作物高效用水集成模式研究

2010-05-09马强

山西水利 2010年5期

关键词：化验灌水辣椒

马强

（河津市水利局，山西河津 043300）

1 冬小麦玉米组合种植管灌高效用水模式

该模式关键技术为小麦或玉米抗旱品种及组合种植、种子包衣、管灌、长畦短灌、精细地面灌溉技术、节水效益型灌溉制度、水肥耦合、测土施肥、非充分灌溉预报。

1.1 种植方式

在同一地块上采用条带种植，在小麦生长后期，将玉米种在小麦畦间，小麦收割后复播大豆。条带宽度3.0m，其中小麦带宽2.4m，玉米带宽0.6m，小麦播种前做0.2m宽的畦埂，埂高0.15m，9月25日至10月5日在每带中间种植小麦，行距12~15cm，第二年5月中旬在畦埂两侧种两行玉米，行距45~50cm，因条带种植高低作物搭配，通风条件好，可密植，间作玉米株距可比单作小，每隔25~30cm留一株苗。6月底小麦收割后，立即浅耕整地，再复播大豆，9月下旬收获玉米和大豆。冬小麦选择抗旱品种2003年度为京9428，2004年度为京超优66，玉米品种为沈单10，大豆品种为早熟18。

1.2 测土施肥

在每种作物播种前、收获后进行取土化验，测定土壤养分及肥力状况，取样地点采用梅花五点法分层取样，分层深度为0~20cm和20~50cm，每个土样不小于1kg，化验土壤包括全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、有机质等。化验结果见表1。

根据播种前土壤肥力化验结果确定施肥方案进行施肥，以氮肥为主确定施肥方案。化验结果显示，每公顷0.5m深土样含肥量为163.95kg，每公顷小麦预期产量目标为6000kg，根据农业常用资料手册，小麦每100kg产量需氮3kg，小麦每100kg秆干物质需氮0.0041kg，其中小麦经济系数为0.47。为达到预期产量，共需氮13.85kg。若采用尿素，每公顷耕地施尿素95.25kg。实际施肥时可根据所施肥料的含氮量进行折算，确定施肥量。

表1 示范区小麦地土样肥力化验结果

1.3 灌水

灌水原则按非充分灌溉原理进行，根据近年来当地灌溉试验资料和多年平均降水情况，确定各作物生长的灌水次数和灌水关键期：一般年份，小麦全生长期灌三次水，灌水时间在越冬期、拔节期、灌浆期；玉米和大豆全生长期灌一次水，灌水时间为玉米拔节期或大豆结荚期。在实际操作中，可根据当年降水量的多少和土壤墒情作适当调整，若灌水期内一次降水量大于30mm，应根据土壤含水量监测结果决定是否灌溉，若土壤含水量（0~60cm）大于田间持水量60%时，可推迟灌溉或不灌溉。

为节省灌水量，在灌溉时，沿畦长方向打垄，采用长畦短灌或长沟短灌，并按精细地面灌溉技术确定长畦分段数和长沟分段数。灌水定额采用600m3/hm2。

1.4 示范结果

该模式经过3年的示范推广，与传统的单作种植相比，取得了明显的节水、增产、增收效果。在同等施肥、灌溉条件下，该模式的田间总耗水量比单作种植各作物耗水量累加值小，水分生产率较高，可达到1.7～2.4kg/m3。单方水产值可达到1.26～3.08元，较单作种植产值高0.17～0.90元，该模式比单作种植每公顷产量提高2250～6675kg。详见表2。

表2 冬小麦玉米组合种植管灌高效用水模式示范结果表

2 大棚蔬菜滴灌高效用水模式

该模式关键技术为蔬菜合理茬口组合技术、大棚滴灌、测土施肥、灌溉预报和自动控制。

2.1 种植方式

大棚种植蔬菜主要有西红柿、黄瓜、辣椒等，这里以西红柿为代表。西红柿于2月初在大棚温室育苗，4月初开始定植，定植时株距30cm，行距50cm，每公顷株数为45000～48000株。

2.2 测土施肥

在西红柿定植前、收获后进行取土化验，测定土壤养分及肥力状况，取样点选择、取土深度、化验项目同冬小麦玉米组合种植管灌高效用水模式，然后根据定植前土壤肥力化验结果和西红柿的需肥要求，确定的施肥方案为农家肥22500kg/hm2，尿素117kg/hm2。

2.3 土壤墒情与灌溉预报技术

在执行过程中，对土壤墒情进行监测，并根据土壤墒情进行灌溉预报。在大棚内安装土壤水分传感器来监测土壤墒情，数据经分析处理后对适宜灌水时间、灌水量进行预报，在西红柿全生长期做到适时适量灌溉，有效控制土壤含水量，节省灌溉用水量。全生育期灌水 4～6 次，灌水量为 1200～2100m3/hm2，产量达到 84000～126000kg/hm2。

2.4 示范结果

在蔬菜全生育期内，按常规管理方法对所出现的病虫害进行有效防治。经过3年的示范推广，与常规沟灌蔬菜相比，该模式可节水13%～18%，增产6%～14%，水分生产率提高24%～28%。

3 大田作物管灌高效用水模式

该模式关键技术为节水抗旱品种、种子包衣、保水剂、管灌灌水方式、引洪补源灌溉、节水效益型灌溉制度、水肥耦合、测土施肥、非充分灌溉。大田作物主要有玉米和大豆，这里以玉米为代表。

3.1 玉米节水抗旱品种筛选

根据当地的降水分布、干旱发生规律和水分特性，选择耗水少且水分利用效率高的玉米品种。2003年确定4个当地种植面积较大的玉米品种，即农大108、晋单35、沈单10、农大3138，设置4种不同的灌水水平（灌水次数分别为0，1，2，3 次；灌水时间为拔节期、抽穗期、灌浆期）进行示范。2004年在示范结果的基础上，淘汰了农大108，农大3138两个品种，又重新增加了晋单42，沈单16，沈单16包衣，并对这些品种进行了示范，同时对沈单16进行了大面积推广。

3.2 测土施肥和水肥耦合

在玉米播种前、收获后进行取土化验，测定土壤养分及肥力状况，取样点选择、取土深度、化验项目同上所述，然后根据播种前土壤肥力化验结果确定施肥方案进行施肥。

通过播种前土壤肥力的测定，建立以肥、水、作物产量为核心的耦合技术，合理施肥、培肥地力、以水促肥，充分发挥水肥协同效应和激励机制，提高抗旱能力和水分利用效率，在不增加施肥量的前提下，通过示范获得了较大的经济效益。

3.3 灌水

灌水原则按非充分灌溉原理进行，确定在作物生长的关键期灌水，设置4种不同的灌水水平（灌水次数分别为 0，1，2，3 次），灌水时间为拔节期、抽穗期、灌浆期，经过3年示范，玉米全生长期一般年份灌两次水效果最好。这种方法适宜的灌水时间为拔节期、灌浆期，灌水采用管灌方式，每次灌水600～750m3/hm2，试验期间产量为8610~10770kg/hm2。

在洪水期，可利用洪水灌溉，既能满足作物生长需水要求，又能补充地下水，洪水灌水定额为2250~3000m3/hm2。

3.4 保水节水技术

该模式在示范过程中增加玉米保水剂和种子包衣，保水剂以促进根系提高土壤深层贮水的利用；种子包衣出苗率比原来提高10%左右。

3.5 示范结果

该模式经过3年的示范推广，与传统种植玉米相比，可节水17%~26%，增产12%~18%，水分生产率达2.2~2.6kg/m3。

4 大田蔬菜覆盖微喷高效用水技术

该模式关键技术为蔬菜种植制度、地膜覆盖、微喷、节水效益型灌溉制度、测土施肥、灌溉预报。

4.1 栽培技术

大田蔬菜以辣椒为代表，品种为天鹰椒，2月初开始育苗，育苗期70d左右，即辣椒株高达到15～20cm、茎粗3mm以上时开始定植。辣椒定植前，辣椒地人工打垄，垄间距60cm，垄宽50cm，同时垄上铺膜（膜宽80cm），铺膜时将地膜拉紧、铺严，两侧用土压实。定植辣椒行距50cm，株距30～35cm，每公顷留苗52500～60000株。为保证辣椒成活率，定植时灌水一次，定植后7～10d再灌缓秧水一次，灌水量600～750m3/hm2。