玉米栽培中膜下滴灌节水灌溉高产栽培技术方案剖析

水资源短缺是一个世界性的问题，同时也是制约我国农业现代化发展以及农作物产量和品质提升的根本性因素。农业生产过程中需要消耗大量的淡水资源，传统灌溉模式下，农田土壤利用效率低下灌水利用率，仅为发达国家的50%左右，对粮食增产贡献率仅为10%左右。当前随着产业结构调整力度的逐渐加大，玉米栽培管理过程中就需要积极推广应用节水灌溉技术，完善节水灌溉栽培技术措施，尽量减少对淡水资源的过度消耗，利用有限的水资源生产出更多产量的玉米，更好地满足玉米的生产需求。

一、玉米生长全过程的需水规律

玉米生长全过程的需水规律可以概括为“两头小，中间大，后期偏多”。具体来说播种至出苗期玉米的需水量相对较少，约占全生育期总需水量的2%～3%。出苗期至拔节期需水量逐渐增加，约占全生育期总需水量的18%，春播区在早春干旱多风的情况下，需要保持土壤水分，以防墒情不足影响出苗，夏播区则需注意气温高、蒸发量大，易导致土壤水分不足。拔节期至抽雄期是玉米需水量多的时期，约占全生育期总需水量的38%。这个阶段外界气温逐渐提升，叶面蒸腾作用强烈，生理代谢活动旺盛，因此对水分的需求也较大，大喇叭口期至开花期是决定有效穗数、受精花数的关键时期，也是玉米需水的临界期。抽雄期至灌浆期需水量约占全生育期总需水量的10%，充足的水分能够保持叶片功能，提高光合作用，促进籽粒灌浆。灌浆期至蜡熟期玉米的需水量约占全生育期总需水量的34%，水分供给叶片光合作用和蒸腾消耗，满足籽粒灌浆需要。蜡熟期至收获期玉米的需水量相对较少，约占全生育期总需水量的5%。

二、玉米对干旱的适应机制

玉米作为我国重要的粮食作物之一，在农业生产中占有举足轻重的地位。然而，干旱是限制玉米生长和产量的主要非生物因素之一，为了适应干旱环境，玉米在长期的进化过程中形成了一系列的适应机制。玉米的根系发达，能够深入土壤吸收深处的水分，以应对表层土壤水分的不足，玉米生长阶段叶片具有较小的叶面积和较厚的叶片，以降低蒸腾作用，减少水分的散失。在干旱条件下玉米能够通过调节气孔开度、改变渗透调节物质含量、调整光合作用和呼吸作用等生理过程来适应干旱环境。玉米在干旱条件下会增加渗透调节物质（如脯氨酸、甘露醇等）的含量，以提高细胞内的渗透压，防止细胞过度失水。同时很多玉米品种在干旱环境下还可以通过调节与干旱响应相关的基因表达，改变其生理特性，以适应干旱环境。玉米可以通过调节脱落酸（ABA）信号传导途径相关基因的表达，增强植物的耐旱性。

三、玉米节水灌溉技术原理与选择

当前在玉米节水灌溉操作过程中，一般采用地膜覆盖和滴灌相结合的方式，大田玉米栽培过程中，覆膜栽培技术主要通过在土壤表面覆盖塑料薄膜，有效阻断了土壤水分向大气中的蒸发途径，减少土壤表面的水分蒸发速度，尤其是在干旱和半干旱地区，这一效果尤为显著。覆膜后塑料薄膜能够吸收和保留太阳辐射能量，提高土壤的温度，有助于促进种子发芽和植物生长，减少因温度低造成的生理干旱，间接节省了灌溉用水。长期使用滴灌技术，可以减少因大水漫灌造成的土壤板结，保持土壤的松软度，有利于根系的发展，提高土壤的保水能力。滴灌技术可以根据玉米的实际需水情况精准供水，通过控制滴灌带的水流，可以精确地按照作物生长需求进行灌溉，减少水的无效消耗。结合滴灌技术还可以将水和肥料直接输送到作物的根部，减少肥料的流失，提高肥料的利用效率，从而减少因施肥而增加的灌溉需求。综合上述，节水灌溉的技术原理，在玉米节水灌溉操作过程中可以选择膜下滴灌等方式，因为膜下滴灌灌溉方式能够更好地保持土壤毛细血管的通畅，确保土壤当中的水分能够源源不断地输送到覆盖地区，被玉米更新更好地吸收。同时五孔地膜在农田上的覆盖能够更好地减少热量损失，迅速提高地表温度，地膜覆盖种植模式下也不容易受到雨水冲刷和径流的影响，由于渗水压力相对较小，能够持续保持土壤的疏松状态，增加土壤的孔隙度，有利于土壤微生物的繁殖生长，增加土壤中的养分含量。同时地膜覆盖滴灌种植方式下也能够实现精确化的施肥灌溉，保证栽培更加科学，更加合理。

四、玉米膜下滴灌高产栽培技术方案

1、玉米种植的选地整地

在干旱半干旱地区玉米种植地附近应该有可靠的水源，土壤肥沃、排水良好，以壤土和砂壤土为宜，避免选择盐碱化严重、结构差的土壤，要保障种植地地势缓坡或平坦，光照充足交通便利。前茬作物收获之后要及时进行深耕整地，深度为20～25cm，深耕前施入足够的有机肥，如农家肥、堆肥等，一般施入安全腐熟的有机肥1500～2000kg/667m2、搭配使用复合肥15～20kg、过磷酸钙30～40kg、氯化钾10～15kg，以提高土壤肥力和改良土壤结构。在春季播种前还可以进行一次浅耕，深度为10～15cm。

2、玉米种子的选择与处理

①玉米种子选择

根据准格尔旗的气候特征，要选择耐旱耐高温，适应当地干旱少雨的气候条件，抗风力强，能抵御春季的大风天气，生育期适中，能避开高温干旱季节，抗病性强，抗倒伏，高产稳产，具有较好的综合性状的优质玉米品种。目前推广较好的高产玉米品种主要有先玉335、中单938、登海605、金科919、郑单958等几种。

②玉米种子处理

播种前要做好种子精选处理工作，提高种子纯度，及时去除种子当中的瘪粒、病虫害粒，然后在播种前一周进行连续2～3d的晒种处理，利用阳光杀灭种子表面的病原卫生。在玉米种植过程中推荐采用包衣的玉米种子对于没有进行包衣的玉米种子应该结合大田病虫害的发生流行情况，进行适当的包衣处理，常用的药物主要包括了50%的辛硫磷乳、5%的甲拌磷、0.4%的粉锈宁、0.3%的林丹粉剂，上述几种药物主要用于防治地下害虫苗期病害，使用时播种前1d将药物按种子用量0.2%～0.3%配置成溶液，均匀喷洒在种子上，并翻拌多次，然后闷种3～4h，阴干后即可播种。

3、玉米种植方案的确定

玉米节水栽培模式之下，推荐采用垄沟双行种植方式，垄上和沟内全部覆盖地膜，推荐使用薄壁式的滴灌带，一膜两带四行，采用宽窄行栽培方式，窄行行距40cm、宽行行距60cm、垄高20cm、株距30cm，结合整地要制作好垄面，要保证路面平整，不存在凹陷，每间隔2m处压一条土腰带，防止大风揭膜，然后使用PE管与滴灌带的主管进行连接，根据土壤类型选择滴灌带通常可以选择使用降解地膜，确保厚度大于0.001mm、宽度大于100cm，透光率能够达到85%以上，这样能够起到增温增加产量的目的。结合当地气候特征，推荐在4月中下旬进行播种，确保5cm的低温能够维持在8℃以上或者10cm的低温达到12℃以上进行播种，根据具体的气候条件进行适当播种。膜下滴灌播种相较于传统播种方式，能够提早一周以上，并要做到合理密植，种植密度控制在3800～4000株，每穴播种2～3颗种子，播种深度控制在3～5cm。

4、玉米机械化播种

通过使用精量免耕播种一体机，可以在一次操作中完成开沟、播种、施肥、覆土、压实和覆膜等工作。这种设备既能由拖拉机牵引，也能适应履带行走系统。其机架可以灵活调整，在大面积作业区可以增加机组数量，而在丘陵山区则可减少到四行以下。该设备配备双圆盘开沟器，用户可以根据土壤条件选择更换缺口圆盘刀或螺纹圆盘刀。精量排种器的设计确保了种子的稳定和均匀分布，避免漏播，通过种子箱连接导管排种，且穴距可调。机架上还装有肥料箱和电喷药装置，使用电动喷药方式。覆膜方面，设备配备展膜滚、压膜轮、覆膜犁和放膜支架，实现同步覆膜作业。推荐使用2FMB-2穴播覆膜机，该设备可以喷施农药，其切膜机构可以一次性完成铺膜、膜上打孔和滴灌带铺设，极大地节省了人工成本，提高了集约化生产水平。传统的排种器容易因沙子或泥土进入而导致碎种问题，并且种衣剂拌种会引起堵塞且具有腐蚀性。对此，可以采用气吸式设计，并加装弹簧针等装置。为了避免这种现象，应保证设备匀速前进，可采用巡航定速系统代替传统的人工驾驶方式。

5、玉米的田间管理

①玉米出苗后的查苗引苗

玉米出苗后3～5d进行查苗，沿玉米行距逐行检查，发现缺苗或弱苗处做好标记，缺苗率超过5%时，需要进行补苗，缺苗不严重的可以从稠密地区移栽玉米幼苗进行补种缺苗较为严重的可以使用打孔器在缺苗位置进行打孔深度控制在3～5cm，然后进行播种每穴播种2～3粒种子上方覆盖湿润土壤覆土厚度控制在1.5～2.0cm。在此基础上还需要做好放苗处理工作，避免高温烧苗，当玉米幼苗生长出1～2片叶子之后，要及时将幼苗从地膜下放出，使用专用破孔器或尖锥，根据种植密度确定破孔位置和数量，在苗的根茎上方约2～3cm处沿垄破孔，孔径2～3cm，孔间距15～20cm，破孔时避免伤及幼苗根系，然后将苗株轻轻从地膜孔中取出，调整苗株位置，使根系伸直，用土埋好根系，压实土壤防止杂草生长。

②玉米地膜覆盖种植模式下的间苗定苗

玉米地膜覆盖种植模式下的大田间苗时间为幼苗出齐后5～7d，选择健壮、无病无虫的苗株，每穴保留1-2株壮苗，间除弱苗、病苗、多余苗。定苗时间一般选择在幼苗3～4片叶时进行，每穴保留1株健壮苗株，苗株株高一致，叶片展开良好，没有病虫害或其他异常情况，操作过程中拔除弱苗、病苗、畸形苗，对于多苗穴，保留生长最健壮的苗株，定苗后及时覆土，压实土壤。

③玉米膜下滴灌栽培模式下的水肥管理

膜下滴灌栽培模式下，要注重做好科学的水肥管理工作，在玉米的整个生长周期，一般需要灌溉300m3/667m2的清水，大喇叭口期灌浆初期灌浆中期和生长后期灌溉量分别在60m3/667m2、70m3/667m2、80m3/667m2、60m3/667m2和30m3/667m2，一般每间隔7～10天灌溉一次，每次滴灌量控制在25～30m3。同时采用机械化追肥和滴灌追肥相结合的方式机械化追肥主要以叶面施肥为主，滴灌追肥主要是通过滴灌管道将肥料输送到玉米根系。拔节期追施尿素6kg/667m2，大喇叭口期追施尿素8～10kg/667m2，在滴肥处理过程中应该先滴施清水1h，然后在进行滴肥处理，确保肥液浓度能够控制在1%～5%，低肥结束之后再使用清水进行0.5～1h的滴灌，这样能够冲洗管道，避免管道受到腐蚀。在玉米的灌浆期要注重做好叶面追肥工作，推荐使用0.1%的磷酸二氢钾溶液进行液面喷洒每间隔7～10d使用一次连续使用1～2次利用植保无人机进行低空飞行喷洒。

6、玉米种植中常见病虫害防治

①玉米粘虫

玉米粘虫成虫为淡黄色或黄绿色，体型较小，翅膀透明，触角短，呈念珠状，雄虫尾部有较长的羽毛状突起，而雌虫则相对较短。幼虫为绿色或黄色，体型细，头部较小，体节明显，幼虫在成长过程中会有多次蜕皮。卵椭圆形，白色或乳白色，常成块状排列在叶片表面。1～2龄幼虫会在叶片上啃出孔洞，导致叶片上出现半透明的小条斑，随着幼虫的成长，它们会在叶片上啃出不规则的缺刻，开始对玉米植株造成更严重的损害。当玉米粘虫发生大规模爆发时会大量蚕食叶片，有时甚至在短时间内将整片玉米叶吃光，玉米植株只剩下茎干，造成玉米减产严重，甚至绝收。在粘虫3～4龄期，使用20%氰戊菊酯乳油1500倍液，或4.5%高效氯氰菊酯乳油2000倍液，或2.5%高效氯氟氰菊酯乳油3000倍液喷雾防治。

②玉米红蜘蛛

玉米红蜘蛛亦称为玉米叶螨，属于蛛形纲、蜱螨目、叶螨科，红蜘蛛体型较小，通常在0.5～1mm之间，成虫身体呈红色或橙红色，有时带有光泽。红蜘蛛在玉米叶片上吸取汁液，会导致叶片上出现针尖大小的红点或灰白色斑点，在严重危害的情况下，叶片背面和正面都能看到这些症状。这一种害虫繁殖速度极快，一年可繁衍10～15代，春季气温回升时，越冬成螨开始繁殖，并转移到玉米田中。防控玉米红蜘蛛推荐使用15%哒螨灵乳油2000倍液，或10%阿维·哒螨灵乳油3000倍液，或5%唑螨酯乳油2000倍液喷雾防治，对于红蜘蛛危害较重的地块，可用45%辛硫磷乳油1500倍液灌根防治。

③玉米瘤黑粉病

玉米瘤黑粉病，又名玉米黑粉病、瘤黑粉病、黑穗病，是一种由玉蜀黍黑粉菌引起的病害，玉蜀黍黑粉菌是一种担子菌亚门的真菌，其冬孢子存在于病瘤内，可以对玉米气生根、茎、叶、叶鞘、雌穗、雄穗产生危害。在幼苗期，靠近地面的茎基部或叶片背面会产生小瘤状物，茎基部病瘤膨胀较大，严重时可能导致幼苗枯死。雌穗发病时，果穗上半部或个别籽粒上产生瘤状菌瘿，严重时全穗形成畸形菌瘿，菌瘿的外薄膜颜色起初呈白色，后期变为黑灰色，薄膜破裂后会散发出黑灰色的粉末（孢子）。叶片上的病瘤多分布在叶基部近中肋两侧或叶鞘上，病瘤常串生，茎秆上的病瘤一般发生在各节的基部，病瘤大小不等。雄穗受害时，通常为部分果穗受害，仍能结出一部分籽粒，但也有全穗受害而成为一个大病瘤。预防玉米瘤黑粉病可以在播种前用25%三唑酮（粉锈宁）可湿性粉剂，以种子重量0.3%的药量拌种。在玉米瘤黑粉病发病初期，使用40%氟硅唑乳油6000倍液，或75%百菌清可湿性粉剂600倍液，或50%多菌灵可湿性粉剂500倍液喷雾防治。

④玉米锈病

玉米锈病是玉米生长过程中常见的一种病害，主要侵害叶片，严重时也可侵染果穗、苞叶乃至雄花。发病初期，在叶片基部和上部主脉及两侧，散生或聚生淡黄色斑点，后突起形成红褐色疱斑即为病原夏孢子堆，随着病情的加重，病斑会逐渐扩大，疱斑破裂后散出铁锈色粉状物，即病原夏孢子。后期病斑形成黑色疱斑，即病原冬孢子堆。当玉米锈病发生严重时，叶片上布满孢子堆，造成大量叶片干枯，植株早衰，籽粒不饱满，导致减产，最严重时，可造成叶片从受害部位折断，全株干枯，减产严重。在玉米锈病发病初期，使用15%三唑酮可湿性粉剂400～600倍液，或25%丙环唑乳油2000～3000倍液，或40%多·硫悬浮剂600～800倍液喷雾防治。

综上所述，在玉米生长发育过程中，通过积极推广应用覆膜节水灌溉技术，能够实现精确化的施肥灌溉，确保玉米在整个生长发育阶段有充足的水分供给，保证水分和养分能够精确地供给到玉米的根系附近，更好地减轻对淡水资源的过度消耗。同时通过地膜覆盖种植，也能够更好地减少土壤当中的水分散溢，满足玉米植株的生长需求，为推动玉米种植产业的健康发展奠定坚实基础。

（作者单位：010300准格尔旗恒悦后勤服务集团有限公司）