遼西北半干旱地區玉米膜下滴灌技術優勢及存在問題

靖凱+鄧林軍+侯志研+董智+李開宇+尤曉東+張旭

摘要：玉米膜下滴灌技術是確保玉米穩產、高產的有效措施。闡述玉米膜下滴灌技術的優勢，分析在遼西北半干旱地區實施玉米膜下滴灌技術存在的主要問題，并提出相應的對策，以期為該技術的進一步推廣應用提供參考。

關鍵詞：玉米；膜下滴灌技術；優勢；存在問題；半干旱地區

中圖分類號：S513 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）03-0004-03

玉米是遼寧西北部地區的主要糧食作物，在全省糧食生產中占有重要地位。遼西北地區的主要自然災害為干旱，春旱頻率為73.7%，伏旱頻率為33.0%，秋旱頻率為36.6%；此外還有風災和雹災，每年6級以上大風天數平均為71.3，8級以上大風天數為31.2。從土地條件看，耕地土壤肥力不高，土壤有機質含量僅為1.073%。

玉米膜下滴灌技術是遼西北地區近幾年的主要農業推廣項目，該項技術的實施對于解決遼西北地區日益嚴重的生產形勢具有積極的作用。2009年以來，為配合遼寧省政府千萬畝灌溉節水農業工程項目的進行，遼寧省農業科學院耕作栽培研究所國家糧食豐產工程項目組，結合國家糧食豐產工程項目，在阜蒙縣大固本鎮實施玉米膜下滴灌高產栽培管理技術。經過幾年的生產實踐，玉米膜下滴灌技術已成為當地農業生產中的一項重要措施，尤其是在干旱年份，其特有的抗旱優勢更能充分體現，增產效果顯著。實施該項技術可以使一些晚熟玉米品種在遼西北地區正常成熟，擴大了玉米品種選擇范圍；同時，使玉米具有較強的抗旱能力，可以在干旱、半干旱地區發展，擴大了玉米種植區域，促進了糧食生產的穩定發展。

1 玉米膜下滴灌技術的優勢

1.1 改善玉米生長環境

1.1.1 提高地溫 地膜覆蓋的增溫作用十分明顯，這主要是由于地膜具有良好的透光而不透氣的特點，既能接收太陽光的輻射熱，又能阻止近地面的亂流或平流運動的熱消耗，膜下抑制水分蒸發，形成與地表間的小氣候。白天膜內地溫高于裸地，夜間裸地地溫大量散失而膜內形成水珠，隔絕了土壤與空氣的直接傳熱，使地溫呈平緩下降，從而起到增溫、保溫的作用。地膜覆蓋的增溫作用主要表現在玉米生育前期，據測定：苗期日增地溫3.9 ℃，拔節期日增地溫3.3 ℃，抽雄期日增地溫1.3 ℃。由于地膜覆蓋，多積累和保存了一定的地積溫總量，整個生育期可增積溫250～300 ℃。

1.1.2 保墑提墑 覆膜具有良好的保墑提墑、穩定膜內土壤水分效果，形成薄膜與土壤之間的水分液態循環，使耕層土壤水分明顯增加，提高了土壤含水率，確保玉米種子發芽、生長所需水分充足。

1.1.3 保證出苗率 實施玉米播種膜下滴灌，可以提高出苗率。在遼西北半干旱地區經常出現春季干旱和夏季少雨的現象，造成玉米嚴重減產甚至絕收。為了保證玉米正常播種出苗，通常采用坐水播種的作業方式，存在工作量大和人工費高的問題，而膜下滴灌技術能很好地解決這一難題。

1.1.4 改善土壤物理性狀 覆膜后可減少人或機械的耕作次數，使土壤基本結構保持良好。同時還可增加土壤孔隙度，降低土壤容重。田間調查表明，覆膜玉米比裸地玉米的土壤容重降低0.010～0.090 g/cm3，孔隙度提高1.7%～3.4%。

1.1.5 防除雜草，減少病蟲害 由于膜內溫度較高，雜草幼苗接觸到薄膜時容易被膜灼傷，導致雜草葉變黃、葉片卷縮甚至死亡。覆膜也可減輕苗期害蟲危害，尤其是地下蟲害的發生。

1.2 促進玉米生長發育

1.2.1 促進玉米根系的生長 覆膜可使膜內土壤溫度升高、水分含量提高、土壤物理結構得到改善，從而提高玉米根系的生長能力。

1.2.2 促進地上部莖葉的生長 覆膜改善了土壤的結構及物理性狀，促使玉米根系發達，吸收水分和養分的能力增強。田間調查表明，覆膜玉米比裸地玉米的葉面積增加40%左右，有利于植株光合作用，從而促進玉米地上莖葉的生長。

1.2.3 加快玉米生長進程 地膜覆蓋可提高膜下地溫、改善土壤結構、加快玉米生長發育進程，主要表現在提前出苗、提前吐絲、提前灌漿及提前成熟等方面。同時，可改善玉米品質，表現為乳熟后期玉米苞皮微黃、籽粒堅硬，而秸稈仍為綠色，是真正的活稈成熟，據此可選擇比當地生育期晚熟的玉米品種。覆膜后增加的地積溫可充分滿足玉米產量形成所需要的熱量，因而獲得高產。秋后取樣考種調查表明，在同一地塊、相同管理條件下，膜下滴灌地塊的玉米百粒質量比裸地玉米高出3 g左右。

2 遼西北地區玉米地膜下滴灌技術實施過程中存在的問題

2.1 農機具配套不完善

目前遼西北地區玉米膜下滴灌播種作業使用的是瓦房店市明運農機有限公司生產的2BMJ-2型播種機，該機具采用的是氣吸式裝置，結構比較復雜，調整部位多，零部件易損壞；同時，要求整地質量高，地表不能有秸稈，旋耕深度在15 cm以上，如達不到標準就會影響覆土效果，需要進行二次旋耕；覆膜覆土時，膜孔和苗垵容易串位，造成引苗期費工、費時。由于春播時作業機手培訓時間短，難以全面掌握播種覆膜技術，操作時容易造成漏播、形成缺苗。建議改良該項技術的配套作業機具，以提高效率，降低生產成本。

2.2 容易形成早衰

玉米實施膜下滴灌后，能改變作物生長的小生態環境，從而使作物生長發育發生相應的變化，促使早出苗、早發苗。這樣造成玉米植株根系淺，根多數集中在近表土層，吸收水肥的面積縮小，但營養體變大、蒸騰量增加，會因缺水缺肥而發生早衰，尤其是在底墑不足的砂土地上發生更為嚴重。

2.3 容易形成空稈

導致空稈的原因有：覆膜播種時單位面積留苗數多，密度過高；在選種工作中未選用籽粒飽滿、大小均勻的種子進行播種；早衰也會產生空稈。

2.4 容易造成倒伏

由于地膜覆蓋減少了農機具和人畜踐踏，避免了風雨直接沖擊造成的土壤板結，因而能保持土壤疏松，但疏松的土壤也容易導致倒伏。倒伏不僅會造成莖葉相壓，減少光合作用，還會促使被壓葉片早衰，嚴重影響玉米植株對水肥的吸收，導致減產。

2.5 風沙侵蝕影響膜下滴灌設施

遼西北地區春季風沙大。玉米膜下滴灌播種技術對天氣的要求比較嚴格，4級以上的大風天氣只能順風作業，5級以上大風天氣不適宜作業。而玉米膜下滴灌播種期一般在5月5—20日之間，這期間4級以上大風天氣的概率約為80%，對膜下滴灌設施的破壞力是巨大的。因此覆膜后的人工壓膜、維護滴灌設施尤為重要。

2.6 殘膜的危害

2.6.1 殘膜回收難度大 地膜作為石油化工產品，其自身不能在短期內分解。目前在農業生產中尚未發現可用以替代的價廉環保農膜。人工清揀殘膜的成本很高，一般拾揀干凈667 m2的殘膜需要180元，而覆膜玉米667 m2可增加產量100～150 kg，與人工費用相當，因此有些農戶就放棄了覆膜玉米。機械清理殘膜技術落后，現有的清膜機械作業效果不理想、清理不徹底，造成當前殘膜污染嚴重。

2.6.2 殘膜危害農作物 殘膜破壞了土壤結構，影響微生物轉化，隔絕土壤毛細管，造成地力下降。播種時，種子無法正常著床，肥料無法與土壤充分接觸，最終造成產量下降。

2.6.3 農用地膜標準低 目前我國農用地膜的使用標準是1992年制定的，要求聚乙烯地膜的厚度不應低于0.008 mm，而這個標準只有日本地膜標準厚度的57%。國內農業生產上經常使用的地膜厚度多為0.004～0.006 mm，農作物收獲后殘膜不易清揀；而國外使用的地膜厚度多為0.016～0.020 mm，這個厚度的殘膜比較容易揀拾。

3 結語

玉米膜下滴灌栽培技術在遼西北地區實施幾年來，大幅度提高了當地玉米產量，讓農戶實實在在地感受到了玉米膜下滴灌栽培技術的正效應，促進了農業增產和農民增收。但玉米膜下滴灌造成特殊小生態環境條件也帶來了不利影響，在應用膜下滴灌栽培技術時必須揚長避短，注意栽培技術配套，妥善解決玉米早衰、空稈和倒伏等問題，同時重點解決農機具配套與機手培訓問題，以有效地實現膜下滴灌玉米的穩產、高產。