旱作节水农业主要技术模式及适应性研究

刘灿华 刘戈

河南省是农业大省，也是水资源相对紧缺的省，全省耕地每667 m2平均水资源占有量约为全国平均水平的1/4。目前，河南省旱地面积281.8万hm2，占耕地总面积的34.5%，水资源短缺已成为影响旱区农业发展的因素之一。在水资源短缺的条件下，“优先利用天然降水、高效利用灌溉水、控制使用地下水”是旱区水资源高效利用的基本原则。近年，“水肥一体化、测墒灌溉、集雨补灌、蓄水保墒、抗旱抗逆”等技术是当前旱作节水农业的主要技术模式，五大技术因地形地貌、种植作物、水源条件、资金投入等各有其适应性。

一、水肥一体化技术

（一）大田粮食作物水肥一体化技术

1.微喷灌水肥一体化技术。该技术配置施肥罐（池）或施肥机、过滤器等设备，在作物行间铺设微喷带，进行灌溉施肥。主管道埋入地下70～120 cm，每隔50～90 cm设置1个出水口。微喷带铺设长度不超过50 m，与作物种植行平行，间隔1.8～2.4 m。

2.滴灌水肥一体化技术。该技术配置施肥池（桶）或施肥机、过滤器、注肥泵等设备，在作物行间铺设滴灌带，进行灌溉施肥。黏土或壤土地块每行作物铺设1条滴灌带，沙土地块每行作物铺设2条滴灌带，铺设长度不超过70 m，与作物种植行平行。滴灌带管径15～20 mm、管壁厚0.4～0.6 mm，出水口间距20～30 cm，流量1～3 L/h。

3.地埋可伸缩喷灌水肥一体化技术。该技术将灌溉主管和支管埋于地表以下80 cm处，可伸缩管道喷头埋于地表下40 cm处。灌溉施肥时，喷头受水压作用可自动伸出地面。灌溉结束后，喷头受水的负压作用可自动缩回地下，也可通过手动方式压回喷头，不影响地面农事作业。

上述3种技术模式适用于地势平坦、水源有保障、电力设施齐备、农田建设条件较好的地区。

4.喷灌机低压微噴灌水肥一体化技术。该技术采用平移式或中心支轴式低压喷灌机，配置混肥池（桶）、注肥泵等设备，进行灌溉施肥。平移式喷灌机对地形要求较高，适合平坦规则的地块使用，可以提高土地利用率。中心支轴式低压喷灌机适应多种地形，有较强的爬坡能力，灌溉均匀度高。该技术模式适用于地势平坦、水源有保障、电力设施齐备、农田建设条件较好、连片面积较大的地区。

（二）露地经济作物微灌水肥一体化技术

该技术主要包括滴灌、膜下滴灌、微喷灌等。一般成行栽培的蔬菜采用滴灌或膜下滴灌水肥一体化技术，叶菜和密植蔬菜采用微喷灌水肥一体化技术，蒸发量大、干旱缺水地区的烟叶、辣椒、瓜果等经济作物采用滴灌或膜下滴灌水肥一体化技术，一年两熟种植区采用地埋可伸缩喷灌水肥一体化技术，配置施肥罐（池）或施肥机、过滤器等设备。以上技术模式适用于地势平坦、水源有保障、电力设施齐备的地区。

（三）果园微灌水肥一体化技术

1.环绕滴灌水肥一体化技术。该技术在集中连片的果树种植区配置施肥罐（池）或施肥机、过滤器、注肥泵等设备，配合水溶肥料采用环绕滴灌的方式进行滴灌施肥。依据果园布局，沿行间布设1条灌溉支管，在距果树树干60～80 cm处，环形铺设1条滴灌带，配置4～6个F补偿式滴头进行滴灌。

2.小管出流或微喷灌水肥一体化技术。该技术在集中连片的果树种植区配置施肥罐（池）或施肥机、过滤器、注肥泵等设备，配合水溶肥料采用小管出流或微喷灌的方式实现水肥一体化管理。沿果树种植方向铺设滴灌支管，安装直径4～8 mm的毛管或微喷头，每棵树铺设1～2条毛管或设立1个微喷头进行灌溉。上述技术模式适用于水源有保障、电力设施齐备的平原或丘陵地区。

（四）设施农业微灌水肥一体化技术

该技术配置施肥罐（池）、施肥机或注肥泵、过滤器等设备，配合水溶肥料采用吊挂微喷或滴灌，实现水肥一体化管理。依据设施大棚布局，每间隔3m在大棚顶端绑挂一条微喷支管，直径25 mm，高度1.8～2.5 m，长度不超过110 m，支管上安装吊挂喷头，出水口间距3 m，工作压力1.5～2.5 Mpa。沿作物种植行方向铺设滴灌带，每行作物铺设1条，长度不超过80 m，滴灌带直径15～20 mm，管壁厚0.4～0.6 mm，出水口间距20～30 cm，工作压力1.5～2.5 Mpa。该技术模式适用于水源有保障、电力设施齐备的地区。

二、蓄水保墒技术

（一）深松耕+保水剂技术

作物秸秆粉碎还田覆盖后，采用动力较强的机械带动铧式犁、无臂犁、深松铲、凿形犁对耕层进行全面或间隔深位松土，大（中）型拖拉机耕深在25～30 cm，小四轮拖拉机耕深在20～25 cm。深松耕后适当耙耱镇压，将保水剂与肥料混匀后底施，或将保水剂与种子混拌后播种。该技术模式适用于平原灌区。

（二）探墒沟播+保水剂技术

作物播种前监测土壤墒情，探测土壤湿润层深度，利用探墒沟播专用机具开沟至湿润层，将种子、肥料、保水剂等一同播入。在播种时，选用带有锯齿圆盘开沟器的播种机，一次性完成灭茬、开沟、起垄、施肥、播种、覆土、镇压等作业，配套选用抗旱品种、施用缓释肥料或保水剂等措施。该技术模式适用于山地丘陵旱区。

（三）少免耕+覆盖保墒技术

采用少免耕技术蓄水保墒，减少水土流失，应用秸秆、生草等进行覆盖，减少水分蒸发。作物成熟收获时，采用联合收割机一次性完成作物收获和秸秆粉碎，粉碎后的秸秆均匀平铺在地表直到麦播前。也可在播种时配套保水剂，与肥料混匀后底施。该技术模式适用于山地丘陵旱区。

三、抗旱抗逆技术

（一）适水种植避旱技术

该技术根据降水特点，合理安排、调整作物种植结构，主动避旱。适当压缩，控制玉米、蔬菜等高耗水作物种植面积，优先选用抗旱品种，发展大豆、高粱、谷子、小杂粮等低耗水作物。该技术模式适用于地下水超采或山地丘陵旱区。

（二）化学调控抗旱技术

播种施肥时，将保水剂与化肥混合均匀一同施入土壤中，提高土壤保水能力，保水剂用量为大田粮食作物3 kg/667m2、经济作物5 kg/667m2。干旱发生时，叶面喷施黄腐酸肥、含锌水溶肥等，调节气孔开度，抑制蒸腾耗水。在产量形成关键时期，喷施磷酸二氢钾、液体肥等促进增产。该技术模式适用于山地丘陵旱区。