黑河市愛輝區(qū)玉米膜下滴灌技術(shù)的試驗研究

李洪娟，張叢風(fēng)，劉鳳榮，張祥敏

(1.黑河市愛輝區(qū)水務(wù)局，黑龍江黑河164300;2.黑龍江省泥河水庫管理處，黑龍江蘭西151500)

1 概況

黑龍江省西北部地區(qū)是發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)地區(qū)，黑河市愛輝區(qū)地處黑龍江北部第四積溫帶末端，屬寒溫帶大陸性氣候，春夏易旱，且春季表現(xiàn)風(fēng)大干旱少雨，積溫年際變化大，年均無霜期125 d，多年平均日照時數(shù)2 670 h，多年平均有效積溫1 900℃，平均地溫 2.5℃，多年平均降水量為520 mm，蒸發(fā)量為1 181 mm。春夏均易形成干旱，發(fā)生旱災(zāi)，造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)年際變化。

由于干旱的影響日益加深，根據(jù)黑龍江省水科院試驗研究的黑龍江省主要農(nóng)作物需水量等值線圖與愛輝區(qū)多年降水資料表明，以春小麥為例:4月份缺水50.7 mm，5月份缺水110.6 mm，6月份缺水96.2 mm，干旱給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的損失，旱災(zāi)是導(dǎo)致當(dāng)?shù)丶Z食單產(chǎn)不高、總產(chǎn)不穩(wěn)的主要癥結(jié)之一。

因此，為了改變氣候條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，愛輝區(qū)近幾年的節(jié)灌小麥、豆類、蔬菜試驗表明，噴灌作物比對照作物畝平均增產(chǎn)30%以上，微灌作物比對照作物畝平均增產(chǎn)50%以上，農(nóng)戶嘗到了節(jié)水灌溉的甜頭。節(jié)水灌溉促進(jìn)了當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)向質(zhì)量效益型邁進(jìn)，特別是膜下玉米滴灌，平均種植玉米作物增加收入3 000元/hm2以上。

2 膜下滴灌技術(shù)方案設(shè)計

2.1 膜下滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)是通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器，將水一滴一滴均勻而緩慢地滴入作物根區(qū)附近土壤中的灌水方法。膜下滴灌則是將地膜栽培技術(shù)與滴灌技術(shù)有機(jī)結(jié)合，即在滴灌帶或滴灌毛管上覆蓋一層地膜，是一項節(jié)水增效農(nóng)田灌溉新技術(shù)。膜下滴灌的優(yōu)點(diǎn)主要有:①灌溉用水最省;②肥料利用率提高;③增產(chǎn)效果明顯;④增產(chǎn)效果明顯;⑤投工費(fèi)用很低;⑥工程造價便宜。

2.2 玉米膜下滴灌技術(shù)試驗方案設(shè)計

根據(jù)愛輝區(qū)的節(jié)水灌溉發(fā)展現(xiàn)狀以及水土資源的分布和供需情況，在愛輝區(qū)四嘉子鄉(xiāng)大烏斯力村確定試驗區(qū)和對比區(qū)，試驗面積32 hm2，種植玉米，膜下滴灌。歷時123 d，完成了整個項目的試驗。

2.2.1 作法

試驗地塊的前茬主要為黃豆茬和菇蔦茬，整地主要為春耙地和秋翻地，播種前整地，起成兩垅一平臺的待播狀態(tài)，同時施玉米專用底肥800 kg/hm2，播種機(jī)初期采用購進(jìn)的定播機(jī)，后期為搶農(nóng)時，采用當(dāng)?shù)氐挠衩撞シN機(jī)，先播種后覆膜，株距25 cm，保苗不少于5萬株/hm2～6萬株/hm2，種衣劑拌種。對比區(qū)與試驗區(qū)作法相同。

2.2.2 田間管理

由于考慮來年輪作菇蔦，試驗地塊均未采取化學(xué)滅草而采取中耕方式，抽穗前3%樂果滅蚜蟲一次，由于連雨天，錯過了中期追肥。

對比區(qū)與試驗區(qū)田間管理相同。

2.2.3 試驗設(shè)計與方法

采用小區(qū)試驗:5條壟，壟長20 m，壟距1.3 m，小區(qū)面積130 m2/塊，1個小區(qū)設(shè)5次重復(fù)。以灌水次數(shù)分為6個處理。實驗室測算數(shù)據(jù):每個處理2組樣本，共12組數(shù)據(jù)。對比區(qū)2個處理，4組數(shù)據(jù)，同樣5次重復(fù)。

3 成果及分析

3.1 試驗成果

玉米產(chǎn)量性狀見表1。

表1 玉米產(chǎn)量性狀表

3.2 試驗成果分析

3.2.1 灌水次數(shù)對玉米生長發(fā)育的影響

由于2009年特殊的氣候條件，作物生長后期雨水過多，全部試驗田均灌水1次，各試驗處理之間無法對照，但與對比區(qū)相比，株高相差1.1 m，穗粒數(shù)相差194.4粒，百粒重相差8.75 g。試驗區(qū)玉米產(chǎn)量比對照區(qū)玉米產(chǎn)量增加約2 500 kg/hm2，具有增產(chǎn)50%的良好效果。通過對本地區(qū)玉米膜下滴灌技術(shù)試驗研究，玉米膜下滴灌產(chǎn)量是漫灌的1.6倍，是大面積種植不灌的2倍。

3.2.2 氣候因素倒致覆膜完整率降低，對產(chǎn)量造成很大影響

2009年氣候異常，大風(fēng)天達(dá)15 d之久，在風(fēng)級最高的5 d內(nèi)，覆膜完整很差，完好率在50% ～60%。成熟期玉米產(chǎn)量相差2 500 kg/hm2。通過覆膜技術(shù)，從觀測結(jié)果看，影響地溫的作用主要是大大延緩了晚間溫度下降速度，保持了作物生長勢頭，間接地提高了積溫值，由于年份特殊，日照少，地溫在上午回升與對比區(qū)相比反而緩慢，并且土壤地面最高、最低溫度均低于對比區(qū)，平均低1℃ ～2℃，分析原因是低溫、寡照，但日落后，優(yōu)勢體現(xiàn)，覆膜后晝夜溫度波動小，這對作物非常有利，特別是在寒溫帶。

3.2.3 效益分析

在試驗工作中，采用玉米1膜1管2行種植灌溉方式，666.7 m2地平均需滴灌管450～500 m，需輸水管25～30 m，加上各種配件，平均投資約為800～900元。這些設(shè)備材料可以使用 3～5 a，分?jǐn)傎M(fèi)用為160元/666.7 hm2～240元/666.7 hm2。采用膜下滴灌技術(shù)后的增產(chǎn)值按3 000元/hm2計，增產(chǎn)值與設(shè)備材料投資年分?jǐn)傎M(fèi)用大體相抵。玉米膜下滴灌的效益主要體現(xiàn)在節(jié)水方面，玉米膜下節(jié)水灌溉技術(shù)效益的大小，關(guān)鍵在于節(jié)約的水的價值的大小。包括出苗水在內(nèi)，玉米膜下滴灌的灌溉定額按3 000 m3/hm2計，產(chǎn)量按12 000 kg/hm2計，則水資源的生產(chǎn)效率為4.0 kg/m3，玉米單價按0.85元/kg計，則單方水資源的產(chǎn)值為3.4元/m3，水資源效益分?jǐn)傁禂?shù)按0.5取值，節(jié)約水資源的資源價值為1.7元/m3，則可節(jié)省水資源的價值為5 100元/hm2·a。與常灌相比平均節(jié)水率為50%。正確定位水資源的價值是評價玉米膜下滴灌技術(shù)效益的關(guān)鍵。

根據(jù)玉米膜下滴灌技術(shù)的試驗發(fā)現(xiàn)，膜下滴灌技術(shù)在當(dāng)?shù)靥貏e適合經(jīng)濟(jì)作物，而且效果極其明顯，對于大田作物，膜下滴灌需要投入大量勞動資源，而當(dāng)?shù)厍∏∪钡木褪莿趧淤Y源，除非象菇蔦等回報極高的經(jīng)濟(jì)作物老百姓才會投入大量精力。因此膜下滴灌的應(yīng)用前景在寒溫帶的經(jīng)濟(jì)作物領(lǐng)域非常有潛力。膜下滴灌技術(shù)已被農(nóng)民所認(rèn)識和接受，但推廣這項技術(shù)還很困難，主要在于一次性資金投入較大，如果能得到政府的資金支持，在愛輝區(qū)經(jīng)濟(jì)作物種植面面推廣這項技術(shù)，必將為愛輝區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮重大作用。

［1］張大偉.玉米膜下滴灌系統(tǒng)組成及技術(shù)應(yīng)用［J］.黑龍江水利科技，2009，37(3):90 －91.

［2］王景琴，曲雪峰，于雷.芻議膜下滴灌技術(shù)［J］.黑龍江水利科技，2009，37(6):101.