杨瑞平，姚建民，卫一超，翟义英

（山西省农业科学院农业资源与经济研究所，山西 太原 030006）

在北方地区，农作物的年降水资源利用率仅30%～40%，主要原因是小雨资源的利用率低，而小雨（＜10 mm/次）发生频率高达72%，年累计量达100～150 mm，相当于灌溉2～3次的水量。北方光照时间长，但光能利用率仅为0.1%～0.2%。在土壤-作物-大气连续体（SPAC）中，对近地面微生态环境系统的界面可控性农艺技术和材料研究深度不够[1]。渗水地膜是由山西省农业科学院农业资源与经济研究所在低密度聚乙烯地膜配方中加入渗水助剂研制而成的。渗水地膜多“V”型覆盖栽培技术，能使光、热、水、气多种资源因子系统协调控制，保留普通地膜的增温和保水功能，增加了渗水、调温、微通气、耐老化功能[2]。采取“宽膜、平铺、多“V”型种植、一次性施肥”机械化作业模式，将表层干土推开15 cm，适时播种，形成微通气小温室，放苗后形成多“V”播种沟，可集雨、渗水、抑制膜下水分蒸发、微通气、调温，耐老化、残留少，可使北方旱地作物产量大幅度增加，对保证我国粮食安全战略意义重大。

1 渗水地膜覆盖技术规程与模式

1.1 机械精密条播VVV型覆盖技术规程——寿阳模式

采用1400 mm幅宽渗水地膜和3行半精量条式播种机，一次性施足底肥，一次性完成开沟、播种、覆膜。

优点:水温条件好，粮食产量高，增产幅度在30%左右。

缺点:需要人工放苗。

机具:采用2MBJ-1/3铺膜精量播种机，牵引动力采用13～18 kW小四轮拖拉机。

施肥:在播种前旋耕土地时，将有机肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于这种模式可缓解水分不足的问题，使植株生长旺盛，目标产量高，所以，化肥施入量应适当增加。建议化肥的公顷施用量不少于1500 kg碳酸氢铵、225 kg尿素和750 kg磷肥。

品种:这种模式温度条件好，出苗快，成熟早，建议选择生育期比当地普通地膜覆盖长5～10 d的品种，这样更能发挥增产潜力。

播期:由于该模式形成了微通气小温室，出苗后不会冻苗，所以可以提前5 d左右播种。

播种:采用2MBJ-1/3铺膜精量播种机，3行1个条带，地膜的裸露适宜宽度为105～110 cm，条带间距55 cm为宜。播种过程中，为了防止风刮走地膜，最好选择顺风播种，2个人用铁锹跟机具作业，在地膜上呈横条状或星状压土。

地膜用量:幅宽1400 mm、厚度0.006 mm的渗水地膜，每卷10 kg，可以铺0.17 hm2，每公顷用地膜60 kg。

密度:由于品种特性和地力条件不同，适宜密度有差异，建议株距33 cm，公顷留苗密度为52500～60000株。

放苗:待气温稳定后再放苗，放苗时可用1个长50 cm的铁丝钩将健壮苗从地膜下钩出，随后用铁锹铲土，在苗沟中溜少量土埋住苗孔即可。

管理:在杂草多的地块，生长中应在条带间进行中耕除草。秋收后，由于渗水地膜耐老化，地膜相对完整，建议保留地膜继续保持土壤水分，为来年创造好的墒情，第2年春天耕地前再进行人工除膜。

特点一:使用该模式播种时形成了深度为10 cm左右的VVV型种植沟，相当于刮开表层干土将种子播种到湿土中，解决了春季表土层干旱的问题。形成微通气小温室，出苗快，出苗率高，不烧苗。

特点二:放苗后形成了VVV波浪型种植带，可以将微量降水聚集到种植沟内，顺苗孔流入根部，创造水、肥、气、热相对优良的微生态环境，解决旱地作物的缺水干旱问题，增产效果十分显著。

1.2 人工穴播VVV型覆盖旱作新技术规程——五台模式

采用1400 mm幅宽渗水地膜，一次性施足底肥，一次性完成开沟、覆膜。

优点:水温条件较好，不需要人工放苗。

缺点:需要人工打孔播种，增产幅度为25%左右，较寿阳模式低一些。

机具:将普通铺膜机的2根横杆加长到1.75 m，再加3个开沟器，牵引动力采用10 kW小四轮拖拉机。

施肥:在播种前旋耕土地时，将有机肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于这种模式可以缓解水分不足的问题，使植株生长旺盛，目标产量高，所以，化肥施入量应适当增加。建议化肥的施用量不少于1500 kg碳酸氢铵和750 kg磷肥。

品种:这种模式温度条件比寿阳模式稍差一些，建议选择生育期比当地普通地膜覆盖长5 d左右的品种。

播期:由于该模式形不成微通气小温室，与普通地膜覆盖同期播种。

铺膜:3个开沟器间距45 cm，开沟深度5 cm，3行1个条带，地膜的裸露适宜宽度为105～110 cm，条带间距55 cm为宜。播种过程中为了防止风刮走地膜，最好选择顺风铺膜。

地膜用量:幅宽1400 mm、厚度0.006 mm的渗水地膜，每卷10 kg，可以铺0.17 hm2，每公顷用地膜60 kg。

播种:用打孔器在3条沟内人工打孔播种，每穴2～3粒种子，孔距33 cm为宜，播种后用土压孔。

密度:由于品种特性和地力条件不同，适宜的密度有一定差异，建议穴距33 cm，公顷留苗密度52500～60000株为宜。

定苗:3叶1心前完成定苗。

管理:在杂草多的地块，生长中应在条带间进行中耕除草。秋收后，由于渗水地膜耐老化，地膜相对完整，建议保留地膜继续保持土壤水分，为来年创造好的墒情，第2年春天耕地前再进行人工除膜。

特点一:使用该模式播种时形成了深度5 cm左右的VVV型种植沟，相当于刮开表层干土将种子播种到湿土中，解决了春季表土层干旱的问题。

特点二:出苗后形成了VVV波浪型种植带，可以将微量降水聚集到苗根部，创造水、肥、气、热相对优良的微生态环境，解决旱地作物的缺水干旱问题，增产效果显著。

1.3 机械穴播VV型覆盖旱作新技术规程——朔州模式

采用1000 mm或900 mm幅宽渗水地膜和双行穴式播种机（或双行半精量条式播种机），一次性施足底肥，一次性完成开沟、播种、覆膜。

优点:水温条件较好，不需要人工放苗。

缺点:播种时对农机手的铺膜和埋土技术要求较高。增产幅度为20%左右，较五台模式的低一些。

机具:采用双行穴式播种机即可，只是需要加2个开沟器，牵引动力采用10～13 kW小四轮拖拉机。

施肥:在播种前旋耕土地时，将有机肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于这种模式可以缓解水分不足的问题，使植株生长旺盛，目标产量高，所以，化肥施入量应适当增加。建议化肥的公顷施用量不少于1500 kg碳酸氢铵、225 kg尿素和750 kg磷肥。

品种:这种模式温度条件不如五台模式，建议选择生育期与当地普通地膜覆盖相同的品种。

播期:由于该模式形不成微通气小温室，与普通地膜同期播种。

播种:用改造好的专用机具进行播种铺膜，2行1个条带，地膜的裸露宽度60～70 cm为宜，条带间距40 cm为宜。播种过程中为了防止风刮走地膜，最好选择顺风播种。

地膜用量:幅宽1000 mm、厚度0.006 mm的渗水地膜，每卷7 kg，可以铺0.13 hm2，每公顷用地膜52.5 kg。

密度:由于品种特性和地力条件不同，适宜的密度有一定差异，建议穴距33 cm，公顷留苗密度52500～60000株为宜。

定苗:3叶1心前完成定苗。

管理:在杂草多的地块，生长中应在条带间进行中耕除草。秋收后，由于渗水地膜耐老化，地膜相对完整，建议保留地膜继续保持土壤水分，为来年创造好墒情，第2年春天耕地前再进行人工除膜。

特点一:使用该模式播种时形成了深度为10 cm左右的VV型种植沟，相当于刮开表层干土将种子播种到湿土中，解决了春季表土层干旱的问题。

特点二:出苗后形成了VV波浪型种植带，可以将微量降水聚集到苗根部，创造水、肥、气、热相对优良的微生态环境，解决旱地农作物的缺水干旱问题，增产效果显著。

1.4 机械精密穴播VVV型覆盖旱作新技术规程——山阴模式

采用1400 mm幅宽渗水地膜，一次性施足底肥，一次性完成开沟、覆膜。

优点:水温条件较好，不需要人工放苗。

缺点:播种时对农机手的铺膜和埋土技术要求较高。增产幅度22%左右，较朔州模式低一些。

机具:采用3行穴式玉米铺膜穴播机2MBJQ-1/3铺膜精量播种机，牵引动力采用18 kW小四轮拖拉机。

施肥:在播种前旋耕土地时将有机肥和化肥一次性施入，以后不再追肥。由于这种模式可以缓解水分不足的问题，使植株生长旺盛，目标产量高，所以，化肥施入量应适当增加。建议化肥的公顷施用量应不少于1500 kg碳酸氢铵、225 kg尿素和750 kg磷肥。

品种:这种模式温度条件比寿阳模式稍差一些，建议选择生育期比当地普通地膜覆盖长5 d左右的品种。

播期:由于核模式形不成微通气小温室，不可以提前播种。

播种:3行1个条带，地膜的裸露宽度105～110 cm为宜，条带间距50 cm为宜。播种过程中防风功能好，不会刮走地膜，顺风和逆风均可播种。

地膜用量:幅宽1400 mm、厚度0.006 mm的渗水地膜，每卷10 kg，可以铺0.17 hm2，每公顷用地膜60 kg。

密度:由于品种特性和地力条件不同，适宜的密度有一定差异，建议穴距33 cm，公顷留苗密度52500～60000株为宜。

定苗:3叶1心前完成定苗。

管理:在杂草多的地块，生长中应在条带间进行中耕除草。秋收后，由于渗水地膜耐老化，地膜相对完整，建议保留地膜继续保持土壤水分，为来年创造好墒情，第2年春天耕地前再进行人工除膜。

特点一:使用该模式播种时形成了深度为10 cm左右的VVV型种植沟，相当于刮开表层干土将种子播种到湿土中，解决了春季表土层干旱的问题。

特点二:出苗后形成了VVV波浪型种植带，可以将微量降水聚集到苗根部，创造水、肥、气、热相对优良的微生态环境，解决旱地作物的缺水干旱问题，增产效果显著。

2 模式试验效果

2010年，在寿阳县宗艾镇范村、五台县茹村乡南大贤村、山阴县郑庄村和怀仁县新家园镇路庄村采取4种模式分别种植大丰26、强盛16号和丰禾96这3个玉米品种进行对比试验，从不同模式的产量结果来看，寿阳模式产量最高，其次是山阴模式，再次是五台模式。采用山阴模式试验的大丰26增产幅度在90%以上，原因是2010年春季严寒，渗水地膜覆盖的抗寒性好，出苗率高，公顷留苗密度在45000株以上，而普通地膜覆盖的严重受冻，出苗率低，公顷留苗密度仅30000株；秋季9月24日霜冻，渗水地膜覆盖的大丰26成熟度好，百粒质量为41.26 g，而普通地膜覆盖的大丰26成熟度差，百粒质量为28.00 g，说明对生育期长的大丰26的积温补偿作用是产生巨大增产幅度的主要原因。而强盛16号和丰禾96的抗寒性较好，生育期适中，所以增产幅度相对较小。

3 小结

寿阳模式产量最高，但费工；山阴模式产量高，而且每公顷可比寿阳模式节省45个人工；五台模式产量高，用工多。

虽然北方及山西省气候干旱，但降水总量理论上可以满足玉米高产的需水要求，由于小雨发生频率高，多数小雨为无效降水，是旱地作物产量低的根源所在[3-5]。而这4种新技术模式可以解决水分不足的难题，充分把小雨资源变成作物可以利用的有效水，是一项符合北方及山西气候特点，增产幅度明显的旱作栽培新技术，有重要的推广价值。

［1］姚建民.渗水地膜研制及其应用 [J].作物学报，2000（2）:185-189.

［2］姚建民，殷海善，杨瑞平.旱地小雨资源渗水地膜覆盖利用技术研究[J].水土保持研究，2000（4）:36-38.

［3］姚建民，殷海善.降水资源与旱地农业 [J].资源科学，1999（4）:47-50.

［4］徐澜，安伟.玉米渗水地膜覆盖效应及增产作用[J].河南农业科学，2007（10）:30-32.

［5］殷海善，姚建民，杨瑞平.渗水地膜覆盖对玉米生理发育的影响[J].山西农业科学，2004，32（2）:38-40.