苑井輝
遼寧省朝陽市朝陽縣農機化技術推廣服務站
朝陽縣玉米節水灌溉鋪管鋪膜播種機械化技術的推廣
苑井輝
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玉米節水灌溉鋪管鋪膜播種機械化作業技術,是為了通過改變傳統種植模式來達到節水、增產、節肥、節省機力費、節省勞動力、提高勞動生產率、提高土地利用率、提高玉米品質、局部排鹽、提高經濟效益、社會效益和生態效益的目的。改變“靠天吃飯”,用少量的水,滿足作物生長需求,就是滴灌技術的最終目的和最終效果。
玉米節水滴灌鋪管鋪膜機械化播種
滴灌是一種局部控制性灌溉技術,直接向土壤供應已過濾的水分、肥料或其他化學藥劑等,供作物根系吸收,滿足作物的需肥耗水的需要。它沒有噴水或溝渠流水,只讓水慢慢滴出,在重力和毛細管作用下進行點源入滲運動,使作物主要根區的土壤保持適宜含水狀況。滴灌灌水器的流量通常為1.14~10升/小時。
灌溉技術特點主要包括以下幾個方面:
(1)滴灌條件下,每個毛管上每個滴頭的滴水量都均勻一致,灌溉水濕潤部分土壤表面,可有效減少土壤水分的無效蒸發。同時,由于滴灌僅濕潤作物根部附近土壤,其他區域土壤水分含量較低,因此,可防止雜草的生長。滴灌系統不產生地面徑流,且易掌握精確的施水深度,非常省水。
(2)環境濕度低滴灌灌水后,土壤根系通透條件良好,通過注入水中的肥料,可以提供足夠的水分和養分,使土壤水分處于能滿足作物要求的穩定和較低吸力狀態,灌水區域地面蒸發量也小,這樣可以有效控制保護地內的濕度,使保護地中作物的病蟲害的發生頻率大大降低,也降低了農藥的施用量。
(3)提高作物產品品質,由于滴灌能夠及時適量供水、供肥,它可以在提高農作物產量的同時,提高和改善農產品的品質,使保護地的農產品商品率大大提高,經濟效益好。
(4)滴灌對地形和土壤的適應能力較強,由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內工作,且滴頭的出流均勻,陡坡地勢及較遠距離的滴水速度也能一致,所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。
(5)滴灌水肥一體化。滴灌水肥一體化技術是將滴灌與施肥融為一體的農業新灌溉技術,是借助壓力滴灌系統,將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起,均勻、準確地輸送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技術,可按照作物生長需求,進行全生育期需求設計,把水分和養分定量、定時,按比例直接提供給作物。這項技術將傳統的“澆土壤“改為“澆作物”,是一項集成的高效節水、節肥技術,不僅節約水資源,而且提高肥料利用率。
1.選地
應用膜下滴灌技術應選擇地勢平坦肥沃,土層較深厚,排水方便,土壤以壤土或砂壤為宜,排水方便的輕鹽堿地也可。坡地坡度在15°以內,陡坡地、砂石土、易澇地、重鹽堿地等都不適于覆膜滴灌種植。
玉米高產的土壤要求如下:
(1)耕層深厚,結構良好。玉米根層變化一般在4~7層,多者8~9層,一株玉米根系條數多達50~120條,且有大量的分枝,入土深達2米,95%集中在0~40厘米土層內,因此高產玉米要求土壤耕層深厚,土壤疏松,總孔隙度55%左右,非毛管孔隙15%左右,以達到大小孔隙比例適當,濕而不粘,干而不板,水肥氣熱各因素相互協調,利于根系生長。
(2)耕層速效養分含量高,有機質豐富。玉米所需養分80%來自土壤,只有20%~40%來自肥料。各地高產資料表明,畝產500千克以上,玉米耕層有機質含量應為1.2%~1.5%,速效氮60~65毫克/千克,五氧化二磷17毫克/千克,速效鉀100毫克/千克克以上。土壤過酸過堿都不利于玉米生長發育,氮、鉀、鈣、鎂、硫在pH在6~8時有效性最高,而鉬、鋅在pH5.5以下溶解度最大,玉米最適pH為6.5~7的中性土。玉米與其他作物相比耐鹽能力差,苗期土壤全鹽量達到0.41%,氯離子0.061%時玉米生長不良。
(3)土壤保水、滲水性能好,通氣性好。適合玉米生長的土壤容重在1.1~1.34克/立方厘米。
2.整地
整地的質量是關鍵,直接影響到播種質量、覆膜質量和玉米生長。整地的總體要求是:適時整地,精細平整,疏松土壤,上虛下實,清除雜草根茬,無坷拉土塊,能起到增溫保墑防漬的效果。可結合整地施足底肥,為高質量鋪膜創造一個良好的土壤環境。具體方法主要有:深松整地和旋耕滅茬整地。
(1)深松整地技術。深松整地技術就是用深松鏟或鑿形犁等松土農具疏松土壤而不翻轉土層的一種深耕方法。適于經長期耕翻或者旋耕后形成犁底層或土層厚而耕層薄的土地。
(2)旋耕滅茬整地技術。使用旋耕機具松碎耕層土壤的耕作方法。通過旋耕機刀片的高速旋轉,達到切削土壤、平整地面的目的。具有耕作深度較淺、碎土性能較強、土塊細碎、耕后地面平整等特點。由于旋耕一次就可收到翻、耙、平等幾種作業的效果,也有利于減少工序、降低成本和保證作業及時。旋耕的缺點是深度偏淺,土壤細碎,犁底層升高、耕層變淺,作業時土壤中石塊容易損壞刀片,因此,對地塊要求較為嚴格。因而常交替應用鏵式犁深翻和旋耕作業,以避免上述缺點。旋耕的深度標準為12~16厘米,旋耕后要達到地表細碎平整無秸稈、根茬。無需起壟。
3.膜下滴灌播種
(1)膜下滴灌播種方法。一是先播種后鋪帶、覆膜。用機械、畜力播種,開溝播種覆土后要保證苗眼處于膜下2~3厘米處,以防出苗后地膜燙苗。后及時在播種行兩側各開一溝,同時鋪帶,帶鋪在壟中間,膜邊放入溝內壓埋實。二是先覆膜鋪帶后播種,即利用機械一次性在耕整后的地上蓋膜鋪帶。在膜上按照株距要求打播種孔,孔深5厘米,每孔下籽,用濕土蓋嚴壓實。推薦采用鋪設滴灌帶、覆膜、播種、施肥一體機,一次性完成開溝、施肥、播種、起壟、噴除草劑、鋪膜、鋪設滴灌帶等作業工序。
(2)膜下滴灌主要采取的種植形式。遼寧省目前大多數地區的鋪膜播種均采用大壟雙行種植技術,即鋪膜鋪管播種機在播種的同時,形成大壟雙行的栽培形式,不但可以增加10%~15%以上的種植密度。同時還形成了良好的通風條件,人為的造成了邊行優勢,改善了群體環境,充分利用光、熱資源,有效提高了玉米的產量。
(3)玉米膜下滴灌灌溉制度。作物的灌溉制度隨作物種類,品種,自然條件及農業技術措施不同而變化。因此制定灌溉制度需從當地的具體情況,參考灌溉試驗資料,遵循水量平衡原理進行制定。第一,玉米生長長期的灌溉:(1)底墑水;(2)育苗水;(3)拔節期孕穗水;(4)灌槳成熟水。第二,灌水時間的判斷:掌握灌水時間,使作物充分利用土壤的天然降水,是節水減能高產豐收的關鍵環節。為使作物不致因缺水受旱而減產,應在缺水之前補充灌水,適時灌溉。
1.保水作用
膜下滴灌適度灌水后,保持了土壤毛細管的上下通暢,土壤中的水可源源不斷上升到地表。對自然降水,少量以苗孔滲入土壤,大量水分流入壟溝,以橫向形式滲入覆膜區,由地膜保護起來,被作物有效利用。
2.增溫作用
土壤耕作層的熱量來源主要是吸收太陽輻射。地膜阻隔土壤熱能與大氣交換。陽光中的輻射透過地膜,地溫升高。據農業部門測算,全生育期可提高積溫150~200℃。
3.改善土壤的物理性狀
地膜覆蓋后,地表不會受到降雨沖刷和滲水的壓力,滴灌的滲水壓力極小,保證了土壤的疏松狀態,透氣性良好,孔隙度增加,容重降低,有利于作物根系的生長發育。同時地膜覆蓋使土壤的含鹽量降低,偏鹽堿地種植覆膜玉米,可提早15天成熟,而且比露地玉米增產。
4.對土壤養分的影響
覆蓋地膜后增溫保墑,有利于土壤微生物的活動,加快有機物和速效養分的分解,增加土壤養分的含量,蓋膜后阻止雨水對土壤的沖刷和浸潤,保護養分不受損失。但由于植株生長旺盛,根系發達,吸收量強,消耗養分增大,土壤養分減少,容易形成早衰和倒伏,影響產量,故一定要施足基肥,并分次追肥。
5.改善光照條件
通常由于植株葉片互相遮陰,下部葉片比上部葉片光照條件差。覆膜后,由于地膜和膜下的水珠反射作用,使漏射的陽光反射到近地的空間,增加基部葉片的光合作用,提高光合強度和光能利用率。
膜下灌溉玉米的各種生育條件優越,促進早出苗,早吐絲,早成熟,根系亦發達,據試驗資料和實際種植表明,膜下滴灌應用,增產效果顯著。滴灌優點是:增產、增收、增效提高水的利用率和水分生產率,節水30%~40%。此技術適合大面積推廣。