玉米栽培中膜下滴灌節(jié)水灌溉高產(chǎn)栽培技術(shù)方案剖析

水資源短缺是一個(gè)世界性的問題，同時(shí)也是制約我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展以及農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)提升的根本性因素。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中需要消耗大量的淡水資源，傳統(tǒng)灌溉模式下，農(nóng)田土壤利用效率低下灌水利用率，僅為發(fā)達(dá)國家的50%左右，對(duì)糧食增產(chǎn)貢獻(xiàn)率僅為10%左右。當(dāng)前隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度的逐漸加大，玉米栽培管理過程中就需要積極推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，完善節(jié)水灌溉栽培技術(shù)措施，盡量減少對(duì)淡水資源的過度消耗，利用有限的水資源生產(chǎn)出更多產(chǎn)量的玉米，更好地滿足玉米的生產(chǎn)需求。

一、玉米生長全過程的需水規(guī)律

玉米生長全過程的需水規(guī)律可以概括為“兩頭小，中間大，后期偏多”。具體來說播種至出苗期玉米的需水量相對(duì)較少，約占全生育期總需水量的2%～3%。出苗期至拔節(jié)期需水量逐漸增加，約占全生育期總需水量的18%，春播區(qū)在早春干旱多風(fēng)的情況下，需要保持土壤水分，以防墑情不足影響出苗，夏播區(qū)則需注意氣溫高、蒸發(fā)量大，易導(dǎo)致土壤水分不足。拔節(jié)期至抽雄期是玉米需水量多的時(shí)期，約占全生育期總需水量的38%。這個(gè)階段外界氣溫逐漸提升，葉面蒸騰作用強(qiáng)烈，生理代謝活動(dòng)旺盛，因此對(duì)水分的需求也較大，大喇叭口期至開花期是決定有效穗數(shù)、受精花數(shù)的關(guān)鍵時(shí)期，也是玉米需水的臨界期。抽雄期至灌漿期需水量約占全生育期總需水量的10%，充足的水分能夠保持葉片功能，提高光合作用，促進(jìn)籽粒灌漿。灌漿期至蠟熟期玉米的需水量約占全生育期總需水量的34%，水分供給葉片光合作用和蒸騰消耗，滿足籽粒灌漿需要。蠟熟期至收獲期玉米的需水量相對(duì)較少，約占全生育期總需水量的5%。

二、玉米對(duì)干旱的適應(yīng)機(jī)制

玉米作為我國重要的糧食作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。然而，干旱是限制玉米生長和產(chǎn)量的主要非生物因素之一，為了適應(yīng)干旱環(huán)境，玉米在長期的進(jìn)化過程中形成了一系列的適應(yīng)機(jī)制。玉米的根系發(fā)達(dá)，能夠深入土壤吸收深處的水分，以應(yīng)對(duì)表層土壤水分的不足，玉米生長階段葉片具有較小的葉面積和較厚的葉片，以降低蒸騰作用，減少水分的散失。在干旱條件下玉米能夠通過調(diào)節(jié)氣孔開度、改變滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、調(diào)整光合作用和呼吸作用等生理過程來適應(yīng)干旱環(huán)境。玉米在干旱條件下會(huì)增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（如脯氨酸、甘露醇等）的含量，以提高細(xì)胞內(nèi)的滲透壓，防止細(xì)胞過度失水。同時(shí)很多玉米品種在干旱環(huán)境下還可以通過調(diào)節(jié)與干旱響應(yīng)相關(guān)的基因表達(dá)，改變其生理特性，以適應(yīng)干旱環(huán)境。玉米可以通過調(diào)節(jié)脫落酸（ABA）信號(hào)傳導(dǎo)途徑相關(guān)基因的表達(dá)，增強(qiáng)植物的耐旱性。

三、玉米節(jié)水灌溉技術(shù)原理與選擇

當(dāng)前在玉米節(jié)水灌溉操作過程中，一般采用地膜覆蓋和滴灌相結(jié)合的方式，大田玉米栽培過程中，覆膜栽培技術(shù)主要通過在土壤表面覆蓋塑料薄膜，有效阻斷了土壤水分向大氣中的蒸發(fā)途徑，減少土壤表面的水分蒸發(fā)速度，尤其是在干旱和半干旱地區(qū)，這一效果尤為顯著。覆膜后塑料薄膜能夠吸收和保留太陽輻射能量，提高土壤的溫度，有助于促進(jìn)種子發(fā)芽和植物生長，減少因溫度低造成的生理干旱，間接節(jié)省了灌溉用水。長期使用滴灌技術(shù)，可以減少因大水漫灌造成的土壤板結(jié)，保持土壤的松軟度，有利于根系的發(fā)展，提高土壤的保水能力。滴灌技術(shù)可以根據(jù)玉米的實(shí)際需水情況精準(zhǔn)供水，通過控制滴灌帶的水流，可以精確地按照作物生長需求進(jìn)行灌溉，減少水的無效消耗。結(jié)合滴灌技術(shù)還可以將水和肥料直接輸送到作物的根部，減少肥料的流失，提高肥料的利用效率，從而減少因施肥而增加的灌溉需求。綜合上述，節(jié)水灌溉的技術(shù)原理，在玉米節(jié)水灌溉操作過程中可以選擇膜下滴灌等方式，因?yàn)槟は碌喂喙喔确绞侥軌蚋玫乇３滞寥烂?xì)血管的通暢，確保土壤當(dāng)中的水分能夠源源不斷地輸送到覆蓋地區(qū)，被玉米更新更好地吸收。同時(shí)五孔地膜在農(nóng)田上的覆蓋能夠更好地減少熱量損失，迅速提高地表溫度，地膜覆蓋種植模式下也不容易受到雨水沖刷和徑流的影響，由于滲水壓力相對(duì)較小，能夠持續(xù)保持土壤的疏松狀態(tài)，增加土壤的孔隙度，有利于土壤微生物的繁殖生長，增加土壤中的養(yǎng)分含量。同時(shí)地膜覆蓋滴灌種植方式下也能夠?qū)崿F(xiàn)精確化的施肥灌溉，保證栽培更加科學(xué)，更加合理。

四、玉米膜下滴灌高產(chǎn)栽培技術(shù)方案

1、玉米種植的選地整地

在干旱半干旱地區(qū)玉米種植地附近應(yīng)該有可靠的水源，土壤肥沃、排水良好，以壤土和砂壤土為宜，避免選擇鹽堿化嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)差的土壤，要保障種植地地勢緩坡或平坦，光照充足交通便利。前茬作物收獲之后要及時(shí)進(jìn)行深耕整地，深度為20～25cm，深耕前施入足夠的有機(jī)肥，如農(nóng)家肥、堆肥等，一般施入安全腐熟的有機(jī)肥1500～2000kg/667m2、搭配使用復(fù)合肥15～20kg、過磷酸鈣30～40kg、氯化鉀10～15kg，以提高土壤肥力和改良土壤結(jié)構(gòu)。在春季播種前還可以進(jìn)行一次淺耕，深度為10～15cm。

2、玉米種子的選擇與處理

①玉米種子選擇

根據(jù)準(zhǔn)格爾旗的氣候特征，要選擇耐旱耐高溫，適應(yīng)當(dāng)?shù)馗珊瞪儆甑臍夂驐l件，抗風(fēng)力強(qiáng)，能抵御春季的大風(fēng)天氣，生育期適中，能避開高溫干旱季節(jié)，抗病性強(qiáng)，抗倒伏，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，具有較好的綜合性狀的優(yōu)質(zhì)玉米品種。目前推廣較好的高產(chǎn)玉米品種主要有先玉335、中單938、登海605、金科919、鄭單958等幾種。

②玉米種子處理

播種前要做好種子精選處理工作，提高種子純度，及時(shí)去除種子當(dāng)中的癟粒、病蟲害粒，然后在播種前一周進(jìn)行連續(xù)2～3d的曬種處理，利用陽光殺滅種子表面的病原衛(wèi)生。在玉米種植過程中推薦采用包衣的玉米種子對(duì)于沒有進(jìn)行包衣的玉米種子應(yīng)該結(jié)合大田病蟲害的發(fā)生流行情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌绿幚?，常用的藥物主要包括?0%的辛硫磷乳、5%的甲拌磷、0.4%的粉銹寧、0.3%的林丹粉劑，上述幾種藥物主要用于防治地下害蟲苗期病害，使用時(shí)播種前1d將藥物按種子用量0.2%～0.3%配置成溶液，均勻噴灑在種子上，并翻拌多次，然后悶種3～4h，陰干后即可播種。

3、玉米種植方案的確定

玉米節(jié)水栽培模式之下，推薦采用壟溝雙行種植方式，壟上和溝內(nèi)全部覆蓋地膜，推薦使用薄壁式的滴灌帶，一膜兩帶四行，采用寬窄行栽培方式，窄行行距40cm、寬行行距60cm、壟高20cm、株距30cm，結(jié)合整地要制作好壟面，要保證路面平整，不存在凹陷，每間隔2m處壓一條土腰帶，防止大風(fēng)揭膜，然后使用PE管與滴灌帶的主管進(jìn)行連接，根據(jù)土壤類型選擇滴灌帶通?？梢赃x擇使用降解地膜，確保厚度大于0.001mm、寬度大于100cm，透光率能夠達(dá)到85%以上，這樣能夠起到增溫增加產(chǎn)量的目的。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱卣鳎扑]在4月中下旬進(jìn)行播種，確保5cm的低溫能夠維持在8℃以上或者10cm的低溫達(dá)到12℃以上進(jìn)行播種，根據(jù)具體的氣候條件進(jìn)行適當(dāng)播種。膜下滴灌播種相較于傳統(tǒng)播種方式，能夠提早一周以上，并要做到合理密植，種植密度控制在3800～4000株，每穴播種2～3顆種子，播種深度控制在3～5cm。

4、玉米機(jī)械化播種

通過使用精量免耕播種一體機(jī)，可以在一次操作中完成開溝、播種、施肥、覆土、壓實(shí)和覆膜等工作。這種設(shè)備既能由拖拉機(jī)牽引，也能適應(yīng)履帶行走系統(tǒng)。其機(jī)架可以靈活調(diào)整，在大面積作業(yè)區(qū)可以增加機(jī)組數(shù)量，而在丘陵山區(qū)則可減少到四行以下。該設(shè)備配備雙圓盤開溝器，用戶可以根據(jù)土壤條件選擇更換缺口圓盤刀或螺紋圓盤刀。精量排種器的設(shè)計(jì)確保了種子的穩(wěn)定和均勻分布，避免漏播，通過種子箱連接導(dǎo)管排種，且穴距可調(diào)。機(jī)架上還裝有肥料箱和電噴藥裝置，使用電動(dòng)噴藥方式。覆膜方面，設(shè)備配備展膜滾、壓膜輪、覆膜犁和放膜支架，實(shí)現(xiàn)同步覆膜作業(yè)。推薦使用2FMB-2穴播覆膜機(jī)，該設(shè)備可以噴施農(nóng)藥，其切膜機(jī)構(gòu)可以一次性完成鋪膜、膜上打孔和滴灌帶鋪設(shè)，極大地節(jié)省了人工成本，提高了集約化生產(chǎn)水平。傳統(tǒng)的排種器容易因沙子或泥土進(jìn)入而導(dǎo)致碎種問題，并且種衣劑拌種會(huì)引起堵塞且具有腐蝕性。對(duì)此，可以采用氣吸式設(shè)計(jì)，并加裝彈簧針等裝置。為了避免這種現(xiàn)象，應(yīng)保證設(shè)備勻速前進(jìn)，可采用巡航定速系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工駕駛方式。

5、玉米的田間管理

①玉米出苗后的查苗引苗

玉米出苗后3～5d進(jìn)行查苗，沿玉米行距逐行檢查，發(fā)現(xiàn)缺苗或弱苗處做好標(biāo)記，缺苗率超過5%時(shí)，需要進(jìn)行補(bǔ)苗，缺苗不嚴(yán)重的可以從稠密地區(qū)移栽玉米幼苗進(jìn)行補(bǔ)種缺苗較為嚴(yán)重的可以使用打孔器在缺苗位置進(jìn)行打孔深度控制在3～5cm，然后進(jìn)行播種每穴播種2～3粒種子上方覆蓋濕潤土壤覆土厚度控制在1.5～2.0cm。在此基礎(chǔ)上還需要做好放苗處理工作，避免高溫?zé)纾?dāng)玉米幼苗生長出1～2片葉子之后，要及時(shí)將幼苗從地膜下放出，使用專用破孔器或尖錐，根據(jù)種植密度確定破孔位置和數(shù)量，在苗的根莖上方約2～3cm處沿壟破孔，孔徑2～3cm，孔間距15～20cm，破孔時(shí)避免傷及幼苗根系，然后將苗株輕輕從地膜孔中取出，調(diào)整苗株位置，使根系伸直，用土埋好根系，壓實(shí)土壤防止雜草生長。

②玉米地膜覆蓋種植模式下的間苗定苗

玉米地膜覆蓋種植模式下的大田間苗時(shí)間為幼苗出齊后5～7d，選擇健壯、無病無蟲的苗株，每穴保留1-2株壯苗，間除弱苗、病苗、多余苗。定苗時(shí)間一般選擇在幼苗3～4片葉時(shí)進(jìn)行，每穴保留1株健壯苗株，苗株株高一致，葉片展開良好，沒有病蟲害或其他異常情況，操作過程中拔除弱苗、病苗、畸形苗，對(duì)于多苗穴，保留生長最健壯的苗株，定苗后及時(shí)覆土，壓實(shí)土壤。

③玉米膜下滴灌栽培模式下的水肥管理

膜下滴灌栽培模式下，要注重做好科學(xué)的水肥管理工作，在玉米的整個(gè)生長周期，一般需要灌溉300m3/667m2的清水，大喇叭口期灌漿初期灌漿中期和生長后期灌溉量分別在60m3/667m2、70m3/667m2、80m3/667m2、60m3/667m2和30m3/667m2，一般每間隔7～10天灌溉一次，每次滴灌量控制在25～30m3。同時(shí)采用機(jī)械化追肥和滴灌追肥相結(jié)合的方式機(jī)械化追肥主要以葉面施肥為主，滴灌追肥主要是通過滴灌管道將肥料輸送到玉米根系。拔節(jié)期追施尿素6kg/667m2，大喇叭口期追施尿素8～10kg/667m2，在滴肥處理過程中應(yīng)該先滴施清水1h，然后在進(jìn)行滴肥處理，確保肥液濃度能夠控制在1%～5%，低肥結(jié)束之后再使用清水進(jìn)行0.5～1h的滴灌，這樣能夠沖洗管道，避免管道受到腐蝕。在玉米的灌漿期要注重做好葉面追肥工作，推薦使用0.1%的磷酸二氫鉀溶液進(jìn)行液面噴灑每間隔7～10d使用一次連續(xù)使用1～2次利用植保無人機(jī)進(jìn)行低空飛行噴灑。

6、玉米種植中常見病蟲害防治

①玉米粘蟲

玉米粘蟲成蟲為淡黃色或黃綠色，體型較小，翅膀透明，觸角短，呈念珠狀，雄蟲尾部有較長的羽毛狀突起，而雌蟲則相對(duì)較短。幼蟲為綠色或黃色，體型細(xì)，頭部較小，體節(jié)明顯，幼蟲在成長過程中會(huì)有多次蛻皮。卵橢圓形，白色或乳白色，常成塊狀排列在葉片表面。1～2齡幼蟲會(huì)在葉片上啃出孔洞，導(dǎo)致葉片上出現(xiàn)半透明的小條斑，隨著幼蟲的成長，它們會(huì)在葉片上啃出不規(guī)則的缺刻，開始對(duì)玉米植株造成更嚴(yán)重的損害。當(dāng)玉米粘蟲發(fā)生大規(guī)模爆發(fā)時(shí)會(huì)大量蠶食葉片，有時(shí)甚至在短時(shí)間內(nèi)將整片玉米葉吃光，玉米植株只剩下莖干，造成玉米減產(chǎn)嚴(yán)重，甚至絕收。在粘蟲3～4齡期，使用20%氰戊菊酯乳油1500倍液，或4.5%高效氯氰菊酯乳油2000倍液，或2.5%高效氯氟氰菊酯乳油3000倍液噴霧防治。

②玉米紅蜘蛛

玉米紅蜘蛛亦稱為玉米葉螨，屬于蛛形綱、蜱螨目、葉螨科，紅蜘蛛體型較小，通常在0.5～1mm之間，成蟲身體呈紅色或橙紅色，有時(shí)帶有光澤。紅蜘蛛在玉米葉片上吸取汁液，會(huì)導(dǎo)致葉片上出現(xiàn)針尖大小的紅點(diǎn)或灰白色斑點(diǎn)，在嚴(yán)重危害的情況下，葉片背面和正面都能看到這些癥狀。這一種害蟲繁殖速度極快，一年可繁衍10～15代，春季氣溫回升時(shí)，越冬成螨開始繁殖，并轉(zhuǎn)移到玉米田中。防控玉米紅蜘蛛推薦使用15%噠螨靈乳油2000倍液，或10%阿維·噠螨靈乳油3000倍液，或5%唑螨酯乳油2000倍液噴霧防治，對(duì)于紅蜘蛛危害較重的地塊，可用45%辛硫磷乳油1500倍液灌根防治。

③玉米瘤黑粉病

玉米瘤黑粉病，又名玉米黑粉病、瘤黑粉病、黑穗病，是一種由玉蜀黍黑粉菌引起的病害，玉蜀黍黑粉菌是一種擔(dān)子菌亞門的真菌，其冬孢子存在于病瘤內(nèi)，可以對(duì)玉米氣生根、莖、葉、葉鞘、雌穗、雄穗產(chǎn)生危害。在幼苗期，靠近地面的莖基部或葉片背面會(huì)產(chǎn)生小瘤狀物，莖基部病瘤膨脹較大，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致幼苗枯死。雌穗發(fā)病時(shí)，果穗上半部或個(gè)別籽粒上產(chǎn)生瘤狀菌癭，嚴(yán)重時(shí)全穗形成畸形菌癭，菌癭的外薄膜顏色起初呈白色，后期變?yōu)楹诨疑?，薄膜破裂后?huì)散發(fā)出黑灰色的粉末（孢子）。葉片上的病瘤多分布在葉基部近中肋兩側(cè)或葉鞘上，病瘤常串生，莖稈上的病瘤一般發(fā)生在各節(jié)的基部，病瘤大小不等。雄穗受害時(shí)，通常為部分果穗受害，仍能結(jié)出一部分籽粒，但也有全穗受害而成為一個(gè)大病瘤。預(yù)防玉米瘤黑粉病可以在播種前用25%三唑酮（粉銹寧）可濕性粉劑，以種子重量0.3%的藥量拌種。在玉米瘤黑粉病發(fā)病初期，使用40%氟硅唑乳油6000倍液，或75%百菌清可濕性粉劑600倍液，或50%多菌靈可濕性粉劑500倍液噴霧防治。

④玉米銹病

玉米銹病是玉米生長過程中常見的一種病害，主要侵害葉片，嚴(yán)重時(shí)也可侵染果穗、苞葉乃至雄花。發(fā)病初期，在葉片基部和上部主脈及兩側(cè)，散生或聚生淡黃色斑點(diǎn)，后突起形成紅褐色皰斑即為病原夏孢子堆，隨著病情的加重，病斑會(huì)逐漸擴(kuò)大，皰斑破裂后散出鐵銹色粉狀物，即病原夏孢子。后期病斑形成黑色皰斑，即病原冬孢子堆。當(dāng)玉米銹病發(fā)生嚴(yán)重時(shí)，葉片上布滿孢子堆，造成大量葉片干枯，植株早衰，籽粒不飽滿，導(dǎo)致減產(chǎn)，最嚴(yán)重時(shí)，可造成葉片從受害部位折斷，全株干枯，減產(chǎn)嚴(yán)重。在玉米銹病發(fā)病初期，使用15%三唑酮可濕性粉劑400～600倍液，或25%丙環(huán)唑乳油2000～3000倍液，或40%多·硫懸浮劑600～800倍液噴霧防治。

綜上所述，在玉米生長發(fā)育過程中，通過積極推廣應(yīng)用覆膜節(jié)水灌溉技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)精確化的施肥灌溉，確保玉米在整個(gè)生長發(fā)育階段有充足的水分供給，保證水分和養(yǎng)分能夠精確地供給到玉米的根系附近，更好地減輕對(duì)淡水資源的過度消耗。同時(shí)通過地膜覆蓋種植，也能夠更好地減少土壤當(dāng)中的水分散溢，滿足玉米植株的生長需求，為推動(dòng)玉米種植產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（作者單位：010300準(zhǔn)格爾旗恒悅后勤服務(wù)集團(tuán)有限公司）