高效節(jié)水灌溉技術(shù)在玉米種植中的應(yīng)用與提升策略探討

隨著全球水資源日益緊張，水資源短缺已成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。在玉米種植過程中，傳統(tǒng)灌溉技術(shù)往往存在水資源浪費嚴重、利用效率低等問題，這不僅加劇了水資源短缺的矛盾，也限制了玉米產(chǎn)量的提升。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，山東省菏澤市單縣終興鎮(zhèn)政府積極響應(yīng)國家節(jié)水號召，致力于研究和推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)。通過引入滴灌、噴灌和滲灌等先進灌溉方式，使該地區(qū)的玉米種植實現(xiàn)了水資源的精準利用和高效管理。這些技術(shù)的運用不僅顯著提高了玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)，還有效緩解了水資源短缺對農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約，為保障糧食安全和促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出了積極貢獻。

一、傳統(tǒng)玉米灌溉技術(shù)存在的問題

1、水資源利用率低

傳統(tǒng)的玉米灌溉方法通常依賴于大水漫灌技術(shù)，盡管這種方法能迅速補充土壤中的水分，但其水資源的利用率卻非常低。在灌溉過程中，大量水分因地面徑流和深層滲漏而流失，僅有少量被玉米根系吸收。尤其在夏季高溫季節(jié)，灌溉后的水分迅速蒸發(fā)，這進一步降低了水資源的利用效率。此外，一些地區(qū)的種植者過度依賴地下水資源，缺乏對雨水收集和雪水利用的認識，這加速了地下水資源的枯竭，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性構(gòu)成了阻礙。

2、土壤結(jié)構(gòu)破壞

大水漫灌不僅浪費水資源，還會對土壤結(jié)構(gòu)造成破壞。長期采用這種方式灌溉，會導致土壤缺氧、板結(jié)和鹽漬化等問題。土壤缺氧會影響玉米根系的呼吸作用，限制其生長發(fā)育；土壤板結(jié)則會降低土壤的通氣性和保水能力，不利于玉米根系的擴展和水分養(yǎng)分的吸收；土壤鹽漬化則會導致土壤肥力下降，影響玉米的生長和產(chǎn)量。這些問題都會嚴重影響玉米的健康生長和產(chǎn)量提升。

3、灌溉效率低下

傳統(tǒng)的玉米灌溉方法常常缺乏科學的灌溉制度和計劃，這導致了灌溉效率的低下。種植者通常依據(jù)個人經(jīng)驗或天氣狀況進行灌溉，無法實現(xiàn)根據(jù)玉米生長需求和土壤水分狀況的精準灌溉。這種做法不僅浪費寶貴的水資源，還可能在玉米的關(guān)鍵生長期造成水分不足或過量，從而影響其正常的生長發(fā)育。此外，缺乏自動化灌溉設(shè)備和技術(shù)支持的傳統(tǒng)灌溉方法，使得灌溉過程既耗時又費力，進而降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體效率。

4、缺乏節(jié)水意識和技術(shù)支持

許多玉米種植者對高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的了解和認識不足，他們認為這些技術(shù)成本高昂且效益有限，因此不愿意在玉米生產(chǎn)中采用。這種觀念阻礙了高效節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣，使得節(jié)水技術(shù)難以發(fā)揮其應(yīng)有的效益。同時，由于缺少相應(yīng)的技術(shù)支持和培訓，種植者通常難以掌握科學的灌溉方法和技巧，這使得傳統(tǒng)灌溉方式的問題難以得到有效地解決。

5、環(huán)境影響嚴重

傳統(tǒng)玉米灌溉技術(shù)對環(huán)境的影響也是嚴重的。大水漫灌不僅浪費水資源，還會導致地下水位上升，引發(fā)土壤鹽堿化等問題。同時，灌溉過程中流失的水分和養(yǎng)分還會污染河流、湖泊等水體，對水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。此外，傳統(tǒng)灌溉方式還容易引發(fā)水土流失和土地退化等問題，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成阻礙。

二、玉米高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1、能夠顯著節(jié)省水資源

傳統(tǒng)的廣泛灌溉方法不僅消耗大量水資源，還可能引起土壤鹽堿化和板結(jié)，對作物生長產(chǎn)生不利影響。相比之下，高效的節(jié)水灌溉技術(shù)，例如，滴灌和微噴灌，能夠精確地將水分直接輸送到作物根部，從而減少水分的無效蒸發(fā)和深層滲漏。以滴灌技術(shù)為例，它通過滴頭或其他微水器，將水源直接輸送到玉米根系，確保了灌水的均勻性，同時避免了對表土結(jié)構(gòu)的破壞。這大大減少了植株間的蒸發(fā)量，使得滴灌成為目前最節(jié)水的灌溉技術(shù)之一。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，采用滴灌技術(shù)的玉米田，相較于傳統(tǒng)灌溉方法，節(jié)水率可達到 30% 甚至更高。

2、能夠提高水肥利用率

通過采用高效的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，化肥能夠隨著水滴精確地施入土壤，從而避免了傳統(tǒng)追肥方式中化肥暴露在地表導致的揮發(fā)損失，并減少了灌溉過程中田間徑流所引起的肥料流失。此外，依據(jù)玉米的需肥規(guī)律，實施分期施肥策略，可以實現(xiàn)水肥的高效協(xié)同，顯著提升化肥的利用率。這種精準的水肥管理方法，不僅節(jié)約了寶貴的水資源和化肥資源，還大幅提高了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

3、有助于提升玉米產(chǎn)量和耕作質(zhì)量

淺埋滴灌節(jié)水技術(shù)，作為高效節(jié)水灌溉技術(shù)的一種，它在玉米種植的寬窄行栽培技術(shù)模式基礎(chǔ)上，于窄行開溝并將滴灌帶埋入溝內(nèi)，隨后覆土處理。該技術(shù)不僅節(jié)約了地膜成本，還避免了地膜殘留對土壤和環(huán)境造成的污染。此外，淺埋滴灌技術(shù)還可以確保作物在生長過程中能充分吸收養(yǎng)分，降低病蟲害對作物生長的不利影響。一系列研究顯示，在平原地區(qū)應(yīng)用淺埋滴灌節(jié)水技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的低壓管灌等灌溉方式，玉米產(chǎn)量平均每畝可增加約100公斤，增產(chǎn)率約為 14% 這種增產(chǎn)效果不僅為農(nóng)戶帶來了顯著的經(jīng)濟效益，還推動了規(guī)?；N植和標準化生產(chǎn)的發(fā)展。

4、具備節(jié)省人力、物力和財力的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的灌溉方法往往需要大量的人力、物力和財力的投入，例如建設(shè)灌溉渠道和購買灌溉設(shè)備。相比之下，高效節(jié)水的灌溉技術(shù)，如滴灌和微噴灌，其設(shè)備更為簡潔，操作也更為便捷，無需大量額外的人力、物力和財力投人。例如，使用小型行走式噴淋機進行微噴灌，不僅能節(jié)約水資源，還能實現(xiàn)一次性噴灑農(nóng)藥和肥料，顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。這種節(jié)約成本的優(yōu)勢，使得高效節(jié)水灌溉技術(shù)在廣闊的農(nóng)村地區(qū)得到了廣泛推廣和應(yīng)用。

三、高效節(jié)水灌溉技術(shù)在玉米種植中的應(yīng)用

1、滴灌技術(shù)運用

滴灌技術(shù)以其節(jié)水高效的優(yōu)勢而著稱，它通過每次輸送少量水分，有效減少了地表徑流和地下水的過度滲透，從而提高了水肥的利用率。此外，滴灌技術(shù)不會破壞土壤的原有結(jié)構(gòu)，對土壤內(nèi)部的溫度、光照、水分、氣體和肥料狀態(tài)影響微小，這為玉米的生長創(chuàng)造了有利條件。該技術(shù)還能夠隨時進行水分和肥料的補充，不受天氣和地形的限制，能夠根據(jù)施肥計劃靈活地進行水肥管理。通過提高地溫，增加有效積溫，滴灌技術(shù)有助于延長玉米的生育期，進而提升產(chǎn)量。

(1)滴灌技術(shù)原理

滴灌是一種高效的節(jié)水灌溉方式，它依據(jù)作物的需水和需肥規(guī)律，通過管道系統(tǒng)和安裝在毛管上的滴水器，將水分和肥料以均勻且緩慢的方式直接輸送到作物根部的土壤中。常見的玉米滴灌技術(shù)包括地面滴灌、地下滴灌以及覆膜滴灌等。

(2)安裝與鋪設(shè)

水源的獲取途徑多樣，包括水井、河流、塘壩以及蓄水窖池等。滴灌管(帶)鋪設(shè)于地膜之下，確保灌溉水滴能夠緩慢且持續(xù)地滋潤玉米的根系區(qū)域；滴頭間距應(yīng)根據(jù)土壤類型和種植密度進行調(diào)整，例如，在砂質(zhì)土壤或高密度種植地塊，滴頭間距應(yīng)適當縮小。

(3）水肥管理

滴灌技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水肥一體化管理，依據(jù)玉米的需水需肥規(guī)律進行精確的灌溉和施肥。舉例來說，在玉米的各個生長階段，可以實施不同量級的灌溉，并且在灌溉過程中適量施用氮、磷、鉀肥。

(4)播種與田間管理

滴灌技術(shù)還可以與播種和田間管理相結(jié)合。在玉米播種前進行精細整地、土壤處理等工作，為滴灌技術(shù)的實施創(chuàng)造良好的條件。在玉米田間管理過程中，及時進行查苗補苗、中耕松土除草等工作，以保證玉米的正常生長。

2、噴灌技術(shù)在玉米種植的應(yīng)用

噴灌技術(shù)通過壓力將水經(jīng)由噴管和噴頭噴向空中，使灌溉水像降雨般均勻地覆蓋在玉米和地面上，通過水的浸潤為土壤提供水分。這種灌溉方式有效減少了對土壤的沖刷作用，避免了土壤板結(jié)現(xiàn)象，并且允許用戶根據(jù)需要精確控制用水量，相較于傳統(tǒng)的地面灌溉，可節(jié)省 15%-30% 的水資源。

(1)噴灌系統(tǒng)的設(shè)計與操作

在設(shè)計噴灌系統(tǒng)時，必須綜合考慮水源、地形、土壤類型、作物種類以及作物的生長周期等關(guān)鍵因素。一個設(shè)計合理的噴灌系統(tǒng)能夠確保灌溉水的均勻分布和高效利用；而噴灌系統(tǒng)的操作管理則涉及灌溉時間的安排、灌溉量的控制、噴頭的調(diào)整等。通過合理的操作管理，可以顯著提升灌溉效率，減少水資源的浪費；同時，需要定期對噴灌系統(tǒng)進行維護保養(yǎng)，例如清洗噴頭、檢查管道等，可以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行并延長其使用壽命。

(2)灌溉時間

根據(jù)玉米的生長需求和天氣狀況，合理安排灌溉時間。一般可以選擇在上午或下午進行噴灌，避開中午高溫時段，以減少水分蒸發(fā)和避免對玉米造成熱害?？梢愿鶕?jù)玉米的生長階段和土壤墑情，調(diào)整噴灌的用水量。既要保證玉米獲得足夠的水分，又要避免過量灌溉導致土壤過濕，影響玉米的生長和發(fā)育。要注意確保灌溉水能夠均勻地覆蓋整個玉米田，避免出現(xiàn)局部過濕或過干的情況。還可以通過調(diào)整噴頭的角度和高度，以及控制灌溉時間來實現(xiàn)均勻灌溉。

(3)玉米水肥管理

滴灌的灌水頻率和灌水量應(yīng)根據(jù)玉米的需水特性、土壤濕度以及降雨狀況來決定。在土壤濕度適宜的情況下播種，苗期通常不需要額外灌溉。隨后，應(yīng)根據(jù)玉米的生長階段和土壤的水分含量適時進行灌溉。施肥量的計算應(yīng)基于目標產(chǎn)量和土壤的養(yǎng)分水平。在滴灌水肥一體化系統(tǒng)中，生產(chǎn)每100公斤籽粒所需的氮、磷、鉀等養(yǎng)分應(yīng)按照一定比例施用。施肥時，可以通過滴灌系統(tǒng)定時定量地將肥料溶液與灌溉水一同輸送到玉米根部。在玉米生長的各個階段，例如播種期、大喇叭口期、抽雄吐絲期等，應(yīng)根據(jù)玉米的養(yǎng)分需求規(guī)律進行追肥。追肥時，將肥料溶解于水中，通過滴灌系統(tǒng)均勻地施加給玉米，以確保肥料的均勻分布。

(4)噴灌技術(shù)在玉米種植中注意的問題

噴灌不易破壞土壤結(jié)構(gòu)，但在多風或坡度較大的地區(qū)使用時，仍需注意避免土壤板結(jié)和水土流失；合理的灌溉量對玉米的生長至關(guān)重要。過多或過少的灌溉量都會影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，需要根據(jù)玉米的生長需求和當?shù)氐臍夂驐l件來確定灌溉量；在高溫多風的天氣條件下，噴灌的水分會迅速蒸發(fā)，導致

112|農(nóng)天致富液

灌溉效果不佳。此時，可以采取覆蓋地膜等措施來減少蒸發(fā)損失。

3、滲灌技術(shù)的運用

滲灌是一種先進的灌溉技術(shù)，在玉米種植中具有顯著的應(yīng)用價值。它通過地下管道將水直接輸送到玉米根部，使水分能夠均勻、緩慢地滲透到土壤中，滿足玉米生長所需的水分。滲灌技術(shù)不僅能夠有效減少水分的蒸發(fā)和流失，提高水資源的利用率，還能夠保持土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減少土壤鹽堿化的風險。此外，滲灌技術(shù)還能夠與施肥相結(jié)合，實現(xiàn)水肥一體化管理，進一步提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。

(1)滲灌技術(shù)的原理與特點

① 原理

滲灌技術(shù)通過埋設(shè)在地下的專用管道將灌溉水引入耕作層下，然后這些水借毛細管的作用，自下而上均勻緩慢地濕潤作物根際土壤。

② 特點

滲灌能顯著提高水分利用率，比溝灌節(jié)水 50%-80% ，比噴灌節(jié)水 40% ，并能有效地減少肥料流失，保持土壤結(jié)構(gòu)。滲灌過程中對土壤結(jié)構(gòu)影響小，有利于玉米根層土壤疏松通氣，促進根系生長。滲灌地表不見水，蒸發(fā)損失小，提高了水分的有效利用。滲灌系統(tǒng)安裝簡便，維護成本低，能顯著降低勞動力投入。

(2)滲灌在玉米種植中的應(yīng)用

① 系統(tǒng)建設(shè)

根據(jù)玉米種植地的地勢走向，將井房設(shè)置在地勢高點，并配備相應(yīng)容量的水箱。井房和水箱應(yīng)設(shè)置自動報警裝置，實現(xiàn)自動停水與上水。

② 管道鋪設(shè)

在地下鋪設(shè)專用的滲灌管道，管道上打孔并用無紡布纏繞以防止堵塞。管道規(guī)格和鋪設(shè)密度需根據(jù)玉米種植密度和土壤條件確定。

③ 灌溉管理

根據(jù)玉米的生長階段和土壤濕度，適時適量地進行灌溉至關(guān)重要。例如，在玉米播種后、拔節(jié)期、大喇叭口期至灌漿期等關(guān)鍵生長階段進行灌溉。結(jié)合水肥一體化技術(shù)，將肥料溶解于水中，通過滲灌系統(tǒng)輸送到玉米根部區(qū)域，實現(xiàn)精準施肥。滲灌技術(shù)確保水分和養(yǎng)分有效供給玉米根系，從而促進玉米的健康生長和提高產(chǎn)量。適宜的滲灌管深度對玉米的生長及產(chǎn)量有顯著的正面影響。此外，滲灌技術(shù)還能減少雜草和病蟲害的發(fā)生，因為地表持續(xù)干燥狀態(tài)不利于雜草生長和病蟲害的繁殖。

(3)操作管理

定期對滲灌系統(tǒng)進行維護和檢查，包括清洗過濾器、檢查管道連接處是否滲漏、更換損壞的部件等，以確保系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行。在使用過程中，如果遇到故障或問題，需要及時進行處理和維修，以避免對玉米生產(chǎn)造成不利影響。

四、構(gòu)建玉米高效節(jié)水灌溉技術(shù)推廣、管理機制

1、做好推廣宣傳

在玉米種植區(qū)域建立高效節(jié)水灌溉技術(shù)示范區(qū)，通過實地展示滴灌、噴灌、微灌等技術(shù)的節(jié)水效果和增產(chǎn)潛力，讓農(nóng)民直觀感受到節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢。定期組織現(xiàn)場觀摩會、技術(shù)交流會等活動，邀請專家、技術(shù)人員和農(nóng)民代表參與，共同探討節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用與推廣。利用電視、廣播、報紙、網(wǎng)絡(luò)等媒體平臺，廣泛宣傳高效節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性和應(yīng)用效果，提高農(nóng)民的認知度和接受度；開展節(jié)水灌溉技術(shù)培訓班，邀請專家為農(nóng)民講解節(jié)水灌溉的原理、操作方法和注意事項，提高農(nóng)民的技術(shù)水平；制定相關(guān)扶持政策，對采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)的農(nóng)民給予資金補貼、貸款優(yōu)惠等激勵措施，降低農(nóng)民采用新技術(shù)的成本；設(shè)立節(jié)水灌溉技術(shù)推廣獎勵基金，對在節(jié)水灌溉技術(shù)推廣中做出突出貢獻的單位和個人給予表彰和獎勵。

2、強化管理

成立專業(yè)的技術(shù)指導工作隊伍，深人到田間地頭為農(nóng)民提供節(jié)水灌溉技術(shù)的現(xiàn)場指導和咨詢服務(wù)，幫助農(nóng)民解決實際應(yīng)用中遇到的問題；建立節(jié)水灌溉技術(shù)咨詢服務(wù)熱線或網(wǎng)絡(luò)平臺，為農(nóng)民提供遠程技術(shù)支持和在線咨詢服務(wù)；安排專門工作人員負責節(jié)水灌溉設(shè)施的維護和管理工作，定期對設(shè)施進行檢查和維修，確保設(shè)施的正常運行。建立健全節(jié)水灌溉設(shè)施的管理制度，明確設(shè)施的使用、維護和保養(yǎng)責任，延長設(shè)施的使用壽命；定期對節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣效果進行評估和總結(jié)，收集農(nóng)民的意見和建議，不斷改進和完善技術(shù)推廣工作；建立節(jié)水灌溉技術(shù)推廣效果評估指標體系，通過量化指標來客觀評價技術(shù)推廣的成效和存在的問題。

綜上所述，傳統(tǒng)玉米灌溉技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)不容小，必須采取一系列有效措施來改進和完善這項技術(shù)，以適應(yīng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的步伐和應(yīng)對水資源匱乏的挑戰(zhàn)。通過推廣節(jié)水灌溉技術(shù)、制定合理的灌溉制度和計劃、加強技術(shù)支持和培訓等措施的實施，我們才能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的高效利用、提升玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)、推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：274000山東省單縣終興鎮(zhèn)人民政府）