河南省是農(nóng)業(yè)大省,也是水資源相對緊缺的省,全省耕地每667 m2平均水資源占有量約為全國平均水平的1/4。目前,河南省旱地面積281.8 萬hm2,占耕地總面積的34.5%,水資源短缺已成為影響旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素之一。在水資源短缺的條件下,“優(yōu)先利用天然降水、高效利用灌溉水、控制使用地下水”是旱區(qū)水資源高效利用的基本原則。近年,“水肥一體化、測墑灌溉、集雨補灌、蓄水保墑、抗旱抗逆”等技術(shù)是當(dāng)前旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)的主要技術(shù)模式,五大技術(shù)因地形地貌、種植作物、水源條件、資金投入等各有其適應(yīng)性。
1.微噴灌水肥一體化技術(shù)。該技術(shù)配置施肥罐(池)或施肥機、過濾器等設(shè)備,在作物行間鋪設(shè)微噴帶,進行灌溉施肥。主管道埋入地下70~120 cm,每隔50~90 cm 設(shè)置1 個出水口。微噴帶鋪設(shè)長度不超過50 m,與作物種植行平行,間隔1.8~2.4 m。
2.滴灌水肥一體化技術(shù)。該技術(shù)配置施肥池(桶)或施肥機、過濾器、注肥泵等設(shè)備,在作物行間鋪設(shè)滴灌帶,進行灌溉施肥。黏土或壤土地塊每行作物鋪設(shè)1 條滴灌帶,沙土地塊每行作物鋪設(shè)2 條滴灌帶,鋪設(shè)長度不超過70 m,與作物種植行平行。滴灌帶管徑15~20 mm、管壁厚0.4~0.6 mm,出水口間距20~30 cm,流量1~3 L/h。
3.地埋可伸縮噴灌水肥一體化技術(shù)。該技術(shù)將灌溉主管和支管埋于地表以下80 cm 處,可伸縮管道噴頭埋于地表下40 cm 處。灌溉施肥時,噴頭受水壓作用可自動伸出地面。灌溉結(jié)束后,噴頭受水的負壓作用可自動縮回地下,也可通過手動方式壓回噴頭,不影響地面農(nóng)事作業(yè)。
上述3 種技術(shù)模式適用于地勢平坦、水源有保障、電力設(shè)施齊備、農(nóng)田建設(shè)條件較好的地區(qū)。
4.噴灌機低壓微噴灌水肥一體化技術(shù)。該技術(shù)采用平移式或中心支軸式低壓噴灌機,配置混肥池(桶)、注肥泵等設(shè)備,進行灌溉施肥。平移式噴灌機對地形要求較高,適合平坦規(guī)則的地塊使用,可以提高土地利用率。中心支軸式低壓噴灌機適應(yīng)多種地形,有較強的爬坡能力,灌溉均勻度高。該技術(shù)模式適用于地勢平坦、水源有保障、電力設(shè)施齊備、農(nóng)田建設(shè)條件較好、連片面積較大的地區(qū)。
該技術(shù)主要包括滴灌、膜下滴灌、微噴灌等。一般成行栽培的蔬菜采用滴灌或膜下滴灌水肥一體化技術(shù),葉菜和密植蔬菜采用微噴灌水肥一體化技術(shù),蒸發(fā)量大、干旱缺水地區(qū)的煙葉、辣椒、瓜果等經(jīng)濟作物采用滴灌或膜下滴灌水肥一體化技術(shù),一年兩熟種植區(qū)采用地埋可伸縮噴灌水肥一體化技術(shù),配置施肥罐(池)或施肥機、過濾器等設(shè)備。以上技術(shù)模式適用于地勢平坦、水源有保障、電力設(shè)施齊備的地區(qū)。
1.環(huán)繞滴灌水肥一體化技術(shù)。該技術(shù)在集中連片的果樹種植區(qū)配置施肥罐(池)或施肥機、過濾器、注肥泵等設(shè)備,配合水溶肥料采用環(huán)繞滴灌的方式進行滴灌施肥。依據(jù)果園布局,沿行間布設(shè)1 條灌溉支管,在距果樹樹干60~80 cm 處,環(huán)形鋪設(shè)1 條滴灌帶,配置4~6 個F 補償式滴頭進行滴灌。
2.小管出流或微噴灌水肥一體化技術(shù)。該技術(shù)在集中連片的果樹種植區(qū)配置施肥罐(池)或施肥機、過濾器、注肥泵等設(shè)備,配合水溶肥料采用小管出流或微噴灌的方式實現(xiàn)水肥一體化管理。沿果樹種植方向鋪設(shè)滴灌支管,安裝直徑4~8 mm 的毛管或微噴頭,每棵樹鋪設(shè)1~2 條毛管或設(shè)立1 個微噴頭進行灌溉。上述技術(shù)模式適用于水源有保障、電力設(shè)施齊備的平原或丘陵地區(qū)。
該技術(shù)配置施肥罐(池)、施肥機或注肥泵、過濾器等設(shè)備,配合水溶肥料采用吊掛微噴或滴灌,實現(xiàn)水肥一體化管理。依據(jù)設(shè)施大棚布局,每間隔3m在大棚頂端綁掛一條微噴支管,直徑25 mm,高度1.8~2.5 m,長度不超過110 m,支管上安裝吊掛噴頭,出水口間距3 m,工作壓力1.5~2.5 Mpa。沿作物種植行方向鋪設(shè)滴灌帶,每行作物鋪設(shè)1 條,長度不超過80 m,滴灌帶直徑15~20 mm,管壁厚0.4~0.6 mm,出水口間距20~30 cm,工作壓力1.5~2.5 Mpa。該技術(shù)模式適用于水源有保障、電力設(shè)施齊備的地區(qū)。
作物秸稈粉碎還田覆蓋后,采用動力較強的機械帶動鏵式犁、無臂犁、深松鏟、鑿形犁對耕層進行全面或間隔深位松土,大(中)型拖拉機耕深在25~30 cm,小四輪拖拉機耕深在20~25 cm。深松耕后適當(dāng)耙耱鎮(zhèn)壓,將保水劑與肥料混勻后底施,或?qū)⒈K畡┡c種子混拌后播種。該技術(shù)模式適用于平原灌區(qū)。
作物播種前監(jiān)測土壤墑情,探測土壤濕潤層深度,利用探墑溝播專用機具開溝至濕潤層,將種子、肥料、保水劑等一同播入。在播種時,選用帶有鋸齒圓盤開溝器的播種機,一次性完成滅茬、開溝、起壟、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等作業(yè),配套選用抗旱品種、施用緩釋肥料或保水劑等措施。該技術(shù)模式適用于山地丘陵旱區(qū)。
采用少免耕技術(shù)蓄水保墑,減少水土流失,應(yīng)用秸稈、生草等進行覆蓋,減少水分蒸發(fā)。作物成熟收獲時,采用聯(lián)合收割機一次性完成作物收獲和秸稈粉碎,粉碎后的秸稈均勻平鋪在地表直到麥播前。也可在播種時配套保水劑,與肥料混勻后底施。該技術(shù)模式適用于山地丘陵旱區(qū)。
該技術(shù)根據(jù)降水特點,合理安排、調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu),主動避旱。適當(dāng)壓縮,控制玉米、蔬菜等高耗水作物種植面積,優(yōu)先選用抗旱品種,發(fā)展大豆、高粱、谷子、小雜糧等低耗水作物。該技術(shù)模式適用于地下水超采或山地丘陵旱區(qū)。
播種施肥時,將保水劑與化肥混合均勻一同施入土壤中,提高土壤保水能力,保水劑用量為大田糧食作物3 kg/667m2、經(jīng)濟作物5 kg/667m2。干旱發(fā)生時,葉面噴施黃腐酸肥、含鋅水溶肥等,調(diào)節(jié)氣孔開度,抑制蒸騰耗水。在產(chǎn)量形成關(guān)鍵時期,噴施磷酸二氫鉀、液體肥等促進增產(chǎn)。該技術(shù)模式適用于山地丘陵旱區(qū)。