一種玉米膜下滴灌節(jié)水栽培方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)作物種植領(lǐng)域，具體而言，涉及一種玉米膜下滴灌節(jié)水栽培方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 玉米素有長壽食品的美稱，含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、微量元素、纖維素及 多糖等，具有開發(fā)高營養(yǎng)、高生物學(xué)功能食品的巨大潛力。玉米不僅是人類糧食的主要來 源，已成為一種熱門的保健食品，經(jīng)常出現(xiàn)于餐桌上，并風(fēng)靡曾經(jīng)以食物精細(xì)著稱的歐美世 界。
[0003] 中國作為農(nóng)業(yè)大國，其玉米種植也屬支柱產(chǎn)業(yè)，尤其張掖地區(qū)是全國優(yōu)質(zhì)玉米種 子生產(chǎn)基地之一，全市制種玉米種植面積多年穩(wěn)定在6萬公頃，年產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米種子約4. 5億 公斤，占全國玉米用種量的40%以上，能滿足全國1300萬公頃生產(chǎn)用玉米種子，已成為全 國最大的制種玉米生產(chǎn)基地。然而普遍的栽培方法過程中，灌水以及施肥操作并沒有形成 統(tǒng)一的操作標(biāo)準(zhǔn)，尤其灌水多采用大水漫灌的模式，這種灌溉模式導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水的比例偏 高，嚴(yán)重制約了資源效益的提高，而且灌水過多還會影響到玉米的長勢以及產(chǎn)量。
[0004] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種玉米膜下滴灌節(jié)水栽培方法，所述的玉米的栽培方法 具有節(jié)水、節(jié)肥、玉米長勢良好以及增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明實施例提供了一種玉米膜下滴灌節(jié)水栽培方法，包括如下步驟：(A)布設(shè) 好滴灌管后進(jìn)行耕整地，然后覆地膜并播種；
[0008] (B)施基底肥后，在玉米生長期間采用膜下滴灌方式灌溉多次并追肥多次；
[0009] (C)待玉米成熟，采收即可；
[0010] 其中，采用膜下滴灌方式進(jìn)行灌溉的灌水定額滿足如下公式：
[0011] m = 0.1 X y XzXPX ( 0 max-0 min)/ n (1)
[0012] m-設(shè)計灌水定額mm ;
[0013] y - 土壤容重 g/cm3,為 1. 4-1. 45g/cm3;
[0014] z-計劃土壤濕潤層深度m，為0? 35-0. 45m ;
[0015] P-濕潤比 ％，為 60-70 % ;
[0016] 0 max-適宜土壤含水率上限，為最大持水量的90-92% ;
[0017] 9 min-適宜土壤含水率下限，為最大持水量的70-72% ;
[0018] n_灌溉水利用系數(shù)，為〇? 9-0. 95。
[0019] 現(xiàn)有技術(shù)中，一般是采用大水漫灌的方式對作物進(jìn)行灌水，但是這種灌溉方式由 于澆于作物上的水分不能很好的為其根系所吸收，因此只有加大量灌溉才能滿足作物的正 常生長，不僅浪費(fèi)資源而且違背低碳環(huán)保、節(jié)約水資源的倡導(dǎo)原則，另外如果灌水過多會制 約肥效對作物的影響，進(jìn)而影響到玉米的長勢以及產(chǎn)量。
[0020] 本發(fā)明為了解決上述問題發(fā)明了一種針對玉米膜下滴灌節(jié)水的栽培方法，顛覆了 傳統(tǒng)的澆灌模式，而且這種滴灌方法通過預(yù)先理論計算出其用水量，為其整個澆灌流程制 定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。灌水定額需要嚴(yán)格按照上述公式進(jìn)行預(yù)估，其中Z-計劃土壤濕潤層深度 這個參數(shù)最好在35-45cm之間，因為如果潤濕度過深會造成水資源浪費(fèi)，而且也不會有益 于作物的進(jìn)一步生長，如果潤濕層的深度過淺又會沒有提供足夠量的水分，影響作物的正 常生長。因此其適宜的范圍在35-45cm之間，更優(yōu)的為45cm，同樣其他參數(shù)也是根據(jù)實際 種玉米的生長情況優(yōu)化出的比較理想的范圍，因此進(jìn)一步的該公式中最佳取值組合為：Y 為1. 41g/cm3, z為0? 45m，P為60%，0 max為最大持水量的90%，0 min為最大持水量的 70%，n為0.9,在這個條件下算出的灌水定額為50. 76mm，即33. 84m3/畝，此為最佳灌水 定額，此灌水定額為作物需水高峰期的值。
[0021] 本發(fā)明中，采用膜下滴灌方式進(jìn)行灌溉的灌水周期最好滿足如下公式：T = (m/ Ea) X q (2)
[0022] m-設(shè)計灌水定額mm ;
[0023] T-設(shè)計灌水周期d;
[0024] Ea_ 設(shè)計耗水強(qiáng)度 mm/d，為 2_3mm/d ;
[0025] n -灌溉水利用系數(shù)，為〇? 9-0. 95。
[0026] 其中，灌水定額采用公式（1)中計算出的數(shù)值即可，灌水周期為整個作物生長期 間兩次灌水的間隔時間，其具體參數(shù)的取值范圍均是根據(jù)玉米的生長情況優(yōu)化出的比較理 想的范圍，較優(yōu)的，Ea為3, n為0.9,在這個取值條件下灌水周期為15天，也就是說兩次灌 水的間隔最好為15天。
[0027] 另外，采用膜下滴灌方式進(jìn)行灌溉的一次灌水延續(xù)時間滿足如下公式：t = (mX Se X Sr) / qd (3)
[0028] m-設(shè)計灌水定額mm ;
[0029] t- 一次灌水延續(xù)時間h ;
[0030] qd-設(shè)計滴頭流量 L/h，為 2. 4-2. 5L/h ;
[0031] Se-設(shè)計毛管的滴頭間距m，為0? 3-0. 4m ;
[0032] Sr-設(shè)計毛管間距m，為0? 9-1. lm。
[0033] 其中，設(shè)計毛管的滴頭間距是指進(jìn)行滴灌時兩個滴頭之間的距離，一般控制在 0. 3-0. 4m之間，毛管間距是指滴灌時管路之間的距離，一般控制在0. 9-1. lm之間，較優(yōu)的， qd為2. 4L/h，Se為0. 3m，Sr為1. lm，在這個較優(yōu)范圍條件下計算出一次灌水延續(xù)時間為7 小時，說明每次灌水時延續(xù)的時間7小時為最佳。
[0034] 在灌水定額、灌水周期以及一次灌水延續(xù)時間均優(yōu)化出較優(yōu)的范圍后，一般玉米 的生長周期在120天左右，那么在整個生長周期過程中總共灌溉的次數(shù)為7-8次，灌溉的總 量控制在250-320m3,最優(yōu)的灌溉次數(shù)為8次，灌溉總量為270. 72m3/畝，較現(xiàn)有技術(shù)采用大 水漫灌的方式一般都需要400m3/畝的水量，在水資源上做到很大程度的節(jié)約。
[0035] 本發(fā)明中，這8次的灌水最好分別為拔節(jié)時期灌水1次、小喇叭口時期灌水1次、 大喇叭口時期灌水1次、抽雄時期灌水1次、抽雄結(jié)束后時期灌水1次、灌漿時期灌水1次、 臘熟時期灌水2次。為了充分體現(xiàn)水肥一體化，本發(fā)明在追肥的過程中將肥料溶解于膜下 滴灌的灌溉水中，這樣在澆灌的過程中同樣實現(xiàn)了追肥，追肥的次數(shù)一般為2-3次，較優(yōu)的 為3次，分別為拔節(jié)時期追拔節(jié)肥，大喇叭口時期追穗肥以及抽雄結(jié)束后時期追粒肥。
[0036] 進(jìn)一步的，實際操作時是將水從肥罐中穿過，這樣水流的流動會帶動肥料一起滲 入土壤中，從而達(dá)到水肥一體化的目的。
[0037] 最后，為了克服由于鉀肥、磷肥不易溶于水中在后續(xù)追肥的過程中不易施用于土 壤中的問題，本發(fā)明創(chuàng)造性的在施用基底肥時使用了緩控肥，即所施的基底肥為農(nóng)家有機(jī) 肥、緩控肥、磷肥以及鉀肥的混合物；其中磷肥為磷二胺，鉀肥為硫酸鉀以及硫酸鋅中的一 種或兩種的混合物，緩控肥可以使肥料養(yǎng)分釋放速率緩慢，釋放期較長，在作物的整個生長 期都可以滿足作物生長所需肥料，因此在后續(xù)追肥過程中，只需要追用尿素，而不需要再追 磷肥以及鉀肥，即可。
[0038] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0039] (1)本發(fā)明針對玉米特定的生長周期以及生長過程制定了膜下滴灌節(jié)水栽培方 法，顛覆了傳統(tǒng)的澆灌模式，而且這種滴灌方法通過預(yù)先理論計算出其用水量，為其整個澆 灌流程制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；
[0040] (2)本發(fā)明的灌水定額、灌水周期以及一次灌水延續(xù)時間均優(yōu)化出較優(yōu)的數(shù)值范 圍，并且給出了最優(yōu)值，使得玉米膜下滴灌節(jié)水栽培方法有了可參考的依據(jù)，便于大范圍推 廣使用本發(fā)明的栽培方法進(jìn)行栽培玉米，從而達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)的目的；
[0041] (3)本發(fā)明的栽培方法實現(xiàn)了水肥一體化，以及優(yōu)化了追肥的具體次數(shù)與具體時 機(jī)，使得通過本發(fā)明的栽培方法在節(jié)水的同時，還能達(dá)到節(jié)肥以及充分利用肥效，使得作物 長勢以及產(chǎn)量更優(yōu)的功效。
[0042] (4)本發(fā)明在施用基底肥時創(chuàng)造性地施用了緩控肥，可以使肥料養(yǎng)分釋放速率緩 慢，釋放期較長，在作物的整個生長期都可以滿足作物生長所需肥料，因此在后續(xù)追肥過程 中，只需要追用尿素，而不需要再追磷肥以及鉀肥。
【具體實施方式】
[0043] 下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的實施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會 理解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為 可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0044] 實施例1
[0045] 玉米膜下滴灌節(jié)水栽培方法如下：
[0046] 1)先進(jìn)行滴灌系統(tǒng)的設(shè)計以及布設(shè)好滴灌管，具體步驟如下：
[0047] 控制面積的確定：設(shè)計時應(yīng)該首先進(jìn)行水量平衡計算，以確定合理的控制面積。水 源為機(jī)井時，應(yīng)根據(jù)機(jī)井出流量確定最大可能的控制面積。水源為河、塘、水渠時，應(yīng)同時考 慮水源水量和經(jīng)濟(jì)兩方面的因素確定最佳控制面積，根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗，較為經(jīng)濟(jì)的控制 面積為66. 7公頃（1000畝），最好不要超過100公頃（1500畝），而且大多數(shù)是灌溉單一作 物。
[0048] 管網(wǎng)規(guī)劃布置步驟：a根據(jù)地形條件分析確定管網(wǎng)類型；b確定給水栓和出地管的 適宜位置；c按管道總長度最短原則，確定管網(wǎng)中各級管道的走向與長度；d在縱斷面圖上 標(biāo)注各級管道粧號、高程、給水裝置、保護(hù)設(shè)施、連接管件及附屬建筑物的位置；e對各級管 道、管件、給水裝置等，列表分類統(tǒng)計。
[0049] 滴灌系統(tǒng)設(shè)計：滴灌系統(tǒng)的設(shè)計是以滴灌工程總體規(guī)劃為基礎(chǔ)進(jìn)行的，其內(nèi)容包 括系統(tǒng)的布置，系統(tǒng)及各級管道設(shè)計流量的確定，管網(wǎng)的水力計算，以及泵站、沉淀池、首部 的設(shè)計等，寫出設(shè)計說明書，提出工程材料、設(shè)備及預(yù)算清單、施工和運(yùn)行管理要求。
[0050] 滴灌系統(tǒng)的布置通常是在地形圖上作初步的布置，然后將初步布置方案帶到實地 與實際地形做對照，并進(jìn)行必要的修正。滴灌系統(tǒng)的布置所用的地形圖比例一般為1/500- 1/1000。在灌區(qū)很小的情況下也可以在實際地形上進(jìn)行布置，但應(yīng)繪制滴灌系統(tǒng)布置示意 圖。
[0051] 管網(wǎng)水利計算及設(shè)計：a.滴灌帶的選型：毛管的設(shè)計，就是選擇滴灌帶型號，確定 其長度，計算水頭損失。應(yīng)根據(jù)不同的土壤性質(zhì)、作物種類，選擇合理型號的滴灌帶。不同 類型土壤，其水的垂直入滲能力和橫向擴(kuò)散能力不同，砂性土壤應(yīng)選擇滴頭流量大，間距小 的滴灌帶，粘性土壤應(yīng)選擇滴頭流量小，間距大的滴灌帶。
[0052] b.水平毛管極限滴頭個數(shù)的確定
[0054] 式中：Nm-一毛管的極限分流孔數(shù)；
[0055] [ A h2]--毛管的允許水頭差，m，[ A h2] = 0 2[ A h]，0 2應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 確定，對于平地02可取0. 55 ;
[0056] [Ah]--灌水小區(qū)允許水頭差m ;
[0057] d--毛管內(nèi)徑mm;
[0058] k--水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，一般為1. 1~1. 2 ;
[0059] qd--滴頭設(shè)計流量L/h。
[0060] C?確定毛管極限長度（Lm)
[0061] Lm = NmX Se
[0062] 根據(jù)毛管極限長度及條田的實際情況可確定毛管的實際鋪設(shè)長度。
[0063] d.確定毛管