山東省玉米種植用水現狀及節水灌溉

丁秀蕾

（沂水縣農業農村局，山東沂水 276400）

0 引言

我國是一個嚴重缺水的國家，在玉米種植中，干旱缺水是導致產量和品質下降的主要原因。山東省全年降水量集中在夏秋兩季，其他季節雨水量較少，且容易發生干旱。因此，為了提高全省玉米種植產量和品質，就需要采取節水灌溉的方法，從而確保玉米生長的水分所需，推動農作物經濟增長的可持續發展。

1 山東省玉米種植用水現狀分析

1.1 降水量不足

山東省屬于大陸性季風氣候，每年的降水集中在夏季和秋季的6—8月份，其它季節降雨量較少，因此年平均降雨量只有670 mm左右[1]。在玉米生長過程中，玉米生長所需的降水量要求在550 mm左右，雖然山東省的平均降水量足夠玉米生長，但是隨著我國工業化建設的快速發展，氣候變化異常。農戶在玉米種植的過程中，經常會出現旱澇不均的情況，降雨量多的時候，容易造成水災，大量的玉米被浸泡在水中而出現腐爛死亡；降雨量較少的時候，玉米生長又嚴重缺水，影響到產量。

1.2 地域位置

山東省的內地地形較為復雜，多以山地、丘陵、平原和盆地等地形分布為主，適合種植玉米的平原地區比較少[2]。因此，玉米種植大多位于山地、丘陵等地帶，這些地帶雖然能種植玉米，但因為地形的原因導致保水能力較差，很容易發生各種干旱問題并影響到玉米的產量。針對山地、丘陵等地區采用傳統的灌溉方式，不僅玉米對水分的吸收率不高，同時也很容易造成水資源的浪費。

1.3 資源嚴重浪費

山東省農村地區的基礎設施不夠完善，在玉米種植灌溉過程中，雖然部分田間也有灌溉水渠，但是缺乏及時的維修，因此在灌溉過程中，保水能力嚴重不足，很容易出現蒸發現象。在玉米種植過程中，灌溉用水的使用率只有30%～40%左右，而大部分農戶的節約用水意識嚴重不足，水資源的浪費比較嚴重[3]。與此同時，在山東省玉米種植過程中，因為地域問題的原因，在灌溉時采用電力抽水的方式進行灌溉，將水資源輸送到山地或者丘陵地區，也是造成電力資源嚴重浪費的一種體現。

2 玉米節水灌溉的優勢

2.1 減少灌溉水量

在山東省玉米種植的過程中，采取節水灌溉的方法的優勢是減少灌溉水量，通過噴灌、滴灌等不同的節水灌溉方法，可以使土地的水分蒸發速度和程度減少[4]。在節水灌溉中，對管道的供水運用進行控制，可以避免玉米種植過程中出現深層滲水的現象，不僅能夠保證水資源被合理地運用，同時也能減少水量的消耗。通過節水灌溉的方式，可以在降雨量較多的夏秋季節收集自然水資源，最大程度減少灌溉的用水量，對降水資源進行充分有效的利用。

2.2 縮短玉米成熟時間

運用節水灌溉技術，能夠在一定程度上縮短玉米的成熟時間，這是因為采用節水灌溉技術能夠保證水分和肥料方面的獲取，因此具有非常良好的優勢。在春季時，玉米苗的生長需要一定的水分和肥料，節水灌溉技術可以持續給玉米苗供應所需的水分和肥料，相比于傳統玉米種植方法，給玉米的生長提供了完善的生長保障機制，從側面來看，縮短了玉米的成熟時間。

2.3 降低勞動力消耗

傳統的玉米灌溉需要消耗大量的人力和物力資源，需要農戶在農田中修建灌溉水渠，才能保證水資源進入農田[5]。同時，農戶在灌溉過程中，還需要及時跟進灌溉的區域，并引導水資源的流動方向，給農戶造成了極大的勞動力負擔。采用節水灌溉的方式，只需要搭建好對應的設備，就可以利用機械化的方式進行節水灌溉，農戶只需要根據設備的使用要求，將所需的水分或肥料裝入到設備中，啟動設備后，設備可自行對農田中的玉米作物進行噴灑灌溉，極大地節約了勞動力。

3 節水灌溉方法

3.1 噴灌

節水灌溉中使用噴灌的方法，其主要原理是借助專業的動力設備，并利用設備的內部壓力將水噴灑到空中，實現水資源以水流或者水滴的方式散落在田間而進行灌溉。在玉米種植中使用噴灌的節水灌溉方式，通常需要根據噴灌設備是否可以移動，將噴灌的方式分為固定式、半固定式以及移動式這3種方法。相比于傳統的灌溉方式，噴灌可以提高對土地的利用率，這是由于噴灌設備的體積比較小，對田間的空間占用率不足10%，因此可以在田間種植更多的玉米[6]。使用節水灌溉技術時，噴灌借助自動化和機械化的水平對于勞動力的需求并不高，只需要由少部分人做好時間控制就能提高對玉米田地的灌溉效率，減輕了農戶的工作壓力。針對山東省玉米種植區域而言，無論是山地、丘陵的地區，噴灌的方式都可以使用，噴灌方式對于地形的要求并不高，相比于傳統灌溉對山地、丘陵地區而言，效率也高出很多。

3.2 滴灌

節水灌溉中的滴灌方法主要是借助塑料管道的方式輸送水分和肥料，通常使用的塑料管道直徑約為16 mm，并在這些管道上有對應的孔口或者滴頭，這些孔口和滴頭與玉米農作物的根部接近，因此能夠做到局部灌溉的目的。使用滴灌的方法，是一種非常有效的節水灌溉措施，相比于其它灌溉方式，其用水效率高達95%左右，對于嚴重缺水的地區，使用滴灌的方法，具有非常良好的效果。但是滴灌的方法，必須具備一定的技術和經濟條件，山東省玉米種植采用滴灌的方法，需要根據當地的實際情況選擇。由于按照滴灌管道的固定程度，可以將滴灌分為固定式、半固定式以及移動式這3種不同的類型，不同地區使用滴灌方法時，選擇不同的類型，雖然滴灌具有非常良好的效果且設備使用簡單，但是投入的資金以及用工比較多，所以在選擇使用滴灌時，必須要慎重選擇。

3.3 膜上灌

在節水灌溉技術中，采用膜畦膜上灌的方法中，通常在畦田覆蓋一層薄膜，然后由輸水并將過去的地膜旁側灌水改為膜上流水的方式，按照放苗孔以及專門打在膜上的滲水孔等方式進行滲透，最終滿足玉米的需水性而達到節水和增產的目的[7]。對于放苗孔和膜側旁入滲到玉米的根系中，地膜的水流阻力比較小，同時灌溉水的速度也比較快，深層滲水較少，使得節水效果非常顯著。因此，在節水灌溉技術中使用膜上灌溉的方式，以打埂膜上灌的方法，對畦田的寬度要求在70～90 m之間，并將地膜鋪在其中，保證1膜種植2行玉米，膜兩側分為20 cm的土埂，確保畦長在80～120 m即可。這種膜上灌的方式不但能夠提高水分的綜合利用率，也能更好地使農作物吸收土壤中的養分而不容易發生板結。

3.4 渠道防滲

在節水灌溉技術中采用渠道灌溉的方法是當前我國農業灌溉中最為常用的方法之一。我國大部分地區依舊采用傳統的渠道灌溉方式，這種灌溉方法的效率較低，玉米等農作物對水分的吸收率也不高，再加上很多地區的渠道建設時間久遠，缺乏必要的維修措施，導致在實際渠道灌溉中存在嚴重的滲漏和蒸發等問題。針對渠道灌溉采用渠道防滲的方式中，使用現代工藝，將混合土、混凝土以及塑料薄膜應用于渠道上，不但可以提高渠道灌溉的防滲性能，還能在渠道原有的基礎上，提高灌溉的用水效率，具有非常良好的節水灌溉效果。

3.5 控制分根交替灌溉

在玉米灌溉中，采用分根交替灌溉技術，主要是對根系水平方向上的干濕交替與隔溝交替灌溉。在進行灌溉時，不能使用常用的灌水方式逐次灌溉，而是采取隔1溝灌1溝的方式，等到第2次灌溉時，針對沒有灌溉的溝內進行灌溉，所以利用這種交替灌溉的方式，在大田玉米生產中具有非常良好的灌溉效果，具有低投入、高產出的灌溉特點[8]。通常在考慮到一些配套技術服務設施的過程中，在現有的條件下，有可能會導致現有的成本超過常規的灌溉成本，所以在使用分根交替灌溉時，要考慮到對應的技術性服務設備等。

3.6 管道輸水

節水灌溉中采取管道輸水的方式，能夠在水源處安裝供水設備，并利用改管道的方式將水源和玉米田之間連接在一起，從而將水源直接輸送到田間。利用管道輸水的方式，不僅能最大限度地降低灌溉過程中的水分蒸發和滲漏等情況，還能有效提高田間的灌溉效率。但由于輸水管道通常埋設在地下，所以輸水管道往往不占用土地面積，為了提高輸水效率，對灌溉和水量進行有效控制，常用的輸水管道材料采用金屬管的方式效果最好。

4 開展節水灌溉技術的應用

4.1 加強農戶對節水灌溉的維護與管理意識

在玉米種植節水灌溉技術中，通過加強農戶的維護意識和管理意識，能有效提高農田水利灌溉渠道系統的維護和管理水平[9]。在在實踐和維護中不斷增加農戶的知識經驗，將節水灌溉和農戶自身的利益聯系在一起，對提高農戶的維護與管理意識有著重要的推動意義。山東省在玉米種植用水灌溉技術中，通過制定具體的農業結構調整措施，為農戶農業產業化奠定基礎的同時，還能夠將這些有利條件結合在一起，對激發農戶維護農田水利工程的積極性有著重要的推動作用。

4.2 加強對節水灌溉設備的資金投入力度

在玉米節水灌溉技術中，灌溉技術本身具有較高的復雜性和龐大性，需要當地政府部門積極參與其中，才能確保農田水利灌溉系統的有效建立，實現對玉米產量的提升。山東省地方政府部門在對農田水利灌溉技術以及相關渠道的維護和管理中，需做到長期性的資金投入力度，才能保證玉米種植節水灌溉技術工作的正常進展。如果在這個過程中，政府部門的資金有限，還可以采取社會募捐的方式，或者和當地企業合作的方式籌集資金，只有確保資金的到位，才可以有效保證農田水利灌溉渠道系統的維護與管理工作得以正常開展。

4.3 針對玉米種植開展噴、滴水灌溉技術

節水灌溉中的噴灑和滴灌等節水技術，不僅效果好，同時節水效率也比較高，再加上不受地形的限制，因此在玉米種植灌溉技術中，將施肥技術和除草技術融合在一起，具有非常良好的效果[10]。利用噴、滴水灌溉的過程中，通常需要較多的灌溉工具，因此隨著玉米種植區域面積的增大，所需的設備也就越多，成本也就越高。山東省在玉米種植過程中，需要考慮到農戶的經濟問題，必要時，政府部門應該給予相關資金的扶持，才能保證農戶在玉米種植時將節水灌溉技術應用其中，從而提高玉米的產量和品質。

4.4 開展地下浸潤節水灌溉技術

為了提高玉米種植過程中的節水效率，采用地下浸潤節水的灌溉技術時，需要借助人力干預的方式將地下暗管進行開鑿。隨后使用灌溉的水通過土壤的滲透功能作用在玉米根系，在管道地下浸潤節水灌溉時，可以借助竹管、彎管等管徑掩埋在玉米種植區域的40～60 cm位置，這些管道之間的距離通常可以按照土壤的性質進行設定。根據玉米種植區域的土壤沙性決定寬窄情況，管道設定為100 m，使用地下浸潤節水灌溉技術，可以將防淤堵放在首要位置，管道的深度可以設置為40～50 cm左右，如果出現埋設較淺的情況，很容易壓壞管道。當管道的距離在60 cm時，由于管道的直徑會因為土壤的不同而發生變化，因此需要將管道直徑設置在7～8 cm之間，或者經過深翻玉米地土壤的方式，將管道直徑設置在10～12 cm之間。

5 結語

在山東省玉米種植過程中，根據全省實際用水現狀，針對性地制定節水灌溉技術方案，從而保證玉米生長所需的水資源。采用現代化的節水灌溉技術，不但能夠降低對水資源的浪費，同時又能提高玉米的產量和品質，是當前山東玉米種植節水灌溉的有效措施，對促進玉米種植產量的提升以及實現農業經濟的可持續發展有著重要的推動作用。