白靜 繆純慶 王托和 何淑萍 李佳麗 王娟 聶斐 尚建國
摘要:為提高水肥利用效率和玉米制種產量,實現(xiàn)水肥同步管理,從系統(tǒng)構成、栽培管理、田間管理及收獲等方面介紹了河西走廊玉米膜下“9812”水肥一體化滴灌技術。
關鍵詞:玉米;“9812”水肥一體化;滴灌技術;河西走廊
中圖分類號:S513? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼:A? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1001-1463(2022)01-0042-04
doi:10.3969/j.issn.1001-1463.2022.01.009
“9812”Water and Fertilizer Integrated Drip Irrigation Technology under Film Membrane in Hexi Corridor,China
BAI Jing 1, 2, MIU Chunqing 1, 2, WANG Tuohe 1, 2, HE Shuping 1, 2, LI Jiali 1, 2, WANG Juan 1, 2, NIE Fei 1, 2, SHANG Jianguo 1, 2
(1. Zhangye Academy of Agricultural Sciences, Zhangye Gansu 734000, China; 2. Soil and Fertilizer Engineering Research Center of Zhangye National Corn Seed Production Base, Gansu Province, Zhangye Gansu 734000, China)
Abstract:In order to improve the utilization efficiency of water and fertilizer, the yield of maize seed production and realize the synchronous management of water and fertilizer, the “9812” integrated drip irrigation technology of water and fertilizer under the mulch in the Hexi Corridor was introduced Ffrom the aspects of system composition, cultivation management, field management and harvest, the“9812” integrated drip irrigation technology of water and fertilizer under the mulch in the Hexi Corridor was summarized.
Key words:Maize(Zea mays L.);“9812” Wwater and Ffertilizer Iintegration;Drip irrigation technology;Hexi Corridor
張掖是我國玉米制種的主要基地之一,制種面積常年穩(wěn)定在6.67萬hm2左右,年生產玉米種子近4.5億kg,提供了我國近40%的大田玉米用種量[1 - 2 ]。目前,張掖市70%的制種玉米田完全施用化肥,化肥施用量平均為795 kg/hm2,最高達? ?1 205 kg/hm2,較全國平均水平高83.1%,引起土壤氮、磷積累過量,土壤質量日趨惡化[1 ]。因此,如何提高玉米灌溉水及化肥的利用率是農業(yè)發(fā)展的重要研究課題[3 - 4 ]。
水肥一體化技術將灌溉與施肥耦合一體,可根據不同作物需水規(guī)律實現(xiàn)水肥同步控制[5 ],是目前國際上公認的最好的灌溉施肥技術[6 ]。該技術已廣泛應用到小麥、馬鈴薯、蔬菜、花卉等20多種作物上[5, 7 ]。為解決河西走廊玉米生產長期過量灌溉、過量施肥及水肥利用率低等問題,我們通過試驗,研究出河西走廊玉米膜下“9812”水肥一體化滴灌技術,即在6月初到9月的90 d生育期內玉米滴灌8次,每次滴水12 h。該技術是田間灌溉最節(jié)省水的技術,相比常規(guī)地面灌溉,可減少灌溉用水量的40%~60%。
1? ?膜下滴灌系統(tǒng)構成
膜下滴灌系統(tǒng)由水源工程、首部控制樞紐(水泵、電機、過濾裝置、施肥裝置、控制和量測設備)、輸配水管網(干管、支管輔管)、滴灌帶(毛管)、控制及保護裝置組成。
1.1? ?水源工程
機井、塘壩等可作為滴灌系統(tǒng)的水源,但必須符合灌溉水質的要求。
1.2? ?首部樞紐
膜下滴灌系統(tǒng)的首部樞紐包括動力機、水泵、施肥(藥)裝置、過濾設施和安全保護及量、測控制設備。主要作用是從水源取水加壓并注入肥料(農藥)經過濾后,按時、按量輸送進管網,擔負著整個系統(tǒng)的驅動、量測和調控任務,是整個灌溉系統(tǒng)水、肥、壓力、安全等的控制調配中心。
1.3? ?輸配水管網
輸配水管網起到將首部樞紐處理過的有壓水流按照要求輸送分配到每個灌水單元和灌水器的作用,其沿水流方向依次為干管、支管(輔管)、毛管和控制、調節(jié)設備。毛管位于滴灌系統(tǒng)最末,直接作為灌水器為作物提供水分。支管為毛管供水管道。干管連接首部樞紐和各支管,具輸水作用。
1.4? ?滴灌帶
滴灌帶是滴灌系統(tǒng)中最關鍵的部件,也是向作物直接提供水肥的設備。其利用滴頭的微小流道或孔眼消能減壓,使水流變?yōu)樗尉鶆虻氐稳胱魑锔鶇^(qū)土壤。常見滴灌帶有單翼迷宮式、內鑲貼片式、壓力補償式等。
1.5? ?控制及保護裝置
滴灌系統(tǒng)控制設施包括各種閥門,如閘閥、球閥、蝶閥、流量與壓力調節(jié)裝置,其作用是控制和調節(jié)滴灌系統(tǒng)的流量和壓力。 保護設施用來保證系統(tǒng)在規(guī)定壓力范圍內工作,消除管路中的氣阻和真空等,一般包括進(排)氣閥、安全閥、逆止閥、泄水閥、空氣閥等。
1.6? ?主要配套設備
膜下滴灌系統(tǒng)配套設備主要有過濾設施、水泵、施肥(藥)裝置和安全保護及量測控制設備。
2? ?播種
2.1? ?茬口選擇
前茬作物以小麥、大麥、馬鈴薯、豆類、油料等為宜,盡量避免連作,建立合理的輪作倒茬制度。
2.2? ?選地與整地
選擇地勢平坦、耕層深厚、肥力均勻,有利于灌溉的連片地塊。播種前采用機械滅茬、深翻、耙地,結合整地施玉米穩(wěn)定性專用肥。
2.3? ?種子處理
選擇緊湊型耐密植、生育期有效積溫應比當地常年種植常規(guī)品種生育期所需有效積溫高100~150 ℃的品種。選擇籽粒飽滿的種子,曬種1~2 d,然后包衣處理。
2.4? ?播種時期與密度
4月中旬,5~10 cm土層地溫穩(wěn)定在7 ℃以上時進行播種。高水肥地塊種植宜密,低水肥地塊種植宜稀,植株繁茂的品種保苗6.6萬~7.5 萬株/hm2,株型收斂的品種保苗7.5萬~9.0萬株/ hm2。
2.5? ?播種方式
用玉米膜下滴灌專用播種機一次性完成覆膜、播種、施肥、鋪管等各項作業(yè)。播種時要及時檢查下種密度及種肥隔離、大小壟是否符合播種要求,如果不符合,及時調試播種機械。膜幅70 cm,寬窄行種植,毛管配置模式為1管2行,采取40 cm+60 cm行距配置,毛管置于40 cm窄行之間,毛管浸潤2行玉米。膜厚度0.010~0.012 mm。要求地膜貼緊地面,兩邊壓嚴,每隔2~3 m打土腰帶。播后用土封嚴膜孔。
3? ?田間管理
3.1? ? 及時放苗封口
出苗后必須及時放苗,防止因苗孔錯位而造成出苗不齊或燒苗,并用細土或細沙將穴口封嚴,保證地膜保溫、保濕作用,防止幼苗被大風吹斷。
3.2? ?間苗、 定苗
間、定苗采用單株留苗方式,幼苗4~5 片真葉期進行。結合間、定苗拔除雜株、畸形株和病株以及不在種植行的植株,保持田間清潔。
3.3? ? 滴灌
3.3.1? ? 滴灌次數與滴灌定額? ? ?全生育期灌水8~12 次,滴水定額為2 400~3 600 m3/hm2。
3.3.2? ? 滴水時間與滴水量? ? 根據“9812”膜下滴灌水肥一體化滴灌制度和施肥制度,合理安排灌水施肥時間,以便提高水肥利用率。如表1所示,玉米拔節(jié)期(6月上旬至7月上旬)灌頭水,灌水量為灌溉定額的8.3%~12.5%,每8天左右灌水1次,逢干旱年份加灌1~2 次。灌水總量3 450 m3/hm2,相比大水漫灌節(jié)水約40%。
3.4? ?滴灌施肥
玉米需肥量較大,傳統(tǒng)施肥方式養(yǎng)分投入量為N 502.50 kg/hm2、P2O5? 138.00 kg/hm2、K2O 33.75 kg/hm2。滴灌施肥采用“玉米穩(wěn)定性專用肥作基肥+不同配比玉米專用水溶肥作追肥”方式進行。玉米穩(wěn)定性專用肥用作基肥一次性施入。玉米專用水溶肥在不同時期隨灌水追施,具體見表2。
玉米長效緩釋肥作基肥要求深施,一般要求15 cm左右,尤其注意種肥隔離,其間距至少7 cm。
3.5? ?中耕除草
全生育期中耕、除草2~3次。
3.6? ?病蟲害防治
根據病蟲害發(fā)生情況,及時噴施藥劑防治。
3.7? ?設備維護
滴灌前要檢查設備管道各接頭、滴灌帶是否漏水,如有漏水應及時修補;及時檢查、清理過濾器,定期對離心過濾器集沙罐進行排沙清理[8 ]。運行過程中可根據儀表讀數,檢查系統(tǒng)設備是否在設計工況下正常運行[9 ]。
4? ?收獲
4.1? ?地面清理
收獲前應對田間相關設施進行處理,拆除鋪設的灌溉管道。干管、支管需及時沖洗干凈,并妥善保存,以便來年再用。滴灌帶不可重復使用,妥善處理,防止污染。
4.2? ?適時收獲
9月末10月初,當玉米籽粒乳線消失、達到生理成熟時及時收獲。
4.3? ?回收殘膜
收獲后及時清理玉米殘根。針對厚度標準為0.01 mm以上的地膜,選用適宜的廢膜撿拾機進行廢膜回收[10 ],并平整土地。
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