玉米膜下滴灌灌溉試驗研究及推廣應用

陳國軍

（建平縣老官地鎮水利站，遼寧 朝陽 122400）

玉米膜下滴灌灌溉試驗研究及推廣應用

陳國軍

（建平縣老官地鎮水利站，遼寧 朝陽 122400）

以建平縣灌溉技術試驗站為例，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研究，分析總結出了適宜本地的最優灌溉制度，為大面積推廣提供科學依據，為增產增收提供助力。

滴灌；灌溉制度；推廣；措施；研究

建平縣是遼寧省西部的一個農業大縣，縣轄有26個鄉鎮（場）、5個街道辦事處，總人口58.5萬人，其中農業人口45.7萬。截止2014年底，地區生產總值174.8億元，其中第一產業 29.2億元，第二產業98.2億元，第三產業47.4億元。現有耕地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，當地干旱災害頻發，春旱、伏旱相當嚴重，農業基礎設施薄弱［3］。因此，發展高效節水灌溉項目是十分必要的。國家實施的節水增糧項目非常適合建平地多水少、氣候干燥的自然水土現狀。到2014年末，全縣已發展節水增糧面積53.44萬畝。然而，隨著大規模節水灌溉項目的實施，如何利用有限的水資源，解決更多的作物生長用水需求、實現科學灌溉的問題，迫切地擺在了建平人的面前。近年來，建平人很好地利用了建平灌溉試驗站觀測成果，結合節水增糧行動新要求新目標，走出了一條科學灌溉、精準灌溉的健康發展之路。

1 試驗站基本情況

建平縣灌溉技術試驗站位于建平縣太平莊鄉，始建于1972年，2003年被水利部確定為全國百個灌溉試驗重點站之一。多年來，試驗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、需水規律、及節水灌溉新技術引進、試驗、推廣應用，收集積累灌溉試驗和水利科技基本參數，完成水利部灌溉試驗總站和省中心站灌溉農業基礎數據采集、整理及為指導抗旱所需的墑情測報、預報。同時逐漸向灌溉信息化、自動化方向發展，積累了30多年的寶貴試驗資料。

2 玉米膜下滴灌灌溉實驗研究

玉米是建平縣種植的主要農作物，為提高玉米的經濟效益，提高農民收入，推動節水增糧行動項目在建平縣可持續發展，建平縣灌溉試驗站進行了玉米膜下滴灌技術的試驗推廣，研究分析了玉米膜下滴灌不同種植密度試驗，不同灌溉形式試驗，不同年份灌溉試驗，不同密度對產量的影響。總結出適宜本地的最優灌溉制度，為玉米作物高產、節水制定的灌水方案，包括灌水定額、灌溉定額、灌水時間和灌水次數等。為建平縣節水增糧項目規劃設計，技術推廣提供了科學依據，為增產增收提供了有力的技術支撐［4］。

2.1 不同年份玉米膜下滴灌灌溉制度

根據灌溉試驗站多年灌溉試驗資料制定建平縣主要農作物的灌溉制度。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、拔節期、抽穗期、灌漿期、成熟期進行灌溉。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，試驗站是按土壤濕度來控制灌水時間和灌水量，尋求各生育階段的適宜土壤濕度，獲得較高產量。統計 1976～2011年各處理中產量最高的土壤濕度。

表1 灌溉定額表

從試驗資料分析，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。玉米拔節以后，根系發達，地上莖葉生長快，加之氣溫高，土壤蒸發和葉面蒸騰增大，開始需要大量的水分。從拔節到收獲平均濕度在 80%～82%最低74%，可以獲得較高產量。

通過統計我們認為節水灌溉采用下表的濕度控制，能夠取得玉米生產的高效益（節水灌溉土壤濕度上限按 90%計算）。自然降水遠遠滿足不了玉米生育期的需水要求，即使濕潤年，生育期內降雨也分布不均，所以必須在短期旱段內人工及時補水，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

為全省糧食穩產增產提供技術支撐，提高玉米的經濟效益，尋找玉米需水規律，進行玉米滴灌灌溉試驗。以掌握玉米采用滴灌條件下的灌溉次數和灌水量。

分析滴灌對產量的影響，為大面積推廣提供科學依據。密度 5000株/畝，種植形式覆膜產量最高，產量比不灌增加 600.7kg/畝。種植形式 4000 株/畝，不覆膜也比不灌增產306.5kg/畝。可見玉米不灌產量大大下降。應用膜下滴灌其灌水量比地面灌節水31%，省水40.8m3/畝，且滿足了玉米生育的需水要求。滴灌區灌水均勻，田間水利用效率高，無深層滲漏與地面流失，灌水定額小。傳統種植用水量多，土壤蒸發量大，產生深層滲漏，還會造成養分流失。

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

綜合各種灌溉試驗措施，建平縣灌溉試驗站確定最優灌溉方式，即玉米膜下滴灌在每畝密度達到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、拔節期、抽穗期、灌漿期、成熟期進行灌溉。灌水定額12m3/畝，灌溉定額為60m3/畝。

3 試驗推廣情況

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

膜下滴灌這項技術的推廣不但提高了糧食生產能力，促進了農村產業結構的調整，同時對促進農業經濟發展，改善農村生產條件，提高農民收入起到了積極的推動作用。并為千萬畝膜下滴灌項目提供了有力的技術支撐。

2011年建平縣在黑水、昌隆、建平、沙海4個鄉鎮建設0.6萬畝膜下滴灌示范工程，經實測增產:玉米單產由滴灌前的700kg提高到 900kg，增產幅度達26.67%。0.6萬畝玉米凈增 120萬 kg，可增收180萬元。節水:玉米膜下滴灌比管灌節水62.5%，年可節水90萬m3，灌溉保證率達到90%。省電:由于膜下滴灌灌水周期縮短，比管灌節電61.5%，年可節電24萬度，年節省電費 12.6萬元。省工:膜下滴灌由于減少除草、節省開溝打畦土地平地需用人工，由原來一個標準工管理的定額 1.5hm2，增加 到5.5hm2，勞動生產率提高72.9%，按當地日人工標準 50元計算，年節省人工費 0.968萬元。

膜下滴灌項目投資少，見效快，投入產出比高，具有顯著的經濟效益。

由于灌溉試驗站的技術日臻完善，從2012起，建平縣節水增糧工程發展突飛猛進，當年推廣節水增糧工程面積10萬畝，2013年推廣完成12.5萬畝。2014年推廣完成19萬畝。3年累計完成推廣節水增糧行動工程面積41.5萬畝。2015～2016年計劃推廣完成15萬畝。

4 技術推廣與應用

（1）聘請專家強化指導，從源頭上保證節水灌溉技術的高標準。試驗站聘請省水科院、農科院專家5名，縣級專家組2名，縣鄉技術員30名。聘請的農業科研、教學、縣級推廣人員組成專家組，對膜下滴灌試驗開展技術指導。選定主導品種和主推技術，并制定實施方案，指導、監督、檢查技術指導員工作，開展對項目的績效評價考核。建設試驗示范基地80畝，選擇適宜的主導品種和主推膜下滴灌技術，形成技術操作規范，制定推廣計劃，技術人員按照工作職責，開展技術指導和培訓工作，并組織實施［1］。

（2）精心遴選作物品種與主推技術，確保節水增糧項目增產增效。根據各鄉鎮氣候特點和農民的實際需求，試驗站結合多年推廣實踐，主要遴選哲丹19號，遼丹60號，錦玉28號、丹玉87號等主導品種。在對農戶宣講服務的基礎上，由各鄉鎮結合當地實際自主選定適宜當地種植的品種。在主推技術方面，一是堅持精耕細作。在冬翻或春耕整地時進行旋耕、耙地，使土壤充分細碎，提高整地質量。二是合理增加密度。根據各地的地力條件、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。三是加強規范化種植。重點推廣大壟雙行，一膜一管種植規格。同時，全部實行地膜覆蓋，達到保溫保墑效果［1］。

（3）選拔和培育推廣示范戶，加速先進技術成果的推廣應用。圍繞推動全縣膜下滴灌玉米產業，以發揮輻射帶動作用為標準，通過農民申請、村委會推薦、項目管理部門確認的辦法，重點在昌隆鎮、八家農場選擇8戶農戶擔任技術推廣示范戶，以帶動更多農戶發展節水滴灌技術。試驗站對全縣28個鄉鎮共選拔膜下滴灌玉米產業推廣示范戶64戶進行先期重點節水滴灌技術培訓，每個示范戶輻射帶動周邊60戶農戶以上，共輻射帶動周邊農戶4000戶。昌隆鎮東井村三組示范戶高洪軍，種植40畝膜下滴灌玉米，根據試驗站人員指導，生育期滴灌5次，共收獲玉米46680kg，平均畝產1167kg，成為2012年全省高產狀元。他的成功激發了全鎮農戶發展節水增糧工程的熱情，2012～2014年全鎮節水增糧面積達到5.3萬畝，占全鎮節水灌溉面積的95%。

（4）積極開展入戶技術指導與服務，縮短新技術與農戶的距離。灌溉試驗站培訓成熟節水滴灌技術指導員28名，平均每個鄉鎮1名。積極開展入戶指導，在規劃設計、工程建設、建后運行等不同階段定期組織培訓，在春耕生產關鍵季節對示范戶、大戶、重點農戶進行現場指導，每名技術指導員全年技術指導在 100次以上，深入一線在100天以上。技術指導員入戶指導手冊的記錄中有日期記載、有解決問題記錄、有群眾評語。技術指導員公布聯系電話，并通過電話、手機信息、互聯網等多種形式對示范戶、大戶、重點農戶等進行遠程技術指導服務，及時幫助他們解決生產實際難題，利用現代信息手段開展教育培訓，推廣普及節水滴灌技術。

（5）加強技術人員培訓，為節水增糧項目良性運行提供人才保證。由灌溉試驗站派2人參加水利部重點班培訓，再選派28人參加遼寧省重點班培訓，然后對每村選取5名技術人員分片培訓，逐步提高技術人員的業務能力。培訓內容主要包括節水滴灌新技術、新模式；水肥一體化技術，維修養護技術，新品種推廣、農技推廣理論與方法等。項目實施以來，試驗站協同縣水利局共舉辦技術培訓40多期，參加培訓人員達18000多人次，印發技術材料20000余份，成立專業滴灌施工隊56個，從而實現了人員、技術、服務體系同步發展的良好局面。

5 效益分析

灌溉試驗站對節水滴灌技術的推廣，有現場，有數據，有講解，有實物，對全縣節水增糧行動的順利推廣發揮了不可替代的作用，實現了真正意義上的精準灌溉，對遼寧全省的節水灌溉也有著重要的示范作用。

5.1 經濟效益

增產效益:增產效益主要指大田糧食作物實施高效節水灌溉后增加的生產能力。項目實施后，項目區平均每畝增產250kg，按2元/kg計算，41.5萬畝年增加效益 20750萬元。

節水效益:項目實施后，灌溉方式發生了改變，畝節水140m3。

節肥效益:實施前畝均肥料費用為116元/畝。實施后畝均需用肥料費80元，比實施前節省36元/畝。

5.2 生態效益

通過節水增糧行動的玉米膜下灌溉技術的應用與節水灌溉工程建設的實施，合理開發利用了水土資源，增加了土壤的含水性，有助于改善土壤結構，改變了土壤的有機質含量，減少土壤養份流失，控制了土地鹽堿化，提高了作物生長條件，減少了自然災害的發生機率，增強了項目區的農業基礎設施建設，改善了項目區的生態環境，為項目區生態環境向良性、健康、循環發展創造了較好的條件［3］。

5.3 社會效益

通過節水增糧行動的玉米膜下灌溉技術的應用與節水灌溉工程建設的實施，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、縮短灌水時間，可節省人工 36萬個工日，節省80%。可見，工程實施在節水、省工方面具有巨大的社會效益，增加了糧食產量，增加了農民收入，提高了項目區內的農業生產條件，改變了當地農民靠天吃飯的種植觀念，同時提高了當地農民對科學種田、合理開發水資源、節水灌溉技術的思想意識。隨著糧食質量與產量的提高，農民經濟收入將不斷增加，提高了農民耕種土地的積極性，使農業和農村經濟的增長和可持續發展有了更高的保證［4］。

6 結語

建平縣很好地利用了建平灌溉試驗站觀測成果，結合節水增糧行動新要求新目標，采取多種舉措進行大面積推廣，使現代的灌溉設施代替了傳統的灌溉設施，精準灌溉替代模糊灌溉，水、肥、藥集成技術替代單純的灌水技術，取得了良好的經濟效益、社會效益和生態效益。玉米膜下灌溉技術的推廣與應用促進了農業和農村經濟結構調整，增強了糧食商品的競爭力，使農業經濟走向良性循環的發展道路。

［1］王陽.膜下滴灌技術問題及解決方案［J］.水利規劃與設計，2015（03）:80-82.

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

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

［4］曲維平.玉米大壟雙行地膜覆蓋滴灌綜合配套技術［J］.吉林農業，2011（06）.

［5］陳渠昌，佘國英，吳忠渤.滴灌條件下玉米經濟灌溉模式的初步研究［J］.灌溉排水，1998（03）.

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。