李鐵男　李美娟　王俊

摘 要：中心支軸式噴灌機灌溉技術是現(xiàn)代化農業(yè)灌溉的一種模式，將中心支軸式噴灌灌水技術與玉米耕作技術、栽培技術、田間管理技術等集成，形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式，對于提高玉米綜合生產能力具有重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：中心支軸式噴灌機；玉米；灌溉制度；噴灌集成技術

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）03-04-145-03

Abstract：Center pivot sprinkler irrigation technology is a mode of modern agricultural irrigation，integrating the center pivot irrigation irrigation technology，corn cultivation，field management and harvesting technology，forming the integration model of corn center pivot irrigation comprehensive water-saving technology，has important practical significance for improving corn production capacity.

Key words：Center pivot irrigation system；Corn；Irrigation system；Sprinkler irrigation integration technology

玉米是黑龍江省第一大糧食作物，2013年全省玉米種植面積達728萬hm2。在玉米種植面積逐年增加的同時，玉米灌溉需水量也在大幅度增加。發(fā)展節(jié)水灌溉技術，提高玉米灌溉水資源利用率，是進一步提高玉米綜合生產能力的保障。另外，全球氣候變暖也在加劇旱澇災害發(fā)生的風險[1]，對于黑龍江省玉米補充灌溉而言，發(fā)展節(jié)水灌溉技術也能夠提高抵御自然災害的能力。中心支軸式噴灌機是一種現(xiàn)代化高效節(jié)水灌溉，適合于平原地區(qū)大面積農田灌溉的灌溉機械，在我國各地得到了迅速推廣[2-3]。與其它噴灌技術相比，中心支軸式噴灌具有自動化程度高、運行費用低、適應性強、應用效益高等諸多優(yōu)勢。將中心支軸式噴灌灌水技術與玉米生產的農藝技術和農業(yè)機械化技術密切結合，發(fā)揮相關技術的耦合效應，形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式，對于提高玉米綜合生產能力具有重要的現(xiàn)實意義。當前，國內學者對中心支軸式噴灌機的研究多從水力學性能方面進行試驗分析[4-7]，而對中心支軸式噴灌機的灌水技術及其與農藝技術、農機技術配套方面研究較少，白明照等人進行了青貯玉米中心支軸式噴灌綜合給水技術集成模式研究和實例設計[8]，鄭和祥等人進行了紫花苜蓿中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式研究和實例設計[9]，成果均對提高牧區(qū)節(jié)水灌溉技術水平起到重要作用。本文對中心支軸式噴灌灌水技術與玉米耕作栽培技術和田間管理技術等進行集成研究，形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式，以期為提高玉米綜合生產能力提供技術支撐。

1 玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成原理

將中心支軸式噴灌技術與農藝技術、農機技術有機耦合，形成“玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式”。一個噴灌圈為一個灌溉單元，在一個灌溉單元內，通過“統(tǒng)一整地、統(tǒng)一播種、統(tǒng)一灌水、統(tǒng)一施肥、統(tǒng)一田間管理”，實現(xiàn)規(guī)范化、標準化作業(yè)，達到綜合節(jié)水增產效益。試驗時，按照玉米生長需水規(guī)律與中心支軸式噴灌機使用技術規(guī)范（DB23/T 1499-2013）和噴灌工程技術規(guī)范（GB/T 50085），制定出中心支軸式噴灌條件下適宜的玉米灌溉制度，并將中心支軸式噴灌技術與農藝技術和農機技術進行組合配套。

2 玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式

依托水利部“948項目”，在示范區(qū)建設玉米噴灌示范工程35.33hm2。示范區(qū)位于黑龍江省西南部，松嫩平原腹地，在大慶市讓胡路區(qū)紅驥牧場二聯(lián)轄區(qū)內，東經(jīng)124°44′01″～125°19′24″，北緯45°50′57″～46°48′35″。屬中溫帶半濕潤、半干旱季風氣候區(qū)。多年平均氣溫4.9℃，≥10℃的年均積溫2 914℃，無霜期141d。多年平均降水量420mm，年際變化大，年內分配不均，7～9月份的降水量占全年降水量的70%。年均蒸發(fā)量624.15mm，蒸發(fā)量年內分配不均，秋冬季蒸發(fā)量小，春夏季蒸發(fā)量大。區(qū)域內無江無河，地勢低洼，處于封閉狀態(tài)，主要依靠地下水進行灌溉。根據(jù)示范區(qū)玉米中心支軸式噴灌試驗示范，最終組裝配套形成玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術模式，包括玉米中心支軸式噴灌灌溉制度、玉米耕作與栽培技術、田間管理技術、收獲技術等。

2.1 灌溉制度 黑龍江省玉米全生育期為5月上旬至9月下旬，根據(jù)試驗區(qū)30a氣象資料得出中等水文年（75%）玉米生育期有效降水量為233mm。應用彭曼公式計算得到的試驗示范區(qū)玉米全生育期作物需水量為509.8mm。根據(jù)水量平衡原理，在不考慮地下水補給和深層滲漏的情況下，得出玉米全生育期的灌溉需水量為258.9mm，具體各階段玉米需水量見表1。

灌溉時需按照玉米生長發(fā)育需水規(guī)律及土壤墑情進行灌溉，每次灌水量與灌前土壤貯水量之和，不能超過土壤計劃層內持水量的范圍。同時，根據(jù)土壤條件，選擇適宜的灌溉速率，將灌溉強度控制在土壤入滲強度之下，避免因灌溉速率太大，產生地表徑流。試驗區(qū)玉米中心支軸式噴灌灌溉制度見表2，玉米全生育期共灌水9次，灌水定額為260mm。為保證出苗率，播種后需進行第一次灌水，灌水量為20mm；試驗區(qū)一般“十年九春旱”，苗期還需灌水一次，灌水量30mm；拔節(jié)期、大喇叭口期和抽雄期是玉米需水關鍵期，各個生育期分別灌水2次，灌水量為60mm；灌漿期進行最后一次灌水，灌水量為30mm。

2.2 農藝技術

2.2.1 施肥技術 （1）結合整地（撒施或條施夾肥）施入底肥，用量為尿素347.4kg/hm2、磷酸二銨195.7kg/hm2、氯化鉀125kg/hm2、硫酸鋅15kg/hm2。（2）結合播種施入種肥，用量為磷酸二銨195.7kg/hm2、尿素47.4kg/hm2、氯化鉀125kg/hm2、鋅肥15kg/hm2。（3）拔節(jié)期時，結合灌水追施拔節(jié)肥尿素300kg/hm2。（4）大喇叭口期，結合灌水追施尿素200kg/hm2。

2.2.2 病蟲害防治 6月下旬，當每100株螟蟲達到50頭時，每667m2用菊酯類農藥20～30mL對水20～30kg進行防治。當每100株玉米螟卵超過30塊或每100株玉米螟達到80頭時，應及時防治。于玉米螟卵始盛期（7月15～20日）在田間放赤眼蜂，7d后進行2次放蜂。

2.2.3 除草技術 播種4～5d后，結合灌水，用乙草胺加2，4-D進行化學機械封閉除草。

2.3 農機技術

2.3.1 耕整地技術 實施以深松為基礎，松、翻、耙相結合的土壤耕作制。一般深松30～35cm，耕翻深度20～23cm，翻后耙耢，按種植要求的壟距及時起壟或夾肥起壟鎮(zhèn)壓。

2.3.2 播種技術 當5～10cm耕層低溫穩(wěn)定通過7～8℃時搶墑播種。機械精量播種標準為行距65cm、株距22cm、播深5cm、覆土4～5cm、單粒點播。播種量為2～2.5kg/667m2。

2.3.3 中耕 玉米6葉期進行第1次中耕，深松放寒，8～10葉期盆和追肥進行第2次中耕封壟。

2.3.4 收獲技術 收獲時玉米籽粒含水率≥20%，玉米收獲應以摘穗為目標，在蠟熟末期后收獲為佳。常用的收獲機械種類有自走式玉米聯(lián)合收獲機、背負式玉米收割機。

2.3.5 注意事項 在進行玉米中心支軸式噴灌機灌溉時，在灌溉季節(jié)前應檢查噴灌機、水源井、電力配套等灌溉工程設備完好情況；噴灌機應統(tǒng)一專人運行管理；灌溉時參考中等水文年節(jié)水高產灌溉制度，視不同水文年降雨與玉米長勢情況進行適宜灌溉。結合灌水施肥，能有效提高肥效利用率。

3 結語

玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術在項目示范區(qū)得到了很好的應用，通過在一個噴灌圈灌溉單元內“統(tǒng)一整地、統(tǒng)一播種、統(tǒng)一灌水、統(tǒng)一施肥和統(tǒng)一田間管理”的規(guī)范化作業(yè)，綜合節(jié)水增產效益良好。為進一步推進中心支軸式噴灌機在農業(yè)生產中的應用，更好的發(fā)揮中心支軸式噴灌技術的優(yōu)勢，應深入研究中心支軸式噴灌條件下的水肥耦合效應。

參考文獻

[1]嬌江，杜少敏.黑龍江省農業(yè)水資源高效開發(fā)利用研究[J].農業(yè)經(jīng)濟與管理，2011（4）：25-31.

[2]蔡九茂，李莉，翟國亮，等.大型噴灌機在河南地區(qū)的應用與推廣前景分析[J].節(jié)水灌溉，2014（9）：70-72.

[3]韓小龍，周立華，鮑子云.寧夏引黃灌區(qū)玉米噴灌技術模式集成與示范應用[J].寧夏工程技術，2014，13（2）：148-150.

[4]湯躍，朱相源，梅星新，等.JP50卷盤噴灌機水渦輪水力性能試驗[J].中國農村水利水電，2014（2）：26-29.

[5]蔡振華.中心支軸式噴灌機關鍵灌水組件開發(fā)及試驗研究[D].北京：中國農業(yè)機械化科學研究院，2009.

[6]錢一超，侯永勝，席三忠，等.影響電動圓形噴灌機灌水均勻度的因素及分析[J].節(jié)水灌溉，2010（4）：20-25.

[7]高江永，錢一超，侯永盛，等.水利驅動裝置對單長跨圓形噴灌機整機水力性能影響的試驗研究[J].節(jié)水灌溉，2013（4）：1-4.

[8]白明照，張文麗，王宇，等.青貯玉米中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式[J].內蒙古水利，2014（3）：13-14.

[9]鄭和祥，李和平，白巴特爾，等.紫花苜蓿中心支軸式噴灌綜合節(jié)水技術集成模式[J].內蒙古水利，2014（3）：11-12.

（責編：張宏民）