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小麦—玉米周年滴灌水肥一体化栽培技术

2023-08-05静,王

中国农业文摘-农业工程 2023年3期
关键词:水肥铺设节水

张 静,王 霞

(1.山东省聊城市东昌府区农业技术推广中心,山东聊城 252000;2.山东省聊城市东昌府区农业农村局,山东聊城 252000)

小麦、玉米是主要粮食性作物,在栽培管理过程中通过推广应用水肥一体化技术,能够显著提高养分和水分的利用效率,增加单位面积内的农作物产量,改善农作物的品质,更好地促进农业可持续发展。将水肥一体化技术应用到主要粮食性作物当中,有利于显著提高农作物的淀粉含量和还原糖的含量,改善农作物的品质。通过水肥一体化技术的有效控制,严格控制灌溉量,保障施肥科学合理,更有利于玉米、小麦等群体的生长发育,可以显著提高成穗率、千粒重,最终实现玉米、小麦的单产高产,同时灌溉量和施肥量能够减少50%以上。当前在山东地区,小麦、玉米在栽培过程中普遍存在大水漫灌和施肥比较单一的现象,不能够结合小麦和玉米不同生长发育阶段的养分和水分需求,不能做到科学灌溉和施肥,导致了土壤理化性质显著变差,耕作层逐渐变浅,并且随着劳动力成本的显著提升,显著增加了玉米、小麦等粮食性作物的生产成本,降低了生产效益[1]。针对这一现状,本研究探讨了小麦、玉米周年滴灌水肥一体化栽培技术,以期为提高管理成效、栽培效益提供一定帮助。

1 东昌府区水肥一体化应用现状

周年滴灌技术通过安装滴灌设备将调控好的水肥按照一定比例和用量输送到作物根部土壤,供作物根系直接吸收利用,一次铺设完成两季农作物栽培。东昌府区隶属于山东省聊城市,位于山东省西部,东依东阿县、茌平区、聊城市经济技术开发区,南接阳谷县,西连冠县、莘县,北靠临清,属于暖温带季风气候区、半干燥大陆性气候,气候适宜,光照充足,全年光照时数在2463-2741小时之间,平均气温13.3℃,年平均降水量610mm,无霜期201天以上,在山东省的农业产业结构中扮演着十分重要的角色,小麦、玉米在当地的农业产业结构中发挥着十分重要的作用。近些年,山东省东昌府区充分结合政府部门所制定的绿色生态农业发展要求,重点支持循环农业、高效农业等生态农业项目建设,出台相关扶持政策,引导和支持区域范围内的种植大户、经营主体加快应用水肥一体化技术,在全区范围内加快建设一批高效的节水农田和水肥一体化示范基地,打造精准灌溉,水肥一体化、节水长效化、管理智能化、环境生态化的节水农业样板。水肥一体化技术就是指利用专用的灌溉系统,将肥料溶解在灌溉水中,同时进行灌溉和施肥,适时适量地满足农作物在不同生长发育阶段对水分养分的实际需求,实现水肥同步管理和高效利用。为了有效推进水肥一体化技术的应用,山东省聊城市东昌府区强化责任担当,抓好目标任务落实,积极推进高标准农田建设,严格落实各级责任[2]。市区两级分别成立以政府主要负责同志任组长、分管负责同志任副组长,各相关部门主要负责同志为成员的高标准农田建设领导小组,负责高标准农田建设的组织领导、统筹协调和推进落实,并将建设任务完成情况纳入党政领导班子重点工作考核指标体系,形成了上下联动、部门协力、共同推进的工作格局。市、区农业农村部门充分发挥牵头抓总、组织协调、督促检查等作用,全力以赴推进项目实施。

1.1 落实农田管护责任

1.2 大力推广水肥一体化技术

坚持把水肥一体化作为高效节水灌溉的关键措施和有效缓解全市水资源供需矛盾的根本途径,与高标准农田建设项目结合起来、合并推进。积极争取实施山东省聊城市万亩水肥一体化高标准农田建设项目,在不新打一口井、不新增用水总量、不改变地表结构的前提下,大力推广应用工程节水措施和农艺节水技术,积极推进高标准农田建设和水肥一体化技术应用。

1.3 加大技术集成配套研究,不断提高农业生产效益

市、区两级农技推广单位始终把农业节水工作的重点放在用水终端,盯在田间地头,根据不同区域降水、灌溉特点和优势特色作物需水规律,加强工程、设备、农艺和管理等节水技术的集成创新和配套研究,研发并总结推广具有地域特色、农民易于接受的旱作节水农业绿色生产技术。在旱作区大力推广高茬收割、秸秆还田和少耕免耕、深松耕、镇压保墒、旱作全覆膜集雨栽培等技术,开展新型保水肥、抗旱抗逆制剂等试验示范推广,不断丰富技术内容[4]。将农田节水与农业生产紧密结合,集中开展不同作物不同种植密度、垄沟标准、施肥量、施肥时期、农田墒情、灌水量及灌水次数、覆膜方式等对作物产量影响的试验研究和喷灌、高标准低压管灌等高新节水技术试验示范推广,结合研究成果制定本区域农田节水技术规程,千方百计提高亩产量,推广的膜下滴灌、垄膜沟灌、垄作沟灌3种高效农田节水技术,分别实现均节水200m3/667hm2、120m3/667hm2、60m3/667hm2,均增收150元/667hm2、60元/667hm2、20元/667hm2,综合实现节水120m3/667hm2以上,均节本增效94.6元/667hm2。引进新型高效高浓度水溶肥料,研究总结水肥耦合减量化施用技术并大面积示范推广,多项技术叠加水肥一体化技术,实现节地10%、节药20%、节肥30%、节水40%、省工50%的目标。

2 小麦玉米周年滴灌水肥一体化栽培技术要点

2.1 小麦滴灌水肥一体化栽培技术要点

2.1.1 品种选择

小麦品种在选择过程中应该做到因地制宜,一定要结合当前的种植制度,选择高产稳产、适应能力相对较强、抗病性能力优异的小麦品种。同时在小麦品种选择过程中,也可以根据当地农业部门所主推的小麦品种综合选择。但不管选择哪类品种,都应该保证经过国家级或者省级种子单位的有效审定[5]。当前在山东省推广应用较好的小麦品种主要包括了济麦22、烟农23等。播种之前应该做好小麦种子的发芽率试验,对于没有进行包衣处理或者包衣处理不到位的种子,播种之前还需要进行进一步的包衣处理,确保出苗之后小麦苗的抵抗能力相对较强,能够更好地抵御地下害虫和各种苗期病虫害的发生。

2.1.2 科学整地

播种之前应该科学地选择种植地,要确保小麦种植地地势相对平坦、有机质含量丰富、地势相对较高,具有良好的生产能力,周边有充足的水源供给,实现集中连片种植。玉米收获之后应该及时进行秸秆还田处理,秸秆还田时还应该及时将还田的秸秆翻耕到土壤层以下,实现秸秆的有效腐熟,施入尿素5kg/667m2,保证氮源供给充足[6]。播种之前选择使用深耕机或者深松机进行一次深耕作业,打破犁底层,增加有效层深度,耕深度控制在20-25cm。然后使用旋耕机进行两遍旋耕处理,确保地面不存在大土块,地面平整达到播种状态,上虚下实。结合土壤翻耕,可以追施适量的有机肥,一般追施完全腐熟的有机肥1500-2000kg/667m2。施入适量的氮肥,使用氮肥15-20kg/667m2,磷肥、钾肥各10kg/667m2,将肥料混合均匀之后撒到地表,翻沟到土壤层以下。

2.1.3 科学播种

研究发现,快代谢组的氯吡格雷使用率显著高于替格瑞洛。虽然快代谢型患者可常规服用氯吡格雷,但仍有2例患者改用了替格瑞洛。经随访了解到,这些患者在医生处知晓了氯吡格雷与替格瑞洛的疗效对比后,在经济允许的情况下,主动改用替格瑞洛。而慢代谢组则显著低于替格瑞洛,中代谢组与替格瑞洛使用率相当。

结合东昌府区的气候特征,小麦最佳的播种日期一般在10月中旬到10月下旬,基本保苗量控制在12万-15万/667m2。对于播种时间相对较晚的小麦,每晚播种1-2天就需要增加小麦播种量0.5kg,最大播种量控制在15kg以内。选择使用小麦精量播种机,一次性完成播种、施肥、镇压等诸多工作,行距控制在20-25cm。

2.1.4 滴灌带铺设

滴灌带在铺设过程中选择使用贴片式的滴灌带,每个滴头的距离控制在25-30cm,结合土壤的情况,麦田每间隔2-4行设置一个滴灌带。土壤较为黏重的应该增加滴灌带的间距,如果土壤呈沙壤土或者壤土,应该适当缩小滴灌带的距离。滴灌带可以随着播种一起埋入到土壤当中,埋土深度一般控制在1-2cm,以大风不吹滴灌带为宜,也可以在播种之后再将滴灌带铺设到地表以下。冬季大风天气的地区可以在春季小麦返青前铺设滴灌带,滴灌技术应该符合相应的标准。滴灌带铺设完成之后,还应该结合当地的水源水质情况,科学地选择过滤器。一般过滤器的作用是过滤水体当中的各种杂质,通常选择使用离心式的过滤器,这样能够实现对水体当中的有机杂质和其他杂质的科学处置。二级过滤设备一般选择使用网状式、离心式或砂石介质式的过滤器[7]。对于水体当中泥沙数量相对较多的,可以考虑在一级过滤器配置之前,选择使用沉淀池对水质进行预先处理。根据灌溉面积大小,施肥种类选择使用压差式、注射式施肥器。整个灌溉系统首部一般选择使用注射泵式施肥器,这样能够实现一定的加压处理,保证水分的科学供给。田间的二级或三级的区域一般选择使用文丘李氏的施肥器。根据滴灌区块的大小选择不同扬程和流量的水泵,水井选择使用潜水泵,池塘、湖泊灌溉选择使用潜水泵或者离心泵。

2.1.5 水肥管理

小麦在栽培管理过程中应该做到足墒播种,分别在小麦的起身期、拔节期、抽穗期、灌浆期确保田间土壤的水分能够达到70%、70%、65%、65%,周年施肥的总量应该按照平衡施肥法的相关要求进行科学计算,滴灌水肥一体化条件下,小麦玉米每生产100kg的籽粒需要纯氮2.5kg和2.2kg,五氧化二磷为1.0kg和1.0kg,氧化钾2.5kg和2.0kg。小麦种植季节30%的氮肥作为基肥输入到土壤当中,70%的氮肥作为追肥,分别在拔节期和扬花期追施,磷肥全部作为基肥施入到土壤当中,钾肥70%作为基肥,30%作为拔节肥[8]。小麦水肥管理主要包括以下几个方面,在小麦越冬之前应该灌溉一次越冬水。小麦进入返青期之后,为了构建高产群体,应该结合田间墒情及时灌溉返青水,同时利用灌溉,追施尿素10kg/667m2。小麦在拔节期或者抽穗前期结合田间墒情进行一次滴灌。小麦抽穗扬花期是形成大穗的关键阶段,这个时期要结合灌溉,追施尿素6kg/667m2,磷酸二氢钾1kg/667m2。灌溉过程中,灌浆中前期水量不能过大,追施尿素6-8kg/667m2,磷酸二氢钾1-2kg/667m2。小麦进入蜡熟期之后保持土壤湿润即可,增加千粒重。

2.1.6 病虫草害防治

适当进行化学防控,做好一喷三防工作,有效预防干热风,防治各种病虫草害。对于小麦常见的纹枯病,可以选择使用3%的己唑醇乳油,使用1ml兑水30kg/667m2进行防治,对防治纹枯病白粉病有很大帮助。小麦拔节期到抽穗期注意做好锈病、白粉病防治。一般使用20%的粉锈宁乳油100g/667m2或者15%的粉锈宁可湿性粉剂150g/667m2兑水30kg/667m2喷雾,防治效果显著。小麦收获选择使用联合收获机在小麦成熟的末期及时收获,这个时期的小麦叶子发黄,籽粒逐渐变硬,含水量在20%以下[9]。小麦收获前一周应该将滴灌管全部收回,这样方便于机械化收获,对于滴灌带采用浅埋的方式,只收获麦田当中的支管,方便于下一茬作物的利用。

2.2 玉米滴灌水肥一体化技术

2.2.1 品种选择

通过推广应用滴灌水肥一体化技术,玉米在整个生长发育阶段能够确保充足的养分和水分供给,因此在玉米品种选择过程中,应该尽量选择那些植株紧凑,耐密植,抗旱性能优异早熟的小麦品种,生育周期一般控制在105d,并且要保证玉米品种具有高产特征。

2.2.2 机械化播种

前茬作物小麦收获之后,选择使用旋耕机或者灭茬机,对小麦种植基地进行一次全面的旋耕灭茬处理,保证地面疏松整洁,达到播种状态,选择使用玉米精量播种机等行距播种,行距控制在65-70cm。也可以选择使用大小行栽培模式,大行行距控制在70cm,小行行距控制在40cm。结合玉米品种的生长特性,适当增加播种密度。紧凑型的中穗型玉米品种一般播种量控制在5000-5500株/667m2,紧凑型大穗型的玉米品种一般播种量控制在4500-5000株/667m2左右。

2.2.3 滴灌带铺设

玉米播种结束之后,选择使用等行距模式进行滴灌带的铺设,做到一行一个滴灌带,滴灌带铺设在苗带上距离苗孔7-10cm左右。如果采用大小行播种模式的,应该将滴灌带铺设在小行行距的中间,一个滴灌带灌溉2行。所设计的出水孔应该和株行距保持一致。选择使用机械化操作,在行间铺设滴灌带并保证滴灌带能够埋在2cm厚的土壤层下,这样能够确保滴出的水肥和玉米的根系直接接触,能够被直接利用,从而大大提高淡水资源和养分的利用效率,减少水分和养分的浪费率[10]。

2.2.4 水肥管理

足墒播种的前提下,玉米从出苗到小喇叭的阶段,一般不需要进行灌溉施肥。结合田间秧苗的情况,如果没有出现阴雨天气,田间出现了干旱,玉米生长发育不良,叶子发黄,应该及时进行适当的灌溉。进入大喇叭口期之后,玉米生长速度相对较快,对土壤养分和水分的需求量逐渐增加,这个时期田间的含水量应该控制在60%以上,一般在大喇叭口期抽穗期以及灌浆期分别灌溉10m3左右的灌溉水,结合降水情况适当进行调整。夏季玉米在播种和生长过程中由于降雨比较集中,做好科学灌溉的基础上,还应该做好有效的防涝排涝工作,遇到连续阴雨淋雨天气,应该及时将田间的积水排出。玉米在整个施肥过程中,所需要的纯氮、五氧化二磷、氧化钾分别是16kg/667m2、6kg/667m2和6kg/667m2,其中玉米播种期、大叭口期、抽穗吐丝期、灌浆期施肥比例分别是氮肥30%、40%、20%、10%,磷肥分别是40%、30%、20%、10%,钾肥分别是40%、40%、2%和0%。在玉米大喇叭口期还应该适量增加各种微量元素的添加量,一般使用量控制在5kg/667m2左右。

2.2.5 病虫草害防治

玉米病虫草害防治应该始终坚持预防为主,综合防治的原则,及时清除田间的各种杂草,注重做好病虫草害的监测工作,合理选择化学药物进行针对性的防治。一般在大喇叭口期重点防控好玉米螟、玉米蚜虫、红蜘蛛等各种虫害,选择使用低毒低残留的化学农药。根据玉米的成熟度及时选择使用机械进行收获,提倡适当晚收,这样能够增加玉米营养物质的积累。收获前一周应该将滴灌带收集以方便机械化收获,收获之后及时进行晾干处理。

3 结束语

综上所述,小麦玉米周年滴灌水肥一体化栽培技术的有效推广和应用能够实现一次性铺设滴灌带、两茬农作物科学应用的特征,大大节约了资源,同时降低了劳动成本。水肥一体化能够实现水分养分的科学供给,避免不科学的施肥灌溉导致土壤理化性质发生变化,同时也能够节约大量的水分和养分,能够满足小麦和玉米在不同生长发育阶段的水分、养分需求,有利于提高单位面积内的产量和品质,效果显著。

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