高效节水农业技术在川南玉米生产中的应用策略

2023-03-13宋其龙魏新琦刘运军

四川农业科技 2023年11期

罗莹,肖俊,赵耀,宋其龙,魏新琦,刘运军

(四川省泸州市现代农业发展促进中心,四川泸州 646000)

全球持续性气候变暖,降雨量逐年减少,以及城市化、工业化、人口增长和农业发展的需要,大量水资源被过度开发、利用和污染,不断加剧的水资源危机,导致全球很多地区的可使用水资源愈发匮乏。灾害性天气和地缘政治冲突等因素对世界农业生产的破坏性影响,使世界粮食安全始终备受威胁。我国的传统农业生产中,灌溉技术通常以土渠输水、洒泼水和地表漫灌为主,粗放的灌溉方式导致水资源的利用率极低,造成了严重的水资源浪费。为提升水资源的有效利用率,现代农业节水灌溉技术逐渐发展起来,喷灌、微灌、滴灌、微喷灌等方式的使用,大大提升了水资源的利用率,最高的可达到98%,极大降低了农业生产发展过程中对水资源的浪费。

2022年夏季以来,川南地区遭遇历史性高温酷暑,从普遍严重的高温伏旱,到大面积秋旱,接着是持续性冬干,一直持续到2023年春季依然少雨,旱情始终没有得到有效缓解,水库、堰塘蓄水持续短缺,农业生产遇到巨大困难。因为旱情影响,一些丘陵坡地水田缺乏水源保障,只能改种旱地作物。因此,高效节水农业技术的推广应用在川南地区变得十分迫切。文章旨在对高效节水农业技术在川南大宗旱地粮食作物玉米生产中的推广应用作出探索性的思考,在确保完成粮食安全生产任务的同时,又为满足社会需求提供了保障。

1 多措并举,创新玉米节水灌溉方法

玉米作为重要的粮食作物,市场需求量较大,为保障粮食安全,满足市场需求,玉米的种植面积在逐年扩大。为了保障玉米生长的需要,玉米生产的用水量也在逐年增加,由于生产过程中人们节水意识的淡薄,造成传统的灌溉方式下水资源的浪费较为严重。因此,加强对旧有灌溉方式的改革创新,不断研究、开发、优化、集成、推广新技术,结合温度、湿度、气候、土壤、肥料等对玉米生长的影响,在保证不断提高玉米产量的同时,综合提高水资源的利用效率成为现代农业生产的迫切需要。

1.1 推广使用专业智慧灌溉系统

随着现代农业技术的发展,专业灌溉系统在农业生产上的应用逐步加大,如滴灌、喷灌、微灌、微喷灌等,结合数字农业、物联网技术,通过对植物生长需水量的无损感知,进行供水智能决策,对灌水变量精准控制,适时实现对植物根部的精准灌溉。专业灌溉系统的大面积应用,可以充分降低水资源的浪费,避免灌溉过量造成的渍害,同时能减少水分散失和蒸发损失,实现增产减耗。

1.2 在高标准农田建设中提高节水灌溉面积建设的占比

近年来,国家对高标准农田建设项目的投入持续增加,在农田改造中,除了加强对水土流失治理、排灌系统改造、小型水库建设、水渠水井改扩建等配套农田设施建设外,在川南的丘陵和山区,综合考虑当地资源禀赋条件,因地制宜适当提高节水灌溉面积建设的占比,合理优化提升水资源利用率,以实现玉米生产过程中水资源节约。

1.3 改土保水,提质降耗

通过土壤改良,帮助土壤提高保水、保湿的能力,增强土壤的渗透性。在玉米生长过程中,添加腐熟有机肥,增加土壤的微生物数量,提高土壤中微生物多样性,提高土壤质量,增进玉米营养吸收,从而降低灌溉需求。

1.4 肥水一体化管理在玉米生产中的应用

川南地区玉米浇水,一般结合底肥、拔节肥和穗肥施用进行,浇水量为每次1.5～2.0m3/667m2。在改良土壤的基础上,结合玉米生产的施肥结点进行肥水一体化操作,在提高肥效的同时可以减少水资源的浪费。

1.5 选择合适的玉米种植间距

川南地区,从低海拔平坝到丘陵,再到海拔2500m左右的高山,都有玉米种植。结合不同的地理环境和区域气候条件、土壤情况,选择适宜的玉米品种,一般采用宽窄行种植模式,宽行间距60～100cm,窄行间距40～50cm,株距压缩到12～15cm,以足够的栽培密度保证产量不降低。通常较窄的种植间距可以加强玉米植株之间的竞争,强化边行效应,使玉米植株都能获取充分的光照和水分。同时,在宽行中可以间套作大豆、马铃薯等耐荫蔽的矮杆作物,既可以有效抑制杂草生长、降低土壤水分蒸发,又有利于灌溉和施肥,实现玉米不减产,增收一季豆(大豆、土豆),提高农田的利用效率。

1.6 使用可降解地膜覆膜栽培

既可以有效减少土壤水分蒸发造成的水分散失,又可以控制温度,减少玉米蒸腾作用,降低耗水量,提高水分利用效率。同时还能减少农药和肥料的使用量,提高玉米的产量和质量。

1.7 集雨节灌

应注重对雨水的收集、储存、调配与利用,有效提高玉米生产对雨水的利用率,调控好灌溉节点和频率,从而达到节约用水的目的。

1.8 应用蓄水保墒耕作技术

通过耕、耙、耱、锄、压等耕作措施,改善土壤耕层结构,更好地收储雨水,减少土壤蒸发和其他非生产性水分消耗,为玉米高产稳产创造一个水、肥、气、热相协调的土壤环境。

1.9 秸杆覆盖

在玉米收获后,将玉米秸秆覆盖还田,可在一定程度上保持土壤湿润,降低水分蒸发速率。同时腐熟的玉米秸秆可以增加土壤有机质,改善土壤结构,也是天然的有机肥料。

1.10 开展轮作免耕载培

结合秸秆覆盖,开展与其他作物,如马铃薯、大豆等秋冬旱地作物的轮作免耕栽培。一方面可以帮助农业生产者增产增收,增加土壤肥力;另一方面可以降低土壤结构的紧密程度,使土壤水分更容易渗透,从而提升水分利用率。

2 调控玉米首次灌溉时间

玉米生长过程中,对水资源的需求量较大,为保证产量,生产过程中需要多次灌溉。因此,合理把握好灌溉时间和灌溉方式,在为玉米生长创造良好生长环境的同时,提升玉米的产量十分重要。有试验表明,若是将首次灌溉时间推后,调整到玉米大喇叭口后期再进行首次灌溉,能够有效的节约灌溉用水量,实现对水资源的节约[1]。在推迟的时间段内,川南地区的自然降水量较多,给玉米生长提供了足够的水分需求。所以即使将首次灌溉时间推后,也不会对玉米的生长造成影响,这样既能保证玉米在生产过程中的水分需求,确保产量,又能够提升自然降水的利用率,在玉米生产中实现节约用水。

3 提高农业生产者节水意识,加强节水技术推广

川南地区以丘陵为主,南部多山。要想实现农业生产中高效节水,水利与农业农村部门应紧密配合联合做好节水宣传,让农业生产者意识到节水的重要性,从而拓展高效节水技术应用覆盖面。

节水技术的推广,离不开地方基层政府和农业农村部门的引导和指导,结合当前川南农业发展实际情况,推动玉米生产向适度规模化方向发展,能够有效促进节水技术的应用。传统漫灌、泼洒的浇灌方式,水资源利用率低,不仅造成资源浪费,同时还会产生土地营养成分流失问题,对粮食作物种植后续造成不良影响。因此,农业农村部门在玉米生产相对集中区域应多点布局玉米节水灌溉试验示范点,相关技术推广人员应主动走入田间地头,与农业生产者进行沟通交流,进行节水技术指导。同时,可以充分利用现代网络平台信息技术,创建技术交流群,当农业生产者在种植过程中遇到节水灌溉技术上的难题时,通过交流群可及时与技术人员和其他有经验的农业生产者进行沟通交流,获得相应解决方案,为玉米生产提供有效支持。

此外,高效节水农业技术在玉米生产中的运用需要一定的成本投入,尤其是专业灌溉系统的建设、使用成本较高,对于大部分农业生产者来说,资金有限,增加成本投入比较困难,政府部门可以在新技术运用上给予适当资金补贴,以此推动农业生产者对新技术的使用。

政府部门应切实践行习近平总书记提出的生态文明思想和“节水优先”治水方针,倾力执行国家可持续发展战略,通过多种形式大力宣传高效节能技术,让农业生产者对高效节水技术有更清晰的认知,形成主动践行、不断探索高效节水栽培方式的意识,在玉米生产过程中持续加大节水农业技术的使用范畴。

4 健全高效节水农业技术管理机制

随着国家经济的发展,人民生活水平的不断提高,农产品消费市场对农产品的品质要求越来越高,农业科技的发展,既要满足人们对高品质农产品的要求,又要保障粮食总产量的绝对安全,这就对农业生产各项技术的不断推陈出新提出了更高的标准要求。政府部门应构建高效节水技术管理体系,积极吸引各方力量参与到管理中,让农业生产者获得利益,从而推动节水技术在玉米生产中的应用[2]。