摘要:文章以寧江區(qū)為例,分析了地膜覆蓋、滴灌及大壟雙行種植相結(jié)合的綜合性技術(shù),對(duì)寧江區(qū)玉米生產(chǎn)的促進(jìn)作用。結(jié)果表明,膜下滴灌與傳統(tǒng)大田漫灌相比,畝增產(chǎn)270公斤,畝純收入增加260元,具有較好的增產(chǎn)增效作用。
關(guān)鍵詞:寧江區(qū);玉米;膜下滴灌;應(yīng)用;分析
中圖分類號(hào):S513 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-0432(2012)-12-0072-2
寧江區(qū)位于吉林省松原市中北部,地處松嫩平原腹地,多年平均年降水量為423.7mm,多年平均蒸發(fā)量1539.2mm,旱災(zāi)嚴(yán)重,是糧食減產(chǎn)的主要原因。寧江區(qū)總耕地面積111.71萬畝,有效灌溉面積53.98萬畝,其中節(jié)水灌溉面積11.34萬畝。農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)以糧食作物為主,經(jīng)濟(jì)作物為輔,糧食作物主要為水稻和玉米,其中玉米播種面積73.72萬畝。為解決干旱對(duì)玉米生產(chǎn)的影響,近年寧江區(qū)不斷探索玉米膜下滴灌種植方式,取得了較好的效益。
1 寧江區(qū)玉米膜下滴灌技術(shù)應(yīng)用的背景條件
1.1 旱災(zāi)嚴(yán)重,抑制糧食生產(chǎn)
寧江區(qū)降雨少蒸發(fā)量大,旱災(zāi)較嚴(yán)重。旱災(zāi)多以春旱為主,春旱機(jī)率達(dá)90%,再加伏旱、秋旱,則旱災(zāi)機(jī)率高達(dá)92%~95%。土壤失墑等因素造成了嚴(yán)重的春旱,必須抗旱播種,否則種不上地或不能出苗、缺苗、毀種、補(bǔ)種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。僅此一項(xiàng),年均糧食減產(chǎn)20%~25%,是使旱田長期淪為中低產(chǎn)田的主要因素。
1.2 水資源匱乏,耕地灌溉率低
寧江區(qū)是吉林省水資源最為缺乏的地區(qū)之一,人均水資源量為156m3,低于全國人均2220m3水平,耕地畝均水資源量為82m3,低于全國畝均1436m3水平。由于水資源緊張,耕地灌溉率只有46%,其余只能“靠天吃飯”。而且寧江區(qū)現(xiàn)有的旱田灌溉方式以大水漫灌為主,又造成了灌溉水的大量浪費(fèi)[1]。
1.3 灌排基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,糧食生產(chǎn)能力低下
寧江區(qū)大部分灌溉基礎(chǔ)設(shè)施建于上世紀(jì)五六十年代,經(jīng)過多年的運(yùn)行,大部分工程已逐步進(jìn)入老化期,供水保證率低,效益衰減嚴(yán)重,現(xiàn)有灌排工程老化失修、配套不完善,灌溉效益下降。
2 玉米膜下滴灌技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢
玉米膜下滴灌是覆膜種植與滴灌相結(jié)合的一種先進(jìn)灌水技術(shù),也是地膜栽培抗旱技術(shù)的延伸與深化。它根據(jù)作物生長發(fā)育的需要,將水通過滴灌系統(tǒng)在作物根系范圍內(nèi)進(jìn)行局部灌溉,同時(shí)可根據(jù)需要將化肥和農(nóng)藥等隨水滴入作物根系。作為一種新型的節(jié)水灌溉技術(shù),與地表灌溉、噴灌等技術(shù)相比,有著無可比擬的優(yōu)點(diǎn),是目前最為節(jié)水、節(jié)能的灌溉方式[2]。
2.1 地膜覆蓋技術(shù)
地膜覆蓋是一項(xiàng)人工調(diào)控土壤與作物間水分條件的栽培技術(shù),是降低農(nóng)田水分無效蒸發(fā),提高有效積溫,改善土壤微環(huán)境的有效農(nóng)業(yè)措施之一。
地膜覆蓋阻斷了土壤水分的垂直蒸發(fā)和亂流,使水分橫向遷移,增大了水分蒸發(fā)的阻力,有效地抑制土壤水分的無效蒸發(fā),同時(shí)增加了耕層土壤貯水量,促進(jìn)作物利用深層水分,改善作物吸收水分條件。
地膜覆蓋使有效積溫增加,增溫作用不僅滿足了玉米前期和中期生長發(fā)育所急需的活動(dòng)積溫,而且對(duì)土壤水分時(shí)空再分配具有調(diào)控的作用,促進(jìn)了根系的發(fā)育和地上部植株的生長,促進(jìn)了玉米生育進(jìn)程的加快,提高了子粒的灌漿強(qiáng)度,有利于玉米子粒光合產(chǎn)物的累積及產(chǎn)量的形成。
地膜覆蓋促使土壤微生物的活動(dòng)增強(qiáng),增加了土壤可給態(tài)養(yǎng)分,改善了土壤的水、熱狀況和土壤的物理性狀。覆膜能夠增加玉米根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收,灌漿期向籽粒輸送更多的營養(yǎng)物質(zhì),從而增大粒重[3]。
生產(chǎn)中一般采用機(jī)械覆膜的方式。地膜和壟體要緊密結(jié)合,為防止風(fēng)刮,在壟上每隔2米壓1鍬土,沙土地適當(dāng)多壓一些土,要保證壟體見光面寬度不少于60厘米。當(dāng)種子發(fā)芽出苗時(shí),應(yīng)在膜上扎孔,以使幼苗順利穿膜而出。生產(chǎn)期結(jié)束后,應(yīng)妥善回收殘膜,避免廢舊農(nóng)膜對(duì)環(huán)境的污染。
2.2 滴灌技術(shù)
滴灌系統(tǒng)主要由以可供工程利用的供水井、配套水泵所構(gòu)成的水源工程;由過濾器、施肥罐、壓力表、排氣閥、逆止閥、減壓閥等組成的首部工程;由干管和支管組成的輸配水管網(wǎng);由輔管和毛管組成的田間灌溉設(shè)施以及排水工程等五部分組成。由于膜下滴灌克服了因滲漏、蒸發(fā)等原因造成的水資源浪費(fèi),與大水漫灌相比,可以大大降低灌溉定額,大大節(jié)約了水資源,而且在寧江區(qū)水資源嚴(yán)重短缺的情況下,能夠確保玉米生長發(fā)育所需水量。
按照灌水定額計(jì)算公式:m=0.1γzp(θmax-θmin)/η
式中:
M——設(shè)計(jì)灌水定額mm;
γ——土壤容重g/cm3;
Z——計(jì)劃土壤濕潤層深度m;
P——濕潤比%;
θmax、θmin——適宜土壤含水率上、下限(占干土重的百分比),θmax可取田間持水率的90%,可取田間持水率的65%;
η——灌溉水利用系數(shù)。
經(jīng)計(jì)算分析玉米各生育期設(shè)計(jì)灌水定額如下表:
膜下滴灌灌溉定額為64m3/畝,灌溉水利用系數(shù)為0.9。
2.3 種植技術(shù)
玉米膜下滴灌采取大壟雙行栽培模式。即把過去的清種小壟,兩壟合為一大壟,在一大壟上種植兩行玉米,間距40~50厘米,大壟間行距為80~90厘米。這樣就行成了一寬一窄的種植群體,比傳統(tǒng)種植方式密度增加15%~20%,且通透性好,利于玉米生長發(fā)育[4](圖1)。