节水型玉米全程机械化技术的创建与示范推广

□文/籍俊杰 李谦 张峰

河北省是农业种植大省，2020年玉米种植面积达5065万亩（聚种购）。但是河北省也是水资源严重匮乏的省份，水资源仅占我国水资源平均水平的15%左右。节约用水一直是我省农业健康持续发展急需解决的问题之一。特别是在我省小麦玉米两熟区，夏玉米播种季节环境气温高、土壤墒情差、降雨量偏少，时常出现“卡脖旱”现象，造成玉米的缺苗断垄、出苗不整齐现象时常发生，严重影响夏玉米的高产稳产。而目前玉米的传统灌溉方式主要以畦灌为主，耗水量大、生产效率低、劳动强度大、人工费用高。另外，在我省小麦玉米两熟区，由于年积温偏少，春玉米种植需要在小麦收获后快速进行灌溉，以保证玉米早浇水早出苗，为玉米高产提供条件。

基于此，河北省农林科学院粮油作物研究所在省玉米产业体系等项目的支持下，从2014 年开始，开展了节水高效型玉米全程机械化技术的研究，制定了河北省地方标准“冬小麦夏玉米全程机械化技术规程”，研制开发了“玉米淸垄免耕播种机”、“玉米对行淋灌机”、“大型平移淋灌机” 等节水关键设备。不仅解决了玉米用工多、浇地难、浇水慢的问题，更重要的是实现了田间均匀灌溉、小定额灌溉，提高了水资源的利用率，并同时实现了水肥一体化作业，解决了农业规模化生产的灌溉难题。

结合农机智能化、信息化技术和北斗导航技术，在玉米淸垄免耕播种作业的基础上，利用玉米对行淋灌机，可实现玉米对垄灌溉。利用三分之一的水，只浇三分之一的地，确保玉米出全苗，实现玉米苗期节水60% 以上，并且灌溉速度提高一倍多。玉米对行淋灌技术的应用为保障我省农业的可持续发展提供了有力的技术支撑。

高效节水型夏玉米全程机械化技术模式设计与构建

玉米高效节水全程机械化技术，是针对我省存在农业水资源严重匮乏、玉米灌溉环节用工多、时间长，急需节水型灌溉技术和设备的情况下进行专门研发设计的。设计目标是在农业节水的前提条件下，同时实现玉米播种、灌溉、追肥、植保等环节全程机械化作业。构建小麦玉米两熟区玉米生产“耕、种、管、收”主要生产环节高效节水型夏玉米全程机械化技术模式。其主要技术特点如下：

实现麦茬地玉米淸垄、免耕、高精度等行距施肥播种。充分考虑两熟区麦茬地麦茬高低不一、小麦秸秆量大、堆积无规律现状，针对玉米成行种植的特点，研究设计的播种机可以先进行小麦秸秆、根茬的条带粉碎，并把部分秸秆抛洒在苗带两侧，形成干净的播种苗带——清垄，然后进行侧深精量施肥，再进行精密播种、覆土、镇压作业。由于玉米苗带土壤中秸秆含量极少，可确保玉米种子播在土壤中而不是秸秆中，并进行适当压实，实现玉米的高质量施肥播种。再利用高精度北斗导航的拖拉机牵引，实现300 米长度误差不超过3 公分，保证玉米播种机播种的行距一致。

实现玉米对行淋灌。淋灌是模拟自然降雨而创新研制的一种新型农业灌溉技术。主要特点是移动式、多喷头、低压力灌溉，水滴适中、淋洒作物根部、能耗小、灌溉均匀、水蒸发漂移少、对农作物打击力度小。具有高效率、省水、省工、省地、增产和地形适应性强等优点，是一种适合机械化作业的先进灌溉技术。

对行淋灌就是在玉米免耕播种后，利用玉米对行淋灌机，实现对玉米苗带进行精准、局部对靶淋灌。淋灌设备只对玉米播种形成的苗带小沟进行局部淋洒，淋洒宽度在15公分左右。在同等灌溉强度下可节约灌溉水70%左右。

2018 年12 月，河北省质量技术检验院技术专家在河北省石家庄市深泽县，对“智能对行淋灌机”的节水技术性能进行现场性能检测。该机的节水性能指标高于国家标准，其灌溉纵向和横向均匀度达到了90% 以上。由河北农大、河北省半干旱中心等有关专家对“智能对行淋灌机”进行了技术评价。专家组认为该“淋灌机可实现定时定量灌溉，较常规灌溉对比，年亩节水达33.76%，年亩节地5.28%。”；“在玉米等宽行种植作物灌溉中，对行淋灌技术相比常规淋灌节水达到30%以上”。

技术模式的示范推广

从2016 年开始，河北省玉米体系全程机械化岗位团队，充分发挥依托单位河北省农林科学院粮油作物研究所农业节水技术和农机农艺融合技术研究的优势，建立了规模化种植模式下的小麦、玉米全程机械化技术模式。重点研究节水模式下的全程机械化技术及装备，先后建立了多种全程机械化技术模式，筛选、研发了20 余种实用农业机械。发明了适合黄淮海地区麦茬地播种的玉米清垄免耕精播机、对行淋灌机和高地隙田间管理动力平台等关键设备，创新提出了农作物新型节水灌溉方法--淋灌技术，解决了全程机械化技术的瓶颈环节。试验数据表明，玉米清垄免耕精播机进行麦茬地玉米播种作业可使玉米增产10%以上，淋灌机进行灌溉作业可节水30%以上。

在此基础上，2018年又研发成功了一种更加节水的玉米机械化栽培新模式—在北斗导航技术支撑下的玉米清垄播种+对行灌溉技术。该技术通过北斗导航、播前清垄、侧深施肥、精密播种、适时镇压和对行淋灌等作业环节的技术创新，使麦茬地玉米免耕播种作业质量好、作业效率高、节水效果明显。保证了我省小麦玉米两熟种植区麦茬地的玉米种植及时快速播种、节水、抗旱、保全苗，为促进我省的玉米生产健康发展提供了技术保障。

该项技术作为农业部、河北省全程机械化项目县建设的主推技术已在河北省50多个县市和山东、安徽、河南、内蒙、新疆和东北三省等省市进行了推广、应用，应用面积达50万亩。

该项技术的应用不仅能降低农民的劳动强度，提高农业生产效率，提高水肥药利用率，实现节水、节肥、减药的效果，每亩年均还可节支增收300元左右。社会、生态和经济效益显著。

2020 年“高效节水型夏玉米全程机械化技术”—列入河北省2020年农业主导品种、主推技术和绿色技术模式。

2019 年3 月21 日《人民日报》对玉米对行淋灌技术进行了报道：19日，河北邯郸磁县南营村，卷盘平移式对行淋灌机在麦田里作业，当地发展智慧农业，生产效率和农产品质量大大提高。2019年3月22日，中央电视台第二频道也对河北省农业生产全程机械化技术及其应用进行了重点报道。对该项技术的推广起到了巨大的推进作用。