《玉米浅埋滴灌双减增效精准水肥一体化技术规程》
编制说明
一、工作简况 1、任务来源
近年来,从国家陆续出台的相关文件可以看出,针对主要农业资源的合理、高效、节约利用,是农业发展的关键,也是农业生态环境问题和农业可持续发展问题的核心。《全国农业可持续发展规划(2015—2030年)》提出“一控两减三基本”目标,大力发展水肥一体化的氛围已经形成。为贯彻落实2016年中央1号文件精神和《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》要求,大力发展节水农业,控制农业用水总量,推动实施化肥施用量零增长行动,提高水肥资源利用效率,农业部制定了《推进水肥一体化实施方案(2016—2020年)》。本次编制《玉米浅埋滴灌双减增效精准水肥一体化技术规程》的工作,是对以上文件对应的指导精神的落实,该任务所作的工作内容是源于国家的战略需求,符合国家和内蒙古自治区农业发展要求。
本技术规程编制任务是由2016年-2019年自治区农牧业创新基金项目“西辽河流域玉米滴灌精准水肥一体化技术研究与应用”及自治区财政支持农牧业推广示范项目“西辽河平原玉米无膜浅埋滴灌水肥一体化技术推广示范”支撑,是该技术规程编制任务的数据主要来源。根据内蒙古自治区市场监督管理局《自治区市场监管局关于下达2019年第2批内蒙古自治区地方标准制修订项目计划的通知》(内市监标准字〔2019〕300号),由内蒙古自治区农牧业科学院承担2019年自治区地方标准制定项目中的《玉米浅埋滴灌双减增效精准水肥一体化技术规程》地方标准的编写工作。
2、起草单位及协作单位
本标准由内蒙古自治区农牧业科学院提出,起草单位为内蒙古自治区农牧业科学院、通辽市农业科学研究院。
3、主要起草人
本标准主要起草人为:赵举,张建华、杜磊、戚迎龙、李彬、包额尔敦噶、尹春艳、冯烨、狄彩霞、王春雷、张智勇。
二、制订标准必要性和意义
内蒙古是我国粮食主产区,也是水资源与化学肥料、农药消耗总量很大的地区,随着内蒙古自治区玉米生产的典型区西辽河流域灌溉农业发展进程的加快,玉米节水高产高效生产的“瓶颈”问题日趋凸显,尤其是高产与水肥高效利用的矛盾突出,大垄漫灌水资源浪费严重,氮肥、磷肥利用率偏低,由于长期以来施药水平相对较为落后,为了达到预期的防治效果,盲目用药及过量用药现象十分普遍,由于施药技术落后,使农田中施用的农药量仅有30%左右附着在农作物上,其余70%左右扩散到土壤和大气中。此外,区域性的多年覆膜已经使土壤环境造成严重污染,白色残膜污染越来越严重。在严峻的生态问题下,该区域更加需要发展节水、减肥、减药方面的高效绿色种植技术。当前,在西辽河流域浅埋滴灌水肥一体化技术开始逐渐代替膜下滴灌,不仅让土地摆脱了白色污染,还会增产、节水、省肥。通过试验证明,应用玉米无膜浅埋滴灌技术,与普通的漫灌相比能节水70%左右。计划到2020年,通辽市将在1000万亩节水高产高效粮食功能区内,在原有标准管灌的基础上,全部改造升级为不覆膜浅埋滴灌。其中,2018年完成了400万亩高效农业节水工程,在全市8个旗县区建设30万亩(辐射带动100万亩)节水农业示范区,总投资约24亿元;2019年完成了300万亩,2020年将完成300万亩。
随着浅埋滴灌水肥一体化技术的大面积推广应用,急需要制定一个标准化的技术规程来指导实践,便于统一指导生产和管理,便于农民可操作。因此,《玉米浅埋滴灌双减增效精准水肥一体化技术规程》的制订很有其必要性,对于指导内蒙古自治区玉米基于减肥、减药、节水的不覆膜浅埋滴灌水肥一体化技术生产具有重要意义。
三、主要起草过程
按照内蒙古自治区市场监督管理局文件“自治区市场监督管理局关于征集2019年内蒙古自治区地方标准制修订项目的通知”(内市监函字[2019]33号)中的申报重点和申报要求,于2019年3月份通过网站填报以及相应材料纸质版的申报进行立项申请。10月份在2019年第2批内蒙古自治区地方标准制修订项目计划中获批立项。根据立项内容要求,标准起草组严格按照内蒙古自治区地方标准编写格式、结构和表述规则撰写《玉米浅埋滴灌双减增效精准水肥一体化技术规程》初稿。依照标准制定程序的要求,通过向农业技术推广部门、管理部门相关部门
专家和玉米种植大户征求意见,对初稿进行多次修改,形成《玉米浅埋滴灌双减增效精准水肥一体化技术规程》送审稿。
四、编制原则和依据
编制原则以综合考虑内蒙古自治区玉米生产现状,以双减增效的可持续发展为指导,结合项目研究和应用推广的成果和实践经验,符合法律法规及相关国家和行业的标准。《玉米浅埋滴灌双减增效精准水肥一体化技术规程》在编制前收集了相关的规程和标准,是对多部规程内容的补充和完善。相关标准包括:内蒙古自治区的《玉米膜下滴灌水肥管理技术规程》DB 15/T 683—2014、《露地玉米浅埋滴灌技术规程》DB15/T 1382-2018、DB15/T—2018、《玉米无膜浅埋滴灌水肥一体化技术规范》(DB15/T—2018)、《马铃薯膜下滴灌水肥管理技术规程》DB 15/T 684—2014,辽宁省建的《玉米地表浅埋滴灌节水栽培技术规程》(DB 21/—2017),在病虫害防治方面,国家技术标准《玉米大、小斑病和玉米螟防治技术规范》GB_T 23391.1-2009以及我国各地区以玉米螟、玉米红蜘蛛等病虫害为主的综合(绿色)防治地方标准(如DB14T749-2013、DB22/T 1585-2012、DB22/T 2865-2018、DB14∕T 759-2013等)。本次规程充分依据国家与自治区农业发展的导向、依据行业内已经出台的相关标准、依托项目研究和应用推广的成果和实践经验、并充分征求了相关部门及专家学者的意见完成编制工作。
五、主要条款的说明,主要技术指标、参数、试验验证的论述 1、主要技术指标的试验论证 1.1 节水和减肥试验论证
(1)浅埋滴灌阶段亏水对玉米产量的影响
不同灌溉调控方式下各处理产量排序表现为:浅埋滴灌全生育期充分灌溉(T1)>生育初期亏水(T2)>发育期亏水(T4)>生育中期亏水(T6)>生育初期及中期亏水(T7)>生育初期和发育期亏缺灌溉(T3)>发育期及中期亏水(T5)。不同生育阶段的亏水均影响到玉米产量,而影响程度不同,浅埋滴灌单个生育阶段的水分亏缺处理:生育初期亏水(T2)、发育期亏水(T4)、生育中期亏水(T6)对比浅埋滴灌全生育期充分灌溉处理(T1)的产量损失率分别为3.26%、8.58%、10.22%,即单个生育阶段亏水处理中,生育初期亏水与全生育期充分灌溉
产量接近,该阶段水分亏缺对产量影响程度最小。生育初期及发育期亏水(T3)、发育期及中期亏水(T5)、生育初期及中期亏水(T7)对比浅埋滴灌全生育期充分灌溉处理(T1)的产量损失率分别为16.93%、23.76%、13.65%,两阶段亏水对产量的损失程度显著高于单阶段亏水。生育初期及中期亏水处理T7虽然是两阶段亏水,但2个生育阶段之间的发育期未亏水,非连续亏水,因此相对于其他两阶段亏水处理的产量损失较少。两阶段亏水处理中T5处理减产程度最高,即冠层快速发育阶段与生殖阶段的连续亏水,同时影响到冠层发育和籽粒形成,导致玉米籽粒产量大幅度减少。
附图 1 浅埋滴灌不同阶段亏水条件下玉米籽粒产量
(2)浅埋滴灌阶段亏水对水分利用效率的影响
不同处理水分利用效率排序表现为:生育初期亏水(T2)>发育期亏水(T4)>浅埋滴灌全生育期充分灌溉(T1)>生育中期亏水(T6)>生育初期及中期亏水(T7)>生育初期和发育期亏缺灌溉(T3)>发育期及中期亏水(T5)。对比T5处理,生育初期亏水(T2)处理水分利用效率提高了16.92%,发育期亏水(T4)水分利用效率提高了11.57%,浅埋滴灌全生育期充分灌溉(T1)水分利用效率提高了10.93%,生育中期亏水(T6)水分利用效率提高了10.22%,生育初期及中期亏水(T7)水分利用效率提高了9.42%,生育初期和发育期亏缺灌溉(T3)水分利用效率提高了5.62%。结合不同处理的籽粒产量表现,T2处理获得了接近充分灌溉的较高产量(产量差距仅为3.26%),但能得到浅埋滴灌不同阶段亏水调控技术模式下的最高水分利用效率。
附图 2 浅埋滴灌不同阶段亏水条件下玉米水分利用效率
综合来看,为了兼顾节约农业水资源、提高玉米产量和水分利用效率,可优选浅埋滴灌玉米生育初期亏水的非充分灌溉技术为适宜的用水调控模式,可发挥浅埋滴灌水肥一体化技术的节水成效,推荐为适宜西辽河流域玉米生产的农业水管理技术。
(3)浅埋滴灌水肥一体化阶段减氮对玉米产量的影响
不同施肥技术模式产量表现为:推荐施氮Nopt>施氮总量减少25% Nde1(冠层覆盖最大前减氮)>施氮总量减少25% Nde2(冠层覆盖最大后减氮)>不施氮肥。推荐施氮Nopt产量比不施氮肥提高了41.23%、冠层覆盖最大前减氮Nde1产量比不施氮肥提高了34.37%、冠层覆盖最大后减氮Nde2产量比不施氮肥提高了29.42%。
附图 3 浅埋滴灌阶段减氮条件下玉米产量
(4)浅埋滴灌水肥一体化阶段减氮对玉米氮肥利用率的影响
不同施肥技术模式氮肥偏生产力排序表现为:冠层覆盖最大前减氮Nde1>冠层覆盖最大后减氮Nde2>推荐施氮Nopt。氮肥农学利用率排序表现为:冠层覆盖最大前减氮Nde1>推荐施氮Nopt>冠层覆盖最大后减氮Nde2。冠层覆盖最大前减氮Nde1比推荐施氮Nopt的氮肥偏生产力提高了26.86%,冠层覆盖最大后减氮Nde2比推