吳向軍 苗 靜
近年來,我國氣候異常,有的地區(qū)降水量不足,較以前有較大幅度的下降,不少地方農(nóng)田發(fā)生了干旱。為了緩解干旱對玉米生長造成的不利影響,可采用覆膜滴灌技術(shù),提高水分利用率,盡量減低損失。作為一種節(jié)水技術(shù),近年來滴灌快速發(fā)展,目前已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛推廣,該技術(shù)可以為作物提供良好的生長環(huán)境,提高作物的產(chǎn)量及品質(zhì)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上覆蓋地膜,可直接對膜下土層中的溫度產(chǎn)生明顯影響,通過將種子播在壟溝內(nèi),隔行在壟臺上覆蓋地膜,可有效地將自然降水集中到壟溝內(nèi),大大提高壟溝內(nèi)土壤中的水分含量,在作物生長的前期起到很好的保溫效果。2005年,劉建國等學(xué)者在棉田里開展了膜下滴灌實驗,結(jié)果表明,通過與常規(guī)的灌溉方式進(jìn)行比較,膜下滴灌可使田間的水分條件發(fā)生變化,促進(jìn)棉花發(fā)育,取得較好的經(jīng)濟(jì)及生態(tài)效益。還有學(xué)者通過研究,發(fā)現(xiàn)膜下滴灌技術(shù)可以均勻地為作物提供肥料以及水分、增加土層溫度、保持土壤墑情、提高作物的光合利用效率、增加作物產(chǎn)量等。本文以自然雨養(yǎng)的方式作為對照,設(shè)置了覆膜滴灌等幾個處理,比較了不同灌溉方式對玉米生長環(huán)境及水分利用率的影響。
試驗地設(shè)置鄧州市郊區(qū)的某塊玉米地內(nèi),經(jīng)過對試驗地土壤進(jìn)行養(yǎng)分含量的測定,各種養(yǎng)分如下:有機(jī)質(zhì)20.8g/kg,全氮 1.05 g/kg,全磷 0.75 g/kg,全鉀 3.19 g/kg,速效氮77.6 mg/kg,速效磷 32.2 mg/kg,速效鉀 194.8 mg/kg,pH 值偏弱酸性,約為6.8。
試驗中選擇的玉米品種為先玉335。根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H設(shè)計了4個處理,包括處理1(CK):采取未覆蓋地膜,僅靠傳統(tǒng)的自然降水供水,也是對照處理;處理2:覆蓋地膜,靠傳統(tǒng)的自然降水供水;處理3:未覆蓋地膜+滴灌;處理4:覆蓋地膜+滴灌。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,各區(qū)組間安排1m左右的走道。每個處理安排3次重復(fù),每個小區(qū)的面積6.7 m2。玉米種植的方式選擇一膜兩行,行距、株距分別為46、18 cm左右,種植密度均為7.8萬株/hm2左右。
試驗過程中采取機(jī)械播種,處理3、4中的具體滴灌量結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥缹嶋H及降水量、農(nóng)戶的經(jīng)驗等確定。滴灌帶鋪在玉米行間,直徑約20cm,滴孔的間距約30cm。玉米生長中施入的總養(yǎng)分含量:純N、五氧化二磷、氧化鉀分別為225、135、90 kg/hm2。所有處理氮肥中的40%及其他所有磷鉀肥均在施基肥時施入,處理1、2氮肥中的60%作為追肥在拔節(jié)期施入,處理3、4氮肥中的40%、20%分別在拔節(jié)期、灌漿初期澆水時施入。
在研究土壤中溫度變化時,由于玉米生育期較長,因此以苗期為例測定土壤溫度的變化趨勢,具體方法為在各處理土壤中5、10、20、40cm處分別安置一個溫度探頭,以測定各處理土壤中各土層的日平均溫度。在試驗前、試驗后分別測定各處理中相同土層的重量,經(jīng)過比較,得出不同土層土壤中的水分含量。玉米成熟后,在各處理田間隨機(jī)收獲2行(不可選擇邊行),脫粒、晾干后測產(chǎn)。
通過對5月12日至5月30日各處理地下5、10、20、40cm土層溫度的測定,結(jié)果表明玉米苗期土壤中的溫度趨勢總體表現(xiàn)為處理2和處理4兩個覆膜處理高于處理1和處理3兩個不覆膜處理,且有顯著的差異。由此可知,在玉米田間覆膜處理可以顯著提高土層中的溫度,為玉米生長提供良好的溫度條件。
通過試驗前后采取稱重法,得出各處理不同土層中的水分含量,再結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H,利用水量平衡法對各處理下玉米的耗水量進(jìn)行分析,并單獨測產(chǎn),統(tǒng)計出各處理的產(chǎn)量,結(jié)果見表1。通過對表1進(jìn)行分析,與傳統(tǒng)的雨養(yǎng)方式處理1相比,處理2~4幾個處理的產(chǎn)量均有增加,增產(chǎn)幅度均超過22%,達(dá)到了顯著水平,特別是處理4,增產(chǎn)幅度達(dá)到32.44%,差異極顯著。處理2~4的耗水總量分別為428.6、429.7、429.7、426.5mm,處理1雨養(yǎng)模式下的耗水量最大,為440.2mm。經(jīng)過計算,處理2~4的水分利用率分別為2.85、2.90、3.11 kg/m3,分別比處理 1對照增加 25.00%、27.19%、36.40%。
?
2010年,陳麗君等經(jīng)過研究,認(rèn)為玉米生長中利用覆膜滴灌技術(shù),有提高水分利用率、節(jié)約水資源等效果。2011年,劉戰(zhàn)東等]經(jīng)過研究。認(rèn)為采用覆膜滴灌技術(shù),在灌水量合適的范圍內(nèi),可以增加玉米的產(chǎn)量。通過對比分析,結(jié)果表明,采用覆膜滴灌技術(shù),不僅可以增加土壤中的溫度,加快玉米生長發(fā)育進(jìn)程,還可以降低耗水量、提高水分利用效率、提高玉米產(chǎn)量,因此在玉米生產(chǎn)中可以采取覆膜+滴灌的方式。