辽西北半干旱地区玉米膜下滴灌技术优势及存在问题

靖凯+邓林军+侯志研+董智+李开宇+尤晓东+张旭

摘要：玉米膜下滴灌技术是确保玉米稳产、高产的有效措施。阐述玉米膜下滴灌技术的优势，分析在辽西北半干旱地区实施玉米膜下滴灌技术存在的主要问题，并提出相应的对策，以期为该技术的进一步推广应用提供参考。

关键词：玉米；膜下滴灌技术；优势；存在问题；半干旱地区

中图分类号：S513 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）03-0004-03

玉米是辽宁西北部地区的主要粮食作物，在全省粮食生产中占有重要地位。辽西北地区的主要自然灾害为干旱，春旱频率为73.7%，伏旱频率为33.0%，秋旱频率为36.6%；此外还有风灾和雹灾，每年6级以上大风天数平均为71.3，8级以上大风天数为31.2。从土地条件看，耕地土壤肥力不高，土壤有机质含量仅为1.073%。

玉米膜下滴灌技术是辽西北地区近几年的主要农业推广项目，该项技术的实施对于解决辽西北地区日益严重的生产形势具有积极的作用。2009年以来，为配合辽宁省政府千万亩灌溉节水农业工程项目的进行，辽宁省农业科学院耕作栽培研究所国家粮食丰产工程项目组，结合国家粮食丰产工程项目，在阜蒙县大固本镇实施玉米膜下滴灌高产栽培管理技术。经过几年的生产实践，玉米膜下滴灌技术已成为当地农业生产中的一项重要措施，尤其是在干旱年份，其特有的抗旱优势更能充分体现，增产效果显著。实施该项技术可以使一些晚熟玉米品种在辽西北地区正常成熟，扩大了玉米品种选择范围；同时，使玉米具有较强的抗旱能力，可以在干旱、半干旱地区发展，扩大了玉米种植区域，促进了粮食生产的稳定发展。

1 玉米膜下滴灌技术的优势

1.1 改善玉米生长环境

1.1.1 提高地温 地膜覆盖的增温作用十分明显，这主要是由于地膜具有良好的透光而不透气的特点，既能接收太阳光的辐射热，又能阻止近地面的乱流或平流运动的热消耗，膜下抑制水分蒸发，形成与地表间的小气候。白天膜内地温高于裸地，夜间裸地地温大量散失而膜内形成水珠，隔绝了土壤与空气的直接传热，使地温呈平缓下降，从而起到增温、保温的作用。地膜覆盖的增温作用主要表现在玉米生育前期，据测定：苗期日增地温3.9 ℃，拔节期日增地温3.3 ℃，抽雄期日增地温1.3 ℃。由于地膜覆盖，多积累和保存了一定的地积温总量，整个生育期可增积温250～300 ℃。

1.1.2 保墒提墒 覆膜具有良好的保墒提墒、稳定膜内土壤水分效果，形成薄膜与土壤之间的水分液态循环，使耕层土壤水分明显增加，提高了土壤含水率，确保玉米种子发芽、生长所需水分充足。

1.1.3 保证出苗率 实施玉米播种膜下滴灌，可以提高出苗率。在辽西北半干旱地区经常出现春季干旱和夏季少雨的现象，造成玉米严重减产甚至绝收。为了保证玉米正常播种出苗，通常采用坐水播种的作业方式，存在工作量大和人工费高的问题，而膜下滴灌技术能很好地解决这一难题。

1.1.4 改善土壤物理性状 覆膜后可减少人或机械的耕作次数，使土壤基本结构保持良好。同时还可增加土壤孔隙度，降低土壤容重。田间调查表明，覆膜玉米比裸地玉米的土壤容重降低0.010～0.090 g/cm3，孔隙度提高1.7%～3.4%。

1.1.5 防除杂草，减少病虫害 由于膜内温度较高，杂草幼苗接触到薄膜时容易被膜灼伤，导致杂草叶变黄、叶片卷缩甚至死亡。覆膜也可减轻苗期害虫危害，尤其是地下虫害的发生。

1.2 促进玉米生长发育

1.2.1 促进玉米根系的生长 覆膜可使膜内土壤温度升高、水分含量提高、土壤物理结构得到改善，从而提高玉米根系的生长能力。

1.2.2 促进地上部茎叶的生长 覆膜改善了土壤的结构及物理性状，促使玉米根系发达，吸收水分和养分的能力增强。田间调查表明，覆膜玉米比裸地玉米的叶面积增加40%左右，有利于植株光合作用，从而促进玉米地上茎叶的生长。

1.2.3 加快玉米生长进程 地膜覆盖可提高膜下地温、改善土壤结构、加快玉米生长发育进程，主要表现在提前出苗、提前吐丝、提前灌浆及提前成熟等方面。同时，可改善玉米品质，表现为乳熟后期玉米苞皮微黄、籽粒坚硬，而秸秆仍为绿色，是真正的活秆成熟，据此可选择比当地生育期晚熟的玉米品种。覆膜后增加的地积温可充分满足玉米产量形成所需要的热量，因而获得高产。秋后取样考种调查表明，在同一地块、相同管理条件下，膜下滴灌地块的玉米百粒质量比裸地玉米高出3 g左右。

2 辽西北地区玉米地膜下滴灌技术实施过程中存在的问题

2.1 农机具配套不完善

目前辽西北地区玉米膜下滴灌播种作业使用的是瓦房店市明运农机有限公司生产的2BMJ-2型播种机，该机具采用的是气吸式装置，结构比较复杂，调整部位多，零部件易损坏；同时，要求整地质量高，地表不能有秸秆，旋耕深度在15 cm以上，如达不到标准就会影响覆土效果，需要进行二次旋耕；覆膜覆土时，膜孔和苗垵容易串位，造成引苗期费工、费时。由于春播时作业机手培训时间短，难以全面掌握播种覆膜技术，操作时容易造成漏播、形成缺苗。建议改良该项技术的配套作业机具，以提高效率，降低生产成本。

2.2 容易形成早衰

玉米实施膜下滴灌后，能改变作物生长的小生态环境，从而使作物生长发育发生相应的变化，促使早出苗、早发苗。这样造成玉米植株根系浅，根多数集中在近表土层，吸收水肥的面积缩小，但营养体变大、蒸腾量增加，会因缺水缺肥而发生早衰，尤其是在底墒不足的砂土地上发生更为严重。

2.3 容易形成空秆

导致空秆的原因有：覆膜播种时单位面积留苗数多，密度过高；在选种工作中未选用籽粒饱满、大小均匀的种子进行播种；早衰也会产生空秆。

2.4 容易造成倒伏

由于地膜覆盖减少了农机具和人畜践踏，避免了风雨直接冲击造成的土壤板结，因而能保持土壤疏松，但疏松的土壤也容易导致倒伏。倒伏不仅会造成茎叶相压，减少光合作用，还会促使被压叶片早衰，严重影响玉米植株对水肥的吸收，导致减产。

2.5 风沙侵蚀影响膜下滴灌设施

辽西北地区春季风沙大。玉米膜下滴灌播种技术对天气的要求比较严格，4级以上的大风天气只能顺风作业，5级以上大风天气不适宜作业。而玉米膜下滴灌播种期一般在5月5—20日之间，这期间4级以上大风天气的概率约为80%，对膜下滴灌设施的破坏力是巨大的。因此覆膜后的人工压膜、维护滴灌设施尤为重要。

2.6 残膜的危害

2.6.1 残膜回收难度大 地膜作为石油化工产品，其自身不能在短期内分解。目前在农业生产中尚未发现可用以替代的价廉环保农膜。人工清拣残膜的成本很高，一般拾拣干净667 m2的残膜需要180元，而覆膜玉米667 m2可增加产量100～150 kg，与人工费用相当，因此有些农户就放弃了覆膜玉米。机械清理残膜技术落后，现有的清膜机械作业效果不理想、清理不彻底，造成当前残膜污染严重。

2.6.2 残膜危害农作物 残膜破坏了土壤结构，影响微生物转化，隔绝土壤毛细管，造成地力下降。播种时，种子无法正常着床，肥料无法与土壤充分接触，最终造成产量下降。

2.6.3 农用地膜标准低 目前我国农用地膜的使用标准是1992年制定的，要求聚乙烯地膜的厚度不应低于0.008 mm，而这个标准只有日本地膜标准厚度的57%。国内农业生产上经常使用的地膜厚度多为0.004～0.006 mm，农作物收获后残膜不易清拣；而国外使用的地膜厚度多为0.016～0.020 mm，这个厚度的残膜比较容易拣拾。

3 结语

玉米膜下滴灌栽培技术在辽西北地区实施几年来，大幅度提高了当地玉米产量，让农户实实在在地感受到了玉米膜下滴灌栽培技术的正效应，促进了农业增产和农民增收。但玉米膜下滴灌造成特殊小生态环境条件也带来了不利影响，在应用膜下滴灌栽培技术时必须扬长避短，注意栽培技术配套，妥善解决玉米早衰、空秆和倒伏等问题，同时重点解决农机具配套与机手培训问题，以有效地实现膜下滴灌玉米的稳产、高产。