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旱作节水农业主要技术模式及适应性研究_刘灿华

发布日期:2020-12-29   

TURANG FEILIAO YU NONGTIAN JIESHUI

旱作节水农业主要技术模式及适应性研究

河南省土壤肥料站 刘灿华 刘戈


DOI:10.15904/j.cnki.hnny.2020.28.016

河南省是农业大省,也是水资源相对紧缺的省,

全省耕地每 667 m2 平均水资源占有量约为全国平均水平的 1/4。目前,河南省旱地面积 281.8hm2,占耕地总面积的 34.5%,水资源短缺已成为影响旱区农业发展的因素之一。在水资源短缺的条件下,“优先利用天然降水、高效利用灌溉水、控制使用地下水”是旱区水资源高效利用的基本原则。近年,“水肥一体化、测墒灌溉、集雨补灌、蓄水保墒、抗旱抗逆”等技术是当前旱作节水农业的主要技术模式,五大技术因地形地貌、种植作物、水源条件、资金投入等各有其适应性。

一、水肥一体化技术

(一)大田粮食作物水肥一体化技术

1. 微喷灌水肥一体化技术。该技术配置施肥罐

或施肥机、过滤器等设备,在作物行间铺设微喷带,进行灌溉施肥。主管道埋入地下 70~120 cm,每50~90 cm 设置 1 个出水口。微喷带铺设长度不超过50 m,与作物种植行平行,间隔 1.8~2.4 m。

2. 滴灌水肥一体化技术。该技术配置施肥池(桶) 或施肥机、过滤器、注肥泵等设备,在作物行间铺设滴灌带,进行灌溉施肥。黏土或壤土地块每行作物铺设 1 条滴灌带,沙土地块每行作物铺设 2 条滴灌带,铺设长度不超过 70 m,与作物种植行平行。滴灌带管径 15~20 mm、管壁厚 0.4~0.6 mm, 出水口间距20~30 cm,流量 1~3 L/h。

3. 地埋可伸缩喷灌水肥一体化技术。该技术将灌溉主管和支管埋于地表以下 80 cm 处,可伸缩管道喷头埋于地表下 40 cm 处。灌溉施肥时,喷头受水压作用可自动伸出地面。灌溉结束后,喷头受水的负压作用可自动缩回地下,也可通过手动方式压回喷头,不影响地面农事作业。

上述 3 种技术模式适用于地势平坦、水源有保障、电力设施齐备、农田建设条件较好的地区。

4. 喷灌机低压微喷灌水肥一体化技术。该技术采用平移式或中心支轴式低压喷灌机,配置混肥池(桶注肥泵等设备,进行灌溉施肥。平移式喷灌机对地形要求较高,适合平坦规则的地块使用,可以提高土地利用率。中心支轴式低压喷灌机适应多种地形,有较强的爬坡能力,灌溉均匀度高。该技术模式适用于地势平坦、水源有保障、电力设施齐备、农田建设条件较好、连片面积较大的地区。

(二)露地经济作物微灌水肥一体化技术

该技术主要包括滴灌、膜下滴灌、微喷灌等。一般成行栽培的蔬菜采用滴灌或膜下滴灌水肥一体化技术,叶菜和密植蔬菜采用微喷灌水肥一体化技术,蒸


发量大、干旱缺水地区的烟叶、辣椒、瓜果等经济作物采用滴灌或膜下滴灌水肥一体化技术,一年两熟种植区采用地埋可伸缩喷灌水肥一体化技术,配置施肥罐(池)或施肥机、过滤器等设备。以上技术模式适用于地势平坦、水源有保障、电力设施齐备的地区。

(三)果园微灌水肥一体化技术

1. 环绕滴灌水肥一体化技术。该技术在集中连片的果树种植区配置施肥罐或施肥机、过滤器、注肥泵等设备,配合水溶肥料采用环绕滴灌的方式进行滴灌施肥。依据果园布局,沿行间布设 1 条灌溉支管, 在距果树树干 60~80 cm 处,环形铺设 1 条滴灌带,配4~6F 补偿式滴头进行滴灌。

2. 小管出流或微喷灌水肥一体化技术。该技术在集中连片的果树种植区配置施肥罐或施肥机、过滤器、注肥泵等设备,配合水溶肥料采用小管出流或微喷灌的方式实现水肥一体化管理。沿果树种植方向铺设滴灌支管,安装直径 4~8 mm 的毛管或微喷头, 每棵树铺设 1~2 条毛管或设立 1 个微喷头进行灌溉。上述技术模式适用于水源有保障、电力设施齐备的平原或丘陵地区。

(四)设施农业微灌水肥一体化技术

该技术配置施肥罐、施肥机或注肥泵、过滤器等设备,配合水溶肥料采用吊挂微喷或滴灌,实现水肥一体化管理。依据设施大棚布局,每间隔 3m 在大棚顶端绑挂一条微喷支管,直径 25 mm,高度1.8~2.5 m,长度不超过 110 m,支管上安装吊挂喷头,出水口间距 3 m,工作压力 1.5~2.5 Mpa。沿作物种植行方向铺设滴灌带,每行作物铺设 1 条,长度不超过80 m,滴灌带直径 15~20 mm,管壁厚 0.4~0.6 mm,水口间距 20~30 cm,工作压力 1.5~2.5 Mpa。该技术模式适用于水源有保障、电力设施齐备的地区。

二、蓄水保墒技术

(一)深松耕 + 保水剂技术

作物秸秆粉碎还田覆盖后,采用动力较强的机械带动铧式犁、无臂犁、深松铲、凿形犁对耕层进行全面或间隔深位松土,大)型拖拉机耕深在25~30 cm,小四轮拖拉机耕深在 20~25 cm。深松耕后适当耙耱镇压,将保水剂与肥料混匀后底施,或将保水剂与种子混拌后播种。该技术模式适用于平原灌区。

(二)探墒沟播 + 保水剂技术

作物播种前监测土壤墒情,探测土壤湿润层深度, 利用探墒沟播专用机具开沟至湿润层,将种子、肥料、保水剂等一同播入。在播种时,选用带有锯齿圆盘开沟器的播种机,一次性完成灭茬、开沟、起垄、施肥、



河南农业 2020 年第 10 期(上)

HENAN NONGYE


TURANG FEILIAO YU NONGTIAN JIESHUI

改善土壤状况 提高耕地质量

新乡县农业技术推广站 孔令辰


一、土壤现状

新乡县位于黄河中下游冲积平原,由于黄河故道的影响,全县形成了不同的土壤类型和地貌特征。

(一)西北部

新乡县西北部属脱沼泽潮土麦稻棉区,包括合河乡的全部和大召营镇的一小部分,北与辉县接壤, 西和获嘉县相连,东接新乡市郊,南以六支排河为界。该区土地面积 5 115.23 hm2,占全县土地面积的18.9%。该区地貌属太行山前冲、洪积平原的一部分。由于长期精耕细作,大量施用有机肥,该区土壤肥沃、保水保肥,但土壤黏重、耕性较差,存在的主要问题是干旱和洪涝。

(二)中部

新乡县中部属两合土麦稻区,包括翟坡镇全部和大召营镇的大部分与朗公庙镇的一小部分。该区土地面积 8 186.38 hm2,占全县土地面积的 30.3%。该区为黄河泛流平原,西部大召营镇至固城一带为泛流平原东部,为古黄河背河洼地,全区地势平坦低洼、排水困难。该区土壤不沙不黏,易于耕作,但土壤肥力较低。

(三)西南部

新乡县西南部并沿中部向东延伸,包括七里营镇和小冀镇全部、朗公庙镇的中部、古固寨镇的南部,属褐土化两合土粮棉高产区。该区土地面积10 799.71 hm2,占全县土地面积的 39.9%。该区主要分布在黄河故道的古漫滩地带,地面普遍高出背河洼地3~5 m,土壤质地良好,不沙、不黏、不碱,耕性好, 适宜多种作物和林木生长,肥力中等,水资源丰富, 农业生产条件较好,排灌系统已基本形成,抗灾能力强, 农业生产水平高。

(四)东南部

新乡县东南部属沙土粮油林瓜果区,包括古固寨镇的大部分和朗公庙镇的一部分,土地面积


2 956.87 hm2,占全县土地面积的 10.9%。该区位于黄河故道,沙地、沙丘和积水洼地错综分布,地势起伏不平,土壤质地疏松,便于耕作,但保水保肥能力差, 土壤肥力低。

二、改善措施

(一)合理施肥

新乡县土壤类型大部分为潮土类,发育在黄河沉积物上,特别是背河洼地受地下水影响明显,盐碱化程度高,pH 值在 8~9,由于土壤偏碱导致作物不能正常生长,甚至死亡。近年,新乡县通过引黄灌溉使土壤盐碱性明显下降,特别是配合井灌使背河洼地的盐碱得到了有效控制。在施肥方面,新乡县推广酸性肥料, 如磷酸一铵、硫酸铵、过磷酸钙及磷石膏等,从而使新乡县土壤 pH 值下降,改善了农作物生长环境,有利于各种作物的正常生长。

(二)秸秆还田

实行秸秆还田是直接增加土壤营养物质、改善土壤结构、培育熟化土壤的重要措施。近年,在河南省政府的指导下,全县秸秆还田面积已达到 100%,土壤有机质质量分数由第 2 次土壤普查的 11.61 g/kg 提高到

现在的 17.39 g/kg,有效改善了土壤理化性状。

(三)推广测土配方施肥技术

测土配方施肥技术实施前,新乡县农民施肥不合理现象很普遍,重无机肥,轻有机肥;重氮肥、磷肥, 轻钾肥;氮磷钾比例失调,施肥方法存在表施、撒施现象,造成了肥料利用率低、效果差。自实施测土配方施肥技术以来,新乡县通过对土壤样品的化验分析, 充分掌握了土壤养分质量分数状况,并在试验示范的基础上掌握了各类土壤养分丰缺指标和作物需肥量, 提出了科学施肥的方法,使土壤养分结构趋于合理, 耕地质量明显提高。



播种、覆土、镇压等作业,配套选用抗旱品种、施用缓释肥料或保水剂等措施。该技术模式适用于山地丘陵旱区。

(三)少免耕 + 覆盖保墒技术

采用少免耕技术蓄水保墒,减少水土流失,应用秸秆、生草等进行覆盖,减少水分蒸发。作物成熟收获时,采用联合收割机一次性完成作物收获和秸秆粉碎,粉碎后的秸秆均匀平铺在地表直到麦播前。也可在播种时配套保水剂,与肥料混匀后底施。该技术模式适用于山地丘陵旱区。

三、抗旱抗逆技术

(一)适水种植避旱技术

该技术根据降水特点,合理安排、调整作物种植


结构,主动避旱。适当压缩,控制玉米、蔬菜等高耗水作物种植面积,优先选用抗旱品种,发展大豆、高粱、谷子、小杂粮等低耗水作物。该技术模式适用于地下水超采或山地丘陵旱区。

(二)化学调控抗旱技术

播种施肥时,将保水剂与化肥混合均匀一同施入土壤中,提高土壤保水能力,保水剂用量为大田粮食作物 3 kg/667m2、经济作物 5 kg/667m2。干旱发生时, 叶面喷施黄腐酸肥、含锌水溶肥等,调节气孔开度, 抑制蒸腾耗水。在产量形成关键时期,喷施磷酸二氢钾、液体肥等促进增产。该技术模式适用于山地丘陵旱区。


河南农业 2020 年第 10 期(上)

HENAN NONGYE


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