小麦旱作节水种植技术

2023-01-21焦礼芬

新农民 2022年35期

张慧，焦礼芬

（山西省稷山县农业农村局，山西稷山 043200）

小麦作为我国主要粮食之一，无法进行大规模有效灌溉的旱地小麦在种植面积方面占据了小麦总体种植面积30%以上。虽然干旱的气候条件限制了小麦的部分发展，但也使旱地成为小麦生产能力潜力最大的地区。考虑到干旱缺水直接影响小麦产量，小麦旱作节水种植技术的科学应用及推广具有较高现实意义。

1 水土保持技术

1.1 集雨补灌技术

根据干旱地区所处的地形条件，集雨补灌技术主要通过建造水窖或水池，

设法积纳雨水，在小麦需要水分生长时利用喷灌、滴灌等方式来补充灌溉，提供小麦所需的水分以确保小麦能正常生长。该技术应用模式多样，已获得农业专家们广泛认可，正受到相关部门积极推广[1]。

1.2 化学抗旱保水技术

目前越来越受到广泛应用的化学类抗旱保水剂在小麦种植生产中被证实效果显著。较多被应用的抗旱保水剂类型主要包含植物蒸腾抑制剂、地表蒸发抑制剂和土壤保水剂等，其成分大多为有机高分子化合物，基本保水原理表现为控制水分，减少从植物或土壤本身蒸发流失的水分子，降低蒸腾量，进而达到使水分利用率提高，植物抗旱能力增强，最终稳产高产的结果[2]。

1.3 梯田改造

在一些丘陵地带，尤其是坡度较高的地方，风蚀和水蚀会造成严重的威胁，导致发生跑水、跑土、跑肥，俗称“三跑田”的现象，若尽快进行梯田改造，仍可达到土不下山和水不出地的效果。梯田经改造后地势相对平缓，可采取免耕覆盖和高留茬深松技术，保护土壤，减少径流。也能使用深耕细耙的方法，提升储水能力，降低水分的散失。

2 改进施肥技术

干旱地带常年缺水，土壤贫瘠、缺乏养分、结构不良等种种现象往往同时出现，增加肥料用量能有效优化土壤结构，做到“以肥调水”，从而提高小麦对于雨水等自然降水的利用率。所以，施肥既要满足当季所需，更要同时考虑培肥地力。

2.1 集中底施为主的施肥方法

绝大多数干旱地区无法进行有效灌溉，继而使追肥效果受到影响，可以将大部分肥料集中进行底施。被称作“一炮轰”的施肥方法也是同样原理和手法，意在将所有肥料包含氮肥、磷肥、钾肥、有机肥等作为底肥一次性翻入耕地，此施肥方法可以使冬前麦苗于地力较好的旱地高产麦田中呈现出旺盛的生长趋势，因此施肥量比较大时需要着重控制冬前群体，此种施肥方法一般为10cm以下深度。同时考虑到气候影响和实际苗情还要适当加以追肥，如果出现旱薄地群体发育不良，苗情不佳的情况，需要尽快趁墒进行肥料的追施。部分旱肥地具有的肥沃深厚土层若发生脱肥或脱水等状况，也应参考墒情进行氮肥追施，如若未发生脱肥则可适当延后追施。在小麦开花期，进行叶面的磷肥和氮肥喷施也是可行的，能促进籽粒的灌浆[3]。

2.2 氮磷钾肥配合施用

很多旱地都存在氮磷钾元素养分失衡情况，产量低下的麦田大多缺乏氮磷钾元素，但如果单一施加氮肥或者磷钾肥，往往会导致土地营养比例失衡，无法使肥料作用充分发挥。通过互相配合施加氮磷钾肥料可以确保土地营养的均衡，并且能相互促进，结果可以有效提升肥料的利用率和最终效果。尤其旱地的小麦必须采取氮磷相配合的施肥技术，并需要提高磷肥在其中的占比，最佳比例为氮与磷1：1，例如以过磷酸钙和碳铵为参照，每1kg的碳铵的施用，应配合施用1kg的过磷酸钙。如果在偏贫钾的地区则应添加钾肥加以配合，能使增产的成效更加突出。

2.3 无机肥有机肥配合施用

单一施加某一种肥料如化肥或有机肥都有培肥地力、提高产量的效果，但如果将化肥和有机肥相互配合，同时施用，会有更好的效果。以迅速将地力培肥、大幅增加产量为目的，不仅需要尽可能提高有机肥的施用量，还应该多使用化肥，将化肥和有机肥进行配合施用。若因旱薄地产量低导致麦田中生物低产，从而造成有机肥量少，则可以增加化肥的施用量，通过无机替换有机，增大有机成分的循环基础。最终通过无机肥与有机肥的配合，达到使作物获得所需营养元素，并实现短期效益获取和长期培肥地力相平衡的目的。

2.4 因地制宜确定施肥量

麦田低产旱地，旱地常年的厚土层在一定的施肥量范围内，经济效益根据施肥量的增多，产量的上升而增大。以提升地力为目的，应施用的肥料不仅需要满足当季的产量增加所需，还需要积累土壤的养分，在有机肥以外，达到1m以上土层厚度的地块，施加过磷酸钙和碳铵750～1125kg/hm2，可在当季获得较高的产量。对钾肥有施加的需要时，可以施加钾肥150～225kg/hm2。基于培肥地力需要，应鼓励农户根据实际条件多施肥料，具体以多施磷肥为最佳[4]。

3 地膜覆盖技术

将麦田用地膜覆盖能显著提升耕层土壤的温度，达到减少冬季低温天气影响，使冬小麦延长生长时间的目的，其结果能使冬小麦更加安全地度过冬季。膜下播种与膜际播种是地膜覆盖技术的两种主要实际应用方式。

3.1 小麦膜侧条播栽培技术

该种技术手段发迹于山西闻喜，其中包含起垄、覆膜与沟播等，重点在于垄沟膜侧播种，垄上盖膜，以及盖膜垄双侧各种一行小麦，一般垄距为60cm上下，垄高10～15cm，垄间间距30cm。实际操作表明，以基肥施加充足、整地精细为前提，使用相应设备能一次性做到起垄、覆膜、压膜和播种，播期能够较常规时间延后5～10d，播种量较常规需求降低10%，产量上升25%以上。

3.2 冬小麦全生育期地膜覆盖穴播栽培技术

甘肃省农科院在节水抗旱高产栽培方面最早提出的新技术就是冬小麦全生育期的地膜覆盖穴播栽培技术，其中传统的大播量、高密度、成条播种被修正为中播量、中密度、覆膜穴播，成为新技术，并配合小麦宽幅地膜覆盖穴播使用相应联合作业机械，平均每0.067hm2能节省5～10kg种子，且同等面积还能增加100kg产量，净收入提升100元，如今已经推广并大面积应用于我国西北部地区[5]。

4 改进土壤耕作技术

4.1 保护性耕作技术

机械化作业是保护性耕作技术的主要手段，有根茬或作物秸秆覆盖在地表的情况下，进行免耕、少耕的播种方式，是比较先进的一项农业技术。少耕免耕播种，不翻耕土地，根茬或秸秆覆盖在地表是其主要特点。经国内与国外的研究实践证实，保护性耕作可以减弱土壤水蚀、风蚀，提高土壤蓄水、保水能力，增加土壤肥力，并使土壤结构得到有效改善，最终达到减少生产成本，保护自然生态环境，同时增产、稳产，从而提升经济效益的目的，提倡推广应用于有相应条件的地区。

4.2 秸秆粉碎直接还田

收获上茬农作物之后，可以将被秸秆粉碎还田机进行过粉碎处理的秸秆在地面上均匀抛洒开，也可以直接翻耕土壤让秸秆翻埋进深层土壤以加快腐烂速度，或者，或者直接当作地表覆盖物保留在地表。通常作物完成收获后会立刻进行秸秆粉碎还田，主要原因是秸秆此时的高脆性，粉碎效果更好，腐烂迅速。秸秆切分为不大于10cm长度的小段，需要高于90%的粉碎合格率，最佳覆盖率在35%～40%，抛洒需要80%以上的均匀率。

4.3 合理土壤耕作

土壤耕作的合理性，为科学地运用深耕、深松、少耕、镇压、和耙耱等耕作方式，严禁随意耕作。相较于水地麦田，旱地麦田更需要在播前进行高标准的土壤耕作。通常需要对土壤的耕作措施进行科学的应用，以提升土壤的保墒和蓄水能力，确保为播种形成足够的良好底墒条件。大部分情况下，土地长时间不进行深耕会造成犁底层的产生，需要平均3年一次进行深松或深耕，农闲和雨季为最佳选择。进行深松的主要目的是破坏犁底层，使土壤疏松，提升降水渗入容量与速度，完成作业后减少水分蒸发量，减少动土量，耕层土壤不乱。如果气候干旱的情况出现在播前，使耕作容易出现失墒风险，则适合镇压或者浅耕。需重视运用镇压，土壤经镇压后耕层会提高紧实度，降低孔隙度，减薄干土层，提高种床墒情，有利于出苗率的提高，显著增加产量。小麦的生育期间也应该根据时间开展镇压、中耕等作业，以达成保墒和提墒。对有限水资源的有效利用措施也能够保证旱地小麦的稳产和高产。

5 小麦科学管理技术

5.1 苗期施肥

为达到增产效果，也可对旱地小麦进行中后期追肥，降雨前追肥或结合补灌追肥均属于可行的方式。通过喷洒磷酸二氢钾与其他微肥在灌浆、孕穗期叶面，缩小小麦叶片的气孔，降低作物的蒸腾量，防止受到干热风的危害，使作物的抗性提升，增大小麦灌浆强度，最终提升籽粒质量及穗粒数。

5.2 保墒提墒

保墒是旱地小麦在田间管理方面的重要组成部分之一，意在增加土壤中水分的利用率。在土壤墒情不佳时进行播种需要增加镇压强度，可使用V型镇压器，让土壤紧密接触种子，土壤在种子上方的部分相对而言更加疏松，对提墒和出苗更有利。秋季冬季降水量较低，土壤表层干颗粒较多的时候需要重镇压。早春时节的麦田管理，若该年降水较多，需要尽快进行中耕镇压保墒。

5.3 病虫害防治

旱地小麦的产量增加的过程中，有加重病虫害的趋势，必须把病虫害防治工作做到位。播种阶段要将地下部分的害虫防治好，春季期间需要注意红蜘蛛的及时防治，蚜虫、黏虫等危害在生长后期值得注意。纹枯病、锈病、白粉病等各种病害类的防治都需要受到重视。

6 节水灌溉

水资源的分布在我国南多北少。区别于水田为主的南方，旱田在北方占大部分。普遍的水资源不足现象使得合理有效利用各种节水灌溉方式在小麦的实际种植过程中不可或缺。

6.1 固定式喷灌

在其他设备均固定的情况下，固定式喷灌的喷头是唯一不固定的部分。生产成本较低、同时生产效率更高的固定式喷灌设备占地面积小，方便管理和运行，能进行自动化控制和综合利用。缺点是面积平均成本投入高和较低的设备利用率。主要用于部分地形相对复杂的麦田和对灌水的需求较为频繁的农作物。

6.2 半固定式喷灌

不同于固定式喷灌，半固定式喷灌的喷头和支管都可以移动，主管、水泵、动力机是固定的。通常采用结构简单的摇臂式喷头，其具有转速稳定、运转可靠等优点，可以与喷灌方式相结合进行调节，改变摇臂撞击频率可以进一步调整喷洒水量，提供高质量的喷灌效果。喷头布置形式在半固定式喷灌设备中通常为正方形的组合，这样可以起到不留死角的效果。由于偏昂贵的生产成本，基本应用于小麦的大规模种植区域。

6.3 移动式喷灌

移动式喷灌在小麦种植中相对应用更为广泛。该种技术使用软管传输，用小型喷灌泵提供动力，均匀地在小麦田进行喷洒，以达到灌溉麦田的目的。移动式喷灌设备的主管、喷头、支管、水泵和动力机械都能进行移动。平均每百亩麦田在灌溉时需配备3组喷灌设备，每组设备包括柴油机一台、喷头5个、自吸泵一台和储水罐一个。每个喷头间保持20m左右的间距，将机井电机的功率保持在18.5kW，控制出水量为32m3/h。平均控制每组设备的流量在10～12m3/h，同时还要精密设计灌溉半径，控制范围在10～15m，各组喷灌设备灌水时间持续4h上下，确保灌水量达到标准的16m3/667m2。移动式喷灌优势众多，方便的操作模式，更低的生产成本，不受地域环境限制的设备，都决定了其更适合山区及各种缺水地区。

6.4 自走式平移喷灌

相比于传统喷灌模式，自走式平移喷灌的设备自动化程度更高。比如使用广泛的DPP-3两轮平移式喷灌机，其主要设备结构为角钢、圆钢、钢板和热镀锌管所组成，从水源地管道或地块明水渠引入水源。设置系统的工作电压为380V/50Hz，控制电机功率为5.5kW，根据实际的灌溉情况也可使用柴油发电机进行供电，保持设备端部入口的水压处于0.25～0.35MPa，以保证顺利灌溉。机井水泵和设备的总功率保持在40kW，地面到喷灌机架的距离需要3.1m左右，设置喷头间距2.24m。自走式平移喷灌设备中，3跨一共具有72个喷头，每跨有24个，每个喷头的喷洒直径为6m左右。该设计中，需控制水量在40～60m3/h。该设备支持较长距离的行走，最远可至2000m以上，24h不间断灌溉能覆盖26.64～33.33hm2麦田。更适合相对地势平坦的地区，但需注意其虽然有满足大型粮食合作社灌溉需求的能力，同时也具有较高的生产成本。