楊瑞平，姚建民，衛(wèi)一超，翟義英

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與經(jīng)濟(jì)研究所，山西 太原 030006）

在北方地區(qū)，農(nóng)作物的年降水資源利用率僅30%～40%，主要原因是小雨資源的利用率低，而小雨（＜10 mm/次）發(fā)生頻率高達(dá)72%，年累計(jì)量達(dá)100～150 mm，相當(dāng)于灌溉2～3次的水量。北方光照時(shí)間長(zhǎng)，但光能利用率僅為0.1%～0.2%。在土壤-作物-大氣連續(xù)體（SPAC）中，對(duì)近地面微生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的界面可控性農(nóng)藝技術(shù)和材料研究深度不夠[1]。滲水地膜是由山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與經(jīng)濟(jì)研究所在低密度聚乙烯地膜配方中加入滲水助劑研制而成的。滲水地膜多“V”型覆蓋栽培技術(shù)，能使光、熱、水、氣多種資源因子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制，保留普通地膜的增溫和保水功能，增加了滲水、調(diào)溫、微通氣、耐老化功能[2]。采取“寬膜、平鋪、多“V”型種植、一次性施肥”機(jī)械化作業(yè)模式，將表層干土推開(kāi)15 cm，適時(shí)播種，形成微通氣小溫室，放苗后形成多“V”播種溝，可集雨、滲水、抑制膜下水分蒸發(fā)、微通氣、調(diào)溫，耐老化、殘留少，可使北方旱地作物產(chǎn)量大幅度增加，對(duì)保證我國(guó)糧食安全戰(zhàn)略意義重大。

1 滲水地膜覆蓋技術(shù)規(guī)程與模式

1.1 機(jī)械精密條播VVV型覆蓋技術(shù)規(guī)程——壽陽(yáng)模式

采用1400 mm幅寬滲水地膜和3行半精量條式播種機(jī)，一次性施足底肥，一次性完成開(kāi)溝、播種、覆膜。

優(yōu)點(diǎn):水溫條件好，糧食產(chǎn)量高，增產(chǎn)幅度在30%左右。

缺點(diǎn):需要人工放苗。

機(jī)具:采用2MBJ-1/3鋪膜精量播種機(jī)，牽引動(dòng)力采用13～18 kW小四輪拖拉機(jī)。

施肥:在播種前旋耕土地時(shí)，將有機(jī)肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于這種模式可緩解水分不足的問(wèn)題，使植株生長(zhǎng)旺盛，目標(biāo)產(chǎn)量高，所以，化肥施入量應(yīng)適當(dāng)增加。建議化肥的公頃施用量不少于1500 kg碳酸氫銨、225 kg尿素和750 kg磷肥。

品種:這種模式溫度條件好，出苗快，成熟早，建議選擇生育期比當(dāng)?shù)仄胀ǖ啬じ采w長(zhǎng)5～10 d的品種，這樣更能發(fā)揮增產(chǎn)潛力。

播期:由于該模式形成了微通氣小溫室，出苗后不會(huì)凍苗，所以可以提前5 d左右播種。

播種:采用2MBJ-1/3鋪膜精量播種機(jī)，3行1個(gè)條帶，地膜的裸露適宜寬度為105～110 cm，條帶間距55 cm為宜。播種過(guò)程中，為了防止風(fēng)刮走地膜，最好選擇順風(fēng)播種，2個(gè)人用鐵鍬跟機(jī)具作業(yè)，在地膜上呈橫條狀或星狀壓土。

地膜用量:幅寬1400 mm、厚度0.006 mm的滲水地膜，每卷10 kg，可以鋪0.17 hm2，每公頃用地膜60 kg。

密度:由于品種特性和地力條件不同，適宜密度有差異，建議株距33 cm，公頃留苗密度為52500～60000株。

放苗:待氣溫穩(wěn)定后再放苗，放苗時(shí)可用1個(gè)長(zhǎng)50 cm的鐵絲鉤將健壯苗從地膜下鉤出，隨后用鐵鍬鏟土，在苗溝中溜少量土埋住苗孔即可。

管理:在雜草多的地塊，生長(zhǎng)中應(yīng)在條帶間進(jìn)行中耕除草。秋收后，由于滲水地膜耐老化，地膜相對(duì)完整，建議保留地膜繼續(xù)保持土壤水分，為來(lái)年創(chuàng)造好的墑情，第2年春天耕地前再進(jìn)行人工除膜。

特點(diǎn)一:使用該模式播種時(shí)形成了深度為10 cm左右的VVV型種植溝，相當(dāng)于刮開(kāi)表層干土將種子播種到濕土中，解決了春季表土層干旱的問(wèn)題。形成微通氣小溫室，出苗快，出苗率高，不燒苗。

特點(diǎn)二:放苗后形成了VVV波浪型種植帶，可以將微量降水聚集到種植溝內(nèi)，順苗孔流入根部，創(chuàng)造水、肥、氣、熱相對(duì)優(yōu)良的微生態(tài)環(huán)境，解決旱地作物的缺水干旱問(wèn)題，增產(chǎn)效果十分顯著。

1.2 人工穴播VVV型覆蓋旱作新技術(shù)規(guī)程——五臺(tái)模式

采用1400 mm幅寬滲水地膜，一次性施足底肥，一次性完成開(kāi)溝、覆膜。

優(yōu)點(diǎn):水溫條件較好，不需要人工放苗。

缺點(diǎn):需要人工打孔播種，增產(chǎn)幅度為25%左右，較壽陽(yáng)模式低一些。

機(jī)具:將普通鋪膜機(jī)的2根橫桿加長(zhǎng)到1.75 m，再加3個(gè)開(kāi)溝器，牽引動(dòng)力采用10 kW小四輪拖拉機(jī)。

施肥:在播種前旋耕土地時(shí)，將有機(jī)肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于這種模式可以緩解水分不足的問(wèn)題，使植株生長(zhǎng)旺盛，目標(biāo)產(chǎn)量高，所以，化肥施入量應(yīng)適當(dāng)增加。建議化肥的施用量不少于1500 kg碳酸氫銨和750 kg磷肥。

品種:這種模式溫度條件比壽陽(yáng)模式稍差一些，建議選擇生育期比當(dāng)?shù)仄胀ǖ啬じ采w長(zhǎng)5 d左右的品種。

播期:由于該模式形不成微通氣小溫室，與普通地膜覆蓋同期播種。

鋪膜:3個(gè)開(kāi)溝器間距45 cm，開(kāi)溝深度5 cm，3行1個(gè)條帶，地膜的裸露適宜寬度為105～110 cm，條帶間距55 cm為宜。播種過(guò)程中為了防止風(fēng)刮走地膜，最好選擇順風(fēng)鋪膜。

地膜用量:幅寬1400 mm、厚度0.006 mm的滲水地膜，每卷10 kg，可以鋪0.17 hm2，每公頃用地膜60 kg。

播種:用打孔器在3條溝內(nèi)人工打孔播種，每穴2～3粒種子，孔距33 cm為宜，播種后用土壓孔。

密度:由于品種特性和地力條件不同，適宜的密度有一定差異，建議穴距33 cm，公頃留苗密度52500～60000株為宜。

定苗:3葉1心前完成定苗。

管理:在雜草多的地塊，生長(zhǎng)中應(yīng)在條帶間進(jìn)行中耕除草。秋收后，由于滲水地膜耐老化，地膜相對(duì)完整，建議保留地膜繼續(xù)保持土壤水分，為來(lái)年創(chuàng)造好的墑情，第2年春天耕地前再進(jìn)行人工除膜。

特點(diǎn)一:使用該模式播種時(shí)形成了深度5 cm左右的VVV型種植溝，相當(dāng)于刮開(kāi)表層干土將種子播種到濕土中，解決了春季表土層干旱的問(wèn)題。

特點(diǎn)二:出苗后形成了VVV波浪型種植帶，可以將微量降水聚集到苗根部，創(chuàng)造水、肥、氣、熱相對(duì)優(yōu)良的微生態(tài)環(huán)境，解決旱地作物的缺水干旱問(wèn)題，增產(chǎn)效果顯著。

1.3 機(jī)械穴播VV型覆蓋旱作新技術(shù)規(guī)程——朔州模式

采用1000 mm或900 mm幅寬滲水地膜和雙行穴式播種機(jī)（或雙行半精量條式播種機(jī)），一次性施足底肥，一次性完成開(kāi)溝、播種、覆膜。

優(yōu)點(diǎn):水溫條件較好，不需要人工放苗。

缺點(diǎn):播種時(shí)對(duì)農(nóng)機(jī)手的鋪膜和埋土技術(shù)要求較高。增產(chǎn)幅度為20%左右，較五臺(tái)模式的低一些。

機(jī)具:采用雙行穴式播種機(jī)即可，只是需要加2個(gè)開(kāi)溝器，牽引動(dòng)力采用10～13 kW小四輪拖拉機(jī)。

施肥:在播種前旋耕土地時(shí)，將有機(jī)肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于這種模式可以緩解水分不足的問(wèn)題，使植株生長(zhǎng)旺盛，目標(biāo)產(chǎn)量高，所以，化肥施入量應(yīng)適當(dāng)增加。建議化肥的公頃施用量不少于1500 kg碳酸氫銨、225 kg尿素和750 kg磷肥。

品種:這種模式溫度條件不如五臺(tái)模式，建議選擇生育期與當(dāng)?shù)仄胀ǖ啬じ采w相同的品種。

播期:由于該模式形不成微通氣小溫室，與普通地膜同期播種。

播種:用改造好的專用機(jī)具進(jìn)行播種鋪膜，2行1個(gè)條帶，地膜的裸露寬度60～70 cm為宜，條帶間距40 cm為宜。播種過(guò)程中為了防止風(fēng)刮走地膜，最好選擇順風(fēng)播種。

地膜用量:幅寬1000 mm、厚度0.006 mm的滲水地膜，每卷7 kg，可以鋪0.13 hm2，每公頃用地膜52.5 kg。

密度:由于品種特性和地力條件不同，適宜的密度有一定差異，建議穴距33 cm，公頃留苗密度52500～60000株為宜。

定苗:3葉1心前完成定苗。

管理:在雜草多的地塊，生長(zhǎng)中應(yīng)在條帶間進(jìn)行中耕除草。秋收后，由于滲水地膜耐老化，地膜相對(duì)完整，建議保留地膜繼續(xù)保持土壤水分，為來(lái)年創(chuàng)造好墑情，第2年春天耕地前再進(jìn)行人工除膜。

特點(diǎn)一:使用該模式播種時(shí)形成了深度為10 cm左右的VV型種植溝，相當(dāng)于刮開(kāi)表層干土將種子播種到濕土中，解決了春季表土層干旱的問(wèn)題。

特點(diǎn)二:出苗后形成了VV波浪型種植帶，可以將微量降水聚集到苗根部，創(chuàng)造水、肥、氣、熱相對(duì)優(yōu)良的微生態(tài)環(huán)境，解決旱地農(nóng)作物的缺水干旱問(wèn)題，增產(chǎn)效果顯著。

1.4 機(jī)械精密穴播VVV型覆蓋旱作新技術(shù)規(guī)程——山陰模式

采用1400 mm幅寬滲水地膜，一次性施足底肥，一次性完成開(kāi)溝、覆膜。

優(yōu)點(diǎn):水溫條件較好，不需要人工放苗。

缺點(diǎn):播種時(shí)對(duì)農(nóng)機(jī)手的鋪膜和埋土技術(shù)要求較高。增產(chǎn)幅度22%左右，較朔州模式低一些。

機(jī)具:采用3行穴式玉米鋪膜穴播機(jī)2MBJQ-1/3鋪膜精量播種機(jī)，牽引動(dòng)力采用18 kW小四輪拖拉機(jī)。

施肥:在播種前旋耕土地時(shí)將有機(jī)肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于這種模式可以緩解水分不足的問(wèn)題，使植株生長(zhǎng)旺盛，目標(biāo)產(chǎn)量高，所以，化肥施入量應(yīng)適當(dāng)增加。建議化肥的公頃施用量應(yīng)不少于1500 kg碳酸氫銨、225 kg尿素和750 kg磷肥。

品種:這種模式溫度條件比壽陽(yáng)模式稍差一些，建議選擇生育期比當(dāng)?shù)仄胀ǖ啬じ采w長(zhǎng)5 d左右的品種。

播期:由于核模式形不成微通氣小溫室，不可以提前播種。

播種:3行1個(gè)條帶，地膜的裸露寬度105～110 cm為宜，條帶間距50 cm為宜。播種過(guò)程中防風(fēng)功能好，不會(huì)刮走地膜，順風(fēng)和逆風(fēng)均可播種。

地膜用量:幅寬1400 mm、厚度0.006 mm的滲水地膜，每卷10 kg，可以鋪0.17 hm2，每公頃用地膜60 kg。

密度:由于品種特性和地力條件不同，適宜的密度有一定差異，建議穴距33 cm，公頃留苗密度52500～60000株為宜。

定苗:3葉1心前完成定苗。

管理:在雜草多的地塊，生長(zhǎng)中應(yīng)在條帶間進(jìn)行中耕除草。秋收后，由于滲水地膜耐老化，地膜相對(duì)完整，建議保留地膜繼續(xù)保持土壤水分，為來(lái)年創(chuàng)造好墑情，第2年春天耕地前再進(jìn)行人工除膜。

特點(diǎn)一:使用該模式播種時(shí)形成了深度為10 cm左右的VVV型種植溝，相當(dāng)于刮開(kāi)表層干土將種子播種到濕土中，解決了春季表土層干旱的問(wèn)題。

特點(diǎn)二:出苗后形成了VVV波浪型種植帶，可以將微量降水聚集到苗根部，創(chuàng)造水、肥、氣、熱相對(duì)優(yōu)良的微生態(tài)環(huán)境，解決旱地作物的缺水干旱問(wèn)題，增產(chǎn)效果顯著。

2 模式試驗(yàn)效果

2010年，在壽陽(yáng)縣宗艾鎮(zhèn)范村、五臺(tái)縣茹村鄉(xiāng)南大賢村、山陰縣鄭莊村和懷仁縣新家園鎮(zhèn)路莊村采取4種模式分別種植大豐26、強(qiáng)盛16號(hào)和豐禾96這3個(gè)玉米品種進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，從不同模式的產(chǎn)量結(jié)果來(lái)看，壽陽(yáng)模式產(chǎn)量最高，其次是山陰模式，再次是五臺(tái)模式。采用山陰模式試驗(yàn)的大豐26增產(chǎn)幅度在90%以上，原因是2010年春季嚴(yán)寒，滲水地膜覆蓋的抗寒性好，出苗率高，公頃留苗密度在45000株以上，而普通地膜覆蓋的嚴(yán)重受凍，出苗率低，公頃留苗密度僅30000株；秋季9月24日霜凍，滲水地膜覆蓋的大豐26成熟度好，百粒質(zhì)量為41.26 g，而普通地膜覆蓋的大豐26成熟度差，百粒質(zhì)量為28.00 g，說(shuō)明對(duì)生育期長(zhǎng)的大豐26的積溫補(bǔ)償作用是產(chǎn)生巨大增產(chǎn)幅度的主要原因。而強(qiáng)盛16號(hào)和豐禾96的抗寒性較好，生育期適中，所以增產(chǎn)幅度相對(duì)較小。

3 小結(jié)

壽陽(yáng)模式產(chǎn)量最高，但費(fèi)工；山陰模式產(chǎn)量高，而且每公頃可比壽陽(yáng)模式節(jié)省45個(gè)人工；五臺(tái)模式產(chǎn)量高，用工多。

雖然北方及山西省氣候干旱，但降水總量理論上可以滿足玉米高產(chǎn)的需水要求，由于小雨發(fā)生頻率高，多數(shù)小雨為無(wú)效降水，是旱地作物產(chǎn)量低的根源所在[3-5]。而這4種新技術(shù)模式可以解決水分不足的難題，充分把小雨資源變成作物可以利用的有效水，是一項(xiàng)符合北方及山西氣候特點(diǎn)，增產(chǎn)幅度明顯的旱作栽培新技術(shù)，有重要的推廣價(jià)值。

［1］姚建民.滲水地膜研制及其應(yīng)用 [J].作物學(xué)報(bào)，2000（2）:185-189.

［2］姚建民，殷海善，楊瑞平.旱地小雨資源滲水地膜覆蓋利用技術(shù)研究[J].水土保持研究，2000（4）:36-38.

［3］姚建民，殷海善.降水資源與旱地農(nóng)業(yè) [J].資源科學(xué)，1999（4）:47-50.

［4］徐瀾，安偉.玉米滲水地膜覆蓋效應(yīng)及增產(chǎn)作用[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（10）:30-32.

［5］殷海善，姚建民，楊瑞平.滲水地膜覆蓋對(duì)玉米生理發(fā)育的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，32（2）:38-40.