數(shù)，以控制閥控制設(shè)備的實(shí)時(shí)工作情況。水源地區(qū)域的建設(shè)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，大田區(qū)域建設(shè)更為重要，包括管網(wǎng)建設(shè)、控制設(shè)備建設(shè)等。

管網(wǎng)部分是膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)運(yùn)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以?xún)?nèi)蒙古自治區(qū)五原縣普通大田為例，當(dāng)?shù)仫L(fēng)力較強(qiáng)，需要避免管網(wǎng)被風(fēng)力破壞，同時(shí)五原縣玉米田大多需要集中灌溉，這要求保證管網(wǎng)的作業(yè)能力、防風(fēng)能力。按此要求，每畝玉米田可使用灌溉管道450到500米左右，管道的外徑應(yīng)達(dá)到15到20毫米之間，不宜過(guò)大或過(guò)小，內(nèi)徑達(dá)到14到18毫米左右，管道壁的厚度應(yīng)在0.5到2.0毫米之間，主要強(qiáng)調(diào)改善其通水能力，且能避免風(fēng)力一般破壞（如外壁損傷）。所有管道均勻鋪設(shè)在大田范圍內(nèi)，深入到地下的部分，應(yīng)達(dá)到10厘米左右，以避免不能觸及玉米根系，但也不宜過(guò)深，以滿(mǎn)足玉米早期生產(chǎn)的需要。五原縣等地降水偏少，在水流量控制方面，灌溉水流速達(dá)到每小時(shí)2到3升左右，滴灌的間距不必與玉米株距完全一致，兩個(gè)灌溉孔的距離達(dá)到25到30厘米左右為宜。灌溉用主管道的內(nèi)徑應(yīng)達(dá)到45到55毫米左右，并在水源地和灌溉區(qū)域設(shè)置限流閥控制水流流量。

大田內(nèi)，每種植一行玉米植株，設(shè)置一條管道，原則上應(yīng)保證所有管道可獨(dú)立工作，在某一條管道損壞后，不影響其他管道的灌溉作業(yè)?？v向鋪設(shè)若干管道提供不同區(qū)域的供水能力，縱向管道參數(shù)與主管道相同，用于集中向滴灌管道提供灌溉水，考慮到內(nèi)蒙古五原縣降水不多的情況，每畝鋪設(shè)縱向管道應(yīng)達(dá)到3到4條左右?？v向管道的水壓水平影響其供水能力，壓力不足可能導(dǎo)致遠(yuǎn)端供水不到位的情況，因此其長(zhǎng)度一般以50米左右為宜，每50米設(shè)置一處調(diào)壓閥，保證大田內(nèi)縱向管道的水壓和灌溉質(zhì)量。

3玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

3.1水肥管理

玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)的應(yīng)用，必須關(guān)注水肥管理，由于此技術(shù)下灌溉水和肥料往往直接送達(dá)玉米根系附近，需要強(qiáng)調(diào)給水、肥的方式合理，也應(yīng)保證肥料類(lèi)別合理得當(dāng)。原則上應(yīng)選取易溶于水的復(fù)合肥服務(wù)膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)，如氮、磷、鉀復(fù)合肥等，在給肥前，將其溶于灌溉水中，一體應(yīng)用吸肥泵和吸水泵，將肥料和水通過(guò)管道提供給玉米植株。所有肥料融入灌溉水中時(shí)還應(yīng)進(jìn)行攪拌，去除明顯不能融化的碎塊。此外，由于不同生長(zhǎng)期內(nèi)玉米對(duì)肥料的要求各有差異，還應(yīng)重視根據(jù)玉米植株的長(zhǎng)勢(shì)、區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)（如降水量）等，確定合理的用肥量和各類(lèi)元素配比。原則上不能將有機(jī)肥料溶水后以管道輸送。

3.2堵管管理

包括玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)在內(nèi)，滴灌技術(shù)的一個(gè)核心不足在于可能發(fā)生堵管，一方面灌溉用水多在地表徑流水，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，一些漂浮物甚至生物均有可能造成堵管。另一方面持續(xù)滴灌作業(yè)的過(guò)程中，玉米根系周邊的泥土濕度、粘度增加，可能附著在滴灌用管（孔）附近，導(dǎo)致堵管。為控制該問(wèn)題，一般要求在建設(shè)滴灌工程前，對(duì)各類(lèi)灌溉管進(jìn)行沖洗，去除可能存在的雜物。在水源的一端，使用若干層濾膜，濾除徑流水中較大的雜質(zhì)和顆粒，減少堵管的隱患。濾膜的工作參數(shù)不做嚴(yán)格要求，其孔徑達(dá)到0.1毫米左右的水平即可，一般將復(fù)合材料濾膜和金屬支架放置在水泵進(jìn)水端，進(jìn)行過(guò)濾操作。每日檢查一次濾膜工作情況，及時(shí)更換老化、損壞的濾膜。大田內(nèi)的堵管管理更為多發(fā)，需要持續(xù)、周期進(jìn)行，每日檢查灌溉孔周邊位置是否存在泥土粘附情況，及時(shí)予以清除。

3.3附加技術(shù)管理

附加技術(shù)是指服務(wù)玉米膜下滴灌節(jié)水栽培的技術(shù)，包括智能技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等。上文對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)五原縣的選種、播種工作進(jìn)行了論述，可知玉米田采用膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)時(shí)，需要關(guān)注根系管理。在此技術(shù)下，玉米根須會(huì)向近水一端生長(zhǎng)，導(dǎo)致根系發(fā)展受限[6]。原則上可應(yīng)用跟蹤技術(shù)了解玉米根須的生長(zhǎng)情況，在條件允許的情況下，均衡布置灌溉孔的位置（不完全與玉米根須位置對(duì)稱(chēng)），并選取若干植株為樣本，每若干日進(jìn)行一次根系生長(zhǎng)情況的分析，一旦發(fā)現(xiàn)根須生長(zhǎng)嚴(yán)重受限的情況，及時(shí)對(duì)灌溉方式進(jìn)行調(diào)整，如增加灌溉孔的埋深等，積極予以應(yīng)對(duì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)優(yōu)勢(shì)比較突出，可結(jié)合區(qū)域特點(diǎn)以合適的具體方法予以應(yīng)用。玉米生產(chǎn)過(guò)程中，膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)可以增加單位產(chǎn)量，也能節(jié)水節(jié)肥。實(shí)際工作中應(yīng)重視選種和種子處理，適時(shí)進(jìn)行耕地整理并施肥，播種后覆膜保墑，組織地下、地上滴灌設(shè)施的建設(shè)，以設(shè)施為基礎(chǔ)進(jìn)行灌溉。此外，應(yīng)用玉米膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)時(shí)，還應(yīng)做到水肥管理，關(guān)注堵管問(wèn)題，并對(duì)附加技術(shù)予以重視，確保膜下滴灌節(jié)水栽培技術(shù)應(yīng)用的總體成效，預(yù)防可能出現(xiàn)的問(wèn)題，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]張玉秋.朝陽(yáng)地區(qū)玉米膜下滴灌節(jié)水高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程，2017，29（1）：60-61.

[2]楊翠.對(duì)玉米膜下滴灌節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)的分析[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息，2013，225（09）：3.

[3]戚云霞.山東膠州市玉米膜下滴灌水肥一體化種植優(yōu)勢(shì)與要點(diǎn)[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2022，42（2）：60，62.

[4]田金平，娜孜古麗·托合塔爾，葛國(guó)慶.玉米膜下滴灌水肥一體化水溶肥篩選試驗(yàn)探究[J].世界熱帶農(nóng)業(yè)信息，2021（10）：21-22.

[5]劉文峰.山西臨縣玉米膜下滴灌節(jié)水控肥增效種植技術(shù)要點(diǎn)分析[J].農(nóng)家參謀，2021（16）：51-52.

[6]竇玉梅.遼西半干旱區(qū)玉米膜下滴灌節(jié)水栽培增產(chǎn)因素分析及主要技術(shù)措施[J].水利科學(xué)與寒區(qū)工程，2018，1（1）：77-78.