玉米膜下滴灌灌溉试验研究及推广应用

陈国军

（建平县老官地镇水利站，辽宁 朝阳 122400）

玉米膜下滴灌灌溉试验研究及推广应用

陈国军

（建平县老官地镇水利站，辽宁 朝阳 122400）

以建平县灌溉技术试验站为例，通过多年来对玉米不同种植密度、不同灌溉形式和不同年份灌溉的试验研究，分析总结出了适宜本地的最优灌溉制度，为大面积推广提供科学依据，为增产增收提供助力。

滴灌；灌溉制度；推广；措施；研究

建平县是辽宁省西部的一个农业大县，县辖有26个乡镇（场）、5个街道办事处，总人口58.5万人，其中农业人口45.7万。截止2014年底，地区生产总值174.8亿元，其中第一产业 29.2亿元，第二产业98.2亿元，第三产业47.4亿元。现有耕地276万亩，人均4.65亩。其中，灌溉面积为73万亩，人均水资源占有量仅370m3，不足全省的1/2、全国的1/5，耕地亩均水资源量仅78m3。

由于地处科尔沁沙漠南缘，当地干旱灾害频发，春旱、伏旱相当严重，农业基础设施薄弱［3］。因此，发展高效节水灌溉项目是十分必要的。国家实施的节水增粮项目非常适合建平地多水少、气候干燥的自然水土现状。到2014年末，全县已发展节水增粮面积53.44万亩。然而，随着大规模节水灌溉项目的实施，如何利用有限的水资源，解决更多的作物生长用水需求、实现科学灌溉的问题，迫切地摆在了建平人的面前。近年来，建平人很好地利用了建平灌溉试验站观测成果，结合节水增粮行动新要求新目标，走出了一条科学灌溉、精准灌溉的健康发展之路。

1 试验站基本情况

建平县灌溉技术试验站位于建平县太平庄乡，始建于1972年，2003年被水利部确定为全国百个灌溉试验重点站之一。多年来，试验站始终致力于研究旱作物充分灌溉和非充分灌溉条件下的灌溉制度、需水规律、及节水灌溉新技术引进、试验、推广应用，收集积累灌溉试验和水利科技基本参数，完成水利部灌溉试验总站和省中心站灌溉农业基础数据采集、整理及为指导抗旱所需的墒情测报、预报。同时逐渐向灌溉信息化、自动化方向发展，积累了30多年的宝贵试验资料。

2 玉米膜下滴灌灌溉实验研究

玉米是建平县种植的主要农作物，为提高玉米的经济效益，提高农民收入，推动节水增粮行动项目在建平县可持续发展，建平县灌溉试验站进行了玉米膜下滴灌技术的试验推广，研究分析了玉米膜下滴灌不同种植密度试验，不同灌溉形式试验，不同年份灌溉试验，不同密度对产量的影响。总结出适宜本地的最优灌溉制度，为玉米作物高产、节水制定的灌水方案，包括灌水定额、灌溉定额、灌水时间和灌水次数等。为建平县节水增粮项目规划设计，技术推广提供了科学依据，为增产增收提供了有力的技术支撑［4］。

2.1 不同年份玉米膜下滴灌灌溉制度

根据灌溉试验站多年灌溉试验资料制定建平县主要农作物的灌溉制度。在中等干旱或干旱年，玉米膜下滴灌灌溉制度为玉米灌水4～5次，分别在播种期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期进行灌溉。灌水定额约12m3/亩。灌溉定额60 m3/亩。玉米在不同保证率的情况下的灌溉定额详见表1。

2.2 灌溉制度的确定

玉米灌溉制度的研究，试验站是按土壤湿度来控制灌水时间和灌水量，寻求各生育阶段的适宜土壤湿度，获得较高产量。统计 1976～2011年各处理中产量最高的土壤湿度。

表1 灌溉定额表

从试验资料分析，各种形式灌溉与地面灌的最佳土壤湿度基本是一致的。出苗到拔节的幼苗期，生长较慢，耗水量较少，最低湿度 65%以上就能保持幼苗正常生长。玉米拔节以后，根系发达，地上茎叶生长快，加之气温高，土壤蒸发和叶面蒸腾增大，开始需要大量的水分。从拔节到收获平均湿度在 80%～82%最低74%，可以获得较高产量。

通过统计我们认为节水灌溉采用下表的湿度控制，能够取得玉米生产的高效益（节水灌溉土壤湿度上限按 90%计算）。自然降水远远满足不了玉米生育期的需水要求，即使湿润年，生育期内降雨也分布不均，所以必须在短期旱段内人工及时补水，湿润年1～2次；半湿润年2～5次；微湿润年3～7次；半干旱年4～7次；灌水量:喷灌灌水定额在20m3/亩。地面灌灌水定额在40m3/亩。膜下滴灌灌水定额在 12～17m3/亩。

2.3 玉米膜下滴灌不同密度试验

为全省粮食稳产增产提供技术支撑，提高玉米的经济效益，寻找玉米需水规律，进行玉米滴灌灌溉试验。以掌握玉米采用滴灌条件下的灌溉次数和灌水量。

分析滴灌对产量的影响，为大面积推广提供科学依据。密度 5000株/亩，种植形式覆膜产量最高，产量比不灌增加 600.7kg/亩。种植形式 4000 株/亩，不覆膜也比不灌增产306.5kg/亩。可见玉米不灌产量大大下降。应用膜下滴灌其灌水量比地面灌节水31%，省水40.8m3/亩，且满足了玉米生育的需水要求。滴灌区灌水均匀，田间水利用效率高，无深层渗漏与地面流失，灌水定额小。传统种植用水量多，土壤蒸发量大，产生深层渗漏，还会造成养分流失。

通过膜下滴灌节水灌溉技术试验来看滴灌种植密度可以加大到5000株/亩。亩产量能达到1274.6kg。亩4000株数与不灌相同处理也增产306.5kg。耗水量为亩4500株不覆膜种植最大，达到406.8mm。玉米滴灌灌溉措施可以达到节水增产效果。尤其是密度达到5000株，每亩比不灌增产600.7kg，纯收益增加1321.54元［5］。

综合各种灌溉试验措施，建平县灌溉试验站确定最优灌溉方式，即玉米膜下滴灌在每亩密度达到5000株，采用膜下滴灌灌溉方式，在中等干旱或干旱年，玉米灌水 4～5次，分别在播种期、拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期进行灌溉。灌水定额12m3/亩，灌溉定额为60m3/亩。

3 试验推广情况

建平县灌溉试验站从 2010年采用大垄双行种植方式，以先进的节水灌溉技术膜下滴灌，又增加了种植密度。试验结果表明，玉米高密度大垄双行膜下滴灌技术，种植密度5000株/亩（毎穴双株）为最优，2010年亩产量1145.1kg；2011年亩产量达到 1268.1kg。与对照相比每亩增产374kg，纯收益增加643.2元。

膜下滴灌这项技术的推广不但提高了粮食生产能力，促进了农村产业结构的调整，同时对促进农业经济发展，改善农村生产条件，提高农民收入起到了积极的推动作用。并为千万亩膜下滴灌项目提供了有力的技术支撑。

2011年建平县在黑水、昌隆、建平、沙海4个乡镇建设0.6万亩膜下滴灌示范工程，经实测增产:玉米单产由滴灌前的700kg提高到 900kg，增产幅度达26.67%。0.6万亩玉米净增 120万 kg，可增收180万元。节水:玉米膜下滴灌比管灌节水62.5%，年可节水90万m3，灌溉保证率达到90%。省电:由于膜下滴灌灌水周期缩短，比管灌节电61.5%，年可节电24万度，年节省电费 12.6万元。省工:膜下滴灌由于减少除草、节省开沟打畦土地平地需用人工，由原来一个标准工管理的定额 1.5hm2，增加 到5.5hm2，劳动生产率提高72.9%，按当地日人工标准 50元计算，年节省人工费 0.968万元。

膜下滴灌项目投资少，见效快，投入产出比高，具有显著的经济效益。

由于灌溉试验站的技术日臻完善，从2012起，建平县节水增粮工程发展突飞猛进，当年推广节水增粮工程面积10万亩，2013年推广完成12.5万亩。2014年推广完成19万亩。3年累计完成推广节水增粮行动工程面积41.5万亩。2015～2016年计划推广完成15万亩。

4 技术推广与应用

（1）聘请专家强化指导，从源头上保证节水灌溉技术的高标准。试验站聘请省水科院、农科院专家5名，县级专家组2名，县乡技术员30名。聘请的农业科研、教学、县级推广人员组成专家组，对膜下滴灌试验开展技术指导。选定主导品种和主推技术，并制定实施方案，指导、监督、检查技术指导员工作，开展对项目的绩效评价考核。建设试验示范基地80亩，选择适宜的主导品种和主推膜下滴灌技术，形成技术操作规范，制定推广计划，技术人员按照工作职责，开展技术指导和培训工作，并组织实施［1］。

（2）精心遴选作物品种与主推技术，确保节水增粮项目增产增效。根据各乡镇气候特点和农民的实际需求，试验站结合多年推广实践，主要遴选哲丹19号，辽丹60号，锦玉28号、丹玉87号等主导品种。在对农户宣讲服务的基础上，由各乡镇结合当地实际自主选定适宜当地种植的品种。在主推技术方面，一是坚持精耕细作。在冬翻或春耕整地时进行旋耕、耙地，使土壤充分细碎，提高整地质量。二是合理增加密度。根据各地的地力条件、海拔气候及玉米种子特性，因地制宜增加种植密度，土地平整且肥力较高的地块亩种一般4000～5000株。三是加强规范化种植。重点推广大垄双行，一膜一管种植规格。同时，全部实行地膜覆盖，达到保温保墒效果［1］。

（3）选拔和培育推广示范户，加速先进技术成果的推广应用。围绕推动全县膜下滴灌玉米产业，以发挥辐射带动作用为标准，通过农民申请、村委会推荐、项目管理部门确认的办法，重点在昌隆镇、八家农场选择8户农户担任技术推广示范户，以带动更多农户发展节水滴灌技术。试验站对全县28个乡镇共选拔膜下滴灌玉米产业推广示范户64户进行先期重点节水滴灌技术培训，每个示范户辐射带动周边60户农户以上，共辐射带动周边农户4000户。昌隆镇东井村三组示范户高洪军，种植40亩膜下滴灌玉米，根据试验站人员指导，生育期滴灌5次，共收获玉米46680kg，平均亩产1167kg，成为2012年全省高产状元。他的成功激发了全镇农户发展节水增粮工程的热情，2012～2014年全镇节水增粮面积达到5.3万亩，占全镇节水灌溉面积的95%。

（4）积极开展入户技术指导与服务，缩短新技术与农户的距离。灌溉试验站培训成熟节水滴灌技术指导员28名，平均每个乡镇1名。积极开展入户指导，在规划设计、工程建设、建后运行等不同阶段定期组织培训，在春耕生产关键季节对示范户、大户、重点农户进行现场指导，每名技术指导员全年技术指导在 100次以上，深入一线在100天以上。技术指导员入户指导手册的记录中有日期记载、有解决问题记录、有群众评语。技术指导员公布联系电话，并通过电话、手机信息、互联网等多种形式对示范户、大户、重点农户等进行远程技术指导服务，及时帮助他们解决生产实际难题，利用现代信息手段开展教育培训，推广普及节水滴灌技术。

（5）加强技术人员培训，为节水增粮项目良性运行提供人才保证。由灌溉试验站派2人参加水利部重点班培训，再选派28人参加辽宁省重点班培训，然后对每村选取5名技术人员分片培训，逐步提高技术人员的业务能力。培训内容主要包括节水滴灌新技术、新模式；水肥一体化技术，维修养护技术，新品种推广、农技推广理论与方法等。项目实施以来，试验站协同县水利局共举办技术培训40多期，参加培训人员达18000多人次，印发技术材料20000余份，成立专业滴灌施工队56个，从而实现了人员、技术、服务体系同步发展的良好局面。

5 效益分析

灌溉试验站对节水滴灌技术的推广，有现场，有数据，有讲解，有实物，对全县节水增粮行动的顺利推广发挥了不可替代的作用，实现了真正意义上的精准灌溉，对辽宁全省的节水灌溉也有着重要的示范作用。

5.1 经济效益

增产效益:增产效益主要指大田粮食作物实施高效节水灌溉后增加的生产能力。项目实施后，项目区平均每亩增产250kg，按2元/kg计算，41.5万亩年增加效益 20750万元。

节水效益:项目实施后，灌溉方式发生了改变，亩节水140m3。

节肥效益:实施前亩均肥料费用为116元/亩。实施后亩均需用肥料费80元，比实施前节省36元/亩。

5.2 生态效益

通过节水增粮行动的玉米膜下灌溉技术的应用与节水灌溉工程建设的实施，合理开发利用了水土资源，增加了土壤的含水性，有助于改善土壤结构，改变了土壤的有机质含量，减少土壤养份流失，控制了土地盐碱化，提高了作物生长条件，减少了自然灾害的发生机率，增强了项目区的农业基础设施建设，改善了项目区的生态环境，为项目区生态环境向良性、健康、循环发展创造了较好的条件［3］。

5.3 社会效益

通过节水增粮行动的玉米膜下灌溉技术的应用与节水灌溉工程建设的实施，工程改善灌溉面积41.5万亩，与改造前相比，滴灌可免铲、免趟、缩短灌水时间，可节省人工 36万个工日，节省80%。可见，工程实施在节水、省工方面具有巨大的社会效益，增加了粮食产量，增加了农民收入，提高了项目区内的农业生产条件，改变了当地农民靠天吃饭的种植观念，同时提高了当地农民对科学种田、合理开发水资源、节水灌溉技术的思想意识。随着粮食质量与产量的提高，农民经济收入将不断增加，提高了农民耕种土地的积极性，使农业和农村经济的增长和可持续发展有了更高的保证［4］。

6 结语

建平县很好地利用了建平灌溉试验站观测成果，结合节水增粮行动新要求新目标，采取多种举措进行大面积推广，使现代的灌溉设施代替了传统的灌溉设施，精准灌溉替代模糊灌溉，水、肥、药集成技术替代单纯的灌水技术，取得了良好的经济效益、社会效益和生态效益。玉米膜下灌溉技术的推广与应用促进了农业和农村经济结构调整，增强了粮食商品的竞争力，使农业经济走向良性循环的发展道路。

［1］王阳.膜下滴灌技术问题及解决方案［J］.水利规划与设计，2015（03）:80-82.

［2］邵明星.风沙土微灌灌溉方式和水量对玉米生长的影响［J］.水利技术监督，2014（02）:79-82.

［3］苏建伟.建平县玉米大垄双行膜下滴管技术试验研究［J］.黑龙江水利科技，2013（03）.

［4］曲维平.玉米大垄双行地膜覆盖滴灌综合配套技术［J］.吉林农业，2011（06）.

［5］陈渠昌，佘国英，吴忠渤.滴灌条件下玉米经济灌溉模式的初步研究［J］.灌溉排水，1998（03）.

S275.6

：A

：1008-1305（2015）05-0070-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2015.05.025

陈国军（1963年—），男，工程师。