高效节水农业技术在玉米生产中的应用研究

王新文

（山东省巨野县大谢集镇人民政府，山东 菏泽 274928）

毋庸置疑，农业的稳定发展在增加经济收入和推动社会进步方面有着极其重要的意义。在玉米需求量持续增加的背景下，要想做到增产增收，关键是要对高效节水技术加以应用，由此可见，围绕如何将节水技术用于玉米生产这一课题展开探究很有必要。

1 常规玉米生产在节水方面存在的不足

近年来，越来越多的地区选择种植玉米，希望能够调整种植结构。常规玉米生产模式存在不足，难以确保充分利用水资源，主要体现在以下方面：

1）我国多数地区均选择对玉米进行夏灌，虽然这样做可使土壤湿度得到保证，确保玉米能够从土壤中获取生长所需水分，但极易出现水资源被浪费的情况。在水资源保有量日益减少的背景下，要想使种植玉米的面积得到扩大，关键是要调整灌溉模式，提高水资源利用率。

2）在各地区玉米种植面积持续扩大的情况下，玉米种植所消耗水资源较之前有所增加，为了节约人力资源，多数农户仍然选择沿用传统的浇灌技术，即大水漫灌。该技术的优势主要是投入成本低，但存在的问题十分明显，即大水漫灌极易使土壤出现缺氧的问题，板结盐碱化或类似情况出现的概率较大。进入播种后期，若农户继续采取大水漫灌的方式，将出现灌浇水量超过玉米实际需水量的情况，不仅会导致玉米根部腐烂，还会使其发芽率受到影响[1]。此外，大水漫灌可能带来的问题，还包括土壤养分大量流失，这点同样需要引起重视。

3）玉米种植所面临的问题主要体现在水资源利用效率较低，虽然有大量高效节水技术被提出，但由于相关技术尚未得到全面推广与落实，需水量较大的干旱地区仍然无法达到目标。加之农户对节水技术的理解存在偏差，片面地认为用节水技术替代原有灌溉技术，将使玉米种植成本大幅增加，在种植玉米时，农户通常不会选择主动应用节水技术，导致相关技术的优势难以得到应有的发挥。

2 节水农业技术的应用策略

我国淡水资源总量丰富，占世界水资源总量的6%，位居全球第4位。由于人口基数大，我国人均淡水资源占有率未能达到世界平均水平。此外，我国水资源也呈现出较为明显的地区差异化特征，北方水资源总量少，南方相对丰富。参考《全国农业可持续发展规划（2015—2030年）》可知，截至2020年12月，我国农田灌溉用水总量为3 720亿m³，因此研究节水农业技术势在必行。

2.1 健全节水机制

在按照要求对配套设施进行安装后，有关部门应将工作重心转向如何建设高标准农田方面，通过健全配套设施的方式，达成旱涝保收的目标。例如，引入计提土地出让收益及公共预算等方法，为节水技术的应用提供资金支持。在确保先进技术的支撑作用得到最大程度发挥的基础上，基于节水技术构建网络设施平台，根据农户需求，为其提供相应的技术辅助或优质服务。另外，创新机制同样重要，主要体现在三个方面：一是确保政府部门的引导职能得到充分发挥，使其做到全程参与，事实证明，此举在对节水灌溉所取得效果加以提升方面有重要作用，玉米产量及质量也能够得到不同程度的提高；二是为社会公众提供参与的平台与途径，通过科学调度后备资源、推行定额用水可享受优惠等方法，确保农户可对节水技术所产生的积极影响有更加深刻的体会；三是设置节水基金，为滴灌工程、管理经费提供相应补贴，以每户为基本单位，借助农业合作社之手，对节水设施进行系统且科学的管理，在确保节水灌溉所取得效果得到显著提升的前提下，为玉米产量的增加及质量的提升助力，使农户收入得到有力保障[2]。

2.2 升级灌溉技术

在节水灌溉技术的应用环节，相关人员需要考虑春耕因素，分析每年春耕季节玉米作物的需水量相关问题，对区域内不同玉米种植区的春旱现象和具体原因进行统计，在此基础上充分利用现代化技术手段，以提升灌溉水的利用效率。现代节水技术主要包括三大类型，分别是喷灌技术、滴灌技术与地面灌溉[3]。

要想使玉米种植的节水效率得到显著提升，关键是要优化灌溉技术，引入喷灌或滴灌等方式，确保水资源可得到最大程度节约。结合实验所获得数据可知，传统漫灌技术的蓄水通常需要达到2 000 t/hm²左右，对喷灌及滴灌等节水技术加以应用，可将蓄水减少至1 200 t/hm²。由此可见，升级灌溉技术可显著提升节水效果，种植玉米时，农户应做到以玉米在各生长阶段所具有特性为依据，结合气候变化情况、外界温度及空气湿度，对灌溉模式和时间进行调整，为玉米产量提供有力保障。

与其他灌溉方式比较，滴灌或喷灌能够提升农作物品质，实现增收目标。这里要明确一点，在使用滴灌或喷灌技术手段时，需要对滴头的流道进行调整，并对滴灌水量进行严格控制，积极监控盐分累积等不良问题。目前，滴灌技术被应用在北方干旱缺水地区玉米种植中，并产生了显著的经济效益。与喷灌技术比较，采用滴灌方式对玉米进行灌溉，能够节约灌溉总用水量的40%。在具体应用环节，相关人员可根据农作物的需水情况，对喷灌强度与时长等技术指标进行调整，通过该种方式提高玉米作物水肥利用率。

另外，对浇灌时间进行推迟同样十分重要。一般来说，在玉米进入拔节期时，农户需对其进行首次浇灌，如果将首次浇灌时间调整到玉米抽雄前或是大喇叭后，通常可使夏秋季雨水得到充分利用，不仅能够为玉米提供各生长阶段所需水分，而且能够使灌溉频次得到有效控制，通过科学利用雨水并分配水资源的方式，达到节水的最终目的。

地面灌溉技术在玉米种植灌溉方式的选择中占有主导地位，同时也是我国北方地区应用的最为古老的灌溉手段。以往相关人员多选择通过沟渠或格田，将灌溉水源引入到田间，该种方式使用的设施与设备简单，但疏于管理，极易导致水资源浪费。为践行高效节水农业发展方针，相关人员提出“长沟改小沟，大畦换小畦”的方案，同时增加使用渠道防渗灌溉技术与管道输水灌溉技术。相关节水技术的应用能够有效解决水资源在输送过程中的浪费问题。

为进一步提高节水灌溉效果，相关部门应持续完善田间输水渠道网络体系并增加田间管理，对沟渠、畦田与格田的规格进行必要调整，致力于改善输水灌溉技术方法，通过多种方式提高土地的平整度和精细度，显著提升灌溉效率，确保水资源被玉米作物充分吸收。值得注意的是，地面灌溉技术容易造成表层土壤板结，由此降低水资源利用效率，使得灌水缺乏均匀度。目前，我国已经推广并使用渠道防渗技术，并优化了低压管道技术，通过高效的农业灌溉技术手段，促进节水手段与农业农技有机结合，为农业生产现代化发展作出突出贡献。

2.3 加大宣传力度

要想改善玉米节水效果，大力宣传科学利用水资源需要掌握的知识，同样具有重要作用。调查可知，在灌溉玉米的环节，多数农户都存在浪费水资源的情况，要想解决该问题，关键是要帮助农户树立起正确的用水观念并掌握先进的节水技术，具体做法如下：1）农业部门应将推广先进灌溉方式与设备的工作提上日程，为农户提供相应的技术指导，促使农户尽快转变灌溉理念与方法，从而主动对全膜垄侧、全膜垄沟等先进技术加以应用。2）通过引入规模化种植的方式，替代传统分散种植模式，在此基础上，由相关部门推广节水技术，使节水技术得到广泛应用。事实证明，这样做既能够使灌溉用水得到减少，又可使雨水得到充分汇集和有效利用，节水效果自然可得到保证。除此之外，农业部门的任务还包括帮助农户转变灌溉理念，定期组织农户参与技术培训活动，确保农户正确认知节水灌溉的意义，从而主动改变自身所使用的生产技术，最大幅度提升玉米种植水平。

2.4 其他应用策略

2.4.1 全膜覆盖

浇灌是玉米种植的关键环节，通常需要投入大量的物力、人力与财力。若农户计划采取秋季耕种方式，则可用全面覆盖法替代原有覆盖方法，这样做所产生积极影响可被归纳如下：一是使水资源及其他资源得到最大程度节约；二是降低机械应用频次，对机械作业成本加以控制；三是在延缓土壤所含水分蒸发速度的基础上，通过收集雨水的方式，在恰当时机对玉米进行浇灌，从而实现节水目的。

地膜覆盖的技术优势较为明显，能够促使蒸发的水分在地膜内形成水珠，随后落入到玉米作物根系，确保土壤湿润，并达到减少土壤水分流失的目的。地膜覆盖技术的应用为玉米作物的生长发育提供了良好条件，相关人员可结合地区农作物的生产环境，选择使用地膜覆盖技术。

2.4.2 多样施肥

玉米种植时，农户需要对空气湿度、外界温度及土壤土质进行综合考虑，视情况对切实可行的施肥方式加以确定。对玉米种植而言，要想使各种植环节所取得节水效果达到预期，关键是要调整施肥方法，在增加施肥量的基础上，用一次追肥替代多次追肥，通过将追肥与基肥相结合的方式，在保证施肥效果的前提下，降低施肥难度，确保农户可做到以玉米所处生长阶段为依据，科学控制施肥量并调整施肥频次，为玉米产量与质量提供保证。

2.4.3 土壤深松

土壤深松属于保护性耕作的技术手段，相关人员利用土壤深松机，将玉米作物的土壤深松40 cm，以达到上虚下实的目标。经过土壤深松后，玉米耕作的表面耕作层（15 cm以上）的土壤得到优化。土壤形成了通气与蓄水的鼠道。在下雨时，雨水通过深松的土壤进入鼠道，形成自然的“地下水库”，起到了保水的显著作用。此外，鼠道中的水具有冬暖夏凉的特点，能够为农作物的生长发育创造条件，土壤深松也为农作物抗旱提供了保障[4]。

2.4.4 综合治理

为提升灌溉节水效益，减少水土流失，相关人员可改造坡地，将其改造为水平地，以减少灌溉用水量。针对水平台地，可使用沟垄和穴窝种植，以实现抗旱深种目标。通过沟底或穴内可积蓄雨水，减少雨水地表径流，使玉米种植土壤的蓄水率提升，为其生长提供足量水分[5]。

3 节水技术的效益分析

在对高效节水技术加以应用的背景下，从玉米质量及产量出发，对潜在影响因素进行深入分析不难看出，相关技术所创造效益主要体现在生态和节水方面。

3.1 生态效益

事实证明，高效节水技术既能够使人力成本、机械作业成本得到节约，又能够使土壤内部水分及肥力得到最大限度保留，另外，在固土、保护玉米根茎等方面，相关技术所发挥的作用也十分显著。基于高效节水技术对玉米进行种植，可有效避免地下水被超采的问题出现，在缓解水资源所存在的供需矛盾的基础上，为玉米快速生长提供支持。

3.2 节水效益

笔者所研究高效节水技术，强调对夏秋季充沛的雨水加以利用，随着水资源得到充分利用，灌溉频次自然有所降低。通过研究可知，灌溉次数减少一次，1 hm²面积的玉米地，其所消耗水资源就能够减少1 000 t～2 500 t。除此之外，科学利用节水技术还能够缓解水资源稀缺问题，随着节水技术的高效性得到体现，节水的效果将最大程度接近预期[6]。

4 结论

为确保我国玉米产量及质量得到持续提升，有关人员提出应对玉米种植所涉及农业技术进行优化升级，通过多管齐下的方式，促使玉米种植朝着现代化、机械化的方向前进。在现有种植技术中，最应当引起重视的技术为节水技术，农业部门应联合农户，以节水为前提，通过对节水技术进行大力推广与全面应用的方式，为玉米种植相关工作的有序开展助力。