王桂云
摘? ? 要:根據北京市有關節(jié)水技術、政策文件要求,延慶區(qū)旱作玉米種植戶應轉變種植理念,堅持“美麗延慶”“創(chuàng)新意識”“節(jié)水種植”的種植理念,以保護水資源為中心,改善土壤結構為抓手,盡可能利用現有的條件,減少玉米種植用水。結合工作實際,介紹了延慶區(qū)農作物種植區(qū)的氣候、立地條件、農作物種植現狀,著重闡述了玉米種植節(jié)水、保水種植技術,為延慶區(qū)玉米種植提供可借鑒的技術措施。
關鍵詞:玉米;節(jié)水保水;種植技術
文章編號:1005-2690(2022)10-0022-03? ? ? ?中國圖書分類號:S513? ? ? ?文獻標志碼:B
延慶區(qū)位于北京市西北部,處于內蒙古高原和華北平原的交接地帶,屬于大陸性季風氣候,是暖溫帶與中溫帶、半干旱與半濕潤的過渡帶,冬季干旱寒冷,夏季炎熱。延慶區(qū)種植傳統的農作物有玉米、小麥、水稻、黃豆、小豆、綠豆、豇豆等,其中種植面積最大的是玉米,種植范圍分布全區(qū)15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。20世紀50~80年代降水量大,地下水使用沒有限制,種植玉米使用大量地下水、地表水進行灌溉,造成延慶區(qū)地下水位下降,生態(tài)環(huán)境改善進度放緩。2015年北京市出臺《北京市節(jié)水用水辦法》,2020年推出《北京市節(jié)水行動實施方案》。近年來,延慶區(qū)積極推動節(jié)水型農業(yè)建設,在確保農產品數量、質量的前提下,加強制度管理,嚴格用水總量控制,加大非常規(guī)水的應用力度,推廣節(jié)水技術等方面的工作。
1 延慶區(qū)玉米種植概況
1.1 延慶區(qū)自然氣候、立地條件
延慶區(qū)位于北京市郊區(qū)西北方向74 km處,地處北緯40°16′~40°47′、東經115°44′~116°34′,東鄰懷柔區(qū),南連昌平區(qū),西、北兩面與河北省懷來縣、赤城縣接壤,西南是官廳水庫,三面環(huán)山,一面鄰水。延慶區(qū)屬海河流域,主要有潮白河、北運河、永定河三大水系。潮白河包括延慶區(qū)境內的白河、黑河和菜食河。白河起源于河北省沽源,經赤城流入延慶區(qū),流經香營鄉(xiāng)、千家店鎮(zhèn),過懷柔區(qū)進入密云水庫;黑河起源于赤城東卯鎮(zhèn),在千家店鎮(zhèn)境內匯入白河;菜食河起源于四海鎮(zhèn)海子口村,經珍珠泉流入懷柔區(qū)境內。大莊科、二道河屬北運河水系,媯河屬于永定河水系。
延慶區(qū)屬于大陸季風氣候,是暖溫帶與中溫帶、半干旱與半濕潤的過渡帶,冬季干旱寒冷,夏季炎熱多雨。受地形影響,春秋兩季冷暖氣流接觸頻繁、對流活躍,各氣候要素波動很大。年平均溫度8.7 ℃,極端最低溫度-27.3 ℃,極端最高溫度39 ℃。平均無霜期180~200 d,降水量集中在6—8月,歷年平均降水量為441.8 mm,且分布不均。受河北省壩上及內蒙古高原氣流影響,延慶區(qū)風力較大,歷年平均風速為5.1 m/s,最大風速達24 m/s。
延慶區(qū)土壤處于暖溫帶半濕潤地區(qū)的褐土地帶,由于地形的差異和地下水的影響,土壤類型垂直分布從高到低是草甸土、山地棕壤、褐土、潮土及水稻土。
1.2 延慶區(qū)玉米種植現狀及問題
延慶區(qū)玉米種植歷史悠久,主要種植區(qū)分布在媯河、黑河、白河西岸及洪積扇邊緣地帶。尤其以媯河兩岸種植玉米面積最大,媯河從東到西貫穿整個延慶盆地,耕種玉米面積占全區(qū)的80%以上。20世紀70年代以前,延慶地區(qū)降水量大,地下水位高,種植玉米的耕地不缺墑情,地表水、地下水充足,采取大水漫灌的方式種植,澇了排,旱了澆,農民只交電費,不計水費,很多農戶將井水引到地里就不再管,任其自流,沒有節(jié)約意識,浪費嚴重。近年來,由于全球氣溫升高,地表水分加速向空氣中蒸發(fā),即使有的年份降水量有所增加,多數地區(qū)也會形成干旱。20世紀70年代以來,地球上嚴重干旱地區(qū)面積擴大了1倍。對于日趨嚴重的干旱問題,很多國家和地區(qū)已經開始調整農業(yè)生產結構,比如放棄用水量大的作物,依靠技術進步開發(fā)新產品,發(fā)展高品質、低耗水的農作物等。
延慶區(qū)也面臨嚴重的缺水問題,地下水下降,有相當多的水井在春季用水高峰抽不上來水,農民要排幾天的隊澆地。延慶區(qū)小的支流地表水干涸,耕地嚴重干旱,種的玉米缺苗斷壟,玉米逐年減產,農民的經濟收入嚴重下降。但當地有些農民種植玉米時還是按照老傳統,玉米種子買便宜的、肥料用化學的、種植方式按以前的經驗來,表面上是在節(jié)約成本,實際上是低投入、低產出。由于長年使用劣質化肥,造成當地土壤板結,耕作層保肥、保水、蓄墑能力下降,糧食減產減收,農民收入下降。
2 延慶區(qū)旱作玉米種植技術研究指導思想
延慶區(qū)地處北京市的上風上水,是北京市重要的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū)。延慶區(qū)的農作物種植要放棄傳統的使用農藥、化肥習慣和種植方式,采取新的、科學的種植技術措施達到穩(wěn)產、高產,持續(xù)穩(wěn)定增加農民收入,提高農民的種田積極性。另外,通過科學的種植技術保住北京的碧水藍天,使延慶區(qū)的生態(tài)環(huán)境更好。近年,延慶區(qū)以“生態(tài)優(yōu)先,環(huán)境立區(qū)”的方針,大力推行生態(tài)建設,旅游產業(yè)作為主打產業(yè)迅速發(fā)展起來。隨著人民生活水平和生活質量進一步提高,人們對旅游環(huán)境和生態(tài)景觀效果的要求也越來越高。高標準、生長健康的農田是北京市近郊的景觀,引得一批批來延慶旅游的城市青少年駐足觀看,取得較好的社會效益。因此,應通過科學的種植技術實現生態(tài)效益、社會效益和經濟效益的統一。
3 延慶區(qū)旱作玉米種植技術
延慶旱作區(qū)水分不足和春季低溫是玉米增產穩(wěn)產的主要限制因素,集雨、保墑、秋雨春用和增溫是解決的主要措施。目前,延慶區(qū)指導生產推廣的抗旱播種技術主要有提墑播種(播種前后及時壓地提墑)、就墑播種(深種就墑或深種淺蓋)、搶墑播種(早春土壤返漿期)、造墑播種(局部選墑或挑水下種、開溝澆水)、等雨播種、化學制劑(保水劑、抗旱劑、生根粉或種子包衣)、覆膜播種或膜側播種、育苗移栽等。推廣的玉米旱作技術模式有免耕、地膜與秸稈覆蓋、土壤耕層改良綜合高產技術、中耕培土保墑、等雨播種、選擇抗旱品種和化學制劑等[1]。
3.1 免耕
沒有翻耕的土地蓄水保墑能力強。和翻耕玉米相比,免耕玉米生長更快,幼苗長勢更好,而且肥料不會嚴重流失,產值相應提高,同時免去了翻地時產生的揚塵,凈化了空氣,改善了環(huán)境。
3.2 地膜與秸稈覆蓋
地膜覆蓋具有保水、增溫、增強土壤微生物活性、抑制鹽分在地表聚集、抑制雜草等作用,可增加有效積溫200~300 ℃ ,延長生長期7~10 d,促進玉米生長發(fā)育,發(fā)揮品種的增產潛力。
在玉米收獲時,用聯合收割機(或用秸稈粉碎機械)將收獲后的秸稈就地粉碎并均勻拋撒在地表覆蓋還田,用免耕播種機直接播種。秸稈粉碎要細碎均勻,長度不大于10 cm,鋪撒均勻。秸稈覆蓋,保水保墑,增加了土壤有機質含量,提高了肥力,改進了土壤結構。
3.3 土壤耕層改良綜合高產技術
通過實施秋季秸稈還田、秋深松、秋施肥、秋旋耕、秋鎮(zhèn)壓、春直播等技術措施,可有效提高土壤的有機質含量,打破犁底層,提高土壤的蓄水保墑能力,增強玉米抗旱性和抗倒性,實現旱地不等雨。通過深松,提高土壤對降水的接納能力和根系對下部土壤水分的利用率。通過秸稈還田,減少土壤水分蒸發(fā),提高土壤有機質含量,同時避免了秸稈焚燒引起人為環(huán)境污染。通過深施底肥,提高肥料的利用率。通過鎮(zhèn)壓,減少土壤風蝕,保護土壤耕層。通過條狀深松,形成虛實并存的土壤耕層結構,虛部(深松部位)在降水時可使雨水迅速下滲。實部中由于土壤毛細管的存在,可保證土壤深層水分上升,滿足作物生長需要[2]。
3.4 起壟覆膜側溝播技術
春季玉米種植期間,起壟覆膜側溝播技術應保證覆膜寬度達到70 cm以上,覆蓋率應在整個玉米種植面積的60%以上。應用起壟覆膜側溝播技術,可以在壟溝里挖出一個能夠收集雨水的坑槽,將原本的無效降水轉變?yōu)橛行Ы邓T摷夹g對于春季玉米根系發(fā)展有十分重要的影響,是保證玉米高產的重要條件。
延慶區(qū)地處平原,春季風大且降水量相對較少,這也意味著當地無效降水較多,嚴重影響了該地區(qū)春季玉米的播種和生長。應用春季玉米起壟覆膜側溝播技術可以將原本作用微弱的小雨統一收集起來,更好地滿足玉米生長和發(fā)育期間需要的水源,不僅能有效解決春季玉米播種問題,還能為后續(xù)玉米高產提供重要幫助。
3.5 中耕培土保墑
俗話說“旱也鋤,澇也鋤”,旱鋤地可切斷表土毛細管,減少蒸發(fā)保墑,澇鋤地可加大蒸發(fā),增加地溫,利于作物生長。人工鋤地或中耕可以疏松土壤,提高地溫,加速有機質分解,增加有效成分。防旱保墑及鏟除雜草,一般進行1~3次。4~5葉進行中耕滅草作業(yè),深度以3.5~5 cm為宜;拔節(jié)前進行第二、第三次中耕,深度以8~15 cm為宜,苗旁宜淺,行間宜深[3]。
培土可以促進地上部分生根發(fā)育,有效防止因根系發(fā)育不良而引起的倒伏,還可以掩埋雜草,培土后形成的壟溝有利于田間集水。中耕和培土作業(yè)與施肥一起進行,一般在拔節(jié)后至大喇叭口期之前進行,培土高度以7~8 cm為宜。在潮濕、黏重的地塊以及大風、多雨的地區(qū)和年份,培土使玉米增產、穩(wěn)產效果較為明顯。為保證培土保墑效果顯著,還要加強對地溫提升問題的關注。在玉米苗生長期,平均地溫通常略高于非覆膜地溫。因為陽光經過地膜影響在土壤表面形成照射后,會幫助土壤獲取額外的輻射溫度,實現了地表溫度的合理增加。當地表溫度增加后,土壤的顆粒將及時向下傳導,實現了下層土壤升溫。并且,在地膜阻隔的作用下,使熱量更為集中,不會出現明顯失溫問題,可以更穩(wěn)定地發(fā)揮保溫增溫效果,不僅能為春季玉米早播提供幫助,還能有效加速玉米根系生長。
3.6 等雨播種
延慶區(qū)春季冷暖氣流接觸頻繁,忽冷忽熱,倒春寒年份多,4月中下旬時常出現大風降溫,土壤溫度和濕度不夠,造成缺苗或出苗弱,需要補種,影響玉米產量。根據多年的實踐經驗,當地每年“五一”前后會有一場透雨,土壤濕度適宜播種,溫度上升穩(wěn)定,此時播種出苗快、齊、壯,玉米的長勢與產量、品質比早種的好。如果是大面積的旱地要種植玉米,可以在降水前搶播玉米種子,蓋土厚度要合適,當地農民稱此種做法為“干寄籽”,不會造成霉種,效果非常好,值得當地推廣。
3.7 選擇抗旱品種和化學藥劑
延慶區(qū)種植玉米主要是旱田,容易遇到“卡脖旱”。對此,種植玉米要從選種上著手,選適宜延慶區(qū)氣候、土壤等條件的優(yōu)良種子。選擇國家或省審定的品種,注意品種的適應性、產量、品質、耐旱性及抗性(抗病、抗蟲、抗逆)等綜合性狀。種子選好后再輔助用一些化學制劑,如保水劑、抗旱劑、生根粉、種子包衣等,達到良種壯苗的目的。
4 常見的玉米抗旱技術
4.1 施肥保雨,來年春用
旱地種植難度較高,雖然有含水量峰值,但同樣存在兩個低峰。出現低峰的主要原因是,一方面,秋后沒能采取針對性措施進行保墑管理,致使秋雨大量蒸發(fā)后土地含水量明顯下降;另一方面,春季降水量相對較低,在播種前沒有及時犁耕和整地,保墑手段應用不合理。正因為播種前土壤含水量較低,所以在犁地耗墑后,農家肥的施加往往需要耗費較高的土壤水分,這必然會造成土壤含水量再次下降,不利于春季旱情緩解。由此可知,以往采用的玉米耕作方式,即秋收后不及時犁地整地而統一在春季進行整地施肥,是十分不科學的種植手段,極大地影響了土壤水分的保持。應及時進行秋雨儲蓄,才能有效緩解早春聚墑,防止土壤含水量下降。
為確保旱田玉米高產增收,必須轉變以往耕作手段,積極施用隔年肥,儲蓄秋季雨水,將秋澇問題轉變?yōu)榇簤勂鯔C。在農作物收獲后,也要按照種植計劃施加預留的農家肥和有機肥,及時犁耕和整地[4]。
4.2 锨插播種,保證幼苗粗壯
在旱作玉米種植期間,不同的播種方式往往會產生不同的種植效果。以往在玉米種植中,多采用鋤刨坑、手撒籽的方式,如果春季干旱、地墑不足,很可能發(fā)生幼苗發(fā)育效果不佳,嚴重的甚至會引發(fā)減產問題。眾所周知,表層土壤的含水量受氣候影響更為直接,但底層土壤的含水量通常比較穩(wěn)定。在相對干旱的環(huán)境下,底層土壤含水量明顯高于表層土,但土壤內部蘊含空氣,底層土的水分很難向上輸送,同時表層土壤的水分在不斷蒸發(fā)過程中也會呈現不同程度的損失。基于此,需要利用有效的鎮(zhèn)壓手段,才能對土壤進行緊實處理,在有效降低氣態(tài)水損失的同時,將底墑水向上層傳遞。在干旱缺墑期間,利用锨插播種,插后進行鎮(zhèn)壓抗旱也能取得較為顯著的種植效果。具體方法:兩人一組,一人用鐵锨斜插土壤,撬開地縫,另一人播種,及時將鐵锨抽出后,用石磙完成鎮(zhèn)壓。使用該方法不會因為鐵锨造成土壤層次破壞,能保證種子和濕層土壤充分接觸,最大程度地降低土壤水分蒸發(fā)量。經過有效鎮(zhèn)壓,底層土壤的水分明顯上升,實現了對表層土壤水分補充,可以更好地滿足種子吸水需求,是保證玉米種子正常出苗的重要基礎。研究發(fā)現,黃墑播種期間利用鎮(zhèn)壓效果才能獲取比較顯著的效果,當地表土壤水分充足時,或是已經呈現出極度缺水狀態(tài),采用鎮(zhèn)壓方式并不能獲取顯著成效。
4.3 強壯根系,實現對植株抗旱性能的提升
玉米孕穗前發(fā)生“卡脖旱”會對玉米整體產量造成極大影響。由于玉米主要依靠根系吸水,只有保證強大的根系,才能更好地吸收地下水,這是提升玉米植株抗旱性的重要手段。這說明,玉米在種植期間要嚴格把控“卡脖關”,特別是要關注根系。比如在玉米拔節(jié)期間對其進行碾壓,不僅能延長拔節(jié)時間,還能確保根系生長速度穩(wěn)定提升,更好地實現根系強壯目標,提高玉米整體抗旱性,保障玉米產量提升。換言之,由于玉米根量增加,所以植株抗旱抗倒能力將明顯提升,有助于玉米單位面積產量提升。
5 結束語
全球氣溫升高,我國許多地區(qū)因缺水干旱,造成了大量旱田。北京市連續(xù)出臺了《北京節(jié)水用水辦法》《北京市節(jié)水行動實施方案》。延慶區(qū)地處半干旱與半濕潤的過渡帶,是北京市的生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)和水源涵養(yǎng)區(qū),當地大田種植以玉米為主,需要采取相應技術措施節(jié)水保水,達到穩(wěn)產高產的目的,使延慶區(qū)的天更藍、水更清,成為北京市農業(yè)觀光、休閑、娛樂的“后花園”。
參考文獻:
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[3]孫超,賈小紅.延慶土壤管理與作物施肥圖冊[M].北京:中國農業(yè)科學技術出版社,2016,
[4]申小康,張海婷,劉拴榮,等.旱地玉米抗旱保苗栽培技術試驗效果探討[J].基層農技推廣,2017(5):12-14.