黑河市爱辉区玉米膜下滴灌技术的试验研究

李洪娟，张丛风，刘凤荣，张祥敏

(1.黑河市爱辉区水务局，黑龙江黑河164300;2.黑龙江省泥河水库管理处，黑龙江兰西151500)

1 概况

黑龙江省西北部地区是发展节水灌溉农业的重点地区，黑河市爱辉区地处黑龙江北部第四积温带末端，属寒温带大陆性气候，春夏易旱，且春季表现风大干旱少雨，积温年际变化大，年均无霜期125 d，多年平均日照时数2 670 h，多年平均有效积温1 900℃，平均地温 2.5℃，多年平均降水量为520 mm，蒸发量为1 181 mm。春夏均易形成干旱，发生旱灾，造成农业生产年际变化。

由于干旱的影响日益加深，根据黑龙江省水科院试验研究的黑龙江省主要农作物需水量等值线图与爱辉区多年降水资料表明，以春小麦为例:4月份缺水50.7 mm，5月份缺水110.6 mm，6月份缺水96.2 mm，干旱给农业生产带来严重的损失，旱灾是导致当地粮食单产不高、总产不稳的主要症结之一。

因此，为了改变气候条件对农业生产的影响，爱辉区近几年的节灌小麦、豆类、蔬菜试验表明，喷灌作物比对照作物亩平均增产30%以上，微灌作物比对照作物亩平均增产50%以上，农户尝到了节水灌溉的甜头。节水灌溉促进了当地种植结构的调整，促进了农业向质量效益型迈进，特别是膜下玉米滴灌，平均种植玉米作物增加收入3 000元/hm2以上。

2 膜下滴灌技术方案设计

2.1 膜下滴灌技术

滴灌技术是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器，将水一滴一滴均匀而缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水方法。膜下滴灌则是将地膜栽培技术与滴灌技术有机结合，即在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜，是一项节水增效农田灌溉新技术。膜下滴灌的优点主要有:①灌溉用水最省;②肥料利用率提高;③增产效果明显;④增产效果明显;⑤投工费用很低;⑥工程造价便宜。

2.2 玉米膜下滴灌技术试验方案设计

根据爱辉区的节水灌溉发展现状以及水土资源的分布和供需情况，在爱辉区四嘉子乡大乌斯力村确定试验区和对比区，试验面积32 hm2，种植玉米，膜下滴灌。历时123 d，完成了整个项目的试验。

2.2.1 作法

试验地块的前茬主要为黄豆茬和菇茑茬，整地主要为春耙地和秋翻地，播种前整地，起成两垅一平台的待播状态，同时施玉米专用底肥800 kg/hm2，播种机初期采用购进的定播机，后期为抢农时，采用当地的玉米播种机，先播种后覆膜，株距25 cm，保苗不少于5万株/hm2～6万株/hm2，种衣剂拌种。对比区与试验区作法相同。

2.2.2 田间管理

由于考虑来年轮作菇茑，试验地块均未采取化学灭草而采取中耕方式，抽穗前3%乐果灭蚜虫一次，由于连雨天，错过了中期追肥。

对比区与试验区田间管理相同。

2.2.3 试验设计与方法

采用小区试验:5条垄，垄长20 m，垄距1.3 m，小区面积130 m2/块，1个小区设5次重复。以灌水次数分为6个处理。实验室测算数据:每个处理2组样本，共12组数据。对比区2个处理，4组数据，同样5次重复。

3 成果及分析

3.1 试验成果

玉米产量性状见表1。

表1 玉米产量性状表

3.2 试验成果分析

3.2.1 灌水次数对玉米生长发育的影响

由于2009年特殊的气候条件，作物生长后期雨水过多，全部试验田均灌水1次，各试验处理之间无法对照，但与对比区相比，株高相差1.1 m，穗粒数相差194.4粒，百粒重相差8.75 g。试验区玉米产量比对照区玉米产量增加约2 500 kg/hm2，具有增产50%的良好效果。通过对本地区玉米膜下滴灌技术试验研究，玉米膜下滴灌产量是漫灌的1.6倍，是大面积种植不灌的2倍。

3.2.2 气候因素倒致覆膜完整率降低，对产量造成很大影响

2009年气候异常，大风天达15 d之久，在风级最高的5 d内，覆膜完整很差，完好率在50% ～60%。成熟期玉米产量相差2 500 kg/hm2。通过覆膜技术，从观测结果看，影响地温的作用主要是大大延缓了晚间温度下降速度，保持了作物生长势头，间接地提高了积温值，由于年份特殊，日照少，地温在上午回升与对比区相比反而缓慢，并且土壤地面最高、最低温度均低于对比区，平均低1℃ ～2℃，分析原因是低温、寡照，但日落后，优势体现，覆膜后昼夜温度波动小，这对作物非常有利，特别是在寒温带。

3.2.3 效益分析

在试验工作中，采用玉米1膜1管2行种植灌溉方式，666.7 m2地平均需滴灌管450～500 m，需输水管25～30 m，加上各种配件，平均投资约为800～900元。这些设备材料可以使用 3～5 a，分摊费用为160元/666.7 hm2～240元/666.7 hm2。采用膜下滴灌技术后的增产值按3 000元/hm2计，增产值与设备材料投资年分摊费用大体相抵。玉米膜下滴灌的效益主要体现在节水方面，玉米膜下节水灌溉技术效益的大小，关键在于节约的水的价值的大小。包括出苗水在内，玉米膜下滴灌的灌溉定额按3 000 m3/hm2计，产量按12 000 kg/hm2计，则水资源的生产效率为4.0 kg/m3，玉米单价按0.85元/kg计，则单方水资源的产值为3.4元/m3，水资源效益分摊系数按0.5取值，节约水资源的资源价值为1.7元/m3，则可节省水资源的价值为5 100元/hm2·a。与常灌相比平均节水率为50%。正确定位水资源的价值是评价玉米膜下滴灌技术效益的关键。

根据玉米膜下滴灌技术的试验发现，膜下滴灌技术在当地特别适合经济作物，而且效果极其明显，对于大田作物，膜下滴灌需要投入大量劳动资源，而当地恰恰缺的就是劳动资源，除非象菇茑等回报极高的经济作物老百姓才会投入大量精力。因此膜下滴灌的应用前景在寒温带的经济作物领域非常有潜力。膜下滴灌技术已被农民所认识和接受，但推广这项技术还很困难，主要在于一次性资金投入较大，如果能得到政府的资金支持，在爱辉区经济作物种植面面推广这项技术，必将为爱辉区的农业经济的发展发挥重大作用。

［1］张大伟.玉米膜下滴灌系统组成及技术应用［J］.黑龙江水利科技，2009，37(3):90 －91.

［2］王景琴，曲雪峰，于雷.刍议膜下滴灌技术［J］.黑龙江水利科技，2009，37(6):101.