黃河南岸灌區優質高產田水肥資源高效利用及地力保育高標準農田技術模式

摘" 要：鄂爾多斯市黃河灌區優質高產田相對較少，為保證高產田地力不在黃河水灌溉中流失，將優質高產田建成水肥資源高效利用及地力保育的高標準農田是高質量發展黃河灌區農業的有效途徑之一。在種植玉米的高產試驗田進行“干播濕出+水肥一體化”與地力提升保持相結合的技術集成示范，并對該模式下種植玉米產生的相關效益進行分析，實現高產田水肥高效精準利用。進而為優質高產田水肥資源高效利用及地力保育高標準農田建設技術模式在黃河灌區應用提供技術支持。

關鍵詞：黃河灌區；地力保育；干播濕出；水肥一體化；技術模式

中圖分類號：S513" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2025）06-0067-04

Abstract： There are relatively few high-quality and high-yield fields in the Yellow River Irrigation Area of Ordos City. In order to ensure that the soil fertility of the high-yield fields is not lost during irrigation with Yellow River water， building high-quality and high-yield fields into high-standard farmland with efficient utilization of water and fertilizer resources and conservation of soil fertility is one of the effective ways to develop agriculture in the Yellow River Irrigation Area with high quality. This paper carries out a technical integrated demonstration of \"dry sowing and wet cultivation + integration of water and fertilizer\" combined with soil fertility improvement and maintenance in high-yield experimental fields where corn is planted， and analyzes the relevant benefits of planting corn under this model， so as to achieve efficient and accurate utilization of water and fertilizer in high-yield fields. In turn， it provides technical support for the efficient utilization of water and fertilizer resources in high-quality and high-yield fields and the application of high-standard farmland construction technical models for soil fertility conservation in the Yellow River Irrigation Area.

黃河南岸灌區面臨灌溉用水效率低及耕地質量問題，亟待探索高效利用模式。黃河流域是我國重要的糧食生產基地，黃河南岸灌區在農業生產中發揮著重要作用。然而，目前該灌區存在灌溉用水效率低及耕地鹽堿化質量差等問題[1]，嚴重制約了農業的可持續發展。這些問題不僅影響作物生長和產量，也對高標準農田建設提出了挑戰，探索該區域高產田新的技術集成模式具有重要的現實意義。本文依托“科技興蒙”項目課題1、課題3、課題4等試驗研究中的成功經驗，對相關技術措施進行綜合應用，在玉米試驗田進行集成示范，并提出優質高產田水肥資源高效利用及地力保育高標準農田建設技術模式。

1" 黃河南岸灌區水肥高效利用與地力保育存在的主要問題及研究現狀

1.1" 黃河南岸灌區當前灌溉與排水技術存在的主要問題

1.1.1" “大水漫灌”水資源浪費嚴重、成本大、效率低

當前，黃河灌區解決“大水漫灌”黃河水澄清問題，主要采取建設“大型沉砂池”的低效方式，該沉砂池一般占地10～20畝（1畝約等于667 m2，下同）土地，投資200～500萬元修建“沉砂池”、建設大型首部設備房間。其存在問題包括：一是永久性占用幾十畝土地，二是工程造價成本高昂。

1.1.2" 灌區系統性排水系統尚不完善

鄂爾多斯市各大中型灌區普遍存在灌排體系不夠完善的情況。因歷史、資金、管理等多種因素影響，部分灌區存在排水體系因缺少維護被廢棄塌落堵塞、排水泵站電力設施不配套、排水用電等運行經費不足導致停止運行等問題，致使沿河地勢稍低的耕地被人為壓鹽堿的灌水逐漸產生次生鹽堿化。

1.2" 黃河南岸灌區當前地力保育技術存在的主要問題

1.2.1" 灌溉施肥不合理

一是漫灌引發土壤次生鹽堿化。由于灌溉方式不當，長期采用大水漫灌的灌溉方式，使得地下水位上升，土壤中的鹽分被帶到地表，加劇了土壤鹽堿化。二是施肥不合理。農民在施肥過程中，存在盲目施肥、過量施肥的現象，不僅增加了農業生產成本，還造成土壤板結、養分失衡等問題，影響耕地質量的提升[2]。

1.2.2" 有機肥補充不足

農家肥施用量減少。隨著農村經濟結構的調整和養殖方式的變化，許多農戶不再飼養家畜家禽。另外，收集農家肥還需要耗費大量的勞動力和時間。商品有機肥應用有限。商品有機肥價格相對較高，需要經過一段時間的分解轉化才能被作物吸收利用，農民認為使用商品有機肥會增加種植成本。

1.2.3" 作物秸稈還田效果不佳

部分地區的農民對秸稈還田技術掌握不夠。秸稈還田的深度、粉碎程度等技術要點如果操作不當，會影響下一季作物的播種和生長。秸稈粉碎不細，在土壤中分布不均勻，會使種子與土壤接觸不緊密，導致發芽率降低。農機具更新不及時會影響還田效率。秸稈作為飼料的需求，部分秸稈用于發電、制備乙醇等能源化利用被爭奪。

1.2.4" 綠肥種植補充有益微量元素推廣困難

綠肥種植經濟效益相對較低，而且種植綠肥需要占用土地資源和一定的生長周期，因而綠肥種植推廣困難。另外，綠肥種植技術和管理不完善，當地缺乏針對性的綠肥種植技術指導，且綠肥生長過程中很少能實現精細管理，難以發揮其增加土壤有機質的作用。

1.3" 黃河灌區高產田新技術研發

2021年“科技興蒙”重點專項——黃河南岸灌區高標準農田灌排協同調控和耕地質量提升關鍵技術研究與示范項目實施以來，各課題組在灌溉協同調控和耕地質量提升領域取得了一系列突破與進展。較為代表性的技術包括：①黃河南岸灌區高含沙水滴灌過濾技術。該技術由課題1、課題5技術團隊聯合攻關，研發了黃河水滴灌設備，不僅解決了黃河水泥沙濾除問題，而且解決了黃河水中微生物膠質堵塞滴灌帶的核心問題。②秸稈還田高效轉化與快速提高土壤有機質技術，研制了協同秸稈促腐與養分活化雙重作用的復合微生物菌劑。自主研發的復合微生物菌劑BZ1T/115（由芽孢桿菌、芽單胞菌和草炭組成），具有協同秸稈促腐與養分活化的雙重作用，菌劑簡易擴繁，高效利用農業廢棄有機物。③“生物強化”為核心的土壤快速促腐增碳培肥技術，在秸稈覆蓋還田的基礎上，通過增施哈茨木霉菌劑、牛糞和黃腐酸等手段，構建基于微生物驅動的秸稈快速促腐、有機碳穩定固存的生物強化技術體系，活化土壤養分，為作物增產提供保障；指導用量：牛糞1 000 kg/畝、黃腐酸100 kg/畝、復合菌劑3 kg/畝。

2" 高產田水肥資源高效利用及地力保育技術分析與集成

2.1" 相關技術分析

高產田實現高效節水、水肥智能化管理應推廣既不占用耕地，又可以利用現有灌溉渠道，大大減少工程性投資的解決“大水漫灌”實現黃河水滴灌的成熟技術。基于此，我們選擇使用“科技興蒙”技術成果——高含沙水滴灌過濾技術，同時實現水肥智能科學匹配管理。

高產田實現地力保育主要包括：就地取材補充腐熟農家肥，掌握秸稈還田技術，包括還田的深度、粉碎程度、最少畝均用量以及配施秸稈促腐與養分活化復合微生物菌劑等。適度引導每隔5～10年種植一年綠肥，受農民種植收益影響，本文不予展開論述。有條件的可施腐殖酸、黃腐酸、有機碳等，改善土壤微生物群落與微結構。

2.2" 高產田水肥資源高效利用及地力保育技術集成

綜合以上相關技術，結合黃河灌區農民生活習慣、灌區條件實際情況，我們提出優質高產田水肥資源高效利用及地力保育高標準農田建設技術模式。即依托上述高含沙水滴灌過濾技術通過“干播濕出”，實現黃河水高效利用、防范土壤次生鹽堿化；通過各種措施提升有機質含量，包括利用作物秸稈促腐還田、增施畜禽糞污等腐熟有機肥、增施腐殖酸、黃腐酸等改善土壤微結構；通過增施相關復合微生物菌劑，改善土壤微生物群落。通過補充微量元素等，均衡土壤營養結構，增強作物抵抗力，提升作物營養品質。

3" 高產田水肥資源高效利用及地力保育集成技術闡釋

3.1" “干播濕出”黃河水滴灌智能水肥一體化技術

“干播濕出”與傳統灌溉的主要區別是由原來的春澆秋匯蓄水保墑，借墑出苗模式轉化為播種時的滴灌直接“用墑出苗”。在前茬作物收獲后，進行深翻犁地整平，無需春澆秋匯，翌年春天在干地上直接進行播種[3]，播種后使用滴灌進行滴水灌溉。作物播種后，需要吸取本身絕對干質量50%左右的水分，確保發芽。播種后，耕層土壤保持田間持水量的60%～70%，可以確保良好的出苗率。

水肥一體化技術是將灌溉與施肥融為一體的高效精準灌溉技術，使用黃河水直濾設備或沉砂池先對灌溉水源黃河水進行澄清以及去除泥沙處理[4]。然后根據智能決策系統對作物需肥規律和特點以及土壤養分含量制成肥液，與灌溉水混合，通過智能灌溉施肥系統，均勻、適時、適量進行水肥調控，滿足作物在各個關鍵生育期的水肥需求。

3.2" 地力提升保持技術

3.2.1" 提升有機質含量

黃河灌區有機質來源主要包括作物秸稈、畜禽糞污腐熟有機肥、綠肥等。秸稈還田按照《黃河灌區玉米秸稈促腐還田培肥地力技術規程》的要求，選用符合標準的聯合收割機，將殘茬高度控制在5 cm，切碎長度控制在10 cm，漏切率控制在20%，拋灑均勻。在秸稈促腐劑的選擇和施用方面，選擇農業農村部登記的秸稈促腐劑，施用量為30～50 kg/hm2，與干細土或商品有機肥混合后均勻撒施，不可與對微生物菌劑具有殺滅作用的農藥同時施用。

3.2.2" 提升有益土壤微生物

合理施用生物肥料，生物肥料含有大量有益微生物。通過定期施用生物肥料，可以直接向土壤中引入有益微生物，增強土壤生物活性，促進養分轉化與循環。比如：固氮微生物，溶磷解鉀微生物，有機質分解微生物，抗病微生物。

3.2.3" 增施微量元素肥料

雖然作物對微量元素的需求量相對較少，微量元素缺乏會導致作物出現各種生理障礙和減產現象。黃河灌區由于多年來作物生長對微量元素的掠奪性吸收，目前土壤微量元素嚴重匱乏。因此，黃河灌區施肥過程中，在保證大量元素供應的基礎上，適時適量地補充微量元素，通過土壤測試和作物營養診斷，科學確定各種養分的施用量和比例，實現養分的全面均衡供應。

4" 技術集成模式應用案例

4.1" 供試品種

豫中育99。

4.2" 面積

集成示范推廣面積1 000畝。

4.3" 地點

杭錦旗獨貴塔拉鎮永興村。

4.4" 播種

使用帶導航拖拉機在5月初完成播種。地膜選擇，幅寬0.7 m、厚0.01 mm；寬窄行間距45 cm+55 cm，株距25 cm，膜間距100 cm，每畝理論株數5 336株，一膜兩行，每穴1粒，播深4 cm。

4.5" 管道鋪設

選用帶有配套滴灌帶鋪設裝置的玉米播種機，同時完成鋪膜、鋪滴灌帶和播種作業。滴灌帶規格：外徑16 mm、壁厚0.2 mm、滴孔間距30 cm、流量2～3 L/h，鋪設在窄行，布設方式為一膜一管，一管二行。

4.6" 施肥方案確定

根據2023年4月5日試驗田播前測土數據（表1），該區域有機質嚴重不足為貧乏6級，水解性氮3級，有效磷2級，速效鉀2級，土壤大量元素含量較為豐富。帶輕度堿性、重度硫酸-氯型鹽分。該區域無碳酸根離子，鈣、鎂、銅、鋅、硫和氯等中量元素含量較高。

依據測土配方，綜合相關因素分析后確定施肥方案為：底肥0.5 t腐熟農家肥，追肥氨基酸水溶肥、液體菌劑肥，液體微量元素肥。追肥結合使用水肥一體化設備，為了避免肥料之間產生拮抗，滴灌施菌劑肥和微生物肥必須與大量元素肥分開滴灌。大量元素每畝共計施用尿素35 kg，氮磷鉀肥10 kg，滴灌磷酸一銨20 kg。

4.7" 田間管理

4.7.1" 播前準備

底肥施腐熟農家肥0.5 t，秸稈還田殘茬高度小于5 cm，切碎長度小于10 cm，漏切率小于20%，拋灑均勻。選擇農業農村部登記的秸稈促腐劑，施用量為30～50 kg/hm2。

4.7.2" 出苗—拔節期管理

播種后10 d內須滴一次出苗水，水量控制在15 m3·（667 m3）-1以內，施肥為磷酸一銨8 kg·（667 m3）-1，若出現缺苗情況適時補苗，確保出苗完全。雨后出現土壤板結，及時人工破除。在玉米3～4片葉時定苗，每穴留苗1株。

幼苗展葉3～4片時進行1次苗期水肥一體化滴灌，水量為20 m3·（667 m3）-1；15 d后滴第2次水肥，水量為25 m3·（667 m3）-1。施肥為磷酸一銨3 kg·（667 m3）-1，尿素5 kg·（667 m3）-1。1/3全生育期用量的液體氨基酸水溶肥，施微量元素肥。

4.7.3" 拔節—抽雄期管理

在拔節期至抽雄期進行共計4次水肥一體化滴灌，每10 d一次，水量均為20 m3·（667 m3）-1。施肥為磷酸一銨7 kg·（667 m3）-1，尿素17 kg·（667 m3）-1。2/3全生育期用量的液體氨基酸水溶肥，施菌劑。

4.7.4" 抽雄吐絲期管理

在玉米抽雄吐絲時，進行1次水肥一體化滴灌，水量為20 m3·（667 m3）-1。施肥為磷酸一銨4 kg·（667 m3）-1，尿素10 kg·（667 m3）-1。

4.7.5" 灌漿至成熟期管理

在灌漿期至成熟期進行共計2次水肥一體化滴灌，每15 d一次，水量均為15 m3·（667 m3）-1。施肥為磷酸一銨2 kg·（667 m3）-1，尿素3 kg·（667 m3）-1，氮磷鉀肥10 kg。

4.7.6" 玉米測產及效益分析

2023年秋10月2日玉米測產1 097.42 kg·（667 m3）-1，傳統種植管理測產976.87 kg·（667 m3）-1，增產10.98%。全生育期用水量190 m3·（667 m3）-1，傳統種植管理對照田全生育期用水量460 m3·（667 m3）-1，節水58.7%。化肥全年用量65 kg·（667 m3）-1，傳統種植管理對照田全年化肥用量75 kg·（667 m3）-1，節肥13.33%，玉米產量及效益統計詳見表2。

2024年4月5日土樣檢測數值詳見表3。分析表3數據可知，有機質9.38為5級提升1級；pH略有下降，等級不變；水溶性鹽含量略有下降，等級不變；水解性氮、有效磷、速效鉀指標有所提升；鈣鎂銅鋅略有下降，鈉離子、硫酸根離子略有上升；其原因分析為作物吸收了部分中量元素，而黃河水滴灌水源含有鈉、硫酸根離子再次進入土壤，同時農家肥也含有部分鈉、硫酸根離子，致使進入量大于作物吸收量；隨著秸稈還田、腐熟農家肥的底肥撒施應用，有機質含量得以提升。鑒于土壤營養結構更加均衡，因此作物實現增產，同時通過“干播濕出”等技術實現了節水、節約化肥用量等系列效益。

5" 結束語

黃河南岸灌區優質高產田水肥資源高效利用及地力保育高標準農田技術集成模式可以集中概括為：“干播濕出+黃河水滴灌水肥一體化+地力提升保持”3項主要技術相輔相成的技術模式。該模式有效實現了節水節肥的目標，據統計較農民傳統灌溉方式每畝節水250 m3，節水率達50%以上；每畝節肥10 kg，節肥率達10%以上，同時提升了農產品的產量和質量。測產結果顯示試驗區玉米與傳統模式對比，畝均提高120 kg以上。該模式減少了深層滲漏，較好地防止土壤次生鹽堿化，通過隨水施肥、施藥，在節約化肥和農藥的基礎上減少了對土壤和環境的污染。智能水肥一體化滴灌條件下，勞動強度降低，勞動效率提高，農業經營逐步向高效和集約化邁進，具有較好的輻射帶動效應，大面積的推廣應用該集成技術模式對于促進黃河灌區農業高質量發展意義重大。

參考文獻：

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[4] 賈學宇，郝永河，周霞，等.鄂爾多斯市黃河灌區鹽堿型中低產田水肥高效精準利用技術集成模式[J].智慧農業導刊，2023（6）：14-17.

基金項目：創建鄂爾多斯國家可持續發展議程創新示范區項目（2021EEDSCXSFQZD011）

第一作者簡介：劉子瑤（1998-），女，碩士，農藝師。研究方向為農業技術推廣。

*通信作者：郝永河（1982-），男，碩士，高級工程師。研究方向為土壤肥料與節水農業技術。