陳 東,銀永安,陳 林,范小勇
(新疆天業(集團)有限公司,新疆石河子832000)
新疆膜下滴灌玉米栽培技術推廣與應用
陳東,銀永安*,陳林*,范小勇
(新疆天業(集團)有限公司,新疆石河子832000)
膜下滴灌玉米栽培技術是把水利、農機、農藝三者有機結合的一種技術,同時也是節水灌溉和覆膜兩項技術組裝在一起的農業節水綜合技術。本文概述了新疆目前已形成的一整套比較成熟的膜下滴灌玉米栽培技術和管理模式以及應用該項技術取得的成績,并指出仍存在的問題。本文還根據新疆各地的實際情況,結合已有的膜下滴灌玉米技術推廣經驗,進一步完善適合新疆當地的推廣方式。
玉米;膜下滴灌;推廣;應用
新疆是我國面積最大的省區,約占全國土地總面積的1/6,但由于水資源的缺乏,其耕地面積只占總面積的5%左右[1]。耕地面積的缺乏嚴重制約著新疆農業經濟的發展,因此,發展節水型農業是新疆現代化農業發展進程的必由之路。在目前的節水型農業中,膜下滴灌技術以其在經濟、生態、社會和技術上的優勢,在新疆現代農業節水技術里得到最廣泛的應用。
膜下滴灌技術是由拖拉機牽引,將鋪管、鋪膜與播種一次性復合作業完成,將地膜覆蓋在滴灌帶或滴灌毛管上,使滴灌技術和覆膜種植技術有機結合,形成的一種新型田間灌溉方法[2-3]。該項技術是利用可控的管道系統供水,同時可以將肥料和農藥隨水一起緩慢、均勻、定時、定量地滴到作物根系發育區域,使作物主要根系區的土壤始終處在最佳的含水狀態,同時地膜的覆蓋也減少了作物棵間水分的蒸發。
新疆于1996年首次在棉花上試驗應用膜下滴灌技術[4-5],之后逐漸推廣至其它作物,是我國最早引進膜下滴灌技術的地區。其中新疆生產建設兵團把“膜下滴灌技術”列為兵團科技興農六大推廣技術之一,該項技術如今在新疆已經日趨成熟,正在全疆范圍內推廣。截至2012年底,新疆的耕地面積為394.13萬hm2,農田應用噴灌、滴灌等農業高效節水技術推廣面積已達144.67萬hm2,在此基礎上以高效、節水、增產的膜下滴灌技術在新疆也得到了迅速的推廣。
3.1增溫保墑
由于地膜具有良好的透光性,陽光的輻射可直接透過地膜,使地溫升高,積累和保存了較多的地積溫,使玉米整個生育期有效積溫增加150~200℃,增溫效果十分明顯。玉米覆膜的同時使薄膜與土壤之間的水分形成液態循環,增加了土壤中玉米根層的含水量,使土壤含水率比常規田地高15%以上,具有良好的保墑作用。
3.2節水保水
玉米是一種耐干旱的作物,在新疆傳統大田漫灌用水量為1600~2100 m3/hm2,膜下滴灌用水量為400~520m3/hm2,膜下滴灌玉米用水量是傳統大田漫灌的1/4。由于膜下滴灌玉米是根據土壤的結構、土壤墑情及玉米長勢進行滴水灌溉,所以與傳統漫灌相比節水效果很顯著。同時,膜下滴灌玉米是由鋪在地膜下的滴灌帶輸水,在玉米根部進行滴水灌溉,地膜的覆蓋使土壤與大氣隔開,灌水由地膜保護起來,減少了土壤水分散失,使土壤表層始終處在濕潤狀態,從而被作物有效利用。
3.3增產省工
膜下滴灌玉米屬于干播濕出[6],在整好田地的前提條件下,可以保證玉米全苗,提高出苗率。膜下滴灌能夠適時的對玉米進行澆水和施肥,增產效果十分明顯,因耕地質量和氣候條件不同,增產幅度不同,與傳統漫灌相比增產20%~50%。由于膜下滴灌玉米技術是將鋪管、鋪膜與播種一次性復合作業完成,滴灌玉米能隨水施肥,使用機械噴灑農藥和中耕工作,不需要人工放苗,大大減少了管理人工數量,節省勞力80%,提高了勞動生產率。
3.4節肥省地
玉米是須根系植物,根系比較發達,植株高大,需要從土壤中吸取大量的水分與養分[1]。膜下滴灌玉米是隨水施肥,水和肥料同時進地,根據玉米的生長情況控制肥料的使用量,減少不必要的浪費,由于肥料隨水直接滴到了玉米的根部,減少了肥料在地表的損失,進而提高了其利用率。因為膜下滴灌技術采用地下管道輸水,田間無需再修溝渠和打埂子,同時改變了漫灌高處不上水低處被水泡的情形,使土地得到了有效利用。
3.5改善土壤物理性狀
土壤覆膜后減少了耕作次數,使土壤的基本結構保持良好[7],因滴灌的滲水壓力極小,保證了土壤的疏松狀態,使其透氣性良好,增加了孔隙度,降低了容重,有利于玉米根系的生長發育。膜下滴灌玉米便于中耕,有利于提高地溫,疏松土壤,提高土壤透氣性,促進玉米根系發展[1],后期玉米秸稈的回田利用能夠優化土壤的結構,能夠有效改善土壤的物理性狀。
3.6增加土壤中養分含量
土壤覆膜后能夠增溫保墑,有利于促進土壤中微生物活動,加速有機物和速效養分的分解,使土壤養分的含量增加,同時阻止了雨水對其沖刷和浸潤,使土壤中的養分不受損失,秋收后玉米秸稈的回田利用能夠增強土壤的肥力,使土壤中的有機質明顯增加。
3.7抑制雜草,減少病蟲害
土壤覆膜后由于膜內溫度較高,雜草幼苗接觸到薄膜時容易被膜灼傷[7],生長受到抑制,甚至導致死亡,同時膜下滴灌是局部灌溉,水肥分布在玉米的根系周圍,使其行間土壤因干燥不易生長雜草。土壤覆膜也能減輕玉米苗期害蟲的危害,尤其是地下蟲害的發生,同時避免了因大水漫灌隨水帶來的各種病菌危害[6]。
3.8節約成本
與傳統的大田漫灌相比,膜下滴灌玉米節水50%以上,肥料和農藥的利用率提高25%,土地利用率提高10%,玉米增產20%~50%,節省勞力80%,節資增收在400元/667m2以上。
4.1滴灌系統設計安裝的隨意性
新疆目前使用滴灌的耕地面積占耕地總面積的45%左右,滴灌的廣泛應用,使其在系統設計和安裝方面的問題越發突出,部分農戶和地方不經過專業、系統的規劃設計,根據自己意愿隨意地布設地下管,使用灌水器和輸水管,造成輪灌組劃分不科學,灌水不均勻,造成后期部分輪灌組作物大面積倒伏,同時隨意的布設地下管造成地下管多處交叉,增加施工難度。針對此現狀,應加強對農戶的培訓,使農戶知曉隨意設計安裝的弊端,規范滴灌系統的設計和安裝,避免損失。
4.2膜下滴灌設備質量的缺陷性
盡管在新疆乃至全國膜下滴灌技術發展應用時間比較長,但由于該行業間的不正當競爭,市場監管機制的不健全,滴灌設備的質量得不到保障。在新疆從事節水器材的企業逐年增加,企業之間的競爭越發的激烈,假冒偽劣器材趁機進入市場,影響玉米的產出,阻礙節水行業的發展,使膜下滴灌技術的推廣更加艱難。因此,政府應當建立健全市場監管機制,加大對從事節水器材企業的監督力度,限制劣質產品的生產,杜絕該行業間的不正當競爭。
4.3膜下滴灌運行管理的不完善
膜下滴灌系統安裝試運行結束后,要交付農戶自行使用。由于膜下滴灌的運行管理工作要求農戶具有一定的操作技術水平和熟練程度,而在實際生產過程中,農戶對滴灌技術掌握的層次不同,在灌水時不嚴格按照設計要求的輪灌制度進行灌水,造成系統壓力不足,延長了灌水周期或者造成系統壓力過大,導致管帶爆裂、刺水等問題,影響了灌水質量和玉米生長,同時也增加了勞動力投入。針對這種現狀,應加大對農戶的培訓教育工作,使其科學地掌握和應用膜下滴灌運行管理技術。
4.4農膜殘留的危害
隨著膜下滴灌技術大面積的推廣應用,農膜殘留問題越發地突出。受農時的限制及除膜機技術的缺陷,農膜回收率不高,同時,使用低于國家標準的地膜,是造成其回收難的主要原因,長此以往,土壤中的殘膜逐年累積,難免造成白色污染[5],將對農業的發展造成很大的影響。因此,一方面需要政府加大監督力度,提供符合農用標準的地膜,制定相關政策、措施,鼓勵對殘膜的回收;另一方面加大對殘膜回收機的研發工作,解決農膜的殘留問題。
5.1土地規?;洜I
膜下滴灌玉米需要集中連片的土地實施,才能發揮最大的經濟效益和社會效益。要獲得集中連片的土地進行規?;洜I膜下滴灌[8],最直接的方式就是進行土地流轉,使大片的耕地集中在一起,統一規劃、統一種植和統一管理,實現農業生產規模化經營。
5.2國家與新疆地方政府政策的大力支持
農業部為了大力推廣農業膜下滴灌技術,給農戶補貼320元/667m2,兵團與地方也相繼出臺了一系列的惠民政策。新疆維吾爾自治區和新疆生產建設兵團在“十一五”及“十二五”發展規劃中都對推廣膜下滴灌技術提出了要求,國家與新疆地方政府出臺的一系列優惠政策,為膜下滴灌技術進一步的推廣提供了保障。
5.3高素質的運行管理隊伍
膜下滴灌系統從設計安裝到運行管理,對其參與人員的技能水平要求非常高,必須要由高素質的膜下滴灌系統運行管理人員進行生產管理[8],才能體現出膜下滴灌增產增收的顯著效果。
5.4完善的膜下滴灌技術推廣體系
建立上下協調的領導組織是膜下滴灌技術推廣的保障,建議政府加強完善現有農業技術推廣體系,同時將農業科研和教育單位明確為農業技術推廣的主體,通過直接讓科技人員參與農業技術推廣,有利于解決農業科研、教育和推廣相互脫節的問題,能夠加快農業技術成果的轉化,縮短農業科技成果推廣的周期。
膜下滴灌玉米技術是一種覆膜種植技術與滴灌技術相結合的新型節水方式,具有節水、省地和節約成本的作用,同時能提高玉米產量,提高人均管理面積,具有一定的規模效益及廣闊的推廣應用前景,對現代農業的可持續發展具有較為長遠的社會效益。作為一種高效用水模式,膜下滴灌對實現農業可持續發展具有不可替代的作用。
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2015-03-17
國家863計劃(2011AA100508);石河子市科技基礎條件平臺建設計劃。
陳東(1989—),男,助理工程師,主要從事節水灌溉工程的規劃設計與應用推廣工作。
銀永安(1983—),男,博士,副研究員,主要從事膜下滴灌作物高產生理研究;E-mail:270457471@qq.com。
陳林(1976—),男,高級農藝師,主要從事節水灌溉農業技術研究與推廣工作。