旱地玉米少耕穴灌聚肥节水技术应用效果简析

刘宁莉，石文廷，张 锐

（1.山西省土壤肥料工作站，山西太原030001；2.大同市农业局，山西大同037005）

少耕穴灌聚肥节水技术是将少耕免耕的保护性耕作技术[1]、穴灌保苗的抗旱播种技术、开穴集流的集雨技术、保温增墒的地膜覆盖技术、光热资源高效利用的稀穴密植技术、测土配方施肥技术等融为一体，以集开穴、灌水、施肥、播种、覆膜的多功能播种机为载体，确保春播作物出苗，增强作物幼苗抗逆性，大幅度提高旱地产量，且投资少、见效快、效益高、易为农民接受的多功效的技术体系[2]。该项技术适宜于年降水量为250～500mm的干旱半干旱地区的稀植作物中推广应用。2006—2010年，在山西大同、朔州、忻州、太原、吕梁5市应用该技术，取得了显著的经济、社会、生态效益。

1 技术要点

1.1 主体技术

1.1.1 少耕免耕 第1年玉米秋收后，用配套秸秆粉碎机粉碎秸秆后，原地留茬小于10 cm，不进行任何耕作处理。第2年春播前沿种植带撒施有机肥，然后用旋耕施肥机沿种植带旋耕，同时将有机肥和作底肥用的配方肥施入土中。

1.1.2 开穴灌水 根据玉米的种植密度沿种植带开穴，穴直径30 cm左右，穴深5～8 cm，每穴灌水1.5～2.5 kg。

1.1.3 集中施肥 根据不同地区的配方施肥方案，在穴中集中施用种肥。

1.1.4 合理密植 实行宽窄行种植，大行距110～130 cm，小行距30 cm，穴距70 cm；每公顷开穴12 000～13 500个，在穴内集中种植（穴内株距30 cm），每穴4株，每公顷48 000～54 000株。

1.1.5 地膜覆盖 播后沿种植带在灌水穴上铺膜（压实压紧，防止大风吹膜），以减少灌水的蒸发和耕后表土的风蚀，提高作物苗期发芽的土壤温度，促进作物的出苗与壮苗。

1.1.6 田间管理 据田间杂草和作物生长情况喷施除草剂或人工除草，并在苗期喷施叶面肥。

1.1.7 收获 成熟后及时收获，用配套粉碎机粉碎秸秆后，原地留茬小于10 cm，来年春季倒行种植，继续实施该技术，操作方法同上。

1.2 配套技术

1.2.1 测土配方施肥技术 前茬作物收获后，根据地形及土壤类型，每3.3～6.7 hm2取1个土样，测定土壤有机质、有效磷、速效钾，依据化验结果，确定不同区域的配方施肥方案（表1）。

表1 旱地玉米少耕穴灌聚肥节水技术配方施肥方案

1.2.2 抗旱良种应用技术[4]根据气候条件、土壤肥力状况、产量水平、种植制度，因地制宜选用抗旱、抗寒、高产的优良品种。雁北盆地区宜选用晋单24号、农大62；雁北丘陵区宜选用早丹4号；太行山区宜选用晋玉811、强盛48号、晋单55号；吕梁山区宜选用晋单32号和沪单4号。

1.2.3 病虫害防治技术[5]在播种时，玉米每公顷施神农丹颗粒剂22.5 kg，以防治红蜘蛛。结合种子包衣，用22%的立克莠湿拌剂拌种防治丝黑穗和瘤黑粉病；苗期用50%甲胺磷乳油与沙土按1∶1 000的比例制成毒土，每公顷用300 kg，顺垄撒于幼苗根际附近防治地老虎。

2 效果分析

2.1 增产增收效果分析

2.1.1 不同区域增产增收效果 雁北盆地区[6]：该区涉及大同、天镇、阳高3县，5 a累计推广面积4.33万hm2。据90个观察点统计，平均每公顷产玉米6 156 kg、增产1 527 kg，增产率33%，总增产6 611.9万kg。每公顷可增纯收益2 742元，总经济效益7 456.4万元。雁北丘陵区[6]：该区涉及浑源、灵丘、广灵、右玉4个县，5 a累计推广面积2.39万hm2。据81个观察点统计，平均每公顷产玉米 5 926.5 kg、增产 1 410 kg，增产率 31.2%，总增产3 369.9万kg。每公顷可增纯收益2 532元，总经济效益1 795.3万元。太行山土石山区：该区涉及五台县和阳曲县，5 a累计推广面积0.63万hm2。据33个观察点产量统计，平均每公顷产玉米7138.5 kg、增产1071 kg，增产率17.6%，总增产674.1万kg。每公顷可增纯收益1 923元，总经济效益759.1万元。吕梁山丘陵区：该区涉及临县，5 a累计推广面积0.24万hm2。据10个观察点统计，平均每公顷产玉米6 591 kg、增产898.5 kg，增产率15.8%，总增产215.6万kg。每公顷可增纯收益1 527元，总经济效益244万元。

结果表明，不同区域的增产增收效果大小为：雁北盆地区＞雁北丘陵区＞太行山土石山区＞吕梁山丘陵区（表2）。

表2 不同区域推广情况及效益分析

2.1.2 不同种植模式的增产增收效果 大同县良种场2006—2008年6个点的试验表明，旱地玉米少耕穴灌聚肥节水技术比常规漫灌地膜覆盖技术每公顷增产701.1 kg，增产率为10.9%；比常规漫灌露地种植每公顷增产2 022.75 kg，增产率为39.4%；比旱地地膜覆盖种植每公顷增产2 775.6 kg，增产率为63.4%；比旱地露地种植每公顷增产3 632.4 kg，增产率为103.2%（表3）。

表3 不同种植模式的增产效果分析

2.2 降水利用效率[7]效果分析

推广结果表明，试验区每毫米降水可生产玉米20.55 kg/hm2，比常规地膜覆盖种植增加3.6 kg/hm2，增幅达21.2%，可增加产值6.6元。

2.2.1 雁北区域 该区域包括大同、朔州2个市，2006—2010年玉米生育期年平均降水290mm。常规地膜覆盖区平均每公顷产玉米4 464 kg，每公顷每毫米降水可生产玉米15.45 kg；少耕穴灌聚肥节水技术区平均每公顷产玉米5 980.5 kg，每公顷每毫米降水可生产玉米20.55 kg，比常规地膜覆盖种植增加5.1 kg，可增加产值9.3元。

2.2.2 太行山区域 该区域包括忻州、太原2个市，2006—2010年玉米生育期平均降水321mm。常规地膜覆盖区平均每公顷产玉米6 067.5 kg，每公顷每毫米降水可生产玉米18.9 kg；少耕穴灌聚肥节水技术区平均每公顷产玉米7 138.5 kg，每公顷每毫米降水可生产玉米22.2 kg，比常规地膜覆盖种植增加3.3 kg，可增加产值6.15元。

2.2.3 吕梁山区域 该区以吕梁市为主，2006—2010年玉米生育期平均降水345mm，同期常规地膜覆盖种植区平均每公顷产玉米5 692.5 kg，每公顷每毫米降水可生产玉米16.5 kg；少耕穴灌聚肥节水技术区平均每公顷产玉米6 591 kg，每公顷每毫米降水可生产玉米19.05 kg，比常规地膜覆盖种植增加2.55 kg，可增加产值4.8元。

自然降水利用效率（每公顷每毫米粮食生产量）：太行山区域＞雁北区域＞吕梁山区域；每公顷每毫米降水新增粮食生产量：雁北区域＞太行山区域＞吕梁山区域。

2.3 增墒保墒与节肥效果分析

2.3.1 增墒保墒效果分析 土壤水分是影响旱地玉米生长的关键因素，少耕穴灌聚肥覆膜节水技术就是解决干旱地区因土壤墒情不足或降雨稀少的一项有效技术手段。由于少耕穴灌聚肥节水技术的保墒、集水作用，可有效提高作物生长期间的土壤含水量，为提高产量奠定基础。据5 a累计163个土壤墒情监测点[8]统计，播种后15 d，试验区土壤含水量平均9.75%，常规地膜覆盖种植区土壤含水量平均8.41%，常规露地种植区土壤含水量平均6.80%。试验区比常规露地种植区增加2.95百分点，比常规地膜覆盖种植区增加1.34百分点。从播种到抽雄期，试验区土壤含水量平均8.29%，常规地膜种植区土壤含水量平均7.26%，常规露地种植土壤含水量平均6.04%，试验区比常规地膜覆盖区高1.03百分点，比常规露种植区高2.25百分点（表4）。

表4 试验区5 a田间试验土壤含水量汇总 %

2.3.2 节肥效果分析 少耕穴灌聚肥节水技术对农田实行少耕或免耕，减少了对土壤的扰动，秸秆还田能增加土壤氮、磷特别是可溶性钾的含量，促进土壤有机质的形成[9]。采取测土配方、改底肥全面施为集中在播种带施、改种肥条施为集中穴施的方式，有效提高了肥料利用率。调查结果表明，少耕穴灌聚肥节水技术种植的化肥利用率比常规地膜覆盖种植可提高10百分点，每公顷可节肥（纯养分）37.5 kg、节约肥料投入150元。

3 结论

多年的实践证明，旱地玉米应用少耕穴灌聚肥节水种植技术比常规地膜覆盖每公顷平均增产1 432.5 kg，增幅达30.2%；不同地区旱地玉米每公顷平均增收2 181.5元；每毫米降水生产玉米20.55 kg/hm2，比常规地膜覆盖种植增加了3.6 kg/hm2；实施少耕穴灌聚肥节水技术的田块，作物生长期间的土壤含水量比常规地膜覆盖区高1.03百分点，比常规露地种植区高2.25百分点；肥料利用率比常规地膜覆盖种植提高10百分点，每公顷可节肥（纯养分）37.5 kg。

综上所述，少耕穴灌聚肥节水种植技术有效地解决了春播作物出苗难的问题，为全面提升旱地农业生产水平开辟了新途径。山西省现有耕地405.58万hm2[5]，其中旱地面积达381.6万hm2[10]，无灌溉条件的旱地280.13万hm2，占总耕地面积的69%以上，如果全省20%的旱地应用此项技术，平均每公顷增产粮食以900 kg计，年总增产粮食5亿kg。因此，该技术具有十分广阔的应用前景，对确保山西省粮食安全意义重大。

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