山东省玉米种植用水现状及节水灌溉

丁秀蕾

（沂水县农业农村局，山东沂水 276400）

0 引言

我国是一个严重缺水的国家，在玉米种植中，干旱缺水是导致产量和品质下降的主要原因。山东省全年降水量集中在夏秋两季，其他季节雨水量较少，且容易发生干旱。因此，为了提高全省玉米种植产量和品质，就需要采取节水灌溉的方法，从而确保玉米生长的水分所需，推动农作物经济增长的可持续发展。

1 山东省玉米种植用水现状分析

1.1 降水量不足

山东省属于大陆性季风气候，每年的降水集中在夏季和秋季的6—8月份，其它季节降雨量较少，因此年平均降雨量只有670 mm左右[1]。在玉米生长过程中，玉米生长所需的降水量要求在550 mm左右，虽然山东省的平均降水量足够玉米生长，但是随着我国工业化建设的快速发展，气候变化异常。农户在玉米种植的过程中，经常会出现旱涝不均的情况，降雨量多的时候，容易造成水灾，大量的玉米被浸泡在水中而出现腐烂死亡；降雨量较少的时候，玉米生长又严重缺水，影响到产量。

1.2 地域位置

山东省的内地地形较为复杂，多以山地、丘陵、平原和盆地等地形分布为主，适合种植玉米的平原地区比较少[2]。因此，玉米种植大多位于山地、丘陵等地带，这些地带虽然能种植玉米，但因为地形的原因导致保水能力较差，很容易发生各种干旱问题并影响到玉米的产量。针对山地、丘陵等地区采用传统的灌溉方式，不仅玉米对水分的吸收率不高，同时也很容易造成水资源的浪费。

1.3 资源严重浪费

山东省农村地区的基础设施不够完善，在玉米种植灌溉过程中，虽然部分田间也有灌溉水渠，但是缺乏及时的维修，因此在灌溉过程中，保水能力严重不足，很容易出现蒸发现象。在玉米种植过程中，灌溉用水的使用率只有30%～40%左右，而大部分农户的节约用水意识严重不足，水资源的浪费比较严重[3]。与此同时，在山东省玉米种植过程中，因为地域问题的原因，在灌溉时采用电力抽水的方式进行灌溉，将水资源输送到山地或者丘陵地区，也是造成电力资源严重浪费的一种体现。

2 玉米节水灌溉的优势

2.1 减少灌溉水量

在山东省玉米种植的过程中，采取节水灌溉的方法的优势是减少灌溉水量，通过喷灌、滴灌等不同的节水灌溉方法，可以使土地的水分蒸发速度和程度减少[4]。在节水灌溉中，对管道的供水运用进行控制，可以避免玉米种植过程中出现深层渗水的现象，不仅能够保证水资源被合理地运用，同时也能减少水量的消耗。通过节水灌溉的方式，可以在降雨量较多的夏秋季节收集自然水资源，最大程度减少灌溉的用水量，对降水资源进行充分有效的利用。

2.2 缩短玉米成熟时间

运用节水灌溉技术，能够在一定程度上缩短玉米的成熟时间，这是因为采用节水灌溉技术能够保证水分和肥料方面的获取，因此具有非常良好的优势。在春季时，玉米苗的生长需要一定的水分和肥料，节水灌溉技术可以持续给玉米苗供应所需的水分和肥料，相比于传统玉米种植方法，给玉米的生长提供了完善的生长保障机制，从侧面来看，缩短了玉米的成熟时间。

2.3 降低劳动力消耗

传统的玉米灌溉需要消耗大量的人力和物力资源，需要农户在农田中修建灌溉水渠，才能保证水资源进入农田[5]。同时，农户在灌溉过程中，还需要及时跟进灌溉的区域，并引导水资源的流动方向，给农户造成了极大的劳动力负担。采用节水灌溉的方式，只需要搭建好对应的设备，就可以利用机械化的方式进行节水灌溉，农户只需要根据设备的使用要求，将所需的水分或肥料装入到设备中，启动设备后，设备可自行对农田中的玉米作物进行喷洒灌溉，极大地节约了劳动力。

3 节水灌溉方法

3.1 喷灌

节水灌溉中使用喷灌的方法，其主要原理是借助专业的动力设备，并利用设备的内部压力将水喷洒到空中，实现水资源以水流或者水滴的方式散落在田间而进行灌溉。在玉米种植中使用喷灌的节水灌溉方式，通常需要根据喷灌设备是否可以移动，将喷灌的方式分为固定式、半固定式以及移动式这3种方法。相比于传统的灌溉方式，喷灌可以提高对土地的利用率，这是由于喷灌设备的体积比较小，对田间的空间占用率不足10%，因此可以在田间种植更多的玉米[6]。使用节水灌溉技术时，喷灌借助自动化和机械化的水平对于劳动力的需求并不高，只需要由少部分人做好时间控制就能提高对玉米田地的灌溉效率，减轻了农户的工作压力。针对山东省玉米种植区域而言，无论是山地、丘陵的地区，喷灌的方式都可以使用，喷灌方式对于地形的要求并不高，相比于传统灌溉对山地、丘陵地区而言，效率也高出很多。

3.2 滴灌

节水灌溉中的滴灌方法主要是借助塑料管道的方式输送水分和肥料，通常使用的塑料管道直径约为16 mm，并在这些管道上有对应的孔口或者滴头，这些孔口和滴头与玉米农作物的根部接近，因此能够做到局部灌溉的目的。使用滴灌的方法，是一种非常有效的节水灌溉措施，相比于其它灌溉方式，其用水效率高达95%左右，对于严重缺水的地区，使用滴灌的方法，具有非常良好的效果。但是滴灌的方法，必须具备一定的技术和经济条件，山东省玉米种植采用滴灌的方法，需要根据当地的实际情况选择。由于按照滴灌管道的固定程度，可以将滴灌分为固定式、半固定式以及移动式这3种不同的类型，不同地区使用滴灌方法时，选择不同的类型，虽然滴灌具有非常良好的效果且设备使用简单，但是投入的资金以及用工比较多，所以在选择使用滴灌时，必须要慎重选择。

3.3 膜上灌

在节水灌溉技术中，采用膜畦膜上灌的方法中，通常在畦田覆盖一层薄膜，然后由输水并将过去的地膜旁侧灌水改为膜上流水的方式，按照放苗孔以及专门打在膜上的渗水孔等方式进行渗透，最终满足玉米的需水性而达到节水和增产的目的[7]。对于放苗孔和膜侧旁入渗到玉米的根系中，地膜的水流阻力比较小，同时灌溉水的速度也比较快，深层渗水较少，使得节水效果非常显著。因此，在节水灌溉技术中使用膜上灌溉的方式，以打埂膜上灌的方法，对畦田的宽度要求在70～90 m之间，并将地膜铺在其中，保证1膜种植2行玉米，膜两侧分为20 cm的土埂，确保畦长在80～120 m即可。这种膜上灌的方式不但能够提高水分的综合利用率，也能更好地使农作物吸收土壤中的养分而不容易发生板结。

3.4 渠道防渗

在节水灌溉技术中采用渠道灌溉的方法是当前我国农业灌溉中最为常用的方法之一。我国大部分地区依旧采用传统的渠道灌溉方式，这种灌溉方法的效率较低，玉米等农作物对水分的吸收率也不高，再加上很多地区的渠道建设时间久远，缺乏必要的维修措施，导致在实际渠道灌溉中存在严重的渗漏和蒸发等问题。针对渠道灌溉采用渠道防渗的方式中，使用现代工艺，将混合土、混凝土以及塑料薄膜应用于渠道上，不但可以提高渠道灌溉的防渗性能，还能在渠道原有的基础上，提高灌溉的用水效率，具有非常良好的节水灌溉效果。

3.5 控制分根交替灌溉

在玉米灌溉中，采用分根交替灌溉技术，主要是对根系水平方向上的干湿交替与隔沟交替灌溉。在进行灌溉时，不能使用常用的灌水方式逐次灌溉，而是采取隔1沟灌1沟的方式，等到第2次灌溉时，针对没有灌溉的沟内进行灌溉，所以利用这种交替灌溉的方式，在大田玉米生产中具有非常良好的灌溉效果，具有低投入、高产出的灌溉特点[8]。通常在考虑到一些配套技术服务设施的过程中，在现有的条件下，有可能会导致现有的成本超过常规的灌溉成本，所以在使用分根交替灌溉时，要考虑到对应的技术性服务设备等。

3.6 管道输水

节水灌溉中采取管道输水的方式，能够在水源处安装供水设备，并利用改管道的方式将水源和玉米田之间连接在一起，从而将水源直接输送到田间。利用管道输水的方式，不仅能最大限度地降低灌溉过程中的水分蒸发和渗漏等情况，还能有效提高田间的灌溉效率。但由于输水管道通常埋设在地下，所以输水管道往往不占用土地面积，为了提高输水效率，对灌溉和水量进行有效控制，常用的输水管道材料采用金属管的方式效果最好。

4 开展节水灌溉技术的应用

4.1 加强农户对节水灌溉的维护与管理意识

在玉米种植节水灌溉技术中，通过加强农户的维护意识和管理意识，能有效提高农田水利灌溉渠道系统的维护和管理水平[9]。在在实践和维护中不断增加农户的知识经验，将节水灌溉和农户自身的利益联系在一起，对提高农户的维护与管理意识有着重要的推动意义。山东省在玉米种植用水灌溉技术中，通过制定具体的农业结构调整措施，为农户农业产业化奠定基础的同时，还能够将这些有利条件结合在一起，对激发农户维护农田水利工程的积极性有着重要的推动作用。

4.2 加强对节水灌溉设备的资金投入力度

在玉米节水灌溉技术中，灌溉技术本身具有较高的复杂性和庞大性，需要当地政府部门积极参与其中，才能确保农田水利灌溉系统的有效建立，实现对玉米产量的提升。山东省地方政府部门在对农田水利灌溉技术以及相关渠道的维护和管理中，需做到长期性的资金投入力度，才能保证玉米种植节水灌溉技术工作的正常进展。如果在这个过程中，政府部门的资金有限，还可以采取社会募捐的方式，或者和当地企业合作的方式筹集资金，只有确保资金的到位，才可以有效保证农田水利灌溉渠道系统的维护与管理工作得以正常开展。

4.3 针对玉米种植开展喷、滴水灌溉技术

节水灌溉中的喷洒和滴灌等节水技术，不仅效果好，同时节水效率也比较高，再加上不受地形的限制，因此在玉米种植灌溉技术中，将施肥技术和除草技术融合在一起，具有非常良好的效果[10]。利用喷、滴水灌溉的过程中，通常需要较多的灌溉工具，因此随着玉米种植区域面积的增大，所需的设备也就越多，成本也就越高。山东省在玉米种植过程中，需要考虑到农户的经济问题，必要时，政府部门应该给予相关资金的扶持，才能保证农户在玉米种植时将节水灌溉技术应用其中，从而提高玉米的产量和品质。

4.4 开展地下浸润节水灌溉技术

为了提高玉米种植过程中的节水效率，采用地下浸润节水的灌溉技术时，需要借助人力干预的方式将地下暗管进行开凿。随后使用灌溉的水通过土壤的渗透功能作用在玉米根系，在管道地下浸润节水灌溉时，可以借助竹管、弯管等管径掩埋在玉米种植区域的40～60 cm位置，这些管道之间的距离通常可以按照土壤的性质进行设定。根据玉米种植区域的土壤沙性决定宽窄情况，管道设定为100 m，使用地下浸润节水灌溉技术，可以将防淤堵放在首要位置，管道的深度可以设置为40～50 cm左右，如果出现埋设较浅的情况，很容易压坏管道。当管道的距离在60 cm时，由于管道的直径会因为土壤的不同而发生变化，因此需要将管道直径设置在7～8 cm之间，或者经过深翻玉米地土壤的方式，将管道直径设置在10～12 cm之间。

5 结语

在山东省玉米种植过程中，根据全省实际用水现状，针对性地制定节水灌溉技术方案，从而保证玉米生长所需的水资源。采用现代化的节水灌溉技术，不但能够降低对水资源的浪费，同时又能提高玉米的产量和品质，是当前山东玉米种植节水灌溉的有效措施，对促进玉米种植产量的提升以及实现农业经济的可持续发展有着重要的推动作用。