冬小麦、夏玉米节水关键技术研究与应用

刘天杰 杨冬晓

摘要：为了解决农业灌溉管理粗放、灌溉水利用效率低等突出问题，通过种植冬小麦和夏玉米，并设立项目区和推广田进行对比，在灌区实行改进传统地面灌溉等集成技术，不仅可以避免传统地面灌溉造成灌溉质量差、浪费水、不均匀等现象，而且增加了经济效益，适合在全灌区范围应用推广。

Abstract： In order to solve the outstanding problems of extensive irrigation management and low efficiency of irrigation water utilization， by planting winter wheat and summer corn， setting up project areas and promoting fields for comparison， and implementing integrated traditional ground irrigation and other integrated technologies in the irrigation area， it can not only avoid the poor quality of irrigation， waste water， unevenness， etc. caused by traditional ground irrigation， but also increase economic benefits， so it is suitable for application in the whole irrigation area.

关键词：农业节水；高效灌溉；用水管理；灌水定额

Key words： agricultural water saving；efficient irrigation；water management；irrigation quota

中图分类号：S275 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）03-0151-03

0 引言

通过对粮食核心区农业灌溉管理粗放、灌溉水利用效率低等突出问题进行研究，从而提出农业高效用水配套技术，包括灌区水资源合理开发利用、输配水系统节水、改进传统地面灌溉、节水抗旱品种选用、纳雨蓄墒耕作与栽培、秸秆覆盖与还田、水肥耦合、田间灌溉过程节水及用水管理节水等技术，构成完整的农业节水技术[1]集成配套体系。鸭河口灌区已成为河南粮食核心区南阳主产区的“大粮仓”，为了应用推广该项集成技术，选取某灌区条件较好的毛庄村1000亩耕地作为项目区，进行了小麦、玉米的节水关键技术[2]应用及推广研究[3]。

1 项目区概况

鸭河口灌区（图1）位于南阳盆地的唐、白河之间，北起伏牛山前岗垅区，南至豫鄂省界，灌区总面积约2428km2，地势北高南低，多年平均温度15℃，平均水面蒸发量1500mm左右，年降雨量804.2mm，年日照时数2000h以上。

项目区位于鸭河口灌区内某干渠以北，海拔高度120m。土壤属砂礓黑土，质地粘重，表土0～20cm为褐色粉质粘土，21～40cm为黄褐色粉質粘土，41～90cm为黄棕色粉质粘土，91cm以下为黑褐色礓瓣重粘土。地下水位3m以下，土壤物理性状见表1。土壤肥力中等，有机质为1.174～1.403%，全氮为0.0715%，碱解氮为87ppm，全氧化钾为2.2%，速效氧化钾为139ppm，全五氧化二磷为0.0964%，速效五氧化二磷为187ppm，土壤养分状况见表2。土壤适宜各种农作物生长。

2 项目区节水关键技术选择与实施

2.1 农业节水关键技术

农业节水技术很多，主要包括工程节水技术、农艺节水技术和管理节水技术三方面。

工程节水技术是通过工程技术避免灌溉水分在输水过程中的损失，主要包括输水配水渠道防渗技术、改进传统地面灌溉技术和喷微灌技术。在我省粮食核心区推广工程节水实用技术主要有：渠道防渗技术、U型混凝土渠道封顶成型滑模新技术、高性能聚氨酯防渗涂料新技术、低压管道输水技术、改进传统地面灌溉技术。

农艺节水技术是指通过农田土壤调控技术和作物生理调控技术节约用水的方法，包括利用耕作覆盖措施和化学制剂调控农田水分状况与蓄水保墒。在我省粮食核心区推广的实用农艺节水技术主要有：选种节水抗旱高产的作物品种、纳雨蓄墒耕作与栽培技术、秸秆覆盖与还田技术、水肥耦合技术等。

管理节水技术主要是通过提高管理水平，采用科学的灌溉方式，以最大限度地满足作物对水分的需求，达到节水的目的，实现区域效益最佳的水分调控管理技术。管理节水技术遍及从作物管理、配水管理到区域间水利和农业生产的各个环节，在农业节水中起着统筹、统管的重要作用。“粮食核心区农业节水关键技术研究与应用”项目提出并推广的实用管理节水技术主要有：灌区井渠水资源高效利用技术、灌区水资源管理信息系统、灌区量水技术、土壤墒情监测技术、作物高效灌溉指标体系、灌区末级渠系管理模式等。

2.2 项目区节水关键技术选择

项目区节水关键技术选择是以先进的实用农艺节水技术和实用管理节水技术为基础，依据作物高效灌溉指标体系，在输水配水渠道防渗技术完成后，通过改进传统地面灌溉技术，到达农作物节水高效的目的。改进传统地面灌溉技术主要为田面土地平整和长宽畦改短窄畦灌溉。田面土地平整有人工或机械平整，常用设备有推土机、铲运机和刮平机等。推广宽畦改窄畦，长畦改短畦，长沟改短沟，畦宽3～5m，畦长60～80m。

作物高效灌溉指标体系根据灌溉模式，充分灌溉时以高产为目标，非充分灌溉时以高水分生产率为目标，适合在灌区应用的冬小麦和夏玉米不同生育阶段合理灌溉下限和灌水定额节水高效灌溉指标体系，分别见表3和表4。实际灌溉时，根据土壤墒情监测结果，参照以下灌溉指标，结合天气预报和苗情长势，相机把握灌溉时间和灌水定额。

2.3 项目区节水技术实施

该地区农民没有作畦的习惯，浇水时往往大水漫灌或沿相邻两户耕地间山沟灌溉，水资源浪费严重，且灌水时间长浇灌不均匀。在选定的1000亩推广田里，我们严格按规格作畦，实行作物畦田化栽培；同时选两块面积20亩左右的田块作为推广观测田进行详细观测记录各种数据，选相近一块22亩不作畦按习惯浇水做对照田、各项数据观测记录同推广田。

示范区粮食作物的轮作模式是小麦、玉米，玉米收后腾茬整地，小麦收后贴茬播种玉米，一年整地一次。推广区在玉米收后开始整地，整地后打埂筑畦，按规格作畦，实行小麦畦田化栽培，以便于精细管理耕作，保证播种深浅一致，浇水均匀，节省用水。畦的大小应因地制宜，水浇条件好的要尽量采用大畦，水浇条件差的可采用小畦，推广宽畦改窄畦，长畦改短畦。畦宽3～5m，畦长60～80m，畦埂0.35m左右。在确定小麦播种行距和畦宽时，要充分考虑农业机械的作业规格要求和下茬玉米直播或套种的需要。

推广观测田和对照田播种后，每月的1日、11日、21日三天进行定点取土查墒，灌水前后加测。详细记录各种农业措施，灌排水量、地下水位、作物生育期、产量及土壤理化性质等内容。

3 项目区农作物栽培要点

3.1 小麦

①因地制宜选用良种：选早熟、矮秆、抗旱、耐肥、抗倒伏等高产品种。

②适时收秋腾茬整地、作畦：按照“秸秆还田必须深耕，旋耕播种必须耙实”的要求，精细整地、按规格作畦。整地时底肥同时施入，适墒尽早深耕25cm以上，耙后土地平整，上虚下实，无明暗坷垃，达到“深、碎、早、透、实、净、平”。

③适期适量匀播：麦田冬前和冬季管理的主要任务是培育壮苗，保证苗全、苗匀，实现安全越冬。小麦出苗后要及时查苗补种、剔稠补稀。分蘖后至越冬前，根据苗情和墒情变化，有针对性地采取中耕、镇压、化控等措施，搞好冬前化除和病虫害防治工作。

④科学应变管理：小麦生育期间，旱涝、冻害、干热风等自然灾害发生频繁，要加强干旱、洪涝、冻害、病虫害等灾害监测预警，加强分类指导，推广“一早四水”技术，树立抗灾夺丰收的思想，制订完善防灾减灾预案。

⑤综合防治病虫草害、防灾抗灾减灾。

⑥测产与适时收获。

3.2 玉米

①选择早熟、矮秆、株型紧凑、高产优质、抗逆性强的优良品种，如先玉335、冠丰3号、明玉2号、晋单51号等。

②化学除草：除草分两次进行，一次在播种后每亩用乙草胺150ml兑水40kg均匀喷洒，进行封闭除草；第二次在生育期内，针对杂草种类不同喷施专用除草剂。

③适时追肥、化控：玉米在9-10片可见叶时，每亩用玉米控旺剂20g兑水30kg喷雾。在喇叭口期或吐丝期，根据苗情和墒情适时追肥，一般亩施复合肥或尿素50kg以上。

④调灌关键水：玉米苗期保持田间持水量60%左右，灌溉关键要做到两点：一是播种时足墒，出全苗；二是玉米大喇叭口期到抽雄后25天这一时期内，若田间持水量不足80%时，要浇好三水，确保穗数和穗粒数，提高灌浆强度。

⑤防治病虫：玉米在拔节期可用多菌灵或三锉酮防治病害；在喇叭口期用吡虫啉、辛硫磷、甲维盐等防治玉米螟等害虫。

⑥测产与适时收获。

4 项目实施效果分析

4.1 灌溉情況

推广区小麦于2013年10月26日、2014年3月20日进行了灌溉，灌水量分别是59 m3/亩、61.8 m3/亩，灌溉定额120.8m3/亩；对照田小麦也同样于10月26日、3月20日进行了灌溉，灌水量分别是64.5m3/亩、66.2m3/亩，灌溉定额130.7m3/亩。观测田畦田规格完整，均两天内浇完，对照田用时三天浇完。玉米生育期间，灌区于2014年7月26日放水，示范田和对照田均于7月28日进行灌溉。两块示范观测田由于畦田规格完整，均在两天内浇灌完成，灌水定额74.2 m3/亩；对照田浇水用时三天，灌水定额80.8 m3/亩。

4.2 投入和效益分析

下面列表对项目区和对照区投入和效益分别进行分析计算。从表5可以看出改进传统地面灌溉技术（即畦田化）比传统灌溉多投入20元/亩。根据两季作物产量效益进行比较（表6），可以看出改进传统地面灌溉技术比传统灌溉多收入76.9元/亩。改进传统地面灌溉技术（即畦田化）比传统灌溉年净收益增加了56.9元/亩、年减少灌水量7.5m3/亩。

4.3 问题与建议

示范田建设过程中存在的主要问题：一是家庭联产承包责任制实行一家一户单独生产，不利于统一种植，统一管理，制约着农业生产规模化、标准化水平的进一步提高；二是基层农技推广体系不健全，特别是乡、村级农技推广网点不完善，缺乏先进农业技术进村入户的长期长效机制，制约着农业科技向现实生产力的转化；三是农民整体文化素质较低（年轻人多外出打工），受传统种植习惯影响较大，不利于先进农业技术的普及和推广应用；四是灌区农业水量严重不足，大部分农田是靠天收田，在自然灾害面前抗逆性差。建议：在今后的农村改革和生产实践中，注重这些问题，进一步加大对农业、农民的支持、补贴力度，增加投资，加强高标准示范攻关田建设，引导带动整体农业生产科技水平进一步提高。

5 结论

灌区农业节水关键技术的应用推广，主要是通过改进传统地面灌溉技术（即农田畦田化栽培），综合利用农艺节水和实用管理节水等集成技术，年节水量16.5m3/亩，年净效益增加58.55元/亩，节约浇地时间近1/3。在灌区大面积推广这项节水集成技术，方法可行，容易掌握，不仅增加农民收入，而且通过田间灌溉节水，在一定程度上可解决灌区的用水矛盾。

参考文献：

[1]白媛媛.关于农田水利灌溉节水措施的探究[J].工程建设与设计，2018（18）：110-111.

[2]张欲铃.建设节水型灌区农业节水关键技术支撑的应用[J].农业科技与信息，2017（07）：101-102.

[3]郭旗.农业水利灌溉模式和节水技术措施的探讨[J].价值工程，2018，37（32）：244-245.