王家驥
(大石橋市湯池鎮農業技術推廣中心,遼寧 營口 115100)
玉米是遼寧省的主要糧食作物,種植面積占全省耕地面積的50%左右。然而,遼寧地區干旱少雨和缺少灌溉條件的旱作農田約有275萬hm2,尤其是遼西和遼北地區干旱較為嚴重,素有十年九旱的說法,亟需采取有效的節水灌溉措施來確保玉米生產。近年來,玉米節水灌溉覆膜播種技術在遼寧干旱地區逐漸得到推廣應用,取得了良好的效益。
膜下滴灌是將滴灌帶鋪設在膜下,灌溉水通過管道及毛管滴頭系統緩慢滴入膜下土壤中,使水滲入作物根部的一種節水灌溉模式。膜下滴灌綜合多種節水灌溉方法的優點,通過單獨的灌溉系統使水分直接滴入作物根部,灌溉均勻,是最先進的節水灌溉技術之一。覆膜能使少量蒸發水在溫度升高后回落到作物根部,保墑保溫效果好,能提高水資源的利用率。
玉米節水灌溉覆膜播種技術將滴灌技術和覆膜種植技術有機地結合起來,一次完成播種、施肥、覆膜、鋪滴灌帶、噴除草劑等多項作業。此技術的作業效率高,作業成本低,能夠大大提高農業用水的利用效率,促進玉米產量增加。
膜下滴灌可使土壤毛細管保持通暢,土壤中的水不斷上升到地表。覆膜后,土壤與大氣隔開,減少水分蒸發。膜內水分以液——氣——液的方式循環,使土壤表層保持濕潤。除少量自然降水通過苗孔滲入土壤外,大量降水滲入覆膜區,被作物有效利用。
地膜吸收太陽輻射后使地溫升高,并阻隔土壤與大氣進行熱能交換,保溫效果好。灌溉水緩慢滴入膜下土壤,汽化熱損失少,溫度下降緩慢。據農業部門測算,地膜覆蓋可使玉米全生育期的積溫提高150~200℃。
地膜使地表免受降雨沖刷,土壤保持疏松狀態,且養分損失小;土壤透氣性好,孔隙度增加,有利于作物根系的生長發育。同時,地膜覆蓋使土壤的含鹽量降低,玉米提前15 d成熟,且增產效果顯著。滴灌系統配有施肥罐,隨時可利用系統進行追肥,以滿足作物生長需要。
地膜和膜下水珠的反射作用,能夠增加基部葉片的光合作用,提高光合強度和光能利用率。據測定,玉米播種60 d后,覆膜玉米距地面50 cm處的光照強度占25%以上,而露地種植玉米僅為10%左右。
玉米膜下滴灌栽培技術體系融合了大壟雙行、地膜覆蓋、滴灌等技術,與機械化整地、科學施肥、合理密植、生物防治等先進技術配合使用,節水增產效果顯著。
目前,遼寧省大多數地區采用大壟雙行種植模式,即覆膜鋪管播種機在播種的同時,形成大壟雙行的栽培形式。
大壟雙行種植模式可以使種植密度增加10%~15%,改善群體環境,充分利用光、熱資源,有效提高玉米的產量。結合當地種植習慣,一般大壟寬100~120 cm,壟頂寬 70~80 cm,壟高 10~12 cm。 每條大壟上種2行,即小壟40~50 cm。
播種方式有膜上播種、膜下播種2種,詳見圖1。適于遼寧地區的作業機具有2BMJ系列氣吸式覆膜鋪帶播種機、2MB-1/2型覆膜鋪帶精量播種機、2BQDD-2型全膜覆蓋播種施肥機等。

圖1 播種方式及流程Figure 1 Seeding method and flow
3.2.1 膜上播種膜上播種的作業工藝流程為:整地(深松、滅茬、旋耕)——鋪滴灌帶——施肥——打藥——覆膜——播種。
利用玉米節水灌溉鋪管覆膜播種聯合作業機具一次完成噴灑除草劑、壟中鋪設滴灌管、條施化肥、壟上鋪設地膜、膜上播種、覆土、鎮壓等工序。在膜上按照株距要求打播種孔(孔深5 cm),播種后用濕土蓋嚴壓實,防止跑墑。
3.2.2 膜下播種 先播種后鋪帶、覆膜,種子播在膜下,出苗后再人工破孔放苗。
覆膜質量高,增溫保墑效果好,出苗較整齊,但遇高溫或放苗不及時會發生燙苗現象,宜適期早播。應保證苗眼處于膜下2~3 cm處,以防止地膜燙苗。
覆膜方式為全覆膜,寬度應滿足播種機作業要求。一般來說,遼寧地區應選用膜寬1 200~1 400 mm、厚0.008 mm的地膜,且地膜透光度不低于80%。
1)從節水方面來說,灌溉由管道輸水,輸水損失很小;滴灌基本上不產生深層滲漏和地表徑流,比普通地膜灌溉省水40%~60%,灌溉水利用系數可達95%以上。
2)從玉米產量來說,在早春冷涼、無霜期短、年積溫少、伏旱嚴重地區的應用此技術,可使玉米抗旱早熟,大幅度提高產量。一般來說,玉米膜下滴灌比露地玉米種植增產30%~70%。
3)從作業費用來說,此技術可減少作業環節1~2 個,節省玉米種子 22.5~45.0 kg/hm2,節約燃油 22.5 kg/hm2。
4)從經濟效益來說,玉米膜下滴灌與常規灌溉的投入與產出對比見表1。

表1 玉米膜下滴灌與常規灌溉產出對比Table 1 Comparison of maize yield between drip irrigation under film and conventional irrigation
由表1中的數據可知:與常規灌溉方式相比,膜下滴灌(1a 折舊)增加投入 408.35 元 /667 m2,但產量增加 350.00 元 /667 m2,致使產值增加 700.00 元 /667 m2,農民的凈收入增加291.65元/667 m2;膜下滴灌(2a 折舊)的投入僅增加 56.76 元/667 m2,但產量和產量分別增加 350.00 元/667 m2和 700 元 /667 m2,進而使農民的凈收入增加643.24元/667 m2。
此技術可以減少1~2個作業環節,平均節約工時60 h/hm2。抽樣調查結果顯示,節省出來的勞動力至少有50%獲得效益。
此技術可節約灌溉用水30%~40%,降低燃油消耗,減輕拖拉機所排廢氣對環境的污染。試驗顯示,此技術還可使蚯蚓的數量增加1~2條/m2,改善土壤空隙度和耕地質量,生態效益顯著。
從農業節水和作物高產綜合考慮,玉米節水灌溉覆膜播種技術是一項既節水又增產的技術措施。其利用少量水使大面積耕地得到有效灌溉,能夠改善土壤性狀、加速作物生長發育進程,進而提高玉米產量,適合在遼寧地區大面積推廣應用。