牟紅軍,王立娜,林建民
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院,陜西楊凌 712100;
2.黑龍江省北大荒農(nóng)業(yè)股份有限公司七星分公司,黑龍江建三江 156300)
我國(guó)大豆的主產(chǎn)區(qū)在東北,其播種面積占全國(guó)的1/3,總產(chǎn)量占全國(guó)近1/2,是我國(guó)大豆產(chǎn)量最集中的地方,而在東北地區(qū)黑龍江省大豆占有重要的地位[1]。由于近兩年黑龍江省出現(xiàn)了階段性干旱,對(duì)大豆產(chǎn)量造成了極大的影響,干旱已經(jīng)成為制約大豆生產(chǎn)高效發(fā)展的瓶頸問(wèn)題[2]。為尋找解決干旱問(wèn)題的有效途徑,2007年9月國(guó)家大豆工程技術(shù)中心馮曉主任利用在新疆參觀考察國(guó)家節(jié)水灌溉工程技術(shù)中心的時(shí)機(jī),引進(jìn)新疆天業(yè)膜下滴灌技術(shù),由國(guó)家大豆工程技術(shù)中心和國(guó)家節(jié)水灌溉工程技術(shù)中心在黑龍江農(nóng)墾建三江管局七星分公司建立大豆滴灌試驗(yàn)示范基地,進(jìn)行大豆滴灌條件下配合各項(xiàng)大豆栽培新技術(shù)的集成研究。在農(nóng)墾大豆專家胡國(guó)華老師的指導(dǎo)下,2009年對(duì)大豆大壟壟上行間覆膜栽培配合滴灌技術(shù)進(jìn)行了栽培效果初步研究。
大豆大壟壟上行間覆膜栽培技術(shù)是黑龍江墾區(qū)近幾年推廣的一項(xiàng)新技術(shù)。就是在行距為135厘米的大壟上,采用70厘米的地膜覆蓋,在距膜側(cè)5厘米以內(nèi)種植大豆的種植方式[3]。滴灌是一種現(xiàn)代化的灌水技術(shù),也是世界上公認(rèn)的高效節(jié)水的灌溉方式,具有節(jié)水、排鹽、提高作物品質(zhì)、省工、提高肥料利用率等優(yōu)勢(shì),它是利用低壓管道系統(tǒng)與安裝在末級(jí)管道上的特制灌水器,將作物生長(zhǎng)所需的水分和養(yǎng)分均勻、定量的浸潤(rùn)作物根系,使作物主要根系活動(dòng)區(qū)的土壤始終保持在最優(yōu)含水狀態(tài),從而節(jié)約灌溉用水量,最終達(dá)到促進(jìn)作物生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量的目的[4]。
集成行間覆膜和滴灌的優(yōu)點(diǎn),將滴灌技術(shù)的核心灌水器置于壟上地膜中間,建立起人為可控的農(nóng)業(yè)操作平臺(tái)。本次研究旨在對(duì)大豆在大壟壟上行間覆膜配合滴灌技術(shù)栽培的增產(chǎn)效果、大豆在各生育期內(nèi)植株形態(tài)指標(biāo)變化、產(chǎn)量進(jìn)行初步研究。
試驗(yàn)在七星農(nóng)場(chǎng)36作業(yè)站4號(hào)地進(jìn)行,滴灌面積為200畝,土壤類型為草甸白漿土,前茬作物為玉米,栽培方式為大壟行間覆膜,土壤養(yǎng)分含量:有機(jī)質(zhì)3.76%、堿解氮179.4毫克/公斤、速效磷52.2毫克/公斤、速效鉀173.5毫克/公斤、pH值5.75。
供試品種為墾豐16,由七星農(nóng)場(chǎng)種子公司提供。
滴灌設(shè)備提供廠家:新疆天業(yè)(集團(tuán))有限公司。
試驗(yàn)采用大區(qū)條田對(duì)比,共設(shè)計(jì)2個(gè)處理:(1)行間覆膜滴灌;(2)行間覆膜(不采用滴灌)。兩個(gè)處理不設(shè)重復(fù),每處理面積為200畝。
試驗(yàn)技術(shù)要點(diǎn):
(1)行間覆膜或大壟密種植方式,壟上中間滴灌;
(2)種植密度:覆膜的不超過(guò)28萬(wàn)株/公頃;
(3)以2/3的肥料用作底肥和種肥,1/3的肥料在初花期和鼓粒期均分隨水滴施(不干旱時(shí)滴灌系統(tǒng)可用做施肥器滴肥)。
(4)設(shè)計(jì)N9P10K6(畝純量),磷酸二銨和硫酸鉀作為底肥和種肥在播種時(shí)分層施入,其余肥料進(jìn)行隨水滴施,在大豆開(kāi)花初期、盛期,結(jié)莢和鼓粒前期滴施。
(5)在大豆不同生育時(shí)期施用多效唑控制大豆?fàn)I養(yǎng)生長(zhǎng)。三出復(fù)葉期時(shí)畝用多效唑量5~10克(視水份情況,多時(shí)多效唑量可大一點(diǎn))、分枝期10克、開(kāi)花初期15~20克,結(jié)莢和鼓粒期依據(jù)長(zhǎng)勢(shì)確定,畝用多效唑量15~20克。
(6)大豆不同生育期土壤水分控制指標(biāo)見(jiàn)表1。
通過(guò)圖1可以看出各個(gè)生育時(shí)期中滴灌的株高高于非滴灌1.33~3.69厘米之間。
圖2 大豆滴灌與非滴灌各生育時(shí)期莖粗比較圖
通過(guò)圖2可以明顯看出大豆采用膜下滴灌的莖粗比非滴灌的粗0.02~0.11厘米之間。
通過(guò)表2可以明顯看出膜下滴灌的葉面積、根系長(zhǎng)、根鮮重、根干重、地上部鮮重、地上部干重都高于非滴灌處理,膜下滴灌對(duì)大豆的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)有促進(jìn)作用。
采用大區(qū)條田對(duì)比,隨機(jī)選點(diǎn)測(cè)定產(chǎn)量,通過(guò)表3可以看出行間覆膜滴灌的株高高于非滴灌,結(jié)莢層數(shù)比非滴灌的高0.6層,株粒數(shù)比非滴灌多5.1粒,空癟率比非滴灌低0.1%,百粒重高于非滴灌1.8克,畝產(chǎn)為226.7公斤/畝,比非滴灌的增產(chǎn)25.4%。
表1 大豆不同生育期土壤水分控制指標(biāo)
表2 膜下滴灌與非滴灌平均單株生物性狀比較
圖1 大豆滴灌與非滴灌各生育時(shí)期株高比較圖
表3 膜下滴灌與非滴灌區(qū)產(chǎn)量性狀比較
通過(guò)表4可以看出膜下滴灌與非滴灌投入成本分別為493元/畝和618.3元/畝;膜下滴灌與非滴灌的產(chǎn)量分別為226.7公斤/畝和180.7公斤/畝,膜下滴灌比非滴灌畝增產(chǎn)46公斤/畝;膜下滴灌畝投入比非滴灌的高125.3元/畝,但膜下滴灌扣除增加的成本后,每畝的效益要比非滴灌的增加31.1元。
由表4和表5可以看出,膜下滴灌系統(tǒng)一次性畝投入為376.5元(包括系統(tǒng)首部、干管、支管、毛管及安裝費(fèi)用等),考慮折舊后,年均分?jǐn)偖€投入為101.3元左右;而膜下滴灌技術(shù)與常規(guī)溝灌相比,通過(guò)提高肥料利用率和省工,其每畝可增加畝效益31.1元。
大豆大壟壟上行間覆膜具有明顯的增溫效果,整個(gè)生育期內(nèi)測(cè)定,平均日增溫2℃左右,增溫的效果隨土壤深度不同而不同。保墑的作用主要在大豆生長(zhǎng)的前期40~50天,由于地膜覆蓋,使土壤水分向上層移動(dòng),具有“提墑”作用,為大豆生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的土壤溫度和水分環(huán)境,促進(jìn)了大豆生長(zhǎng)發(fā)育,提高了大豆產(chǎn)量。
滴灌技術(shù)的應(yīng)用,搭建了一個(gè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了精確灌水,高效用水,在滴灌大豆處理區(qū),灌水器置于地膜中間灌溉,當(dāng)?shù)喂嗨卧谕寥辣砻婧螅衷谕亮1砻娴奈搅?、重力作用下向四周和下方遷移,并形成以滴水點(diǎn)為中心的濕潤(rùn)球體,順著帶狀灌水器連接各濕潤(rùn)球體成為濕潤(rùn)帶,整個(gè)耕層形成一個(gè)非飽和區(qū),這樣可以減少水分蒸發(fā),不破壞土壤的結(jié)構(gòu),耕層土壤中的空氣仍然存在,透氣性增加,有利于土壤微生物良性循環(huán),肥力得以充分發(fā)揮和釋放,對(duì)大豆的品質(zhì)起到有力的促進(jìn)作用。
表4 2009年膜下滴灌系統(tǒng)與非滴灌系統(tǒng)投入比較
表5 2009年膜下滴灌系統(tǒng)與非滴灌系統(tǒng)投入比較
利用滴灌專用施肥裝置,可以將肥料隨水均勻準(zhǔn)確的滴入大豆根系土層,實(shí)現(xiàn)水肥同步。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,較常規(guī)分層施肥量減少30%,利用率提高15%以上。
通過(guò)滴灌技術(shù),可根據(jù)生育狀況進(jìn)行化學(xué)調(diào)控,及時(shí)調(diào)控大豆生長(zhǎng),塑造高產(chǎn)株型,使個(gè)體與群體平衡發(fā)育,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。在大豆大壟壟上行間栽培引入滴灌技術(shù)這一新的栽培模式的研究目前處于初步階段,其中許多與之相適應(yīng)的栽培品種、播種密度,大豆生育期內(nèi)需水量,灌溉量同降雨量的相互補(bǔ)給,施肥化控量和時(shí)期的研究等仍需要進(jìn)一步的摸索,最終形成一個(gè)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新的大豆栽培技術(shù)。
[1]胡國(guó)華.無(wú)公害大豆安全生產(chǎn)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2007,12.
[2]李遠(yuǎn)明.黑龍江超高產(chǎn)大豆實(shí)現(xiàn)326.2公斤[J].大豆科技,2008,6.
[3]胡國(guó)華.大豆機(jī)械化大壟壟上行間腹膜栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2005,12.
[4]周衛(wèi)平等編著.微灌工程技術(shù)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,1999.