玉米灌溉及田間節水技術
玉米是需水量較多的作物,合理地灌溉是玉米生長的重要保障。節水灌溉技術主要是通過採用先進的灌水方法和設施,把水適時適量地輸送到田間,使玉米受水均勻,減少和避免地面徑流、地下滲漏的消耗,並達到節水、高產、高效益的要求。
1.玉米灌溉與土壤環境的關係
玉米的需水量是指在水分適宜、生長正常、產量水平較高的條件下,棵間土壤蒸發量、植株蒸騰量、組成植株體以及消耗於光合作用等生理代謝過程中需水量的總和。由於組成植物體和消耗於光合作用所需水量很少(不到1%),故可將此部分忽略。因此,玉米需水量主要指在適宜土壤水分條件下,棵間土壤蒸發量和植株蒸騰量之和。其大小常用田間單位面積所需降水量(毫米或立方米)來表示。我國夏玉米所需降水量為300~450毫米,絕大部分地區在400毫米左右。
影響需水量的主要因素是氣象、土壤、栽培措施和品種等,玉米生育期內積温高,相對濕度小,日照強,風力大,需水量就大。凡生長期長、葉面積大、氣孔數目多的品種,蒸騰量較大,因而需水量也大。隨着耕深、栽培密度和施肥量的加大,玉米需水量有增加趨勢。此外土壤質地、水分及地下水位也影響玉米需水量。春玉米比夏玉米耗水量較多,但各生育時期的需水規律基本一致。
2.玉米各個生長時期對土壤水分的要求
為獲得玉米高產、穩產,在玉米生育過程中應重點在播種期、抽雄開花期和灌漿期澆好3次關鍵水,適時灌溉拔節水、大喇叭口水。據研究,玉米各生育時期維持正常的生長髮育土壤含水率指標以黏土為例:出苗至拔節14%~16%;拔節至抽雄16%~18%;抽雄至開花末期18%~20%;灌漿期18%~20%。當土壤水分降到下限值時應進行灌溉。
2.1播種期灌水
播種期灌水是保證苗全、苗齊、苗壯,獲得高產的基礎,是保證玉米高產的關鍵水。播種期灌水應根據不同情況靈活採用播前灌水或播後灌“矇頭水”。春玉米採用冬灌或早春灌,冬灌不僅可防止播種時降低土壤温度,又可避免各種作物春季爭水矛盾。麥田套種玉米結合澆麥黃水,做到一水兩用。夏直播玉米麥收後墒情差時應立即澆水造墒,待機播種。也可先播種後灌水,這是搶時早播的一種有效方法。
2.2拔節期灌水
玉米拔節後,在營養體迅速生長過程中,穗的分化也已開始,水分需求量大。所以,在降水不足時,結合追肥適量灌水,使0~80mm土層土壤含水率達16%~18%。既可增加葉片的光合作用,促使氣生根的發生,減少小花退化,縮短雌雄花的出現間隔。
2.3大喇叭口期灌水
植株拔節後莖葉開始加速生長,葉面蒸騰加劇,雌穗進入小花分化期,進入需水臨界期,對水分要求增多,在降水不足的情況下,結合追肥及時灌水,可防止“卡脖旱”,使0~80cm土壤含水率達到18%,增強葉片的光合作用,促使氣生根的發生,減少小花退化,縮短雌雄花的間隔時間,有利於授粉結實。
利於受精和結實。是奪取玉米高產的重要環節之一。
2.4抽雄開花期灌水
抽雄開花正值盛暑時期,日照時間最長,氣温最高,綠葉蒸騰最強,耗水強度最大,是玉米需水臨界期,在降水較少情況下,結合追肥適時灌水,使土壤含水率達到20%左右,增加行間濕度,提高花粉生活力,利於授粉提高結實率,增加光合作用強度,使更多養分向果穗中轉移。研究表明,開花期乾旱不灌水,會大幅度減產。
2.5灌漿期灌水
開花授粉後進入子粒形成和灌漿階段,這時灌水可促進灌漿強度、延長灌漿時間、減少果穗禿尖長度、增加穗粒數及粒重。儲存在莖、葉中的光合產物和可溶性營養物質,通過植株體內水分的運動,大量向穗部子粒中輸送。如遇乾旱應及時灌水,使土壤含水率達18%~20%,以防止葉片早衰,延長葉片功能期,提高光合強度,對減少敗育粒,增加粒重有重要作用。據試驗,灌漿期灌溉幹粒重可增加18~36克。一般情況下玉米整個生育期間要灌好播種期、拔節期、抽雄開花期和灌漿期4次水。如若當地水資源不足,不能滿足上述要求時,則要設法保證玉米播種期、抽雄開花期和灌漿期的水分供應。如遇乾旱不進行及時灌溉,會使玉米造成大幅度減產。據試驗研究表明:玉米苗期乾旱一般減產5.7%;拔節期乾旱減產24.7%;抽雄開花期乾旱減產29.6%;灌漿期乾旱減產50.2%。“玉米前苗期旱不叫旱,中後期旱一定要灌”。
3.玉米節水灌溉技術
玉米灌溉應因地制宜採用科學的節水灌溉技術,做到按需供水,灌水均勻,保持土壤有較好的水分物理狀況,充分提高灌溉水的有效利用率。目前玉米灌溉一般採用畦面灌溉、溝灌、隔溝交替灌溉、管道灌溉、噴灌等灌溉技術。應用最廣的是畦面灌溉技術,目前推廣的節水灌溉技術主要有溝灌、隔溝交替灌溉、管道灌溉、噴灌等。
3.1噴灌
噴灌是用一定的壓力將水經過田間的管道和噴頭噴向空中,使水經拔打後散成細小的水珠,象降雨一樣均勻地噴灑在植株和地面上的灌溉方法。它是一種比較先進的灌溉技術,其優點,首先是節約用水,噴灌基本上不產生深層滲漏和地面徑流,而且灌水比較均勻。一般可節水30%~50%。在透水性強、保水力差的沙質土壤地區,可節水70%~80%。其次,噴灌可以改善玉米生長髮育的條件。噴灌每次灌水量較小,不易破壞土壤的結構,使玉米根系生長有一個良好的土壤環境。噴灌可增加空氣濕度,降低氣温,能有效防止“曬花”現象的發生。另外,在水温低於氣温時,噴灌還可將水在空氣中加温,從而增加地温。有利於玉米的生長髮育。每次噴水量30~40毫米為宜,低產田噴的次數可少些,高產田可多些。噴灌的不足之處是設備投資高,風速大於3級時會影響灌溉質量。
3.2滴灌
滴灌是利用一種低壓管道系統,將灌溉水經過分佈在田間地面上的每一個滴頭,以點滴狀態緩慢地、經常不斷地浸潤玉米根部的灌溉過程。它的主要優點是能濕潤玉米根部耕層土壤,避免因滲漏、棵間蒸發、地面徑流等損失,比一般噴灌節水30%以上。滴灌的水滴對土壤的衝擊力小,不易破壞土壤結構,能使根系一直處在比較適宜的環境中,有利於生長髮育。滴灌也存在投資大、管道和滴頭易堵塞等缺點。
3.3地下浸潤灌溉
這種方法是利用人工鋪設地下暗管或開鑿“鼠道”,使灌溉水藉助於土壤的毛細管作用,由地下上升到玉米根系分佈層的灌溉方式。管道式是利用竹管或粘土燒製成的玩管、瓦片埋在地下40~60釐米處,管徑5~15釐米,管道間的距離因土壤性質而變動。有壓力時,壤上一般1.5米左右,寬者可達3~3.5米。沙性大,要適當窄些。粘性大,要寬些。道長一般在100米長為宜。這種方法要注意防淤防堵。鼠道式是用拖拉機或繩牽引鑽洞器,鑽成一排排的地下土洞。形似鼠道。道深以40~50釐米為宜,過淺,易被機具壓壞,道距60釐米左右,洞的直徑粘土7~8釐米,深翻地或輕質土壤可增加到10~12釐米。這種方式的缺點主要是土洞易塌陷。生產中具體採用哪種方式灌溉,應具體情況具體分析。在降雨量能基本滿足的地區,由於發生乾旱的概率較低,水源較充足,一般可採用傳統的溝灌或畦灌的方法。在半乾旱地區,大部分年份內,降雨無法滿足玉米生長和發育的需要,這些地區可採用噴灌的方式。在乾旱地區,十年九旱,水資源又非常緊缺,為節約用水,保證常年豐產,可加大投資,進行滴灌。我國是世界上13個貧水國之一,隨着國民經濟的發展,人民生活水平的不斷提高和人口的持續增加,我國水資源短缺的問題日益突出。因此節約農業用水,做到經濟用水,有着積極的戰略意義。所以,今後我們應該大力發展溝灌、噴灌、微灌等先進的節水灌溉技術,從根本上改善農業生產灌溉條件和生態環境。提高抗禦自然災害的能力。
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