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宁晋县实施小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌节水技术项目的实践与思考

2022-04-26吴立勇张泽伟李翠敏

农业科技通讯 2022年4期
关键词:田间灌溉小麦

吴立勇 张泽伟 李翠敏

(1.河北省宁晋县农业技术推广站 河北宁晋 055550;2.河北省农业技术推广总站 河北石家庄 050011)

宁晋县是农业大县, 常年种植小麦、 玉米12.67 万hm2左右,同时,地下水超采综合治理任务十分艰巨, 应用先进的农业节水技术是解决地下水超采的重要途径之一。2020年,宁晋县作为邢台市唯一试点县, 实施小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌节水技术项目266.67 hm2(以下简称“浅埋滴灌项目”),实现“三省两增”,“三省”即省水、省电、省工,“两增”即增产、增效,项目经济、生态效益显著。 同时,该项目的顺利实施,为该项技术在宁晋县乃至在全市、全省大面积推广积累了经验。

1 项目概况

根据邢台市农业农村局《关于印发2020年小麦玉米一年两熟农田浅埋滴灌节水试点项目实施方案的通知》文件要求,经过组织遴选,确定宁晋县沃恒种植专业合作社为项目实施主体,在北河庄镇翟村、东陈村、北河庄村、南河庄村、素邱、东沙良等11个村实施浅埋滴灌项目266.67 hm2。

1.1 实施方式

根据机井潜水泵功率和出水量设计单个阀门控制灌溉面积,一般情况下,功率为18 kW 的潜水泵,主管上的单个阀门可控制灌溉面积1 hm2左右;功率为20 kW 的潜水泵, 主管上的单个阀门可控制灌溉面积1.33 hm2左右。

2020年10月上旬,利用农机具一次性完成小麦播种、铺设滴灌带,滴灌带在田间主要呈“鱼骨式”分布, 根据田间数据统计、 测算, 支管最佳间隔距离100 m,支管两侧垂直方向各铺设滴灌带50 m,滴灌带横向间隔60 cm。所用滴灌带为聚乙烯PE 材质,直径1.6 cm,出水孔间隔20 cm。铺设时出水孔要朝上,可使水中的少量杂质沉淀在管子的底部。 使用阀门、直通、卡子连接水井、主管、滴灌带。 小麦、玉米均采用等行播种,行距分别为15 cm、60 cm,滴灌带位于垄间,埋深 2~3 cm。

1.2 成本投入

宁晋县沃恒种植专业合作社组织实施浅埋滴灌项目266.67 hm2,涵盖主管、支管、滴灌带、除沙罐、农机机械改造、用工等费用,共计投入99.346 万元,平均3 725.45元/hm2。根据宁晋县浅埋滴灌项目实施方案,并经县政府批准,补贴3 000元/hm2,项目实施主体实际投入725.45元/hm2。

1.3 数据统计

小麦、玉米全生育期均用滴灌方式灌溉,其中小麦生育期内灌溉越冬、拔节、抽穗三水,因为宁晋县自7月下旬开始到9月下旬多次降雨, 降雨量远超往年同期水平, 夏玉米仅灌溉苗期水。 项目实施期间,在翟村、南河庄分别选择一块单井控制、实施浅埋滴灌技术农田, 并在附近选择以传统畦灌模式水浇地块为对照田,安装水计量表,统计、分析小麦玉米全生育期灌溉用水、用电数据。

2 项目实施效果

将滴灌带浅埋于地下, 不再保留田间垄沟和畦背。 灌溉时,水通过滴灌带无损输送,至滴灌带两侧20~25 cm 湿透即可,相比传统畦灌模式有以下优点。

2.1 省水

浅埋滴灌农田小麦玉米全生育期累计用水2 733 m3/hm2, 传统畦灌模式用水 3 652.5 m3/hm2,节水 918.75 m3/hm2,节水率达到 25.2%(表 1)。

表1 浅埋滴灌模式与畦灌模式灌溉用水量对比

2.2 省电

监测点农田机井潜水泵功率18 kW,浅埋滴灌农田小麦玉米全生育期累计用电1 777.5 kW·h/hm2,传统畦灌模式用电 2 358 kW·h/hm2,节电 580.5 kW·h/hm2,节电率 24.6%(表2)。

表2 浅埋滴灌模式与畦灌模式灌溉用电量对比

2.3 省工

较传统畦灌模式, 应用浅埋滴灌技术, 以安装18 kW 潜水泵的机井为例,单个阀门控制15 hm2,完成单次灌溉用时13 h,畦灌模式则用21 h,节约用时8 h, 小麦玉米全生育期仅灌溉用时32 h, 节工4个(工时按8 h/d 计算)。同时,应用浅埋滴灌技术节工减少了看护垄沟、改畦等环节,劳动强度低、易操作。

2.4 增产

(1)应用浅埋滴灌技术,可以根据作物需水规律进行适时灌溉, 特别是玉米生长中后期, 田内高温、 郁闭, 应用浅埋滴灌省工、 省电, 农民愿意进行灌溉。

(2)能避免地面水分蒸发,土壤持水时间延长,确保了作物生长后期水分供应,有效防止作物早衰,增加作物粒重。

(3)通过浅埋滴灌将化肥直接输送到作物根部,提高了肥料利用效率。

(4)田间不再需要灌溉垄沟、畦背,增加有效种植面积7%~8%。

据测算,浅埋滴灌与畦灌模式同比,小麦增加产量1 029.0 kg/hm2;夏玉米因为2021年无论是浅埋滴灌还是传统畦灌均灌溉一次苗水,2种灌溉方式下粒重方面差异不明显, 浅埋滴灌主要是增加了有效种植面积,增加产量645.6 kg/hm2。

2.5 增效

省电方面,节电580.5 kW·h/hm2,按0.52元/(kW·h)计算,节本 301.7元;省工方面,省工 4个/hm2,工价按120元/d 计算,可节本480元;粮食增产方面,小麦、玉米分别增加 1 029.0 kg/hm2、698.4 kg/hm2,价格分别按 2.40元/kg、2.36元/kg(近 3年市场平均价格)计算, 小麦玉米产量合计增加效益4 117.82元/hm2。综合省电、省工、增产粮食等三方面经济效益,应用浅埋滴灌技术节本增效4 899.52元/hm2,取得了较好的经济效益。

3 项目实施过程遇到的主要问题

3.1 滴灌带埋深不一

由于农机手缺乏操作经验或者整地效果不好、农机具设计不够科学等不同原因, 滴灌带埋设深度不一,有的覆土较少,有的甚至暴露在地表,冬季、早春遇大风天气,容易刮乱、扭曲滴灌带。

3.2 农机动力不匹配

播种小麦多用12 行播种机,配套18 kW 功率拖拉机,在播种机与拖拉机中间安装铁架架起滴灌带,还需专人看护、整理滴灌带,增加质量300 kg 左右,拖拉机行驶时机头翘起,不得不在前部增加配重,田间作业时动力明显不足。 而用大功率拖拉机,车身自重大,轮胎辗轧压成沟,滴灌带更不容易覆土、埋设。

3.3 虫鸟损坏滴灌带

滴灌带附近潮湿、滴灌带内存水,部分地块发生金针虫、蛴螬等地下害虫或鸟类啃咬滴灌带问题。

3.4 滴灌带发生堵塞

因为没有过滤或过滤不到位, 水中含的泥沙等杂物或残留肥料,造成滴灌带堵塞;田间有的位置灌溉不均匀,作物根系向水生长,长入滴灌带出水孔造成堵塞。

3.5 播种玉米时挂带

如果遇到滴灌带铺设间距不一致, 或者玉米播种机没能保持直线行进等情况, 滴灌带容易被玉米播种机挂出或损坏。

4 应对措施及建议

(1)相对传统畦灌模式,浅埋滴灌技术具有节水、省电、高效、增产等优势,但是该项技术在小麦玉米一年两熟农田应用仍需结合本地实际进行优化改进,而且有的实施主体对其中某环节操作不到位、不规范,因此,建议集思广益、因地制宜,形成一套适合本地的浅埋滴灌技术规程,指导该项技术的推广、应用。

(2)浅埋滴灌技术适宜在沙质土、壤质土地块实施,黏质土特别是重黏土地块不宜实施该项技术。

(3)在铺设滴灌带前,深耕或旋耕土地,精细整地, 做到土地平整, 防止土块、 杂草、 秸秆等托起滴灌带。

(4)加大科技研发力度,生产制造与浅埋滴灌技术相适应的动力、设备等专用农业机械,并将其纳入农机具补贴范围。 同时,对农机手进行统一培训,熟练技术,规范操作。

(5)收获小麦时,建议尽量压低残留麦茬高度,减少田间秸秆残留量, 在播种玉米时防止麦秸堆积过程中带出滴灌带; 探索将小麦播种机配套牵引力安装北斗导航辅助驾驶系统,实现精准定位行距,将滴灌带直线不打弯、间距均匀一致的埋入地表;在播种夏玉米时,再次使用导航辅助系统播种,避开滴灌带位置播种;试验小麦播种采用“四密一稀”方式,玉米播种时以小麦根茬宽行作为标志物,操控播种机行进,避免刮出滴灌带,真正实现滴灌带“一带两用”。

(6)采用掺入辣味素的滴灌带,或适时随灌溉水施入辛硫磷等高效农药,防止蝼蛄、蛴螬等地下害虫的啃咬;为防止鸟类破坏滴管带,可在田间地头挖一个水坑,坑内铺设塑料布并灌满水供鸟饮用。

(7)滴灌带堵塞问题,对于泥沙、杂物堵塞的,可在水泵取水口安装离心式和网式过滤器, 拦去悬浮泥砂和杂物, 并且定期清洗过滤器, 冬季要及时排水;施肥要用水溶性肥料,尽量减少肥料残留物。

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