小麦、玉米水肥一体化节水技术研究与示范

肖荣彬，刘素花，钱建农，宋玉梅

（邢台市农业局，邢台 131300）

随着工农业的快速发展，对水的需求量越来越大，由于地上水源得不到有效补充，人们不得不加大对地下水的超量开采，致使目前邢台市许多河道断流，地下水位以每年1m多的速度下降，水源短缺的问题已经成为经济社会发展的重要制约因素。由于全市农业灌溉用水90%靠开采地下水来实现，且农业用水量占到全市总用水量的70%，所以节水应该首先从农业节水抓起。为此，从2010年开始，与国家半干旱农业工程技术研究中心合作，在任县东马河桥村搞了8hm2小麦玉米微灌水肥一体化节水技术研究与示范，采用微喷、滴灌两种模式进行，结果表明微喷模式更适合推广，因此，重点介绍微喷模式。

1 示范模式

1.1 微喷原理

微喷水肥一体化技术是通过地面的节水设施，把可溶性氮、磷、钾等复合肥倒入施肥装置，根据作物生长发育不同时期的水肥要求，使肥料随微喷水带一起施入田间，也可根据作物病虫害发生情况，加入所需防治药剂，达到水肥药一体化使用的目的。微喷设施主要包括首部 （含施肥罐、过滤装置）、田间主管道和分管道。田间微喷分管道间距2.4m，每条分管道上每隔30cm有一组喷水口，每一组喷水口有5个间距2cm的针状小孔，作业时通过水压将水肥混合液通过小孔喷射出来，水雾喷射高度略高于小麦株高。

1.2 水量控制

根据作物需水、需肥规律，设定浇水额定量，将肥料分次加入施肥罐，当水表指示针显示值达到额定水量时停止浇水。

1.3 资金投入

首部和主管道投资450元/667m2，可利用周期为10年以上，田间微喷分管道投资120元/667m2，可利用周期为2～3年， 每年折合投入85～105元/667m2。

2 技术方案

在示范过程中，根据小麦、玉米整个生育期的需水、需肥特点，确定合理的灌水时间、灌水量以及配肥种类和施肥量，通过在实践中不断摸索完善，采用以下的灌水、施肥方案 （表1、2）。

3 试验效果

3.1 节水节肥

微喷属全管道输水和局部微量灌溉，使水分渗漏和损失降到最低，同时将肥料加入施肥系统，水肥结合，养分直接均匀地施入作物根际，可实现小范围局部控制，大大提高水肥利用率，减少化肥施用量。两年来试验示范结果表明微喷水肥一体化技术节水、节肥效果明显，传统灌溉方式小麦全生育期灌溉用水一般需200m3，采用微喷需110m3，节水90m3；肥料利用率可提高20%左右。玉米生育期和雨季同期，需水量较少，一般传统灌水需100m3，采用微喷需65m3，节水35m3，节水效果虽没有小麦明显，但可以解决玉米植株高大分次施肥困难的问题。

3.2 节约土地

微喷田内可免去畦梗占地，土地利用率可提高5%左右，同时可提高机收作业质量，减少收获损失。

3.3 节约能源

由于节省了浇水，也就节约了用于提水的电能，一般可节电50%左右，全年每667m2节电45度左右。

3.4 节约用工

采用微喷水肥一体化技术，浇水时间由原来的平均每667m22.5小时左右减少到40分钟，首先是大大缩短了灌溉时间，其次还可在其他多个田间管理环节上减少用工，总体上节约用工30%以上，同时还可减轻劳动强度、降低生产成本，利于劳动力转移，增加农民收入。

3.5 保护耕层

传统灌溉采用的漫灌方式灌水量较大，使土壤受到较多的冲刷、压实和侵蚀，导致土壤板结，土壤结构受到一定的破坏。微喷系统使水份微量灌溉，水分缓慢均匀地渗入土壤，对土壤结构起到保护作用，并形成适宜的水、肥、气、热田间小环境，有利于作物生长。

3.6 增加产量

示范测产结果表明，全年每667m2增产粮食175kg，其中小麦平均每667m2增产75kg左右，玉米平均每667m2增产100kg左右。

3.7 降低污染

由于微喷专用肥的速溶性和分次少量使用，以及按作物生长发育规律及时供给的突出特点，肥料利用率大大提高，减少化肥用量，节约了能源，减少了对空气、土壤和地下水的污染。

4 存在问题

4.1 认识程度不一

微喷技术是一项先进的新型农业实用技术，一次性投资较大，部分农民没有认识到当前水资源匮乏的严重性，对它的增产作用也认识不足，因此采用此项技术的积极性受到一定的影响。

4.2 统一规划有难度

一套微喷系统可同时灌溉4hm2地，控制的面积越多，经济效益就越高，少数农户的安装不能发挥微灌设施应有的效能，只有联户联片安装才能发挥增产增收的作用。

总之，这项技术已被农民认可和接受，特别是一些种粮大户更是十分迫切需要这一技术，他们评价这项技术是不但增产显著，每667m2增产150～200kg粮食非常容易，而且省工、省事，浇地时不用在地里死死看守了，只要水龙头一拧，水就到了田间，一浇就是十几亩、几十亩，大大减少了田间劳动强度，即便是个别管子坏了（主要是机械损伤和田鼠啃咬），换成一段新的就可以了，简单易行。专家认为小麦、玉米节水一体化技术是先进的，生产是可行的，效益是可观的，只要政府加强引导和支持，该项技术会有很好的推广前景。