旱地玉米少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)應(yīng)用效果簡析

劉寧莉，石文廷，張 銳

（1.山西省土壤肥料工作站，山西太原030001；2.大同市農(nóng)業(yè)局，山西大同037005）

少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)是將少耕免耕的保護(hù)性耕作技術(shù)[1]、穴灌保苗的抗旱播種技術(shù)、開穴集流的集雨技術(shù)、保溫增墑的地膜覆蓋技術(shù)、光熱資源高效利用的稀穴密植技術(shù)、測(cè)土配方施肥技術(shù)等融為一體，以集開穴、灌水、施肥、播種、覆膜的多功能播種機(jī)為載體，確保春播作物出苗，增強(qiáng)作物幼苗抗逆性，大幅度提高旱地產(chǎn)量，且投資少、見效快、效益高、易為農(nóng)民接受的多功效的技術(shù)體系[2]。該項(xiàng)技術(shù)適宜于年降水量為250～500mm的干旱半干旱地區(qū)的稀植作物中推廣應(yīng)用。2006—2010年，在山西大同、朔州、忻州、太原、呂梁5市應(yīng)用該技術(shù)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。

1 技術(shù)要點(diǎn)

1.1 主體技術(shù)

1.1.1 少耕免耕 第1年玉米秋收后，用配套秸稈粉碎機(jī)粉碎秸稈后，原地留茬小于10 cm，不進(jìn)行任何耕作處理。第2年春播前沿種植帶撒施有機(jī)肥，然后用旋耕施肥機(jī)沿種植帶旋耕，同時(shí)將有機(jī)肥和作底肥用的配方肥施入土中。

1.1.2 開穴灌水 根據(jù)玉米的種植密度沿種植帶開穴，穴直徑30 cm左右，穴深5～8 cm，每穴灌水1.5～2.5 kg。

1.1.3 集中施肥 根據(jù)不同地區(qū)的配方施肥方案，在穴中集中施用種肥。

1.1.4 合理密植 實(shí)行寬窄行種植，大行距110～130 cm，小行距30 cm，穴距70 cm；每公頃開穴12 000～13 500個(gè)，在穴內(nèi)集中種植（穴內(nèi)株距30 cm），每穴4株，每公頃48 000～54 000株。

1.1.5 地膜覆蓋 播后沿種植帶在灌水穴上鋪膜（壓實(shí)壓緊，防止大風(fēng)吹膜），以減少灌水的蒸發(fā)和耕后表土的風(fēng)蝕，提高作物苗期發(fā)芽的土壤溫度，促進(jìn)作物的出苗與壯苗。

1.1.6 田間管理 據(jù)田間雜草和作物生長情況噴施除草劑或人工除草，并在苗期噴施葉面肥。

1.1.7 收獲 成熟后及時(shí)收獲，用配套粉碎機(jī)粉碎秸稈后，原地留茬小于10 cm，來年春季倒行種植，繼續(xù)實(shí)施該技術(shù)，操作方法同上。

1.2 配套技術(shù)

1.2.1 測(cè)土配方施肥技術(shù) 前茬作物收獲后，根據(jù)地形及土壤類型，每3.3～6.7 hm2取1個(gè)土樣，測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效鉀，依據(jù)化驗(yàn)結(jié)果，確定不同區(qū)域的配方施肥方案（表1）。

表1 旱地玉米少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)配方施肥方案

1.2.2 抗旱良種應(yīng)用技術(shù)[4]根據(jù)氣候條件、土壤肥力狀況、產(chǎn)量水平、種植制度，因地制宜選用抗旱、抗寒、高產(chǎn)的優(yōu)良品種。雁北盆地區(qū)宜選用晉單24號(hào)、農(nóng)大62；雁北丘陵區(qū)宜選用早丹4號(hào)；太行山區(qū)宜選用晉玉811、強(qiáng)盛48號(hào)、晉單55號(hào)；呂梁山區(qū)宜選用晉單32號(hào)和滬單4號(hào)。

1.2.3 病蟲害防治技術(shù)[5]在播種時(shí)，玉米每公頃施神農(nóng)丹顆粒劑22.5 kg，以防治紅蜘蛛。結(jié)合種子包衣，用22%的立克莠濕拌劑拌種防治絲黑穗和瘤黑粉病；苗期用50%甲胺磷乳油與沙土按1∶1 000的比例制成毒土，每公頃用300 kg，順壟撒于幼苗根際附近防治地老虎。

2 效果分析

2.1 增產(chǎn)增收效果分析

2.1.1 不同區(qū)域增產(chǎn)增收效果 雁北盆地區(qū)[6]：該區(qū)涉及大同、天鎮(zhèn)、陽高3縣，5 a累計(jì)推廣面積4.33萬hm2。據(jù)90個(gè)觀察點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，平均每公頃產(chǎn)玉米6 156 kg、增產(chǎn)1 527 kg，增產(chǎn)率33%，總增產(chǎn)6 611.9萬kg。每公頃可增純收益2 742元，總經(jīng)濟(jì)效益7 456.4萬元。雁北丘陵區(qū)[6]：該區(qū)涉及渾源、靈丘、廣靈、右玉4個(gè)縣，5 a累計(jì)推廣面積2.39萬hm2。據(jù)81個(gè)觀察點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，平均每公頃產(chǎn)玉米 5 926.5 kg、增產(chǎn) 1 410 kg，增產(chǎn)率 31.2%，總增產(chǎn)3 369.9萬kg。每公頃可增純收益2 532元，總經(jīng)濟(jì)效益1 795.3萬元。太行山土石山區(qū)：該區(qū)涉及五臺(tái)縣和陽曲縣，5 a累計(jì)推廣面積0.63萬hm2。據(jù)33個(gè)觀察點(diǎn)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)，平均每公頃產(chǎn)玉米7138.5 kg、增產(chǎn)1071 kg，增產(chǎn)率17.6%，總增產(chǎn)674.1萬kg。每公頃可增純收益1 923元，總經(jīng)濟(jì)效益759.1萬元。呂梁山丘陵區(qū)：該區(qū)涉及臨縣，5 a累計(jì)推廣面積0.24萬hm2。據(jù)10個(gè)觀察點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，平均每公頃產(chǎn)玉米6 591 kg、增產(chǎn)898.5 kg，增產(chǎn)率15.8%，總增產(chǎn)215.6萬kg。每公頃可增純收益1 527元，總經(jīng)濟(jì)效益244萬元。

結(jié)果表明，不同區(qū)域的增產(chǎn)增收效果大小為：雁北盆地區(qū)＞雁北丘陵區(qū)＞太行山土石山區(qū)＞呂梁山丘陵區(qū)（表2）。

表2 不同區(qū)域推廣情況及效益分析

2.1.2 不同種植模式的增產(chǎn)增收效果 大同縣良種場2006—2008年6個(gè)點(diǎn)的試驗(yàn)表明，旱地玉米少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)比常規(guī)漫灌地膜覆蓋技術(shù)每公頃增產(chǎn)701.1 kg，增產(chǎn)率為10.9%；比常規(guī)漫灌露地種植每公頃增產(chǎn)2 022.75 kg，增產(chǎn)率為39.4%；比旱地地膜覆蓋種植每公頃增產(chǎn)2 775.6 kg，增產(chǎn)率為63.4%；比旱地露地種植每公頃增產(chǎn)3 632.4 kg，增產(chǎn)率為103.2%（表3）。

表3 不同種植模式的增產(chǎn)效果分析

2.2 降水利用效率[7]效果分析

推廣結(jié)果表明，試驗(yàn)區(qū)每毫米降水可生產(chǎn)玉米20.55 kg/hm2，比常規(guī)地膜覆蓋種植增加3.6 kg/hm2，增幅達(dá)21.2%，可增加產(chǎn)值6.6元。

2.2.1 雁北區(qū)域 該區(qū)域包括大同、朔州2個(gè)市，2006—2010年玉米生育期年平均降水290mm。常規(guī)地膜覆蓋區(qū)平均每公頃產(chǎn)玉米4 464 kg，每公頃每毫米降水可生產(chǎn)玉米15.45 kg；少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)區(qū)平均每公頃產(chǎn)玉米5 980.5 kg，每公頃每毫米降水可生產(chǎn)玉米20.55 kg，比常規(guī)地膜覆蓋種植增加5.1 kg，可增加產(chǎn)值9.3元。

2.2.2 太行山區(qū)域 該區(qū)域包括忻州、太原2個(gè)市，2006—2010年玉米生育期平均降水321mm。常規(guī)地膜覆蓋區(qū)平均每公頃產(chǎn)玉米6 067.5 kg，每公頃每毫米降水可生產(chǎn)玉米18.9 kg；少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)區(qū)平均每公頃產(chǎn)玉米7 138.5 kg，每公頃每毫米降水可生產(chǎn)玉米22.2 kg，比常規(guī)地膜覆蓋種植增加3.3 kg，可增加產(chǎn)值6.15元。

2.2.3 呂梁山區(qū)域 該區(qū)以呂梁市為主，2006—2010年玉米生育期平均降水345mm，同期常規(guī)地膜覆蓋種植區(qū)平均每公頃產(chǎn)玉米5 692.5 kg，每公頃每毫米降水可生產(chǎn)玉米16.5 kg；少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)區(qū)平均每公頃產(chǎn)玉米6 591 kg，每公頃每毫米降水可生產(chǎn)玉米19.05 kg，比常規(guī)地膜覆蓋種植增加2.55 kg，可增加產(chǎn)值4.8元。

自然降水利用效率（每公頃每毫米糧食生產(chǎn)量）：太行山區(qū)域＞雁北區(qū)域＞呂梁山區(qū)域；每公頃每毫米降水新增糧食生產(chǎn)量：雁北區(qū)域＞太行山區(qū)域＞呂梁山區(qū)域。

2.3 增墑保墑與節(jié)肥效果分析

2.3.1 增墑保墑效果分析 土壤水分是影響旱地玉米生長的關(guān)鍵因素，少耕穴灌聚肥覆膜節(jié)水技術(shù)就是解決干旱地區(qū)因土壤墑情不足或降雨稀少的一項(xiàng)有效技術(shù)手段。由于少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)的保墑、集水作用，可有效提高作物生長期間的土壤含水量，為提高產(chǎn)量奠定基礎(chǔ)。據(jù)5 a累計(jì)163個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)點(diǎn)[8]統(tǒng)計(jì)，播種后15 d，試驗(yàn)區(qū)土壤含水量平均9.75%，常規(guī)地膜覆蓋種植區(qū)土壤含水量平均8.41%，常規(guī)露地種植區(qū)土壤含水量平均6.80%。試驗(yàn)區(qū)比常規(guī)露地種植區(qū)增加2.95百分點(diǎn)，比常規(guī)地膜覆蓋種植區(qū)增加1.34百分點(diǎn)。從播種到抽雄期，試驗(yàn)區(qū)土壤含水量平均8.29%，常規(guī)地膜種植區(qū)土壤含水量平均7.26%，常規(guī)露地種植土壤含水量平均6.04%，試驗(yàn)區(qū)比常規(guī)地膜覆蓋區(qū)高1.03百分點(diǎn)，比常規(guī)露種植區(qū)高2.25百分點(diǎn)（表4）。

表4 試驗(yàn)區(qū)5 a田間試驗(yàn)土壤含水量匯總 %

2.3.2 節(jié)肥效果分析 少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)對(duì)農(nóng)田實(shí)行少耕或免耕，減少了對(duì)土壤的擾動(dòng)，秸稈還田能增加土壤氮、磷特別是可溶性鉀的含量，促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的形成[9]。采取測(cè)土配方、改底肥全面施為集中在播種帶施、改種肥條施為集中穴施的方式，有效提高了肥料利用率。調(diào)查結(jié)果表明，少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)種植的化肥利用率比常規(guī)地膜覆蓋種植可提高10百分點(diǎn)，每公頃可節(jié)肥（純養(yǎng)分）37.5 kg、節(jié)約肥料投入150元。

3 結(jié)論

多年的實(shí)踐證明，旱地玉米應(yīng)用少耕穴灌聚肥節(jié)水種植技術(shù)比常規(guī)地膜覆蓋每公頃平均增產(chǎn)1 432.5 kg，增幅達(dá)30.2%；不同地區(qū)旱地玉米每公頃平均增收2 181.5元；每毫米降水生產(chǎn)玉米20.55 kg/hm2，比常規(guī)地膜覆蓋種植增加了3.6 kg/hm2；實(shí)施少耕穴灌聚肥節(jié)水技術(shù)的田塊，作物生長期間的土壤含水量比常規(guī)地膜覆蓋區(qū)高1.03百分點(diǎn)，比常規(guī)露地種植區(qū)高2.25百分點(diǎn)；肥料利用率比常規(guī)地膜覆蓋種植提高10百分點(diǎn)，每公頃可節(jié)肥（純養(yǎng)分）37.5 kg。

綜上所述，少耕穴灌聚肥節(jié)水種植技術(shù)有效地解決了春播作物出苗難的問題，為全面提升旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平開辟了新途徑。山西省現(xiàn)有耕地405.58萬hm2[5]，其中旱地面積達(dá)381.6萬hm2[10]，無灌溉條件的旱地280.13萬hm2，占總耕地面積的69%以上，如果全省20%的旱地應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，平均每公頃增產(chǎn)糧食以900 kg計(jì)，年總增產(chǎn)糧食5億kg。因此，該技術(shù)具有十分廣闊的應(yīng)用前景，對(duì)確保山西省糧食安全意義重大。

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