一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法技术

本发明专利技术公开了一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法。它包括如下步骤：1)在大垄上施基肥，播种玉米时，先依次施用种肥、铺设滴灌带和地膜，最后打孔播种；2)在步骤1)播种玉米后出苗前对土壤滴灌出苗水1次；3)在玉米的10％～30％叶龄指数时期对土壤滴灌1次，并追施氮肥、磷肥和钾肥；4)在玉米的40％～60％叶龄指数时期对土壤滴灌1次，并追施氮肥、磷肥和钾肥；5)在玉米的70％～90％叶龄指数时期对土壤滴灌1次，并追施氮肥和磷肥；6)在玉米的100％叶龄指数时期对土壤滴灌1次，并追施氮肥和磷肥；7)在玉米吐丝后每隔10～20天对土壤滴灌1次，直至玉米收获。本发明专利技术提升了水分和肥料的吸收利用效率，大幅度提高玉米籽粒的产量和品质。

An Efficient Water and Fertilizer Regulation Method for Maize Drip Irrigation under Big Ridge and Double Row Film in Cold and Semi-arid Areas

The invention discloses an efficient water and fertilizer control method for drip irrigation under large ridge and double row mulch of Maize in cold and semi-arid regions. It includes the following steps: 1) applying base fertilizer on the ridge and planting maize, first applying seed fertilizer, laying drip irrigation belt and plastic film, and finally drilling seeds; 2) drip irrigation of seedling water in soil before seedling emergence; 3) drip irrigation of soil once during the period of 10%-30% leaf age index of maize and topdressing with nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer; 4) 40%-60% leaf age index of maize. Soil drip irrigation was conducted once in several periods, followed by nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers; 5) soil drip irrigation was conducted once in the period of 70%-90% leaf age index of maize, followed by nitrogen and phosphorus fertilizers; 6) soil drip irrigation was conducted once in the period of 100% leaf age index of maize, followed by nitrogen and phosphorus fertilizers; 7) soil drip irrigation was conducted every 10-20 days after silking of maize until the harvest of maize. The invention improves the absorption and utilization efficiency of water and fertilizer, and greatly improves the yield and quality of corn grain.

【技术实现步骤摘要】
一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法
本专利技术涉及一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法，属于玉米栽培

技术介绍
膜下滴灌技术是将覆膜种植与滴灌技术相结合的一种新型节水灌溉技术，既有滴灌省水、省工、增产、高效、适用性强的优点，又发挥了地膜覆盖技术保水保墒、增加土壤积温和微生物活性、减少化学物质流失的作用。近年来，尽管玉米大垄双行膜下滴灌机械化种植技术已被广泛用于黑龙江省西部半干旱区的玉米生产，有效缓解了玉米生育前期低温冷害、干旱少雨以及生育后期脱肥等玉米丰产高效的瓶颈问题，但由于该区域玉米种植田土壤较贫瘠，保水保肥性较差，在膜下滴灌栽培模式下，大部分农户为了追求高产，现有的做法通常是：在水分和养分管理上仍沿用传统栽培模式下的“大肥大水”供给方式，过量施肥、盲目灌溉，尚不能充分发挥膜下滴灌技术“少量多次”按需供应的水肥高效运筹优势，特别是针对黑龙江省西部地区特定的自然生态条件及与其类似的寒地半干旱区还没有一套适宜的、精准的水肥高效调控方法，导致水资源浪费、肥料利用率低和水体富营养化等环境不利影响加剧。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法，本专利技术通过对根区精准水肥控制，提升了水分和肥料的吸收利用效率，大幅度提高玉米籽粒的产量和品质，该方法有利于寒地半干旱区农业的持续高效发展，且经济适用、操作简便，易于推广。本专利技术提供的一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法，包括如下步骤：1)在大垄上施基肥，播种玉米时，先依次施用种肥、铺设滴灌带和地膜，最后打孔播种；所述基肥、所述种肥均包括氮肥、磷肥和钾肥；2)在步骤1)播种玉米后出苗前对土壤滴灌出苗水1次；3)在所述玉米的10％～30％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥；4)在所述玉米的40％～60％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥；5)在所述玉米的70％～90％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥和所述磷肥；6)在所述玉米的100％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥和所述磷肥；7)在所述玉米吐丝后每隔10～20天对所述土壤滴灌1次，直至所述玉米收获。上述的方法中，所述大垄的所处地区为寒地半干旱区，具体可为东北地区的半干旱区；所述氮肥包括尿素、磷酸一铵、磷酸二铵和硝酸钾中的至少一种；所述磷肥包括磷酸一铵和/或磷酸二铵；所述钾肥包括硫酸钾、硝酸钾、氯化钾和磷酸二氢钾中的至少一种；所述大垄的垄底宽(又称垄距)为110～130cm，所述大垄的垄台高度可为15～25cm，所述大垄的垄台宽度可为70～110cm；当所述大垄的垄底宽具体为110cm时，所述大垄的垄台宽度具体可为70～90cm；当所述大垄的垄底宽具体为130cm时，所述大垄的垄台宽度具体可为90～110cm；所述大垄采用双行栽培方式播种所述玉米，即在每垄垄台上播种2行玉米；当所述大垄垄底宽具体为110cm时，所述垄台上的行间距具体可为35～45cm；当所述大垄垄底宽具体为130cm时，所述垄台上的行间距具体可为45～55cm；所述大垄的覆膜宽度可为90～120cm；当大垄的垄底宽具体可为110cm时，所述大垄的覆膜宽度具体可为90～100cm；当大垄的垄底宽具体可为130cm时，所述大垄的覆膜宽度具体可为110～120cm。本专利技术中，所述氮肥中总氮量、所述磷肥中总磷量、所述钾肥中总钾量的质量份分别以其含氮元素、含五氧化二磷和氧化钾的质量百分含量计算；当所述磷肥为磷酸一铵和/或磷酸二铵，或所述钾肥为硝酸钾时，将磷肥中的氮和钾肥的氮也计算为所述氮肥的含氮量。上述的方法中，步骤1)中，所述基肥中氮肥中总氮量、磷肥中总磷量和钾肥中总钾量施用的质量份分别可为全生育期施用总氮量的35～40份、总磷量的50～60份和总钾量的45～55份；所述种肥中氮肥中总氮量、磷肥中总磷量和钾肥中总钾量施用的质量份分别可为全生育期施用总氮量的3～6份、总磷量的8～12份和总钾量的13～17份；所述基肥施用于垄台中央下方，深度可为15～20cm；所述种肥施用于播种行的侧下方，垄沟侧与种子的水平距离5～7cm、深9～10cm。上述的方法中，步骤2)中滴灌后土壤含水量达田间持水量的75％～85％；步骤3)中，追施所述氮肥中总氮量、所述磷肥中总磷量和所述钾肥中总钾量的质量份分别可为全生育期施用总氮量的15～21份、总磷量的10～15份、总钾量的11～15份，滴灌后土壤含水量达田间持水量的65％～75％；步骤4)中，追施所述氮肥中总氮量、所述磷肥中总磷量和所述钾肥中总钾量的质量份分别为全生育期施用总氮量的9～15份、总磷量的5～10份、总钾量的11～15份，滴灌后土壤含水量达田间持水量的70％～80％；步骤5)中，追施所述氮肥中总氮量、所述磷肥中总磷量和所述钾肥中总钾量的质量份分别为全生育期施用总氮量的15～21份、总磷量的5～10份、总钾量的11～15份，滴灌后土壤含水量达田间持水量的75％～85％；步骤6)中，追施所述氮肥中总氮量和所述磷肥中总磷量的质量份分别为全生育期施用总氮量的9～15份、总磷量的10～15份，滴灌后土壤含水量达田间持水量的75％～85％；步骤7)中，每次滴灌后土壤含水量达田间持水量的70％～80％。本专利技术中，在玉米生长的4个关键叶龄时期(10％-30％、40％-60％、70％-90％和100％叶龄指数时期)，氮肥(纯N)追施部分具体可按照3:2:3:2的比例进行供给。上述的方法中，步骤2)-7)中，每次滴灌的灌水量按照如下式Ⅰ进行计算：m＝0.1×(β适-β实)×γ×H×p式Ⅰ式Ⅰ中：m为灌水定额，mm；β适、β实分别为滴灌后的土壤适宜田间持水量和滴灌前的土壤实际田间持水量，均以干重的质量百分含量计；γ为土壤干容重，t/m3；H为土壤计划湿润层深度，m；p为滴灌设计土壤湿润比，％。本专利技术中，每次滴灌具体时期应视天气情况而定，如遇阴雨低温等不利天气过程则应适当调整滴灌时期；如遇较干旱年份，应适当增加田间灌水频次，并严格依据田间土壤实际墒情，酌情确定灌水定额。上述的方法中，步骤2)-6)中，1次滴灌延续时间(t)按照如下式Ⅱ进行计算：t＝(m×Sr×Se)/(η×q)式Ⅱ式Ⅱ中：t为1次灌溉延续时间，h；m为计划灌水定额，mm；Sr为毛管间距，m；Se为毛管滴头间距，m；q为滴头流量，L/h；η为滴灌水利用系数。上述的方法中，所述式Ⅰ中，H为0.3～0.5m，p为60％～70％；所述式Ⅱ中，当所述大垄的垄底宽具体可为110cm时，Sr可为1.1m；当所述大垄的垄底宽具体可为130cm时，Sr可为1.3m；Se可为0.3～0.4m；q可为2.0～2.5L/h；η可为0.9～0.95。上述的方法中，步骤3)-5)中，追施采用压差式施肥罐进行，每次滴灌过程按照如下模式：前1/4时间滴灌清水，中间1/2时间将所需肥料充分溶于施肥罐中随水施入，后1/4时间滴灌清水冲洗管道，又称为“1/4-1/2-1/4”模式。上述的方法中，步骤1)所述基肥还包括锌肥；步骤4)中，还包括追施硼肥的步骤。本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术基于玉米大垄双行膜下滴灌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法，包括如下步骤：1)在大垄上施基肥，播种玉米时，先依次施用种肥、铺设滴灌带和地膜，最后打孔播种；所述基肥、所述种肥均包括氮肥、磷肥和钾肥；2)在步骤1)播种玉米后出苗前对土壤滴灌出苗水1次；3)在所述玉米的10％～30％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥；4)在所述玉米的40％～60％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥；5)在所述玉米的70％～90％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥和所述磷肥；6)在所述玉米的100％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥和所述磷肥；7)在所述玉米吐丝后每隔10～20天对所述土壤滴灌1次，直至所述玉米收获。

【技术特征摘要】
1.一种寒地半干旱区玉米大垄双行膜下滴灌的水肥高效调控方法，包括如下步骤：1)在大垄上施基肥，播种玉米时，先依次施用种肥、铺设滴灌带和地膜，最后打孔播种；所述基肥、所述种肥均包括氮肥、磷肥和钾肥；2)在步骤1)播种玉米后出苗前对土壤滴灌出苗水1次；3)在所述玉米的10％～30％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥；4)在所述玉米的40％～60％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥、所述磷肥和所述钾肥；5)在所述玉米的70％～90％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥和所述磷肥；6)在所述玉米的100％叶龄指数时期对所述土壤滴灌1次，并追施所述氮肥和所述磷肥；7)在所述玉米吐丝后每隔10～20天对所述土壤滴灌1次，直至所述玉米收获。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述大垄的所处地区为寒地半干旱区；所述氮肥包括尿素、磷酸一铵、磷酸二铵和硝酸钾中的至少一种；所述磷肥包括磷酸一铵和/或磷酸二铵；所述钾肥包括硫酸钾、硝酸钾、氯化钾和磷酸二氢钾中的至少一种；所述大垄的垄底宽110～130cm，所述大垄的垄台高度为15～25cm，所述大垄的垄台宽度为70～90cm；所述大垄上采用双行栽培方式播种所述玉米；所述大垄的覆膜宽度为90～120cm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述基肥中氮肥中总氮量、磷肥中总磷量和钾肥中总钾量施用的质量份分别为全生育期施用总氮量的35～40份、总磷量的50～60份和总钾量的45～55份；所述种肥中氮肥中总氮量、磷肥中总磷量和钾肥中总钾量施用的质量份分别为全生育期施用总氮量的3～6份、总磷量的8～12份和总钾量的13～17份；所述基肥施用于垄台中央下方，深度为15～20cm；所述种肥施用于播种行的侧下方，垄沟侧与种子的水平距离5～7cm、深9～10cm。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中滴灌后土壤含水量达田间持水量的75％～85％；步骤3)中，追施所述氮肥中总氮量、所述磷肥中总磷量和所述钾肥中总钾量的质量份分别为全生育期施用总氮量的15～21份、总磷量的10～15份、总钾量的11～15份，滴灌后土壤含水量达田间持水量的65％～75％；步骤4)中，追施所述氮肥中总氮量、所述磷肥中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翼飞，于崧，杨克军，王玉凤，张鹏飞，郭庄园，贾文宝，张亚凤，单元杰，陈天宇，杨丽，王孟雪，
申请(专利权)人：黑龙江八一农垦大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23