玉米大豆套种水肥一体化滴灌技术要点探讨

房利 荣维岩

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.04.002

滴灌是以管道输水和滴头喷洒为手段，在一定时间内，将水和肥料、农药等养分一次或分次输送到作物根系生长区的灌溉施肥方式。滴灌技术是一种新型的节水、节肥、节药技术，也是当前最先进的水肥一体化灌溉技术。目前，我国滴灌技术的推广应用范围已从北方干旱地区扩展到南方水田、旱地及蔬菜等多种作物。

一、玉米大豆套种水肥一体化滴灌技术的必要性

滴灌技术是一项具有现代农业高科技含量的先进农业技术，它是通过管道供水和滴头喷洒，使水和肥料同步输送到作物根系生长区的灌溉施肥方式，其可节约用水，减少对地下水资源的浪费；能实现作物对水分和养分的即时需求，避免传统灌溉施肥造成的作物根系生长区积水，从而使作物根系呼吸旺盛，增强了作物抗旱、抗寒能力；能根据土壤肥力状况适时适量地补充养分；能根据作物需求适时适量地调控水肥；具有显著的增产效果。据测定：在正常种植条件下，采用滴灌技术比常规种植模式亩增产100～200公斤。同时滴灌技术还可减少病虫害发生和杂草危害，减少农药使用量，减轻土壤污染。

1、提高产量，改善品质

据资料显示，滴灌可使玉米增产30%～50%，大豆增产20%左右。根据山东省农科院在当地种植不同品种试验表明：在玉米大豆套种模式下，采用滴灌技术可使玉米平均增产30%～50%，大豆平均增产20%以上，且土壤理化性状改善明显，产量提高幅度较大。据测算：玉米每增加1公斤产量，需投入肥料（尿素）0.47～0.53公斤，而采用滴灌技术每亩只需施尿素0.35～0.4公斤（实际操作中根据不同作物施用不同肥料）。玉米平均单产由原来的20吨/亩增加到现在的30吨/亩；大豆平均单产由原来的10吨/亩增加到现在的15吨/亩。同时，滴灌技术还能改善玉米和大豆的品质。

2、节约用水，减少成本

滴灌技术可根据土壤的性质、水分含量和作物的需水规律，通过安装在管道上的滴头，均匀、精确地将水和肥料注入作物根系生长区，做到适时适量灌溉，充分发挥灌溉水的利用率滴灌可将田间水分和养分分布均匀，减少土壤蒸发，提高水分利用率。同时可根据土壤墒情，在作物需水关键期灌水或不灌水，最大限度地满足作物的需水要求。由于滴灌系统是有节制地将水和肥料一起进入作物根系生长区，可以有效地减少养分和水分的无效消耗。据测算，采用滴灌技术比传统灌溉方式可减少灌溉用水70%～80%。根据我国现行灌溉制度计算，采用滴灌技术每亩可节约用水60立方米～70立方米。同时还可减少由漫灌造成的土壤板结和板结层下土壤水分的散失。

二、 玉米大豆套种的优势

玉米与大豆的套种方式能充分利用空间和光照，提高光能利用率，从而增加单位面积产量。同时，大豆套种玉米有助于减少田间郁闭程度，有利于通风透光。由于大豆对温度要求不高，因此适宜生长在年平均气温较高的地区。此外，玉米套种大豆可以使玉米与大豆错开播种期，使玉米早出苗、早发苗、早拔节，这有利于减轻“倒春寒”对玉米产量的影响。

大豆套种玉米可以改善土壤结构和提高土壤肥力。土壤的团粒结构有利于根系的呼吸和养分吸收。通过大豆与玉米的套种，可以提高土壤肥力，增加有机质含量。同时，这种方式还能有效地避免玉米螟和蚜虫的危害。玉米螟和蚜虫的危害都可能导致虫口密度增大，分别减产10%～20%和20%～30%。总体来说，这种方式可以增加1/3～1/2的产量。

此外，大豆套种玉米还可以提高田间湿度，增强抗旱能力。特别是在多雨地区（尤其是低洼地块）的玉米生长后期遇到干旱时，采用大豆套种玉米的田块往往不会因干旱而造成减产甚至绝收。在种植相同品种的情况下，大豆套种玉米可以提前10～15天成熟。如果用同一品种的种子套种在同一块地上时，要考虑到在成熟时二者所处的时期不同，提前成熟有利于延缓植株衰老速度、延长植株生命周期、提高植株抗倒伏能力、提高果实品质和商品性以及实现高产高效等目的。

三、玉米大豆套种水肥一体化滴灌技术要点

1、滴灌前管理

（1）土地准备。种植地块要求土壤质地均匀、土壤肥沃、土层深厚，有机质含量在1%以上。如果是新打的地块，一定要进行前茬作物的处理，防止地下害虫及杂草的危害。一般使用机械整地或人工整地，做到地平土碎、平整，无大土块和高秆作物。

（2） 精细整地。播种前要进行精细整地，使土壤达到上虚下实、地面平整、上松下实的要求。根据不同地区和土壤类型，采用不同的整地方法，如翻耕、深耕、旋耕、耙耱等，要求耕层深度达到30厘米以上。

（3） 科学播种。玉米播种前要精细整地，深度要求达到25～30厘米，做到地平土碎、地面光平；玉米出苗前要进行镇压，提高土壤的保墒能力。大豆播种前要精细整地，深度要求达到20厘米以上；大豆出苗后要进行镇压，达到播种深度和种子与土壤密接好；大豆出苗后及时铲趟2次，保证土壤疏松细碎。

（4） 合理施肥。在玉米大喇叭口期每亩施尿素15公斤左右；在大豆大喇叭口期每亩施尿素15公斤左右；在大豆鼓粒期每亩施尿素20公斤左右。施肥方法可以采用穴施或条施的方式进行，每穴1～2勺或每条10～15厘米宽的沟灌施肥；施肥后要盖土镇压。氮肥可以采用穴施或条施的方式进行施肥；磷肥和钾肥一般采用穴施或条施的方式进行施肥。

（5） 适时播种。根据当地气象预报和土壤墒情及时播种。土壤墒情差的地块可适当早播；墒情好的地块可适当推迟播种时间，最晚不能超过4月15日。

（6） 保苗护苗。在玉米大喇叭口期和大豆鼓粒期及时进行中耕培土，封垄前结合中耕培土进行浇水1次；滴灌带覆盖作物不能在膜上打孔浇小水和积水；同时做好田间病虫草害的防治工作。

2、用水管理

（1）灌水時间。滴灌带供水不均匀，应根据滴头流量和滴入时间进行灌水。一般要求先灌水后施肥，每次灌水从滴头开始，滴头流量均匀、连续地滴入10～15分钟，在一定的时间内使作物吸收到充足的水分，待作物充分吸收水分后再进行施肥。如果在施肥前先灌水，则应采用较大流量的管道系统和滴灌系统；如果先施肥再灌水，则应采用较小流量的管道系统和滴灌系统。同时还应考虑土壤质地和作物长势等因素。通常在干旱季节，要避免将水一次性全部注入滴头，以免发生滴头堵塞。

（2）灌溉制度。一般根据作物的需水规律和土壤水分状况，确定适宜的灌水定额和灌溉制度。滴灌一般采用小流量、间歇式灌溉制度。一般在播种至出苗阶段，以保证种子与土壤充分接触；出苗后至拔节期，以促进根系生长；大喇叭口至抽穗前是作物需水临界期，也是需水最多的时期，要保证根系发育所需水分和养分；抽穗以后进入生殖生长阶段，主要是干物质生产，要保证籽粒饱满；灌浆期至成熟期，是作物需水最多时期。因此，滴灌制度应根据不同的作物、不同的土壤质地、不同的灌水定额和灌溉制度等进行灵活设计。

（3）施肥原则。滴灌施肥一般采取少量多次的原则，施肥要坚持少量多次的原则。一般在作物需水临界期之前进行少量多次施肥；在作物需水临界期后则应进行大量施肥。滴灌施肥应在田间条件允许的情况下尽可能地减少施肥次数；滴灌施肥时间不宜过长，一般在日出后2～3小时、日落前1～2小时内进行施肥。应注意避免肥料随水流失、滴头堵塞、对水质污染等现象发生。

（4）灌水时间和灌水量。滴灌系统有定时和不定时两种灌溉制度。定时灌溉制度是根据气象预报，当土壤墒情达到适宜范围时灌溉；不定时灌溉制度是根据气象预报、土壤墒情、作物长势等综合考虑后决定是否灌水。灌水时间应根据天气状况和土壤墒情而定。如遇降雨或浇水后天气放晴有明显升温时应停止灌溉；如遇干旱则应及时灌足冬水；如遇连阴雨天气则应及时排水，防止积水影响作物生长。

3、水肥管理

（1）施肥原则。遵循“少量多次、分层施肥”的原则，即每次滴施氮、磷、钾三元复合肥20～30kg/亩。

（2）施肥方法：采用滴灌施肥法，一般结合中耕除草，将肥料均匀地撒施在膜下土壤中。玉米生育期间，每7～10天滴施1次。采用沟灌或喷灌时，一般在晴天下午进行。将肥料溶解成10～20kg/亩的水溶液，均匀地喷洒在土壤表面上，以滴水湿润为度。为提高肥料利用率和减少土壤侵蚀，滴灌施肥应在下午进行，这样做可避免肥料淋溶和结块。

（3）玉米大豆间作施肥要特别注意防止豆科作物吸收过多的氮肥引起的大豆植株徒长，应适当减少氮肥用量。追肥时，可将尿素与磷酸二氢钾等混合后进行条施或穴施。

（4）注意事项：在施肥时应严格按照配方施肥的原则和方法进行；要根据作物不同生育期对养分的需求特点和土壤供肥能力及时适量地补充养分；严格控制肥料的施用量及浓度。

4、病虫害管理

玉米在整个生育期最主要的病害是白粉病，其次是锈病、茎腐病，在整个生育期均可发生。病害主要分布在玉米叶部和茎基部，危害症状有：叶片发病初期有白色霉点，后扩大成不规则的圆形病斑，病斑上常有黄、褐或紫等色粉状物。茎部发病初期病部呈褐色，后变黑腐烂，后期病部凹陷变形，易穿孔。在整个生育期中都可发病。茎腐病主要危害茎部，发生后使植株枯萎死亡。

（1）选用抗病品种。玉米品种间抗性差异很大。对白粉病、锈病等有较好的抗性品种；对茎腐病、纹枯病有较好的抗性品种；对穗腐病有较好的抗性品种；对穗腐病、褐斑病等抗性较差的品种应进行脱毒处理。

（2）种子处理。播种前可用10%吡虫啉可湿性粉剂或30%苯醚甲环唑水分散粒剂等拌种处理。

（3）合理轮作。实行三年以上的轮作是防治玉米病害的重要措施之一，有利于减轻发病程度。轮作的模式主要有水旱轮作、稻麦轮作、粮豆混作或麦套玉米等。水旱轮作能减少土壤中病原菌积累和病菌对土壤的破坏，具有良好的生态防治效果，是防治玉米病害较好的方法之一。

（4）土壤处理。播种前可用种子重量0.3%左右的50%多菌灵或50%福美双可湿性粉剂拌种；或用种子重量0.1%左右的70%代森锰锌可湿性粉剂拌种。

（5）加强田间管理。适时播种，培育壮苗；及时清除田间病残体，减少病原；合理施肥，提高植株抗性；适时灌水，防止涝害和干旱。

（6）药剂防治。发病初期用药防治。可用15%粉锈宁可湿性粉剂1000～1500倍液或25%粉锈宁可湿性粉剂1000～1500倍液喷雾防治；也可用65%代森锌可湿性粉剂500～800倍液或50%福美双可湿性粉剂500倍液喷雾防治。间隔7天再喷1次。

（7）生物防治。利用寄生蜂（如棉蚜小绿叶蝉寄生蜂）防治玉米蚜虫，用寄生蜂或瓢虫进行生物防治可收到事半功倍的效果。

（8）物理防治。在田间悬挂黄板诱杀成虫，每亩悬挂20～30块；利用成虫趋黄色的习性，可在田间设置黄色诱虫板诱杀成虫；利用黑光灯诱杀成虫等。

（9）化学防治。在玉米苗期重点抓好玉米蚜虫、玉米螟和地下害虫等危害；大喇叭口期重点抓好玉米螟和大豆食心虫危害；灌浆期重点抓好二点委夜蛾和蚜虫等危害。具体防治指标：玉米蚜虫百株累计有蚜虫300头以上时为防治适期；二点委夜蛾百株累计有卵50粒以上时为防治适期。

5、水肥一体化滴灌维护

滴灌系统是一个自动控制系统，需要经常进行检查，保持正常的工作状态。主要检查内容包括：

（1）管道、阀门和滴头。管道中的结垢和堵塞是滴灌系统最常见的故障，结垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、硫酸镁等，堵塞的主要成分是泥沙。结垢和堵塞一般是可逆的，用清水冲洗即可消除；而堵塞是不可逆的，必须进行更换或疏通。

（2）过滤器。过滤器可以过滤灌溉水中的泥沙、大颗粒杂质、石块等，常用过滤器有空气过滤器（风选）和过滤泵（水选）。空气过滤器一般安装在入水口处，过滤精度一般为0.01-0.1μm；水选一般安装在水泵后，过滤精度为0.1-0.3μm，一般两级过滤即可滿足要求；滤芯一般安装在过滤器出水口处，如需要精度更高的滤芯可采用多级滤芯或更高等级的滤芯。当滴灌系统出现较大水头压力时（如压力达到2 MPa），可同时更换滤芯；当压力降低时（如压力达到0.1 MPa），可同时更换滤芯和冲洗管道。

（3）施肥装置。滴灌系统采用专用的施肥装置（即流量控制阀、比例阀等），可根据需要进行控制和调整。施肥装置的选择和安装应注意以下问题：①应选择流量稳定、压力控制灵敏、性能可靠、长期使用不堵塞和不易损坏的产品；②施肥装置的安装位置应有利于控制施肥量和保护水质；③肥料罐必须用金属材料制作，罐底板厚度不小于1cm，罐体内外涂防腐涂料；④严禁将肥料罐直接安装在滴头上。因其温度较高，长期暴露在阳光下容易腐蚀罐体产生变形。

（4）其他维护。滴灌系统使用中必须防止其他杂物进入管网系统。堵塞发生后应及时清洗过滤系统，可采用冲洗、刷、刮等方法去除杂物。每年冬季开始灌溉前都要对管网进行全面冲洗1次，使管网中积存的泥沙和杂物随水排出。管道系统在运行中要注意观察压力表、流量计、过滤器等是否正常。并进行冲洗，必要时可以更换新的过滤器。当滴灌系统出现故障时，要及时找专业技术人员检修。灌溉结束后，应及时清理管道、过滤器、施肥装置和其他部件。滴头要经常清洗，防止堵塞；施肥罐应经常清洗，防止堵塞。

综上所述，滴灌技术是一种先进的高效的灌溉技术，在节水、节肥、节药等方面有突出的作用。滴灌技术不需要人工管理，通过管道输水，把养分和水分直接输送到作物根系生长区，从而提高了作物的产量和品质。采用滴灌技术，还能充分发挥水肥资源优势，改善土壤物理性质和营养成分的空间分布，提高地力和肥力水平。加强对滴灌技术的研究与应用，对于发展现代农业、增加农民收入具有重要意义。

（作者单位：272500山东省汶上县杨店镇农业农村事务中心）