□文/李文卷 張智中 于麗娜 馬莉
棗強(qiáng)縣是農(nóng)業(yè)大縣,也是重要的商品糧、棉、油、菜等生產(chǎn)基地,但同時(shí)也是水資源嚴(yán)重匱乏地區(qū)之一,地下水超采嚴(yán)重。而高效節(jié)水灌溉是節(jié)約農(nóng)業(yè)用水、提高水資源利用率、減少地下水開采的重要措施。為有效解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上存在的大水漫灌問(wèn)題,棗強(qiáng)縣開展了小麥玉米淺埋滴灌節(jié)水技術(shù)試點(diǎn)項(xiàng)目,通過(guò)改進(jìn)灌溉方式,節(jié)約農(nóng)業(yè)用水,提高用水效率,減少地下水開采,助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。
小麥玉米一年兩熟農(nóng)田淺埋滴灌節(jié)水技術(shù)是指小麥玉米一年兩熟的農(nóng)田經(jīng)過(guò)深松和整地,不再保留壟溝和田間畦埂,利用小麥播種機(jī)加掛鋪設(shè)滴灌帶的設(shè)備,每隔一定種植行將滴灌帶埋設(shè)于地表下3~5厘米處,把具有一定壓力的水過(guò)濾后經(jīng)過(guò)各級(jí)輸水管網(wǎng)、滴灌帶,以水滴的形式均勻緩慢滴入作物根部附近土壤的一種節(jié)水灌溉技術(shù)。小麥玉米淺埋滴灌技術(shù)一次性完成播種和鋪設(shè)滴灌帶作業(yè),根據(jù)作物需水情況適時(shí)滴灌,并且結(jié)合作物需肥情況,采用水肥一體化技術(shù)進(jìn)行滴灌和施肥;小麥玉米兩季作物全生育期只鋪一次滴灌帶,待玉米收獲后,利用機(jī)具將滴灌管回收。滴灌可與施用水溶肥結(jié)合,實(shí)現(xiàn)水肥一體化,達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥、省工、增產(chǎn)的效果。
小麥玉米淺埋滴灌系統(tǒng)由水源、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)等環(huán)節(jié)組成,應(yīng)符合GB/T50485《微灌工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中有關(guān)規(guī)定要求。首部樞紐包括過(guò)濾器、施肥裝置、量測(cè)、安全、控制設(shè)備。輸配水管網(wǎng)一般包括干管、支管和滴灌帶。
水源一般為從機(jī)井提取的地下水,其次也可以是河流、渠道、蓄水窖池等,但是水質(zhì)應(yīng)符合GB5084《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》要求。
首部樞紐包括過(guò)濾器、施肥裝置、量測(cè)、安全、控制設(shè)備等。根據(jù)水質(zhì)情況、過(guò)流量等選擇過(guò)濾器,可選用“離心過(guò)濾器+網(wǎng)式過(guò)濾器或者離心過(guò)濾器+疊片過(guò)濾器”的組合方式。施肥裝置可以根據(jù)水溶性肥料和控制面積選擇,一般可選用注入式施肥泵等控量精準(zhǔn)的施肥器。量測(cè)設(shè)備要求選擇阻力損失小、靈敏度高、量程適宜的水表。安全和控制裝備方面要注意在水泵出水口處安裝逆止閥,進(jìn)排氣閥在首部最高處、管道起伏的高處、順坡管道上端閥門的下游、逆止閥的上游等位置。
設(shè)計(jì)輸配水管網(wǎng)要綜合考慮地形、控制方式、管理維護(hù)、成本造價(jià)等因素,科學(xué)設(shè)計(jì)管網(wǎng)系統(tǒng),形成田間布局圖紙。如果田間地勢(shì)有差異,輸配水管道應(yīng)該沿著地勢(shì)較高的位置向較低的位置布設(shè)。另外要根據(jù)水流量、流速等確定干管、支管的直徑和承壓指標(biāo)。
根據(jù)土壤質(zhì)地、種植情況,滴灌帶宜選用聚乙烯PE材質(zhì)的。建議規(guī)格型號(hào)選擇內(nèi)徑16 毫米,壁厚0.2~0.3毫米的內(nèi)鑲貼片滴灌帶。也可選用16毫米的單翼迷宮式滴灌帶。一般出水井含沙量大就用貼片式滴灌帶,可以過(guò)濾水和化肥中的雜質(zhì),出水井含沙量小就用迷宮式滴灌帶,可以降低成本。
在耕層土壤相對(duì)含水量75%左右時(shí)進(jìn)行播種和鋪帶作業(yè),這樣既可以保證底墑充足也有利于覆土掩埋。進(jìn)行播種鋪帶作業(yè)前要精細(xì)整地,將土壤耙碎、耙透、整平、踏實(shí),達(dá)到上松下實(shí)、蓄水保墑的效果,便于鋪設(shè)滴灌帶。為避免玉米播種機(jī)鉤掛滴灌帶、實(shí)現(xiàn)“一鋪兩用”,小麥宜采用“四密一稀”形式機(jī)械條播,4條窄的播種行間距11~13 厘米,1 條寬的播種行間距21~27 厘米。玉米的播種行間距控制在60厘米左右。
小麥播種鋪帶時(shí)要打好基礎(chǔ),播種行和滴灌帶鋪設(shè)要平直,爭(zhēng)取保持在同一平面的直線上。然后設(shè)計(jì)好標(biāo)識(shí)或參照物,例如小麥播種可采用4密1稀或者多密1稀的方式,在玉米播種時(shí)把寬行作為標(biāo)識(shí),便于找到滴灌帶的位置。布置滴灌帶時(shí)每隔60 厘米鋪設(shè)一條滴灌帶,側(cè)翼迷宮滴灌帶鋪設(shè)長(zhǎng)度建議不超過(guò)50米,內(nèi)鑲貼片滴灌帶鋪設(shè)長(zhǎng)度不超過(guò)80米。
小麥足墑播種后,春季肥水管理關(guān)鍵時(shí)期分別為返青期、拔節(jié)期、孕穗期、揚(yáng)花期、灌漿期。全生育期一般需灌溉2~3 次。玉米灌溉一般注重出苗水,從出苗、大喇叭口到楊花、灌漿后期,按照土壤墑情通常灌溉2~3 次,灌漿后期灌溉一次可頂兩次,既有利于玉米適時(shí)晚收增產(chǎn)增效,又可做好冬小麥底墑水。
淺埋滴灌技術(shù)完美地融合了水肥一體化模式,這種模式下施肥原則應(yīng)當(dāng)按照“有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥并重,氮、磷、鉀平衡,配合微肥”的原則,利用水肥一體化少量多次追肥,減少化肥的流失,提高化肥利用率,發(fā)揮淺埋滴灌追肥方便靈活的優(yōu)勢(shì),適當(dāng)減少底肥用量,生長(zhǎng)中期追肥保持相對(duì)穩(wěn)定,后期適當(dāng)補(bǔ)肥,通過(guò)“前控、中促、后補(bǔ)”優(yōu)化養(yǎng)分的供需關(guān)系。一般掌握氮肥用量的35%~40%作底肥,60%~65%做追肥,結(jié)合滴灌隨水分次施入。滴灌施肥時(shí)先開30分鐘沖洗管道再開始施肥,施肥結(jié)束后再?zèng)_洗管道30分鐘。
灌水時(shí)長(zhǎng)可根據(jù)作物的水肥需求規(guī)律、生育階段及作物生長(zhǎng)情況確定每次灌溉的灌水量,然后根據(jù)灌水量計(jì)算灌水時(shí)間。一般滴灌帶中間土壤浸潤(rùn)濕透即可。此時(shí)土壤上表面有地方看上去干燥,但在地表下已經(jīng)濕透。如果地表出現(xiàn)明顯積水,說(shuō)明灌水量過(guò)大。
用于滴灌水肥一體化技術(shù)追施的肥料應(yīng)選水溶性肥料、水溶性好的一般固體肥料或液體肥料。一般固體肥料常溫條件下應(yīng)完全溶于灌溉水、水不溶物含量在0.2%以下。氮肥宜選用尿素,磷肥一般作底肥施用。鉀肥以底施為主,在缺鉀地塊可補(bǔ)追鉀肥,可選擇氯化鉀(白色)、52%含量硫酸鉀、硝酸鉀等。當(dāng)肥料不滿足要求時(shí),應(yīng)預(yù)先進(jìn)行過(guò)濾。肥料選擇時(shí)要考慮灌溉水的硬度與酸堿度,避免產(chǎn)生沉淀。多種肥料混施時(shí)要考慮肥料的相容性、混合后不能產(chǎn)生沉淀。
小麥或者玉米收獲前,可使用機(jī)械將滴灌帶卷起來(lái)。滴灌帶的主管卷起來(lái)后放置在出水口附近,最好是蓋住出水口,防止農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)時(shí)碰壞出水口。玉米收獲后通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械將滴灌帶卷起回收。
小麥玉米淺埋滴灌技術(shù)的應(yīng)用比傳統(tǒng)的大水漫灌具有很好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益。一是節(jié)水。傳統(tǒng)大水漫灌每畝用水60~80立方,而淺埋滴灌畝灌水量在25~30立方,具有顯著的節(jié)水效果;二是省時(shí)。傳統(tǒng)的大水漫灌每畝1.5~2 小時(shí),而淺埋滴灌每畝用時(shí)40~50 分鐘;三是省電。傳統(tǒng)灌溉畝用電費(fèi)約30~40 元,用滴灌畝用電約25~30元。四是省工省力。傳統(tǒng)灌溉一畝地用人工25~35 元,而用淺埋滴灌一人就可以管理1000~2000 畝地。同時(shí)還可以省去通壟溝、改水口、移動(dòng)水管等繁瑣的工序。小麥玉米淺埋滴灌技術(shù)通過(guò)融合水肥一體化還可以達(dá)到降低化肥使用量、降低農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生、降低土壤板結(jié)程度,同時(shí)還可以達(dá)到節(jié)地和增產(chǎn)增收的效果。