朝阳县玉米节水灌溉铺管铺膜播种机械化技术的推广
2015-02-24苑井辉
苑井辉
辽宁省朝阳市朝阳县农机化技术推广服务站
朝阳县玉米节水灌溉铺管铺膜播种机械化技术的推广
苑井辉
辽宁省朝阳市朝阳县农机化技术推广服务站
玉米节水灌溉铺管铺膜播种机械化作业技术,是为了通过改变传统种植模式来达到节水、增产、节肥、节省机力费、节省劳动力、提高劳动生产率、提高土地利用率、提高玉米品质、局部排盐、提高经济效益、社会效益和生态效益的目的。改变“靠天吃饭”,用少量的水,满足作物生长需求,就是滴灌技术的最终目的和最终效果。
玉米节水滴灌铺管铺膜机械化播种
一、滴灌技术原理及技术特点
滴灌是一种局部控制性灌溉技术,直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其他化学药剂等,供作物根系吸收,满足作物的需肥耗水的需要。它没有喷水或沟渠流水,只让水慢慢滴出,在重力和毛细管作用下进行点源入渗运动,使作物主要根区的土壤保持适宜含水状况。滴灌灌水器的流量通常为1.14~10升/小时。
灌溉技术特点主要包括以下几个方面:
(1)滴灌条件下,每个毛管上每个滴头的滴水量都均匀一致,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。滴灌系统不产生地面径流,且易掌握精确的施水深度,非常省水。
(2)环境湿度低滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的湿度,使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低了农药的施用量。
(3)提高作物产品品质,由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农产品的品质,使保护地的农产品商品率大大提高,经济效益好。
(4)滴灌对地形和土壤的适应能力较强,由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,陡坡地势及较远距离的滴水速度也能一致,所以滴灌适宜于地形有起伏的地块和不同种类的土壤。
(5)滴灌水肥一体化。滴灌水肥一体化技术是将滴灌与施肥融为一体的农业新灌溉技术,是借助压力滴灌系统,将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起,均匀、准确地输送到作物根部土壤。采用灌溉施肥技术,可按照作物生长需求,进行全生育期需求设计,把水分和养分定量、定时,按比例直接提供给作物。这项技术将传统的“浇土壤“改为“浇作物”,是一项集成的高效节水、节肥技术,不仅节约水资源,而且提高肥料利用率。
二、膜下滴灌覆膜铺带技术要求
1.选地
应用膜下滴灌技术应选择地势平坦肥沃,土层较深厚,排水方便,土壤以壤土或砂壤为宜,排水方便的轻盐碱地也可。坡地坡度在15°以内,陡坡地、砂石土、易涝地、重盐碱地等都不适于覆膜滴灌种植。
玉米高产的土壤要求如下:
(1)耕层深厚,结构良好。玉米根层变化一般在4~7层,多者8~9层,一株玉米根系条数多达50~120条,且有大量的分枝,入土深达2米,95%集中在0~40厘米土层内,因此高产玉米要求土壤耕层深厚,土壤疏松,总孔隙度55%左右,非毛管孔隙15%左右,以达到大小孔隙比例适当,湿而不粘,干而不板,水肥气热各因素相互协调,利于根系生长。
(2)耕层速效养分含量高,有机质丰富。玉米所需养分80%来自土壤,只有20%~40%来自肥料。各地高产资料表明,亩产500千克以上,玉米耕层有机质含量应为1.2%~1.5%,速效氮60~65毫克/千克,五氧化二磷17毫克/千克,速效钾100毫克/千克克以上。土壤过酸过碱都不利于玉米生长发育,氮、钾、钙、镁、硫在pH在6~8时有效性最高,而钼、锌在pH5.5以下溶解度最大,玉米最适pH为6.5~7的中性土。玉米与其他作物相比耐盐能力差,苗期土壤全盐量达到0.41%,氯离子0.061%时玉米生长不良。
(3)土壤保水、渗水性能好,通气性好。适合玉米生长的土壤容重在1.1~1.34克/立方厘米。
2.整地
整地的质量是关键,直接影响到播种质量、覆膜质量和玉米生长。整地的总体要求是:适时整地,精细平整,疏松土壤,上虚下实,清除杂草根茬,无坷拉土块,能起到增温保墒防渍的效果。可结合整地施足底肥,为高质量铺膜创造一个良好的土壤环境。具体方法主要有:深松整地和旋耕灭茬整地。
(1)深松整地技术。深松整地技术就是用深松铲或凿形犁等松土农具疏松土壤而不翻转土层的一种深耕方法。适于经长期耕翻或者旋耕后形成犁底层或土层厚而耕层薄的土地。
(2)旋耕灭茬整地技术。使用旋耕机具松碎耕层土壤的耕作方法。通过旋耕机刀片的高速旋转,达到切削土壤、平整地面的目的。具有耕作深度较浅、碎土性能较强、土块细碎、耕后地面平整等特点。由于旋耕一次就可收到翻、耙、平等几种作业的效果,也有利于减少工序、降低成本和保证作业及时。旋耕的缺点是深度偏浅,土壤细碎,犁底层升高、耕层变浅,作业时土壤中石块容易损坏刀片,因此,对地块要求较为严格。因而常交替应用铧式犁深翻和旋耕作业,以避免上述缺点。旋耕的深度标准为12~16厘米,旋耕后要达到地表细碎平整无秸秆、根茬。无需起垄。
3.膜下滴灌播种
(1)膜下滴灌播种方法。一是先播种后铺带、覆膜。用机械、畜力播种,开沟播种覆土后要保证苗眼处于膜下2~3厘米处,以防出苗后地膜烫苗。后及时在播种行两侧各开一沟,同时铺带,带铺在垄中间,膜边放入沟内压埋实。二是先覆膜铺带后播种,即利用机械一次性在耕整后的地上盖膜铺带。在膜上按照株距要求打播种孔,孔深5厘米,每孔下籽,用湿土盖严压实。推荐采用铺设滴灌带、覆膜、播种、施肥一体机,一次性完成开沟、施肥、播种、起垄、喷除草剂、铺膜、铺设滴灌带等作业工序。
(2)膜下滴灌主要采取的种植形式。辽宁省目前大多数地区的铺膜播种均采用大垄双行种植技术,即铺膜铺管播种机在播种的同时,形成大垄双行的栽培形式,不但可以增加10%~15%以上的种植密度。同时还形成了良好的通风条件,人为的造成了边行优势,改善了群体环境,充分利用光、热资源,有效提高了玉米的产量。
(3)玉米膜下滴灌灌溉制度。作物的灌溉制度随作物种类,品种,自然条件及农业技术措施不同而变化。因此制定灌溉制度需从当地的具体情况,参考灌溉试验资料,遵循水量平衡原理进行制定。第一,玉米生长长期的灌溉:(1)底墒水;(2)育苗水;(3)拔节期孕穗水;(4)灌桨成熟水。第二,灌水时间的判断:掌握灌水时间,使作物充分利用土壤的天然降水,是节水减能高产丰收的关键环节。为使作物不致因缺水受旱而减产,应在缺水之前补充灌水,适时灌溉。
三、膜下滴灌节水增产的作用
1.保水作用
膜下滴灌适度灌水后,保持了土壤毛细管的上下通畅,土壤中的水可源源不断上升到地表。对自然降水,少量以苗孔渗入土壤,大量水分流入垄沟,以横向形式渗入覆膜区,由地膜保护起来,被作物有效利用。
2.增温作用
土壤耕作层的热量来源主要是吸收太阳辐射。地膜阻隔土壤热能与大气交换。阳光中的辐射透过地膜,地温升高。据农业部门测算,全生育期可提高积温150~200℃。
3.改善土壤的物理性状
地膜覆盖后,地表不会受到降雨冲刷和渗水的压力,滴灌的渗水压力极小,保证了土壤的疏松状态,透气性良好,孔隙度增加,容重降低,有利于作物根系的生长发育。同时地膜覆盖使土壤的含盐量降低,偏盐碱地种植覆膜玉米,可提早15天成熟,而且比露地玉米增产。
4.对土壤养分的影响
覆盖地膜后增温保墒,有利于土壤微生物的活动,加快有机物和速效养分的分解,增加土壤养分的含量,盖膜后阻止雨水对土壤的冲刷和浸润,保护养分不受损失。但由于植株生长旺盛,根系发达,吸收量强,消耗养分增大,土壤养分减少,容易形成早衰和倒伏,影响产量,故一定要施足基肥,并分次追肥。
5.改善光照条件
通常由于植株叶片互相遮阴,下部叶片比上部叶片光照条件差。覆膜后,由于地膜和膜下的水珠反射作用,使漏射的阳光反射到近地的空间,增加基部叶片的光合作用,提高光合强度和光能利用率。
膜下灌溉玉米的各种生育条件优越,促进早出苗,早吐丝,早成熟,根系亦发达,据试验资料和实际种植表明,膜下滴灌应用,增产效果显著。滴灌优点是:增产、增收、增效提高水的利用率和水分生产率,节水30%~40%。此技术适合大面积推广。