張潤生
摘 要:由于陽曲縣地處半干旱大陸季風氣候區,年際間和年分內月際間降水量變異較大,影響了糧食生產的可控性和穩定性。歷經4a,對全膜雙壟溝播技術的試驗、示范、推廣,主要通過大幅度提高自然降水的利用率使玉米單產獲得了穩產高產。在示范推廣區域,玉米穩定達到了600kg/667m2以上,效果明顯。
關鍵詞:玉米;全膜雙壟溝播技術;推廣;陽曲縣
中圖分類號S513 文獻標識碼A 文章編號1007-7731(2014)14-42-02
陽曲縣地處山西省北中部,位于忻定盆地與太原盆地的脊梁地帶。地理坐標為東經112°12′~113°09′,北緯37°56′~38°09′,海拔高度在800~2 100m之間,屬溫暖帶半干旱大陸季風氣候區。年平均氣溫8.7℃,≥10℃的年積溫3 297℃,無霜期平均164d,降水量在300~500mm之間,以7~8月份降水量最多,平均為267.2mm,占全年降水量的61%,年平均日照時數為2 627.2h。總的氣候特點為年際間和年份內月際間降水量變異較大,作物需水和自然降水時間吻合度偏低,嚴重制約糧食的高產穩產。山西省是典型的干旱少雨、自然災害較多的旱作農業縣。全縣耕地總面積2.6萬hm2,農作物以玉米、谷子為主,每年播種面積約2萬hm2,其中谷子播種面積約0.33萬hm2且品質上乘。糧食作物一般為一年一熱制。
1 全膜雙壟溝播技術提出的背景和理論依據
20世紀90年代起推廣的玉米普通地膜(半膜)覆蓋栽培和從當前試驗示范的谷子地膜覆蓋穴播技術,雖然較之前的玉米露地栽培和谷子露地條播栽培在提溫保墑、提高糧食單產方面有了較明顯的提高,但隨著氣候異常的逐步增多和對糧食單產進一步提高的需求,如何實現糧食生產的持續高產穩產、增強糧食生產的穩定性和可控性,已成為我縣政府和農業科技人員一道急需破解的課題。
在制約和影響我縣糧食高產穩產的諸多因素中,測土配方施肥技術已實現全覆蓋,高產良種已全面普及,普通地膜和農業機械在國家財政的大力補貼支持下也逐步得到了落實。唯有干旱缺水這一主要難題沒有得到有效解決。就我縣的水資源條件和財力而言,試圖通過大面積普及人工灌溉來解決糧食作物干旱缺水問題,經多年實踐證明很難實現。在我縣“雨養農業”的現實背景下,通過農藝技術手段大幅度提高自然降水量的利用率和水分利用效率,實現糧食的高產穩產就成為了目前解決作物需水和自然降水供求不協調這一矛盾的現實選擇。依據我縣多年半膜覆蓋的生產實踐經驗和甘肅、新疆等省份解決作物的“缺水與需水”方面的成功經驗,提出了在我縣試驗、示范,推廣全膜雙壟溝播覆蓋栽培技術[1-2]。
2 全膜雙壟溝播技術在我縣的試驗示范與推廣
全膜雙壟溝播技術由甘肅省首創,于2006年開始規模化推廣。我縣于2010年在山西農業廳、太原市農委的帶領下到甘肅省通渭縣進行實地學習考察。對該項技術的增產原理、田間作業要求及相關配套措施有了初步認識。2011年,購進5臺專用作業機具,由我縣高村鄉種糧大戶兼農機大戶郭福榮試種20hm2,經秋季田間測產,達到了700kg/667m2,比普通半膜覆蓋栽培增產130kg,增幅達18.6%,初步取得了成功。2011年,再購置機具20臺,試驗示范擴展至我縣大盂、高村、黃寨、泥屯4個鄉鎮,由種糧大戶、農機大戶典型帶動,推廣面積320hm2,單產達721kg,比普通地膜增加154kg,增幅達21.4%;2013年,在上述4個鄉鎮進一步擴展至普通農戶推廣,面積達667m2,單產達738.5kg/667m2。今年推廣范圍實現了全縣10個鄉鎮全覆蓋,面積近0.336萬hm2,苗情長勢得到廣大農戶的充分肯定。
同時,在全膜雙壟溝播玉米的基礎上,今年農委專業技術人員與農機專業戶陳殿鉞、李拴兔經共同研發試驗,對機具的播種系統進行改進,成功試種了20hm2全膜雙壟溝播谷子。目的是將全膜雙壟技術優勢移植到谷子、大豆等作物上。目前谷子長勢明顯優于半膜覆蓋穴播谷子和傳統的露地條播谷子。
3 全膜雙壟溝播栽培玉米的技術特點和在我縣生育環境下的增產機理。
3.1 技術特點 全膜雙壟溝播栽培玉米,就是在地表起70cm的大壟(壟高10cm)和40cm的小壟(壟高15cm),一大一小間隔排列,然后用120cm的地膜全地面進行覆蓋,是壟溝內種植玉米的一項新型栽培技術[3-5]。集覆(下轉121頁)(上接42頁)蓋抑蒸、膜面集雨、壟溝種植為一體,具有如下特點:
(1)由常規半膜覆蓋變為全膜覆蓋,防止了地表蒸發,顯著提高了自然降水的利用率和保墑效果。
(2)地膜由平鋪變為起壟覆蓋,膜面集雨效果顯著,使早春5mm以下的無效降雨通過膜面集流到壟溝內,經播種孔滲入到土層之中,變無效降雨為有效降雨。
(3)全膜覆蓋后的溫室效應,顯著提高了地溫,縮短了玉米的生長周期。可推遲玉米的播種時間或使玉米提前進入成熟期,擴大了中晚熟玉米品種的種植區域,并有效地避免早霜、晚霜對玉米的危害。
(4)全膜覆蓋后,土壤常保持利于微生物活動的條件,田間CO2濃度提高。加之薄膜及膜下細小水珠的反光作用,增加了近地表的光照強度,使玉米中下部葉片光合作用得到加強,提高了玉米產量。
(5)能夠有效抑制田間雜草,減少了雜草對養分的爭奪,降低了肥料成本,減少了中耕費用。
(6)覆蓋后減少了耕作次數,促進了土壤微生物活動,土壤結構及理化性狀得到了改善,提高了肥料的利用效率。
3.2 增產機理
3.2.1 雨水疊加入滲利用 由于該技術采用了大小壟相間的種植方式,全地面覆蓋地膜后,雨水匯集到種植溝并沿播種孔入滲到作物根部。對作物根部而言,等于人為地增大了降水量,很好地解決了普通半膜降水滯留膜面的缺陷,集雨效果遠優于平鋪半覆蓋方式。
3.2.2 土壤水分抑蒸 由于地表完全覆蓋后,基本切斷了土壤向大氣的水分散失,使因玉米棵間蒸發的無效水分散失降到了最低。同時,使土壤深層的水分加快向上移動,聚集在土壤表層,有效提高了土壤水分的利用率。多年多點測定結果表明:全膜雙壟溝播玉米全生育期0~20cm耕作層土壤水分比普通半膜覆蓋高1.7~4.2個百分點。
3.2.3 增溫效果 全地面覆蓋和大小壟相間的種植方式,增大了地表表面積,增加了土壤的太陽輻射能。同時,基本切斷了水分向空間的氣化消耗而阻止了太陽輻射能隨水汽的散失。經測定4~7月份玉米生長期,全膜雙壟溝播種植耕作層土壤日平均土溫比半膜高1.5~1.8℃,比露地高3.5~4.8℃。
3.2.4 對生育性狀的影響 在高村鄉高產創建示范田和大盂鎮旱作節水集成示范園觀測,全膜雙壟溝播玉米比半膜覆蓋玉米苗期、抽穗期、成熟期分別提前2~3d,5~7d,8~10d,全生育期提前15~20d;大喇叭口期觀測,株高平均增加了33cm、莖粗平均增加0.6cm,葉片長度平均增加11.5cm、葉寬平均增加1.4cm。田間長勢有明顯差異。
4 結論
全膜雙壟溝播技術是我縣旱作節水技術的一項有突破性的創新。經4a來的試驗、示范、推廣,該技術自然降水的利用率可達到70%,基本解決了我縣旱作農業中作物需水與自然降水不協調的核心難題,為農業的高產穩產提供了堅實的支撐。
參考文獻
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