玉米大豆套種水肥一體化滴灌技術要點探討

房利 榮維巖

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.04.002

滴灌是以管道輸水和滴頭噴灑為手段，在一定時間內，將水和肥料、農藥等養分一次或分次輸送到作物根系生長區的灌溉施肥方式。滴灌技術是一種新型的節水、節肥、節藥技術，也是當前最先進的水肥一體化灌溉技術。目前，我國滴灌技術的推廣應用范圍已從北方干旱地區擴展到南方水田、旱地及蔬菜等多種作物。

一、玉米大豆套種水肥一體化滴灌技術的必要性

滴灌技術是一項具有現代農業高科技含量的先進農業技術，它是通過管道供水和滴頭噴灑，使水和肥料同步輸送到作物根系生長區的灌溉施肥方式，其可節約用水，減少對地下水資源的浪費；能實現作物對水分和養分的即時需求，避免傳統灌溉施肥造成的作物根系生長區積水，從而使作物根系呼吸旺盛，增強了作物抗旱、抗寒能力；能根據土壤肥力狀況適時適量地補充養分；能根據作物需求適時適量地調控水肥；具有顯著的增產效果。據測定：在正常種植條件下，采用滴灌技術比常規種植模式畝增產100～200公斤。同時滴灌技術還可減少病蟲害發生和雜草危害，減少農藥使用量，減輕土壤污染。

1、提高產量，改善品質

據資料顯示，滴灌可使玉米增產30%～50%，大豆增產20%左右。根據山東省農科院在當地種植不同品種試驗表明：在玉米大豆套種模式下，采用滴灌技術可使玉米平均增產30%～50%，大豆平均增產20%以上，且土壤理化性狀改善明顯，產量提高幅度較大。據測算：玉米每增加1公斤產量，需投入肥料（尿素）0.47～0.53公斤，而采用滴灌技術每畝只需施尿素0.35～0.4公斤（實際操作中根據不同作物施用不同肥料）。玉米平均單產由原來的20噸/畝增加到現在的30噸/畝；大豆平均單產由原來的10噸/畝增加到現在的15噸/畝。同時，滴灌技術還能改善玉米和大豆的品質。

2、節約用水，減少成本

滴灌技術可根據土壤的性質、水分含量和作物的需水規律，通過安裝在管道上的滴頭，均勻、精確地將水和肥料注入作物根系生長區，做到適時適量灌溉，充分發揮灌溉水的利用率滴灌可將田間水分和養分分布均勻，減少土壤蒸發，提高水分利用率。同時可根據土壤墑情，在作物需水關鍵期灌水或不灌水，最大限度地滿足作物的需水要求。由于滴灌系統是有節制地將水和肥料一起進入作物根系生長區，可以有效地減少養分和水分的無效消耗。據測算，采用滴灌技術比傳統灌溉方式可減少灌溉用水70%～80%。根據我國現行灌溉制度計算，采用滴灌技術每畝可節約用水60立方米～70立方米。同時還可減少由漫灌造成的土壤板結和板結層下土壤水分的散失。

二、 玉米大豆套種的優勢

玉米與大豆的套種方式能充分利用空間和光照，提高光能利用率，從而增加單位面積產量。同時，大豆套種玉米有助于減少田間郁閉程度，有利于通風透光。由于大豆對溫度要求不高，因此適宜生長在年平均氣溫較高的地區。此外，玉米套種大豆可以使玉米與大豆錯開播種期，使玉米早出苗、早發苗、早拔節，這有利于減輕“倒春寒”對玉米產量的影響。

大豆套種玉米可以改善土壤結構和提高土壤肥力。土壤的團粒結構有利于根系的呼吸和養分吸收。通過大豆與玉米的套種，可以提高土壤肥力，增加有機質含量。同時，這種方式還能有效地避免玉米螟和蚜蟲的危害。玉米螟和蚜蟲的危害都可能導致蟲口密度增大，分別減產10%～20%和20%～30%。總體來說，這種方式可以增加1/3～1/2的產量。

此外，大豆套種玉米還可以提高田間濕度，增強抗旱能力。特別是在多雨地區（尤其是低洼地塊）的玉米生長后期遇到干旱時，采用大豆套種玉米的田塊往往不會因干旱而造成減產甚至絕收。在種植相同品種的情況下，大豆套種玉米可以提前10～15天成熟。如果用同一品種的種子套種在同一塊地上時，要考慮到在成熟時二者所處的時期不同，提前成熟有利于延緩植株衰老速度、延長植株生命周期、提高植株抗倒伏能力、提高果實品質和商品性以及實現高產高效等目的。

三、玉米大豆套種水肥一體化滴灌技術要點

1、滴灌前管理

（1）土地準備。種植地塊要求土壤質地均勻、土壤肥沃、土層深厚，有機質含量在1%以上。如果是新打的地塊，一定要進行前茬作物的處理，防止地下害蟲及雜草的危害。一般使用機械整地或人工整地，做到地平土碎、平整，無大土塊和高稈作物。

（2） 精細整地。播種前要進行精細整地，使土壤達到上虛下實、地面平整、上松下實的要求。根據不同地區和土壤類型，采用不同的整地方法，如翻耕、深耕、旋耕、耙耱等，要求耕層深度達到30厘米以上。

（3） 科學播種。玉米播種前要精細整地，深度要求達到25～30厘米，做到地平土碎、地面光平；玉米出苗前要進行鎮壓，提高土壤的保墑能力。大豆播種前要精細整地，深度要求達到20厘米以上；大豆出苗后要進行鎮壓，達到播種深度和種子與土壤密接好；大豆出苗后及時鏟趟2次，保證土壤疏松細碎。

（4） 合理施肥。在玉米大喇叭口期每畝施尿素15公斤左右；在大豆大喇叭口期每畝施尿素15公斤左右；在大豆鼓粒期每畝施尿素20公斤左右。施肥方法可以采用穴施或條施的方式進行，每穴1～2勺或每條10～15厘米寬的溝灌施肥；施肥后要蓋土鎮壓。氮肥可以采用穴施或條施的方式進行施肥；磷肥和鉀肥一般采用穴施或條施的方式進行施肥。

（5） 適時播種。根據當地氣象預報和土壤墑情及時播種。土壤墑情差的地塊可適當早播；墑情好的地塊可適當推遲播種時間，最晚不能超過4月15日。

（6） 保苗護苗。在玉米大喇叭口期和大豆鼓粒期及時進行中耕培土，封壟前結合中耕培土進行澆水1次；滴灌帶覆蓋作物不能在膜上打孔澆小水和積水；同時做好田間病蟲草害的防治工作。

2、用水管理

（1）灌水時間。滴灌帶供水不均勻，應根據滴頭流量和滴入時間進行灌水。一般要求先灌水后施肥，每次灌水從滴頭開始，滴頭流量均勻、連續地滴入10～15分鐘，在一定的時間內使作物吸收到充足的水分，待作物充分吸收水分后再進行施肥。如果在施肥前先灌水，則應采用較大流量的管道系統和滴灌系統；如果先施肥再灌水，則應采用較小流量的管道系統和滴灌系統。同時還應考慮土壤質地和作物長勢等因素。通常在干旱季節，要避免將水一次性全部注入滴頭，以免發生滴頭堵塞。

（2）灌溉制度。一般根據作物的需水規律和土壤水分狀況，確定適宜的灌水定額和灌溉制度。滴灌一般采用小流量、間歇式灌溉制度。一般在播種至出苗階段，以保證種子與土壤充分接觸；出苗后至拔節期，以促進根系生長；大喇叭口至抽穗前是作物需水臨界期，也是需水最多的時期，要保證根系發育所需水分和養分；抽穗以后進入生殖生長階段，主要是干物質生產，要保證籽粒飽滿；灌漿期至成熟期，是作物需水最多時期。因此，滴灌制度應根據不同的作物、不同的土壤質地、不同的灌水定額和灌溉制度等進行靈活設計。

（3）施肥原則。滴灌施肥一般采取少量多次的原則，施肥要堅持少量多次的原則。一般在作物需水臨界期之前進行少量多次施肥；在作物需水臨界期后則應進行大量施肥。滴灌施肥應在田間條件允許的情況下盡可能地減少施肥次數；滴灌施肥時間不宜過長，一般在日出后2～3小時、日落前1～2小時內進行施肥。應注意避免肥料隨水流失、滴頭堵塞、對水質污染等現象發生。

（4）灌水時間和灌水量。滴灌系統有定時和不定時兩種灌溉制度。定時灌溉制度是根據氣象預報，當土壤墑情達到適宜范圍時灌溉；不定時灌溉制度是根據氣象預報、土壤墑情、作物長勢等綜合考慮后決定是否灌水。灌水時間應根據天氣狀況和土壤墑情而定。如遇降雨或澆水后天氣放晴有明顯升溫時應停止灌溉；如遇干旱則應及時灌足冬水；如遇連陰雨天氣則應及時排水，防止積水影響作物生長。

3、水肥管理

（1）施肥原則。遵循“少量多次、分層施肥”的原則，即每次滴施氮、磷、鉀三元復合肥20～30kg/畝。

（2）施肥方法：采用滴灌施肥法，一般結合中耕除草，將肥料均勻地撒施在膜下土壤中。玉米生育期間，每7～10天滴施1次。采用溝灌或噴灌時，一般在晴天下午進行。將肥料溶解成10～20kg/畝的水溶液，均勻地噴灑在土壤表面上，以滴水濕潤為度。為提高肥料利用率和減少土壤侵蝕，滴灌施肥應在下午進行，這樣做可避免肥料淋溶和結塊。

（3）玉米大豆間作施肥要特別注意防止豆科作物吸收過多的氮肥引起的大豆植株徒長，應適當減少氮肥用量。追肥時，可將尿素與磷酸二氫鉀等混合后進行條施或穴施。

（4）注意事項：在施肥時應嚴格按照配方施肥的原則和方法進行；要根據作物不同生育期對養分的需求特點和土壤供肥能力及時適量地補充養分；嚴格控制肥料的施用量及濃度。

4、病蟲害管理

玉米在整個生育期最主要的病害是白粉病，其次是銹病、莖腐病，在整個生育期均可發生。病害主要分布在玉米葉部和莖基部，危害癥狀有：葉片發病初期有白色霉點，后擴大成不規則的圓形病斑，病斑上常有黃、褐或紫等色粉狀物。莖部發病初期病部呈褐色，后變黑腐爛，后期病部凹陷變形，易穿孔。在整個生育期中都可發病。莖腐病主要危害莖部，發生后使植株枯萎死亡。

（1）選用抗病品種。玉米品種間抗性差異很大。對白粉病、銹病等有較好的抗性品種；對莖腐病、紋枯病有較好的抗性品種；對穗腐病有較好的抗性品種；對穗腐病、褐斑病等抗性較差的品種應進行脫毒處理。

（2）種子處理。播種前可用10%吡蟲啉可濕性粉劑或30%苯醚甲環唑水分散粒劑等拌種處理。

（3）合理輪作。實行三年以上的輪作是防治玉米病害的重要措施之一，有利于減輕發病程度。輪作的模式主要有水旱輪作、稻麥輪作、糧豆混作或麥套玉米等。水旱輪作能減少土壤中病原菌積累和病菌對土壤的破壞，具有良好的生態防治效果，是防治玉米病害較好的方法之一。

（4）土壤處理。播種前可用種子重量0.3%左右的50%多菌靈或50%福美雙可濕性粉劑拌種；或用種子重量0.1%左右的70%代森錳鋅可濕性粉劑拌種。

（5）加強田間管理。適時播種，培育壯苗；及時清除田間病殘體，減少病原；合理施肥，提高植株抗性；適時灌水，防止澇害和干旱。

（6）藥劑防治。發病初期用藥防治。可用15%粉銹寧可濕性粉劑1000～1500倍液或25%粉銹寧可濕性粉劑1000～1500倍液噴霧防治；也可用65%代森鋅可濕性粉劑500～800倍液或50%福美雙可濕性粉劑500倍液噴霧防治。間隔7天再噴1次。

（7）生物防治。利用寄生蜂（如棉蚜小綠葉蟬寄生蜂）防治玉米蚜蟲，用寄生蜂或瓢蟲進行生物防治可收到事半功倍的效果。

（8）物理防治。在田間懸掛黃板誘殺成蟲，每畝懸掛20～30塊；利用成蟲趨黃色的習性，可在田間設置黃色誘蟲板誘殺成蟲；利用黑光燈誘殺成蟲等。

（9）化學防治。在玉米苗期重點抓好玉米蚜蟲、玉米螟和地下害蟲等危害；大喇叭口期重點抓好玉米螟和大豆食心蟲危害；灌漿期重點抓好二點委夜蛾和蚜蟲等危害。具體防治指標：玉米蚜蟲百株累計有蚜蟲300頭以上時為防治適期；二點委夜蛾百株累計有卵50粒以上時為防治適期。

5、水肥一體化滴灌維護

滴灌系統是一個自動控制系統，需要經常進行檢查，保持正常的工作狀態。主要檢查內容包括：

（1）管道、閥門和滴頭。管道中的結垢和堵塞是滴灌系統最常見的故障，結垢的主要成分是碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鎂等，堵塞的主要成分是泥沙。結垢和堵塞一般是可逆的，用清水沖洗即可消除；而堵塞是不可逆的，必須進行更換或疏通。

（2）過濾器。過濾器可以過濾灌溉水中的泥沙、大顆粒雜質、石塊等，常用過濾器有空氣過濾器（風選）和過濾泵（水選）。空氣過濾器一般安裝在入水口處，過濾精度一般為0.01-0.1μm；水選一般安裝在水泵后，過濾精度為0.1-0.3μm，一般兩級過濾即可滿足要求；濾芯一般安裝在過濾器出水口處，如需要精度更高的濾芯可采用多級濾芯或更高等級的濾芯。當滴灌系統出現較大水頭壓力時（如壓力達到2 MPa），可同時更換濾芯；當壓力降低時（如壓力達到0.1 MPa），可同時更換濾芯和沖洗管道。

（3）施肥裝置。滴灌系統采用專用的施肥裝置（即流量控制閥、比例閥等），可根據需要進行控制和調整。施肥裝置的選擇和安裝應注意以下問題：①應選擇流量穩定、壓力控制靈敏、性能可靠、長期使用不堵塞和不易損壞的產品；②施肥裝置的安裝位置應有利于控制施肥量和保護水質；③肥料罐必須用金屬材料制作，罐底板厚度不小于1cm，罐體內外涂防腐涂料；④嚴禁將肥料罐直接安裝在滴頭上。因其溫度較高，長期暴露在陽光下容易腐蝕罐體產生變形。

（4）其他維護。滴灌系統使用中必須防止其他雜物進入管網系統。堵塞發生后應及時清洗過濾系統，可采用沖洗、刷、刮等方法去除雜物。每年冬季開始灌溉前都要對管網進行全面沖洗1次，使管網中積存的泥沙和雜物隨水排出。管道系統在運行中要注意觀察壓力表、流量計、過濾器等是否正常。并進行沖洗，必要時可以更換新的過濾器。當滴灌系統出現故障時，要及時找專業技術人員檢修。灌溉結束后，應及時清理管道、過濾器、施肥裝置和其他部件。滴頭要經常清洗，防止堵塞；施肥罐應經常清洗，防止堵塞。

綜上所述，滴灌技術是一種先進的高效的灌溉技術，在節水、節肥、節藥等方面有突出的作用。滴灌技術不需要人工管理，通過管道輸水，把養分和水分直接輸送到作物根系生長區，從而提高了作物的產量和品質。采用滴灌技術，還能充分發揮水肥資源優勢，改善土壤物理性質和營養成分的空間分布，提高地力和肥力水平。加強對滴灌技術的研究與應用，對于發展現代農業、增加農民收入具有重要意義。

（作者單位：272500山東省汶上縣楊店鎮農業農村事務中心）