精准灌溉技术在玉米种植中的应用

新形势下，玉米作为主要粮食和饲料作物，近年来种植面积逐渐扩大，在实际开展种植过程中面临着水资源浪费、灌溉不均匀等问题的制约，进而影响到最终玉米种植的实际产量及质量。随着农业科技的不断发展与进步，精准灌溉技术应运而生，要根据不同阶段的玉米实际需水特点精准供应水分，进而可以实现水资源的高效利用，推进玉米种植业的可持续发展。

1 精准灌溉技术

1.1 基本概念及原理

从精准灌溉技术的概念来看，主要是在现代农业中借助科学技术实现精准化灌溉的手段，其核心原理是应用土壤湿度、温度及光照等各类传感器，从而可以实现精准有效农田环境数据的采集工作。通过传感器可以精准感知土壤含水量及温湿度状况，将所采集到的数据信息直接上传到智能控制系统，运用复杂算法和作物生长模型进行分析不同生长阶段的实际需水特点，从而可以计算出最佳的灌溉时间及水量。比如，如果土壤湿度 <60% ，那么系统会自动启动灌溉设备，控制水量误差维持在 ±5% 以内，更加精准满足农作物的生长需求。

1.2 常见精准灌溉技术类型

当前，常见的精准灌溉技术主要包括滴灌、喷灌、微喷灌和渗灌等类型。其中滴灌将水一滴滴的均匀缓慢滴入到农作物根系附近土壤，一般控制滴头流量为 1-8L/h、工作压力为 50-150kPa，这样水资源的利用率可以达到 90% 以上；喷灌借助滴头将水分直接喷洒到空中形成细小水滴均匀洒到地块内部，一般喷洒距离为 10-30m、工作压力为 200-500kPa，水资源的灌溉均匀度为 80％ -90％；微喷灌综合了滴灌与喷灌两者的特点，微喷头流量为 40-200L/h、工作压力为 100-300kPa；渗灌直接将水提前埋设在地底下，让水缓慢渗透到土壤中，控制埋管深度为 40-60cm，这样可以大大降低水分蒸发量，确保水资源利用率达到95% 以上。

1.3 技术特点及优势

精准灌溉的最大技术优势是具有较高的精准性，可以结合农作物的实际需求、土壤条件状况及环境气候条件等要素进行精准调控灌溉量及时间，一般误差不超过 2% 。此外，具有突出的高效性特点，可以在最短时间内完成大面积的农田灌溉作业，从而可以大大提高灌溉效率。与传统漫灌方式进行比较来看，不仅可以降低能耗 30%-40%，而且可以节约水资源 50%-70%。与此同时，还具有环保性特点，可以降低化肥、农药随着水流出现流失的状况，减少对土壤及地下水的污染风险，促进种植业实现可持续发展。

2. 玉米生长及需水规律

2.1 玉米不同生长阶段的需水特点

等到玉米进入不同生长阶段需水量存在差异性，其中在进入播种期需要少量水分确保种子发芽，控制土壤湿度为 60%-70%，这个阶段的需水量相对偏低，占整个生育期间的需水量为 3%-5%。等到进入苗期阶段，玉米植株长势偏慢、植株较小，对水分的需求量不高，适当保持土壤干旱有助于根系下扎，这个时期的需水量占总需水量的10%-15%，控制土壤湿度为 55%-65%[1]。等到玉米进入拔节期以后，玉米生长速度快、茎叶伸长、叶片增多，这个时期是玉米生长的旺盛期，对水分实际需求量较高，一般占总体需水量的 25%-30%，控制土壤湿度为 70%-80% 最佳。抽雄期作为玉米需水的关键阶段，这个时期雄穗抽出、雌穗分化，对水分敏感度较高，占总体需水量的 20% -25%，控制土壤湿度为 75％ -85％。在进入灌浆期以后，玉米实际需水量逐渐降低，占总需水量的 5%-10%，适当保持土壤干燥有助于籽粒的成熟。

2.2 玉米需水性的影响因素

当前，结合玉米需水性特点来看，主要影响因素为气候条件、土壤特征、种植密度及品种特点等。其中气温条件及降水量对玉米的实际需水量影响最大，特别是针对干旱少雨的区域来说，玉米的实际灌溉需求量较高，特别是遇到高温天气的影响会加快水分的蒸发程度，进而导致实际需水量较高。此外，土壤的肥力及质地也会影响到玉米的需水状态，由于沙质土壤的保水性偏差、黏性土壤的保水性较强，这会对需水量产生不同影响。与此同时，如果玉米种植密度越大，那么玉米植株的蒸腾作用越强，需水量也会相应提高。通常情况下，每亩地块的玉米种植密度如果增加了 15000 株，那么其需水量也会提高5%-8%。针对一些杂交玉米品种来说，往往具备较强的生长性能与光合作用，其需水量偏高。

2.3 玉米灌溉指标

在实际开展玉米植株灌溉过程中，土壤含水量作为最直观指标，其中土壤层 _0-20cm 位置处的含水量低于田间含水量 60% 的时候，要及时开展灌溉工作。针对不同质地的土壤来说，其田间持水量存在差异性，其中砂土为 12%-20%、壤土为 20％ -28％、黏土在 28％ -40% 。比如，叶片在中午时间段容易发生萎蔫情况，在进入傍晚时间段如果未能自行恢复，那么就表明植株存在缺水问题；如果叶片逐渐变得暗淡、失去光泽，这也可能是缺水的表现。

3 精准灌溉技术在玉米种植中的应用策略

3.1 土壤湿度监测与精准灌溉决策

在实际开展玉米种植过程中，加强对土壤湿度的实时监测，可以为后续制定科学灌溉方案提供重要参考依据。当前，最为先进的土壤湿度监测技术，借助时域反射原理的传感器可以实现高精度、高频率获取不同土壤厚层的实际水分含量[2]。针对规模较大的玉米种植区域来说，可以按照每 50m2 的区域进行设置 1 个监测点，每个监测点要配备传感器形成密集的数据采集系统。借助这类监测设备可以更加精准有效收集到大量数据资源，结合玉米生长阶段的需水规律可以精准计算出特定时间段的实际水分灌溉量。

3.2 变量速率灌溉系统的应用

变量速率灌溉（VRI）系统作为玉米精准灌溉的现代化技术手段，这一系统有效整合了全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）以及先进的流量控制设备，可以实现对大面积、小规模不同玉米种植地块的差异化、区域化灌溉。特别是针对地形多样、肥力不均的区域，借助VRI 系统可以明显提高水资源的利用率及稳定性。通过精准测量与分析不同区域的土壤质地、肥力情况、长势情况等，可以实现对灌溉水量、速率的有效调整，从而促进玉米植株的更好生长与发育。

3.3 远程控制与自动化灌溉

随着数字化技术的快速发展，远程控制与自动化灌溉成了精准灌溉的核心要素。通过智能化控制平台，广大种植人员可以随时通过智能手机app 或电脑终端获取土壤湿度、温度及电导率等详细数据信息，而且还包括风速风向、降水量、太阳辐射量等其他数据，通过智能化的算法可以实时获取自动化的灌溉参数及计划，从而可以为后续开展精准灌溉提供全面参考依据[3]。

4 结语

新形势下，随着农业技术的快速发展，在开展玉米种植过程中精准灌溉技术手段取得了显著的成效，不仅可以实现水资源的有效利用，而且可以提高产量及质量。下一步，要加大精准灌溉技术的研发与推广力度，实现玉米种植业的全面普及，从而推进玉米种植业实现可持续发展。

参考文献：

[1] 黄发元 . 精准灌溉技术在玉米种植中的应用 [J]. 河南农业 ，2025，（10）：67-69.

[2] 李义龙 . 玉米种植精准灌溉信息技术提升路径 [J]. 农业工程技术 ，2025，45（05）：39-40.

[3] 尹会堂 . 精准灌溉技术在玉米种植中的应用 [J]. 种子科技 ，2024，42（24）：158-160.