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智慧农业:玉米水肥一体化技术解决方案

来源:中国智慧农业网 作者:李伟 人气: 发布时间:2018-04-01
智慧农业:玉米水肥一体化技术解决方案
       水肥一体化技术就是通过灌溉系统给作物施肥浇水,作物在吸收水分的同时吸收养分,是迄今为止农业生产最为节水节肥的技术之一。
滴灌式技术模式 
  滴灌技术是一项很成熟的技术,但将其整合为水肥一体化技术,绝非是将肥料混入到水中那么简单,因为滴水头对水的净度要求较高,一旦达不到要求就会造成堵塞,致使出水不畅,甚至不能出水。因此,滴灌式水肥一体化技术模式的肥料必须是专用型全溶性肥料,否则,即使对肥料溶解液进行多次过滤,也很难达到要求,溶解在水中的营养成分还会在出水控制元件附近凝结,对出水流畅性产生影响,对元件造成损坏。膜下滴灌是现代节水灌溉中的一次新的突破,它结合了不同形式的节水灌溉方法的优点,建立了单独的灌溉系统,利用少量的水使大面积的耕地得到有效灌溉,使之达到灌溉节水、保水、保温、改善土壤性状、光照条件、加速作物生长发育进程、提高粮食产量的目的。
        玉米是粮食、饲料、加工、能源多元用途作物,被誉为21世纪的“谷中之王”,玉米适应性很强,对土壤的要求不太严格。但要使膜下滴灌玉米达到增产增收,应该选择耕层深厚、土壤肥力较高、保水保肥、排水良好的地块。下面小编为大家介绍玉米的膜下滴灌技术。
       选择土层深厚、肥力中等以上地块,清除前茬作物根茬,合墒耕翻,深度以20~30cm为宜,耕后及时耙耱,整地。玉米膜下滴灌采用先播种后覆膜的方式播种。出苗后及时人工放苗,并用土压严苗根部。覆膜可以提高地温,因此可提前5天播种,一般在4月下旬播种。采用垄上机械开沟滤大水精量点播,小行距40-50cm,播种应深浅一致,覆土均匀,播深3cm。根据品种特征特性决定种植密度,一般每亩保苗4500-5000株,株距18cm左右。播种时膜要展平、拉紧、紧贴地面,膜边压紧压严、覆土均匀(每隔2~3m在地膜上压一小土堆以防风揭膜),滴灌带要拉紧,播后及时浇出苗水,确保全苗。
玉米水肥一体化技术膜下滴灌管道的铺设
主管道的铺设
  根据水源位置和地块形状的不同,膜下滴灌主管道铺设方法也不同。
        复合式主管道铺设。可进行大面积膜下滴灌作业,有效弥补了独立式主管道铺设存在的缺点。此种方法具有滴灌速度快、水压损失小、滴灌均匀等特点。适合于水源与地块较近,田间有可供配备使用动力电源的固定场所。一台机具一般可控制200hm2左右的条田。这种铺设方法适用于各种条田和不规则地块,适用范围较广。一次性投入每亩成本500-600元。
  独立式主管道铺设。主要用于狭长地块,其主管只有一条并深埋在地下,其余主管毛管均分布在地面上。此种铺设方法具有省工、省料、操作简便等优点,缺点是不适合大面积作业。采用独立式主管道铺设主要是以中小型移动滴灌设备为主。有效灌溉面积一般为20-27hm2,平均一次性投入每亩地成本450元左右。
支管的铺设
        支管的铺设好坏将直接影响着滴灌作业速度和作业费用以及一次性投入成本。据测试表明,支管间距离在50-70m的滴灌作业速度与质量最好;小于50m间距的,虽然滴灌速度较快,但增加了支管数量,进而增加了一次性投入成本;大于70m间距的,虽然减少了一次性投入成本,但延长了滴灌时间,只是滴灌作业的速度降低,滴灌作业成本明显加大。
滴灌玉米施肥
       与常规种植比,由于膜下滴灌是高投入、高产出栽培模式,一般选择的品种都是喜肥、喜水的高产品种,在膜下滴灌水分有保证的前提下,要求相应增加施肥量。滴灌玉米全生育期吸收的氮、钾接近,并且最多,而磷较少。单产1000-1100kg/666.7m2的滴灌玉米,苗期苗体小,干物质积累少,吸收的氮磷钾养分数量也少,占全生育期吸收总量的1.28%-2.83%。进入拔节期,吸收氮磷钾养分的数量剧增,直到抽雄期至开花期达最高峰,以后逐渐降低,滴灌玉米拔节期吸收氮磷钾养分数量分别占全生育期总吸收量的28.16%、18.36%和22.16%。抽雄期至开花期氮素吸收量占整个生育期总吸收量的48.23%、磷占52.4%、钾占52.59%。滴灌玉米吸收氮、钾的高峰期较磷来得早,由此可见,滴灌玉米要注重化肥早期施用,即保证生育前期的养分供应,同时更要注重生长中期即抽雄期到开花期化肥的随水施用及养分的配合比例。
膜下滴灌的主要作用
保水
  膜下滴灌灌水适度后,保持了土壤毛细管的上下通畅,使土壤中的水可源源不断上升到地表。覆膜后,土壤与大气隔开,土壤水分不能蒸发散失到空气中,而膜内以“液—气—液”的方式循环往复,使土壤表层保持湿润。对于自然降水,其中少量水分从苗孔渗入到土壤中,大部分则流入垄沟,以横向形式渗入覆膜区,由地膜保护起来,进而被作物有效利用。
 增温
  土壤耕作层的热量主要是通过吸收太阳辐射。地膜阻隔土壤热能与大气交换,阳光中的辐射透过地膜使地温升高,土壤自身的传导作用使深层的温度逐渐升高并保存在土壤中,灌溉水通过管道及毛管滴头系统缓慢滴入膜下土壤中,起到水流增温、汽化热损失极少、温度下降缓慢的作用。据农业部门测算,全生育期可提高积温150~200℃。
改善光照条件
  由于植株叶片互相遮阴,下部叶片比上部叶片的光照条件要差。覆膜后,由于地膜和膜下水珠的反射作用,使漏射的阳光反射到近地的空间,增加了基部叶片的光合作用,提高了光合强度和光能利用率。据有关部门在玉米播种60d后测定,据地面50cm处光照强度占25%以上,而非盖地膜玉米只有10%左右,这说明覆膜后的玉米基部叶片光照强度优于露地玉米。
 改善土壤
  衡量土壤耕性和生产能力主要因素包括土壤的容重、孔隙度和土壤的固液气三相比。地膜覆盖后,地表不会受到降雨冲刷和渗水的压力,滴灌的渗水压力极小,保证了土壤的疏松状态,透气性良好、孔隙度增加、容重降低,有利于作物根系的生长发育。同时,地膜覆盖使土壤的含盐量降低,偏盐碱地种植覆膜玉米可提早15天成熟,而且比露地玉米增产。
存在的主要问题
       滴灌易堵塞
       若不及时回收滴灌带,造成经济浪费和环境污染。
       水肥一体化的运用必须与“符合作物生长需求规律”相结合,才能做到真正意义上的节水节肥。
智慧农业:水肥一体化——大棚草莓滴灌施肥、追肥技术

 
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李伟

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