小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术概述
小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术是在小麦玉米一年两熟农田,每隔一定种植行将滴灌带埋设于地表下 3-5 厘米处,把具有一定压力的水过滤后经过输水管网、滴灌带,以水滴的形式均匀缓慢滴入作物根部附近土壤,并根据作物需肥情况以水肥一体化形式追肥。小麦、玉米全生育期铺一次滴灌带,节本增效。
小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术优势
一、节水
浅埋操作可以防止大风天气将滴灌带吹起缠绕,减轻人为或动物对滴灌带的损坏。并且,小麦玉米浅埋滴灌还具有节水优点;减少棵间土壤表面水分蒸发损耗,灌溉水直达作物根部周围,提高利用效率。与普通的漫灌相比节水 50%左右,小麦玉米全生育期每亩大约节水 60m以上。
二、省工
灌水期间不需要人工开沟铲土或搬运设备,一个人能轻松浇几百亩地,滴灌灌水量减少,亩均灌溉时间缩短,经测算能节省人工90%,同时节省电费开支。尤其大面积沟灌需要雇工,在集中灌溉时间雇工难、费用高,种植大户体会更深。
三、增产节肥
利用水肥一体化技术及时灌溉和施肥,养分直接精准施到作物根部,水肥高度协调,提高品质、产量和收益,较对照小麦平均亩增产 50kg、玉米平均亩增产 100kg。提高肥料利用率,节肥 30%左右。
四、节药、节地
浅埋滴灌土壤表面干燥,减少杂草生长,减轻了由于地面潮湿导致的小麦白粉病、玉米叶锈病等病虫害,从而减少使用除草剂和农药;同时滴灌只湿润作物根部附近的部分土壤,湿润区土壤水、热、气、养分状况良好,土壤不板结。由于浅埋滴灌取消了农田间灌水沟及畦埂,可节省土地 5%以上,增加种植面积,相应提高了单位面积产量。
小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术实施方案
一、滴灌管的选择
浅埋滴灌技术的核心是滴灌管,滴灌管的选择正确与否直接关能否正常使用及最终产量,根据《滴灌点源入渗湿润锋影响因子的研究》(孙海燕、李明思、王振华发表于《灌溉排水学报》)的试验结论,根据土壤质地选择滴头间距和出水量,一般滴头间距20-30cm、滴头出水量 1-2L/H最佳,滴灌带间距 60cm 进行铺设较为合适。当滴头出水量超过3升就容易产生地面径流降低灌溉效率。
滴灌管小流量有利于水分在土壤中的均匀扩散,尤其在随水施肥时,可以减少肥料的浪费,提高水肥利用效率。同时,滴头的流量越小,越有利于延长滴灌管或者支管的铺设距离,减少田间支管及阀门的用量,进而降低系统投资。低流量也意味着轮灌区的面积也能做得更大,一次能灌溉更多的面积,减少人力投入。
所以滴灌管选择需要明确好以下几点:
1:根据土壤质地选择滴头间距和出水量,一般滴头间距20-30cm、滴头出水量 0.8-2L/H最佳。
2:滴灌管滴头要选择贴片类型;市场上常见迷宫出水口滴灌带敷设距离短,流量大,最长只能敷设50米长度,且流量偏差无法调控。而优秀的贴片滴灌管敷设长度可达100米以上,且能保证流量偏差控制在10%以内。长距离铺设的小流量滴灌管将显著降低系统的总体造价
二、滴灌管的敷设方式
要实现滴灌管小麦、玉米“一铺两用”,要合理规划好作物的播种间距。根据不同地块实验数据得出,小麦宜采用“四密一稀”形式机械条播,4 条窄的播种行间距 11-13cm,1条宽的播种行间距 21-27cm,小麦播种和滴灌管铺管同步作业,使滴灌管浅埋地下3到5公分。待小麦收获后利用浅埋滴灌管继续种植玉米。
小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术实施案例
河北省农业农村厅设立专项并印发《小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌节水技术试点项目实施方案》,2021年在10个市和雄安新区的50个县(市、区)对该项技术进行示范推广,试点示范面积分别为10万亩和50万亩。
河北省农业局、河北农业大学等科研单位组织人员进行效果验证,得出小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌节水技术作物产量较对照小麦平均亩增产 50kg、玉米平均亩增产100kg,并起草发布了地方标准《小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术规程》。
河北小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌节水技术试点项目代表地块数据
1.高阳冬小麦(冬麦815)2021 年浅埋滴灌试验
传统畦灌:灌水 3 次,播种灌溉 60m3/亩、拔节和灌浆期各灌水 50.5m3/亩,总计灌水 161.1m3/亩,小麦(冬麦 815)产量 615.9kg/亩。
浅埋滴灌处理 1:灌水 4 次,播种灌溉 60m3/亩,拔节、孕穗和灌浆期各灌水 30.3m3/亩、40.4m3/亩和30.3m3/亩,总计 160.9m3/亩。同传统畦灌水量相同,小麦产量 766.5kg/亩,增产 24.44%。
浅埋滴灌处理 2:灌水 4 次,播种灌溉 60m3/亩,拔节、孕穗和灌浆期各灌水 25.3m3/亩、35.4m3/亩和20.2m3/亩,总计 140.9m3/亩。比传统畦灌节水12.6%,小麦产量 668.8kg/亩,增产 8.58%。
各试验处理施肥量,磷肥和钾肥分别 9kg/亩和 7kg/亩,全部基施。传统畦灌氮肥合计施用 20kg/亩,其中基施 8kg/亩、拔节期追施用 12kg/亩。浅埋滴灌处理施用氮肥 14kg/ha,其中基施 4.2kg/亩,拔节期和孕穗期追施 5.6kg/亩和 4.2kg/亩,节肥率 30%
2.无极县武家庄村试验点
该地块种植小麦 15 亩,其中 8 亩按常规大水漫灌管理,7 亩地实施水肥一体化浅埋滴灌技术,2021 年小麦实打实收大水漫灌平均亩产 525公斤,水肥一体化地块平均亩产 604.5 公斤,增产 15.1%。
3.无极南马村试验点
该地块种植玉米 236 亩,其中大水漫灌地块 196 亩,2021 年玉米平均亩产量(实打实收)585 公斤;滴灌水肥一体化地块 40 亩,平均亩产 765公斤,增产30.8%,节约电(水)46.3%。
4.藁城区刘海庄村试验点
该地块 63 亩应用浅埋滴灌水肥一体化技术,小麦玉米平均节电(水)43%,2021 年实打实收小麦亩产 615 公斤,玉米亩产 759.5 公斤,两季亩产值达到 2976.6 元。
5.赵县俞家岗村试验示范点
该试验示范田土壤为壤土,肥力中等,种植品种为石农 086,示范面积 127 亩。2021年 10 月 26-28 日播种,亩播量 21 公斤,亩施纯氮(N)10 公斤,磷(P20;)8 公斤,钾(K20)2 公斤做底肥,没浇冻水,春季滴灌 3 次,每次亩灌水量 30m,在拔节前和孕穗期分别亩追施尿素 15 公斤和 5 公斤。麦田植株长势良好,田间穗层整齐一致,示范效果良好。
2022 年 6 月 6 日组织专家测产,示范田平均亩穗数 52.3 万,穗粒数30.6 个,平均亩产655.0 公斤;对照田平均亩穗数 51.3 万,穗粒数 28.2 个,平均亩产 593.5 公斤;示范田比对照田增产10.4%。
小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术投入分析
一:例200亩大田浅埋滴灌投入成本 (地块长150米,宽890米,水源流量25m3/h)
注:滴灌产品选择以色列SLX滴灌管,流量0.8L/H,滴头30cm间距,滴灌管行距60cm,平地单侧最大铺设长度162m,可最大程度节省主支管道费用。
合计每亩约309元,单季作物滴灌管费用约154.5元,除了滴灌管外,其余主支软管 及接头均可重复利用,往后几年只需投资滴灌管费用即可。
节约人工浇水费用、肥料高效利用节约用量费用及滴灌应用的增产创收,让敷设滴灌管的效益远大于投入。
二:例200亩大田浅埋滴灌增加效益(地块长150米,宽890米,水源流量25m3/h)
1、节省化肥。由于滴灌可以做到精准施肥。经实验比较,小麦玉米两季种植每亩节省 化肥使用量12kg,200亩地节约2400kg化肥用量,节省肥料约7000元。
2、节省人工。沟灌浇水平均每次每亩的人工费用约为25元,2季作物平均浇水4次的人 工费用约为100元/亩;而滴灌的浇水的人工费用为6元/亩;200亩地节约人工费用为18800元。
3、滴灌小麦每亩比常规灌每亩增产50kg,按现行3元/kg,可盈利150元。滴灌玉米每亩
比常规灌每亩增产100kg,按现行3元/kg,可盈利300元。合计亩收入增加450元,200亩地合计收入增加90000元。
节肥、节工、增产效益合计:7000+18800+90000=115800元
三:例200亩大田浅埋滴灌投入产出分析
115800(增加效益)-61875(投入成本)=53925元(亩均270元)
小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌技术方案增加效益远大于投入成本,具有节水、节肥、省工、省力、增产增收的显著效果, 值得推广。
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作者 | 农业工程部——邹化尧