陳國軍

（建平縣老官地鎮(zhèn)水利站，遼寧 朝陽 122400）

玉米膜下滴灌灌溉試驗(yàn)研究及推廣應(yīng)用

陳國軍

（建平縣老官地鎮(zhèn)水利站，遼寧 朝陽 122400）

以建平縣灌溉技術(shù)試驗(yàn)站為例，通過多年來對玉米不同種植密度、不同灌溉形式和不同年份灌溉的試驗(yàn)研究，分析總結(jié)出了適宜本地的最優(yōu)灌溉制度，為大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)，為增產(chǎn)增收提供助力。

滴灌；灌溉制度；推廣；措施；研究

建平縣是遼寧省西部的一個(gè)農(nóng)業(yè)大縣，縣轄有26個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（場）、5個(gè)街道辦事處，總?cè)丝?8.5萬人，其中農(nóng)業(yè)人口45.7萬。截止2014年底，地區(qū)生產(chǎn)總值174.8億元，其中第一產(chǎn)業(yè) 29.2億元，第二產(chǎn)業(yè)98.2億元，第三產(chǎn)業(yè)47.4億元?，F(xiàn)有耕地276萬畝，人均4.65畝。其中，灌溉面積為73萬畝，人均水資源占有量僅370m3，不足全省的1/2、全國的1/5，耕地畝均水資源量僅78m3。

由于地處科爾沁沙漠南緣，當(dāng)?shù)馗珊禐?zāi)害頻發(fā)，春旱、伏旱相當(dāng)嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱［3］。因此，發(fā)展高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目是十分必要的。國家實(shí)施的節(jié)水增糧項(xiàng)目非常適合建平地多水少、氣候干燥的自然水土現(xiàn)狀。到2014年末，全縣已發(fā)展節(jié)水增糧面積53.44萬畝。然而，隨著大規(guī)模節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施，如何利用有限的水資源，解決更多的作物生長用水需求、實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉的問題，迫切地?cái)[在了建平人的面前。近年來，建平人很好地利用了建平灌溉試驗(yàn)站觀測成果，結(jié)合節(jié)水增糧行動新要求新目標(biāo)，走出了一條科學(xué)灌溉、精準(zhǔn)灌溉的健康發(fā)展之路。

1 試驗(yàn)站基本情況

建平縣灌溉技術(shù)試驗(yàn)站位于建平縣太平莊鄉(xiāng)，始建于1972年，2003年被水利部確定為全國百個(gè)灌溉試驗(yàn)重點(diǎn)站之一。多年來，試驗(yàn)站始終致力于研究旱作物充分灌溉和非充分灌溉條件下的灌溉制度、需水規(guī)律、及節(jié)水灌溉新技術(shù)引進(jìn)、試驗(yàn)、推廣應(yīng)用，收集積累灌溉試驗(yàn)和水利科技基本參數(shù)，完成水利部灌溉試驗(yàn)總站和省中心站灌溉農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、整理及為指導(dǎo)抗旱所需的墑情測報(bào)、預(yù)報(bào)。同時(shí)逐漸向灌溉信息化、自動化方向發(fā)展，積累了30多年的寶貴試驗(yàn)資料。

2 玉米膜下滴灌灌溉實(shí)驗(yàn)研究

玉米是建平縣種植的主要農(nóng)作物，為提高玉米的經(jīng)濟(jì)效益，提高農(nóng)民收入，推動節(jié)水增糧行動項(xiàng)目在建平縣可持續(xù)發(fā)展，建平縣灌溉試驗(yàn)站進(jìn)行了玉米膜下滴灌技術(shù)的試驗(yàn)推廣，研究分析了玉米膜下滴灌不同種植密度試驗(yàn)，不同灌溉形式試驗(yàn)，不同年份灌溉試驗(yàn)，不同密度對產(chǎn)量的影響?？偨Y(jié)出適宜本地的最優(yōu)灌溉制度，為玉米作物高產(chǎn)、節(jié)水制定的灌水方案，包括灌水定額、灌溉定額、灌水時(shí)間和灌水次數(shù)等。為建平縣節(jié)水增糧項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)，技術(shù)推廣提供了科學(xué)依據(jù)，為增產(chǎn)增收提供了有力的技術(shù)支撐［4］。

2.1 不同年份玉米膜下滴灌灌溉制度

根據(jù)灌溉試驗(yàn)站多年灌溉試驗(yàn)資料制定建平縣主要農(nóng)作物的灌溉制度。在中等干旱或干旱年，玉米膜下滴灌灌溉制度為玉米灌水4～5次，分別在播種期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期進(jìn)行灌溉。灌水定額約12m3/畝。灌溉定額60 m3/畝。玉米在不同保證率的情況下的灌溉定額詳見表1。

2.2 灌溉制度的確定

玉米灌溉制度的研究，試驗(yàn)站是按土壤濕度來控制灌水時(shí)間和灌水量，尋求各生育階段的適宜土壤濕度，獲得較高產(chǎn)量。統(tǒng)計(jì) 1976～2011年各處理中產(chǎn)量最高的土壤濕度。

表1 灌溉定額表

從試驗(yàn)資料分析，各種形式灌溉與地面灌的最佳土壤濕度基本是一致的。出苗到拔節(jié)的幼苗期，生長較慢，耗水量較少，最低濕度 65%以上就能保持幼苗正常生長。玉米拔節(jié)以后，根系發(fā)達(dá)，地上莖葉生長快，加之氣溫高，土壤蒸發(fā)和葉面蒸騰增大，開始需要大量的水分。從拔節(jié)到收獲平均濕度在 80%～82%最低74%，可以獲得較高產(chǎn)量。

通過統(tǒng)計(jì)我們認(rèn)為節(jié)水灌溉采用下表的濕度控制，能夠取得玉米生產(chǎn)的高效益（節(jié)水灌溉土壤濕度上限按 90%計(jì)算）。自然降水遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了玉米生育期的需水要求，即使?jié)駶櫮?，生育期?nèi)降雨也分布不均，所以必須在短期旱段內(nèi)人工及時(shí)補(bǔ)水，濕潤年1～2次；半濕潤年2～5次；微濕潤年3～7次；半干旱年4～7次；灌水量:噴灌灌水定額在20m3/畝。地面灌灌水定額在40m3/畝。膜下滴灌灌水定額在 12～17m3/畝。

2.3 玉米膜下滴灌不同密度試驗(yàn)

為全省糧食穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)提供技術(shù)支撐，提高玉米的經(jīng)濟(jì)效益，尋找玉米需水規(guī)律，進(jìn)行玉米滴灌灌溉試驗(yàn)。以掌握玉米采用滴灌條件下的灌溉次數(shù)和灌水量。

分析滴灌對產(chǎn)量的影響，為大面積推廣提供科學(xué)依據(jù)。密度 5000株/畝，種植形式覆膜產(chǎn)量最高，產(chǎn)量比不灌增加 600.7kg/畝。種植形式 4000 株/畝，不覆膜也比不灌增產(chǎn)306.5kg/畝?？梢娪衩撞还喈a(chǎn)量大大下降。應(yīng)用膜下滴灌其灌水量比地面灌節(jié)水31%，省水40.8m3/畝，且滿足了玉米生育的需水要求。滴灌區(qū)灌水均勻，田間水利用效率高，無深層滲漏與地面流失，灌水定額小。傳統(tǒng)種植用水量多，土壤蒸發(fā)量大，產(chǎn)生深層滲漏，還會造成養(yǎng)分流失。

通過膜下滴灌節(jié)水灌溉技術(shù)試驗(yàn)來看滴灌種植密度可以加大到5000株/畝。畝產(chǎn)量能達(dá)到1274.6kg。畝4000株數(shù)與不灌相同處理也增產(chǎn)306.5kg。耗水量為畝4500株不覆膜種植最大，達(dá)到406.8mm。玉米滴灌灌溉措施可以達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)效果。尤其是密度達(dá)到5000株，每畝比不灌增產(chǎn)600.7kg，純收益增加1321.54元［5］。

綜合各種灌溉試驗(yàn)措施，建平縣灌溉試驗(yàn)站確定最優(yōu)灌溉方式，即玉米膜下滴灌在每畝密度達(dá)到5000株，采用膜下滴灌灌溉方式，在中等干旱或干旱年，玉米灌水 4～5次，分別在播種期、拔節(jié)期、抽穗期、灌漿期、成熟期進(jìn)行灌溉。灌水定額12m3/畝，灌溉定額為60m3/畝。

3 試驗(yàn)推廣情況

建平縣灌溉試驗(yàn)站從 2010年采用大壟雙行種植方式，以先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)膜下滴灌，又增加了種植密度。試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米高密度大壟雙行膜下滴灌技術(shù)，種植密度5000株/畝（毎穴雙株）為最優(yōu)，2010年畝產(chǎn)量1145.1kg；2011年畝產(chǎn)量達(dá)到 1268.1kg。與對照相比每畝增產(chǎn)374kg，純收益增加643.2元。

膜下滴灌這項(xiàng)技術(shù)的推廣不但提高了糧食生產(chǎn)能力，促進(jìn)了農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，同時(shí)對促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善農(nóng)村生產(chǎn)條件，提高農(nóng)民收入起到了積極的推動作用。并為千萬畝膜下滴灌項(xiàng)目提供了有力的技術(shù)支撐。

2011年建平縣在黑水、昌隆、建平、沙海4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)0.6萬畝膜下滴灌示范工程，經(jīng)實(shí)測增產(chǎn):玉米單產(chǎn)由滴灌前的700kg提高到 900kg，增產(chǎn)幅度達(dá)26.67%。0.6萬畝玉米凈增 120萬 kg，可增收180萬元。節(jié)水:玉米膜下滴灌比管灌節(jié)水62.5%，年可節(jié)水90萬m3，灌溉保證率達(dá)到90%。省電:由于膜下滴灌灌水周期縮短，比管灌節(jié)電61.5%，年可節(jié)電24萬度，年節(jié)省電費(fèi) 12.6萬元。省工:膜下滴灌由于減少除草、節(jié)省開溝打畦土地平地需用人工，由原來一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工管理的定額 1.5hm2，增加 到5.5hm2，勞動生產(chǎn)率提高72.9%，按當(dāng)?shù)厝杖斯?biāo)準(zhǔn) 50元計(jì)算，年節(jié)省人工費(fèi) 0.968萬元。

膜下滴灌項(xiàng)目投資少，見效快，投入產(chǎn)出比高，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

由于灌溉試驗(yàn)站的技術(shù)日臻完善，從2012起，建平縣節(jié)水增糧工程發(fā)展突飛猛進(jìn)，當(dāng)年推廣節(jié)水增糧工程面積10萬畝，2013年推廣完成12.5萬畝。2014年推廣完成19萬畝。3年累計(jì)完成推廣節(jié)水增糧行動工程面積41.5萬畝。2015～2016年計(jì)劃推廣完成15萬畝。

4 技術(shù)推廣與應(yīng)用

（1）聘請專家強(qiáng)化指導(dǎo)，從源頭上保證節(jié)水灌溉技術(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)站聘請省水科院、農(nóng)科院專家5名，縣級專家組2名，縣鄉(xiāng)技術(shù)員30名。聘請的農(nóng)業(yè)科研、教學(xué)、縣級推廣人員組成專家組，對膜下滴灌試驗(yàn)開展技術(shù)指導(dǎo)。選定主導(dǎo)品種和主推技術(shù)，并制定實(shí)施方案，指導(dǎo)、監(jiān)督、檢查技術(shù)指導(dǎo)員工作，開展對項(xiàng)目的績效評價(jià)考核。建設(shè)試驗(yàn)示范基地80畝，選擇適宜的主導(dǎo)品種和主推膜下滴灌技術(shù)，形成技術(shù)操作規(guī)范，制定推廣計(jì)劃，技術(shù)人員按照工作職責(zé)，開展技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)工作，并組織實(shí)施［1］。

（2）精心遴選作物品種與主推技術(shù)，確保節(jié)水增糧項(xiàng)目增產(chǎn)增效。根據(jù)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣候特點(diǎn)和農(nóng)民的實(shí)際需求，試驗(yàn)站結(jié)合多年推廣實(shí)踐，主要遴選哲丹19號，遼丹60號，錦玉28號、丹玉87號等主導(dǎo)品種。在對農(nóng)戶宣講服務(wù)的基礎(chǔ)上，由各鄉(xiāng)鎮(zhèn)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際自主選定適宜當(dāng)?shù)胤N植的品種。在主推技術(shù)方面，一是堅(jiān)持精耕細(xì)作。在冬翻或春耕整地時(shí)進(jìn)行旋耕、耙地，使土壤充分細(xì)碎，提高整地質(zhì)量。二是合理增加密度。根據(jù)各地的地力條件、海拔氣候及玉米種子特性，因地制宜增加種植密度，土地平整且肥力較高的地塊畝種一般4000～5000株。三是加強(qiáng)規(guī)范化種植。重點(diǎn)推廣大壟雙行，一膜一管種植規(guī)格。同時(shí)，全部實(shí)行地膜覆蓋，達(dá)到保溫保墑效果［1］。

（3）選拔和培育推廣示范戶，加速先進(jìn)技術(shù)成果的推廣應(yīng)用。圍繞推動全縣膜下滴灌玉米產(chǎn)業(yè)，以發(fā)揮輻射帶動作用為標(biāo)準(zhǔn)，通過農(nóng)民申請、村委會推薦、項(xiàng)目管理部門確認(rèn)的辦法，重點(diǎn)在昌隆鎮(zhèn)、八家農(nóng)場選擇8戶農(nóng)戶擔(dān)任技術(shù)推廣示范戶，以帶動更多農(nóng)戶發(fā)展節(jié)水滴灌技術(shù)。試驗(yàn)站對全縣28個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)共選拔膜下滴灌玉米產(chǎn)業(yè)推廣示范戶64戶進(jìn)行先期重點(diǎn)節(jié)水滴灌技術(shù)培訓(xùn)，每個(gè)示范戶輻射帶動周邊60戶農(nóng)戶以上，共輻射帶動周邊農(nóng)戶4000戶。昌隆鎮(zhèn)東井村三組示范戶高洪軍，種植40畝膜下滴灌玉米，根據(jù)試驗(yàn)站人員指導(dǎo)，生育期滴灌5次，共收獲玉米46680kg，平均畝產(chǎn)1167kg，成為2012年全省高產(chǎn)狀元。他的成功激發(fā)了全鎮(zhèn)農(nóng)戶發(fā)展節(jié)水增糧工程的熱情，2012～2014年全鎮(zhèn)節(jié)水增糧面積達(dá)到5.3萬畝，占全鎮(zhèn)節(jié)水灌溉面積的95%。

（4）積極開展入戶技術(shù)指導(dǎo)與服務(wù)，縮短新技術(shù)與農(nóng)戶的距離。灌溉試驗(yàn)站培訓(xùn)成熟節(jié)水滴灌技術(shù)指導(dǎo)員28名，平均每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)1名。積極開展入戶指導(dǎo)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、建后運(yùn)行等不同階段定期組織培訓(xùn)，在春耕生產(chǎn)關(guān)鍵季節(jié)對示范戶、大戶、重點(diǎn)農(nóng)戶進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，每名技術(shù)指導(dǎo)員全年技術(shù)指導(dǎo)在 100次以上，深入一線在100天以上。技術(shù)指導(dǎo)員入戶指導(dǎo)手冊的記錄中有日期記載、有解決問題記錄、有群眾評語。技術(shù)指導(dǎo)員公布聯(lián)系電話，并通過電話、手機(jī)信息、互聯(lián)網(wǎng)等多種形式對示范戶、大戶、重點(diǎn)農(nóng)戶等進(jìn)行遠(yuǎn)程技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)，及時(shí)幫助他們解決生產(chǎn)實(shí)際難題，利用現(xiàn)代信息手段開展教育培訓(xùn)，推廣普及節(jié)水滴灌技術(shù)。

（5）加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)，為節(jié)水增糧項(xiàng)目良性運(yùn)行提供人才保證。由灌溉試驗(yàn)站派2人參加水利部重點(diǎn)班培訓(xùn)，再選派28人參加遼寧省重點(diǎn)班培訓(xùn)，然后對每村選取5名技術(shù)人員分片培訓(xùn)，逐步提高技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力。培訓(xùn)內(nèi)容主要包括節(jié)水滴灌新技術(shù)、新模式；水肥一體化技術(shù)，維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)，新品種推廣、農(nóng)技推廣理論與方法等。項(xiàng)目實(shí)施以來，試驗(yàn)站協(xié)同縣水利局共舉辦技術(shù)培訓(xùn)40多期，參加培訓(xùn)人員達(dá)18000多人次，印發(fā)技術(shù)材料20000余份，成立專業(yè)滴灌施工隊(duì)56個(gè)，從而實(shí)現(xiàn)了人員、技術(shù)、服務(wù)體系同步發(fā)展的良好局面。

5 效益分析

灌溉試驗(yàn)站對節(jié)水滴灌技術(shù)的推廣，有現(xiàn)場，有數(shù)據(jù)，有講解，有實(shí)物，對全縣節(jié)水增糧行動的順利推廣發(fā)揮了不可替代的作用，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的精準(zhǔn)灌溉，對遼寧全省的節(jié)水灌溉也有著重要的示范作用。

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

增產(chǎn)效益:增產(chǎn)效益主要指大田糧食作物實(shí)施高效節(jié)水灌溉后增加的生產(chǎn)能力。項(xiàng)目實(shí)施后，項(xiàng)目區(qū)平均每畝增產(chǎn)250kg，按2元/kg計(jì)算，41.5萬畝年增加效益 20750萬元。

節(jié)水效益:項(xiàng)目實(shí)施后，灌溉方式發(fā)生了改變，畝節(jié)水140m3。

節(jié)肥效益:實(shí)施前畝均肥料費(fèi)用為116元/畝。實(shí)施后畝均需用肥料費(fèi)80元，比實(shí)施前節(jié)省36元/畝。

5.2 生態(tài)效益

通過節(jié)水增糧行動的玉米膜下灌溉技術(shù)的應(yīng)用與節(jié)水灌溉工程建設(shè)的實(shí)施，合理開發(fā)利用了水土資源，增加了土壤的含水性，有助于改善土壤結(jié)構(gòu)，改變了土壤的有機(jī)質(zhì)含量，減少土壤養(yǎng)份流失，控制了土地鹽堿化，提高了作物生長條件，減少了自然災(zāi)害的發(fā)生機(jī)率，增強(qiáng)了項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善了項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境，為項(xiàng)目區(qū)生態(tài)環(huán)境向良性、健康、循環(huán)發(fā)展創(chuàng)造了較好的條件［3］。

5.3 社會效益

通過節(jié)水增糧行動的玉米膜下灌溉技術(shù)的應(yīng)用與節(jié)水灌溉工程建設(shè)的實(shí)施，工程改善灌溉面積41.5萬畝，與改造前相比，滴灌可免鏟、免趟、縮短灌水時(shí)間，可節(jié)省人工 36萬個(gè)工日，節(jié)省80%?？梢?，工程實(shí)施在節(jié)水、省工方面具有巨大的社會效益，增加了糧食產(chǎn)量，增加了農(nóng)民收入，提高了項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，改變了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民靠天吃飯的種植觀念，同時(shí)提高了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民對科學(xué)種田、合理開發(fā)水資源、節(jié)水灌溉技術(shù)的思想意識。隨著糧食質(zhì)量與產(chǎn)量的提高，農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入將不斷增加，提高了農(nóng)民耕種土地的積極性，使農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的增長和可持續(xù)發(fā)展有了更高的保證［4］。

6 結(jié)語

建平縣很好地利用了建平灌溉試驗(yàn)站觀測成果，結(jié)合節(jié)水增糧行動新要求新目標(biāo)，采取多種舉措進(jìn)行大面積推廣，使現(xiàn)代的灌溉設(shè)施代替了傳統(tǒng)的灌溉設(shè)施，精準(zhǔn)灌溉替代模糊灌溉，水、肥、藥集成技術(shù)替代單純的灌水技術(shù)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。玉米膜下灌溉技術(shù)的推廣與應(yīng)用促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增強(qiáng)了糧食商品的競爭力，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)走向良性循環(huán)的發(fā)展道路。

［1］王陽.膜下滴灌技術(shù)問題及解決方案［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015（03）:80-82.

［2］邵明星.風(fēng)沙土微灌灌溉方式和水量對玉米生長的影響［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2014（02）:79-82.

［3］蘇建偉.建平縣玉米大壟雙行膜下滴管技術(shù)試驗(yàn)研究［J］.黑龍江水利科技，2013（03）.

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S275.6

：A

：1008-1305（2015）05-0070-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2015.05.025

陳國軍（1963年—），男，工程師。