玉米灌溉及田间节水技术

发布日期:2019-06-07 15:53

玉米是需水量较多的作物,合理地灌溉是玉米生长的重要保障。节水灌溉技术主要是通过采用先进的灌水方法和设施,把水适时适量地输送到田间,使玉米受水均匀,减少和避免地面径流、地下渗漏的消耗,并达到节水、高产、高效益的要求。

1.玉米灌溉与土壤环境的关系

玉米的需水量是指在水分适宜、生长正常、产量水平较高的条件下,棵间土壤蒸发量、植株蒸腾量、组成植株体以及消耗于光合作用等生理代谢过程中需水量的总和。由于组成植物体和消耗于光合作用所需水量很少(不到1%),故可将此部分忽略。因此,玉米需水量主要指在适宜土壤水分条件下,棵间土壤蒸发量和植株蒸腾量之和。其大小常用田间单位面积所需降水量(毫米或立方米)来表示。我国夏玉米所需降水量为300~450毫米,绝大部分地区在400毫米左右。

影响需水量的主要因素是气象、土壤、栽培措施和品种等,玉米生育期内积温高,相对湿度小,日照强,风力大,需水量就大。凡生长期长、叶面积大、气孔数目多的品种,蒸腾量较大,因而需水量也大。随着耕深、栽培密度和施肥量的加大,玉米需水量有增加趋势。此外土壤质地、水分及地下水位也影响玉米需水量。春玉米比夏玉米耗水量较多,但各生育时期的需水规律基本一致。

2.玉米各个生长时期对土壤水分的要求

为获得玉米高产、稳产,在玉米生育过程中应重点在播种期、抽雄开花期和灌浆期浇好3次关键水,适时灌溉拔节水、大喇叭口水。据研究,玉米各生育时期维持正常的生长发育土壤含水率指标以黏土为例:出苗至拔节14%~16%;拔节至抽雄16%~18%;抽雄至开花末期18%~20%;灌浆期18%~20%。当土壤水分降到下限值时应进行灌溉。

2.1播种期灌水

播种期灌水是保证苗全、苗齐、苗壮,获得高产的基础,是保证玉米高产的关键水。播种期灌水应根据不同情况灵活采用播前灌水或播后灌“蒙头水”。春玉米采用冬灌或早春灌,冬灌不仅可防止播种时降低土壤温度,又可避免各种作物春季争水矛盾。麦田套种玉米结合浇麦黄水,做到一水两用。夏直播玉米麦收后墒情差时应立即浇水造墒,待机播种。也可先播种后灌水,这是抢时早播的一种有效方法。

2.2拔节期灌水

玉米拔节后,在营养体迅速生长过程中,穗的分化也已开始,水分需求量大。所以,在降水不足时,结合追肥适量灌水,使0~80mm土层土壤含水率达16%~18%。既可增加叶片的光合作用,促使气生根的发生,减少小花退化,缩短雌雄花的出现间隔。

2.3大喇叭口期灌水

植株拔节后茎叶开始加速生长,叶面蒸腾加剧,雌穗进入小花分化期,进入需水临界期,对水分要求增多,在降水不足的情况下,结合追肥及时灌水,可防止“卡脖旱”,使0~80cm土壤含水率达到18%,增强叶片的光合作用,促使气生根的发生,减少小花退化,缩短雌雄花的间隔时间,有利于授粉结实。

利于受精和结实。是夺取玉米高产的重要环节之一。

2.4抽雄开花期灌水

抽雄开花正值盛暑时期,日照时间最长,气温最高,绿叶蒸腾最强,耗水强度最大,是玉米需水临界期,在降水较少情况下,结合追肥适时灌水,使土壤含水率达到20%左右,增加行间湿度,提高花粉生活力,利于授粉提高结实率,增加光合作用强度,使更多养分向果穗中转移。研究表明,开花期干旱不灌水,会大幅度减产。

2.5灌浆期灌水

开花授粉后进入子粒形成和灌浆阶段,这时灌水可促进灌浆强度、延长灌浆时间、减少果穗秃尖长度、增加穗粒数及粒重。储存在茎、叶中的光合产物和可溶性营养物质,通过植株体内水分的运动,大量向穗部子粒中输送。如遇干旱应及时灌水,使土壤含水率达18%~20%,以防止叶片早衰,延长叶片功能期,提高光合强度,对减少败育粒,增加粒重有重要作用。据试验,灌浆期灌溉干粒重可增加18~36克。一般情况下玉米整个生育期间要灌好播种期、拔节期、抽雄开花期和灌浆期4次水。如若当地水资源不足,不能满足上述要求时,则要设法保证玉米播种期、抽雄开花期和灌浆期的水分供应。如遇干旱不进行及时灌溉,会使玉米造成大幅度减产。据试验研究表明:玉米苗期干旱一般减产5.7%;拔节期干旱减产24.7%;抽雄开花期干旱减产29.6%;灌浆期干旱减产50.2%。“玉米前苗期旱不叫旱,中后期旱一定要灌”。

3.玉米节水灌溉技术

玉米灌溉应因地制宜采用科学的节水灌溉技术,做到按需供水,灌水均匀,保持土壤有较好的水分物理状况,充分提高灌溉水的有效利用率。目前玉米灌溉一般采用畦面灌溉、沟灌、隔沟交替灌溉、管道灌溉、喷灌等灌溉技术。应用最广的是畦面灌溉技术,目前推广的节水灌溉技术主要有沟灌、隔沟交替灌溉、管道灌溉、喷灌等。

3.1喷灌

喷灌是用一定的压力将水经过田间的管道和喷头喷向空中,使水经拔打后散成细小的水珠,象降雨一样均匀地喷洒在植株和地面上的灌溉方法。它是一种比较先进的灌溉技术,其优点,首先是节约用水,喷灌基本上不产生深层渗漏和地面径流,而且灌水比较均匀。一般可节水30%~50%。在透水性强、保水力差的沙质土壤地区,可节水70%~80%。其次,喷灌可以改善玉米生长发育的条件。喷灌每次灌水量较小,不易破坏土壤的结构,使玉米根系生长有一个良好的土壤环境。喷灌可增加空气湿度,降低气温,能有效防止“晒花”现象的发生。另外,在水温低于气温时,喷灌还可将水在空气中加温,从而增加地温。有利于玉米的生长发育。每次喷水量30~40毫米为宜,低产田喷的次数可少些,高产田可多些。喷灌的不足之处是设备投资高,风速大于3级时会影响灌溉质量。

3.2滴灌

滴灌是利用一种低压管道系统,将灌溉水经过分布在田间地面上的每一个滴头,以点滴状态缓慢地、经常不断地浸润玉米根部的灌溉过程。它的主要优点是能湿润玉米根部耕层土壤,避免因渗漏、棵间蒸发、地面径流等损失,比一般喷灌节水30%以上。滴灌的水滴对土壤的冲击力小,不易破坏土壤结构,能使根系一直处在比较适宜的环境中,有利于生长发育。滴灌也存在投资大、管道和滴头易堵塞等缺点。

3.3地下浸润灌溉

这种方法是利用人工铺设地下暗管或开凿“鼠道”,使灌溉水借助于土壤的毛细管作用,由地下上升到玉米根系分布层的灌溉方式。管道式是利用竹管或粘土烧制成的玩管、瓦片埋在地下40~60厘米处,管径5~15厘米,管道间的距离因土壤性质而变动。有压力时,壤上一般1.5米左右,宽者可达3~3.5米。沙性大,要适当窄些。粘性大,要宽些。道长一般在100米长为宜。这种方法要注意防淤防堵。鼠道式是用拖拉机或绳牵引钻洞器,钻成一排排的地下土洞。形似鼠道。道深以40~50厘米为宜,过浅,易被机具压坏,道距60厘米左右,洞的直径粘土7~8厘米,深翻地或轻质土壤可增加到10~12厘米。这种方式的缺点主要是土洞易塌陷。生产中具体采用哪种方式灌溉,应具体情况具体分析。在降雨量能基本满足的地区,由于发生干旱的机率较低,水源较充足,一般可采用传统的沟灌或畦灌的方法。在半干旱地区,大部分年份内,降雨无法满足玉米生长和发育的需要,这些地区可采用喷灌的方式。在干旱地区,十年九旱,水资源又非常紧缺,为节约用水,保证常年丰产,可加大投资,进行滴灌。我国是世界上13个贫水国之一,随着国民经济的发展,人民生活水平的不断提高和人口的持续增加,我国水资源短缺的问题日益突出。因此节约农业用水,做到经济用水,有着积极的战略意义。所以,今后我们应该大力发展沟灌、喷灌、微灌等先进的节水灌溉技术,从根本上改善农业生产灌溉条件和生态环境。提高抗御自然灾害的能力。