高龍江

DOI： 10.3969/j.issn.1003-1650.2024.18.026

小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食性作物，小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)對保證國家糧食安全有著很大的幫助。傳統(tǒng)小麥種植過程中普遍存在著施肥管理不科學(xué)的現(xiàn)象，表現(xiàn)為氮肥使用量過多，磷肥、鉀肥供給不足，不能夠依據(jù)小麥的生長發(fā)育規(guī)律，科學(xué)地搭配肥料。今后小麥栽培管理過程中，需要積極推廣應(yīng)用小麥一體化施肥技術(shù)，保障養(yǎng)分、水分供給的充分且合理，減少化學(xué)肥料的過度使用，提升小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。本文主要結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，探討了小麥一體化施肥模式及施肥技術(shù)要點(diǎn)，希望通過研究對廣大同行有所幫助。

小麥?zhǔn)鞘澜缟献钪匾募Z食作物之一，被廣泛種植于各個(gè)國家和地區(qū)。它是人類主要的食物來源之一，對全球糧食安全至關(guān)重要。小麥一體化施肥旨在提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，以滿足不斷增長的糧食需求。小麥生長發(fā)育過程中需要多種不同的養(yǎng)分。其中，氮、磷、鉀是小麥所需的主要養(yǎng)分，但還有其他微量元素也對小麥的生長和產(chǎn)量起重要作用。因此，為了滿足小麥的特定養(yǎng)分需求，一體化施肥需要綜合考慮不同養(yǎng)分的施肥量、時(shí)機(jī)和方式。小麥一體化施肥是對傳統(tǒng)施肥灌溉模式的升級(jí)轉(zhuǎn)型。通過對土壤進(jìn)行有針對性的養(yǎng)分調(diào)查和分析，可以根據(jù)土壤狀況確定合適的施肥措施。綜合施肥方法可以提高肥料利用效率，減少養(yǎng)分浪費(fèi)和環(huán)境污染，并改善土壤質(zhì)量。

一、小麥一體化施肥模式應(yīng)用的重要性

1、提高產(chǎn)量和品質(zhì)

小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物之一，其高產(chǎn)高質(zhì)是農(nóng)民和全球糧食安全的關(guān)注重點(diǎn)。小麥一體化施肥模式能夠根據(jù)土壤特性、作物需求和氣候條件等因素，科學(xué)合理地安排養(yǎng)分供應(yīng)，滿足小麥生長的營養(yǎng)需求，進(jìn)而提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。

2、提高養(yǎng)分利用效率

傳統(tǒng)的施肥方式容易造成肥料的浪費(fèi)和環(huán)境污染，同時(shí)也增加了小麥的生產(chǎn)成本。小麥一體化施肥模式能夠通過科學(xué)施肥、定量施肥和合理施肥等手段，提高養(yǎng)分的利用效率，減少養(yǎng)分的損失和浪費(fèi)，降低肥料投入成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境友好的雙贏。小麥一體化施肥模式注重綜合施肥，不僅僅注重小麥的營養(yǎng)需求，還關(guān)注土壤的肥力和有機(jī)質(zhì)含量。合理的施肥能夠改善土壤結(jié)構(gòu)、提升土壤肥力、增加土壤保水能力，從而優(yōu)化土壤質(zhì)量，為小麥的生長提供更好的環(huán)境。

3、強(qiáng)化可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展

小麥一體化施肥模式不僅僅著眼于當(dāng)前的產(chǎn)量增加，還注重可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。在施肥過程中，合理利用有機(jī)肥料和生物肥料，減少化學(xué)肥料的使用量;同時(shí)注重環(huán)境保護(hù)，避免過度施肥導(dǎo)致的污染問題。這種模式可以提高土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

4、科技和創(chuàng)新推動(dòng)

小麥一體化施肥模式的應(yīng)用需要借助現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技和創(chuàng)新成果。通過遠(yuǎn)程感測、智能農(nóng)機(jī)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測作物生長和養(yǎng)分狀況，及時(shí)調(diào)整施肥方案。同時(shí)，相關(guān)研究和推廣工作也能夠不斷完善和推動(dòng)小麥一體化施肥模式的應(yīng)用。

二、小麥一體化施肥技術(shù)要點(diǎn)

1、明確施肥原則

小麥一體化施肥技術(shù)是指在小麥生長過程中，通過合理施肥和科學(xué)灌溉，達(dá)到最佳的水肥平衡，提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時(shí)減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。根據(jù)小麥生長周期和不同階段對養(yǎng)分的需求，合理施用肥料。氮、磷、鉀是小麥生長的三大營養(yǎng)元素，要根據(jù)土壤肥力、小麥品種特性和產(chǎn)量目標(biāo)進(jìn)行平衡配方施肥。有機(jī)肥能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，無機(jī)肥能夠迅速補(bǔ)充小麥生長所需的養(yǎng)分。因此，在施肥過程中，要充分利用有機(jī)肥和無機(jī)肥的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)有機(jī)無機(jī)相結(jié)合。在小麥生長過程中，氮肥的施用要遵循“氮肥后移”的原則，即在小麥拔節(jié)期追施氮肥，以促進(jìn)小麥穗部發(fā)育，提高產(chǎn)量。在小麥拔節(jié)期，適量追施磷酸二銨、硫酸鉀和尿素等肥料，有助于促進(jìn)小麥分蘗和穗部發(fā)育，提高產(chǎn)量。根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況、小麥品種特性和產(chǎn)量目標(biāo)，合理配比氮、磷、鉀等肥料，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分平衡供應(yīng)。在小麥生長過程中，適量施用硼砂、硫酸鋅等微量元素肥料，有助于提高小麥的抗病性和品質(zhì)。根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥?、氣候和生態(tài)環(huán)境，選擇適宜的肥料種類和施用量，實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2、明確不同農(nóng)田小麥?zhǔn)┓柿?/p>

對于高、中、低產(chǎn)田小麥，有機(jī)肥、純氮、五氧化二磷、氧化鉀的施入量會(huì)根據(jù)土壤肥力、小麥品種、產(chǎn)量目標(biāo)等因素進(jìn)行調(diào)整。高產(chǎn)田有機(jī)肥施入量可適當(dāng)減少，一般控制在1500～2000kg/667m2，純氮施入量一般為15～17kg/667m2，五氧化二磷施入量為6～9kg/667m2，氧化鉀施入量為3～5kg/667m2，基追比4∶6～5∶5。中產(chǎn)田有機(jī)肥施入量適當(dāng)增加，一般為2000～2500kg/667m2;純氮施入量為12～15kg/667m2，五氧化二磷施入量為5～6kg/667m2，氧化鉀施入量為3～5kg/667m2，基追比6∶4～5∶5;低產(chǎn)田有機(jī)肥施入量較大，可達(dá)到2500～3000kg/667m2。純氮施入量為10～12kg/667m2。五氧化二磷施入量為4～5kg/667m2，氧化鉀施入量為3～5kg/667m2，基追比6∶4～7∶3。

3、水肥一體化技術(shù)方案

（1）灌溉水質(zhì)要求

在小麥水肥一體化背景下，對灌溉水質(zhì)的要求較高，否則會(huì)影響到整個(gè)滴灌系統(tǒng)的正常運(yùn)行。灌溉水應(yīng)盡量保證清潔，避免含有過多的懸浮物、雜質(zhì)和有害物質(zhì)，因?yàn)閼腋∥锖碗s質(zhì)容易導(dǎo)致灌溉系統(tǒng)堵塞，影響灌溉效果，而有害物質(zhì)可能會(huì)對作物產(chǎn)生毒害作用，影響作物生長。此外，水硬度不宜過高，以免導(dǎo)致肥料中的可溶性鹽分積累在作物根部，影響作物對肥料的吸收，一般來說，水硬度控制在50～150mg/L為宜，灌溉水的pH值應(yīng)在5.5～6.5之間。在實(shí)際操作中，還需參照我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，如《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》、《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》等，確保小麥水肥一體化背景下的灌溉水質(zhì)達(dá)到要求。

（2）肥料種類

在小麥水肥一體化模式下，追肥的肥料種類主要包括氮肥、磷肥、鉀肥和微量元素肥料。這些肥料可以根據(jù)小麥生長周期和需肥規(guī)律進(jìn)行適時(shí)、適量地施用，以提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。氮肥主要包括尿素、硫酸銨、硝酸銨、氯化銨等。在小麥生長過程中，可以根據(jù)需要適時(shí)施用氮肥，以促進(jìn)小麥生長和增產(chǎn)。常見的磷肥包括磷酸二銨、磷酸一銨、磷酸二氫鉀等。在小麥生長過程中，可以根據(jù)需要適時(shí)施用磷肥。常用的鉀肥包括氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀等。在小麥生長過程中，可以根據(jù)需要適時(shí)施用鉀肥。微量元素肥料包括鋅、硼、錳、鉬、銅等，這些元素對小麥生長和品質(zhì)具有重要影響。在小麥生長過程中，可以根據(jù)需要適時(shí)施用微量元素肥料，以提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。

（3）滴灌設(shè)備的配置

小麥一體化施肥模式下整個(gè)滴灌系統(tǒng)是由首部樞紐、輸水管道、滴頭等幾部分組成。

①首部樞紐

在小麥水肥一體化模式下，首部樞紐是水肥一體化系統(tǒng)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)對灌溉水和肥料進(jìn)行處理、調(diào)控和分配。首部樞紐的主要組成包括過濾器、施肥裝置、量測和安全設(shè)備等。過濾器主要用于去除水中的雜質(zhì)，確保灌溉水的清潔。根據(jù)水質(zhì)、流量等情況選擇適宜種類和規(guī)格的過濾器。一般選用兩級(jí)過濾，一級(jí)過濾是離心過濾器或砂石過濾器，二級(jí)過濾是網(wǎng)式過濾器或疊片過濾器。網(wǎng)式過濾器選用120～200目，可2個(gè)并聯(lián)使用。施肥裝置主要用于將肥料溶液注入灌溉系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)水肥一體化。根據(jù)水溶性肥料和輪灌組面積等情況選擇施肥裝置。建議選用控量精準(zhǔn)的注入式施肥泵，有條件的規(guī)模化種植可選用自動(dòng)施肥機(jī)。肥料溶液過濾后注入滴灌系統(tǒng)管網(wǎng)。量測設(shè)備主要包括水表、壓力表等，用于監(jiān)測灌溉系統(tǒng)的用水量和壓力。要求水表、壓力表的靈敏度、精度要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，量程適宜。安全設(shè)備主要包括閥門、泄壓裝置等，用于確保灌溉系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

②水泵及動(dòng)力機(jī)

在小麥水肥一體化系統(tǒng)中，水泵和動(dòng)力機(jī)的選擇至關(guān)重要，它們直接影響到系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。水泵在選擇過程中應(yīng)該根據(jù)農(nóng)田灌溉需求，選擇適當(dāng)流量的水泵，流量過大可能導(dǎo)致浪費(fèi)水資源，流量過小則可能無法滿足灌溉需求，一般農(nóng)作物的灌溉需求量約為100～150m3/h。根據(jù)水源深度和灌溉高度需求選擇合適揚(yáng)程的水泵，揚(yáng)程是指水泵能夠提升水的高度。對于淺埋滴灌系統(tǒng)，一般需要較低的揚(yáng)程例如30～50m。結(jié)合實(shí)際情況選擇合適功率的水泵，功率越大，水泵的抽水量和揚(yáng)程越大，但同時(shí)能耗也越高。一般農(nóng)用水泵的功率范圍為1.5～11kW，確保水泵的運(yùn)行效率達(dá)到60%以上。動(dòng)力機(jī)在選擇過程中應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)啬茉礂l件和實(shí)際需求，選擇合適的動(dòng)力機(jī)，如電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)，確保功率應(yīng)與水泵的功率相匹配，以確保足夠的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水泵。綜合實(shí)際需求應(yīng)該選擇性能穩(wěn)定、故障率低、易于維護(hù)、質(zhì)量可靠的動(dòng)力機(jī)，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和較低的維修率。

4、控制及測量設(shè)備

小麥水肥一體化系統(tǒng)正常運(yùn)行，關(guān)鍵在于能夠準(zhǔn)確控制和衡量水分和養(yǎng)分的供應(yīng)，以滿足小麥生長的需求。所以應(yīng)該正確地選擇控制和測量設(shè)備。一般情況下要求控制系統(tǒng)必須能夠精確控制水和肥料的混合比例，以及灌溉的時(shí)長和頻率，系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)，能夠依據(jù)土壤濕度、作物需求和氣候條件自動(dòng)調(diào)節(jié)，并且系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置一個(gè)直觀易操控的用戶界面，農(nóng)戶可以輕松設(shè)置和調(diào)整參數(shù)。系統(tǒng)中的測量設(shè)備主要涵蓋了土壤濕度傳感器、肥料濃度傳感器、流量計(jì)、EC（電導(dǎo)率）和pH傳感器等幾種。其中土壤濕度傳感器測量范圍0%～100%的土壤相對濕度，精度在±1%～3%之間，能夠檢測微小的濕度變化，例如0.1%，在各種土壤類型中都能提供穩(wěn)定的測量結(jié)果，傳感器應(yīng)對肥料和土壤中的化學(xué)物質(zhì)有較強(qiáng)的抵抗力。肥料濃度傳感器應(yīng)覆蓋小麥生長所需的營養(yǎng)素濃度范圍，足夠高以確保施肥的準(zhǔn)確性，能夠耐受長期浸泡在各種肥料溶液中。流量計(jì)測量范圍涵蓋系統(tǒng)可能的最小和最大流量，精度在±1%～2%的流量變化，足夠檢測系統(tǒng)中流量的微小變化。EC（電導(dǎo)率）和pH傳感器足以監(jiān)測水中溶解固體的總量，通常精度為±1%，pH測量范圍在0～14，精度至少±0.1 pH單位。在數(shù)據(jù)收集和處理過程中，要確保整個(gè)系統(tǒng)有足夠的存儲(chǔ)和處理能力，收集來自各種傳感器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸過程中應(yīng)支持無線或有線的數(shù)據(jù)傳輸方式，方便遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)還需要具備高級(jí)數(shù)據(jù)分析和決策支持軟件，能夠幫助農(nóng)戶優(yōu)化灌溉和施肥計(jì)劃。

5、輸水管道

輸水管道應(yīng)具有較好的耐磨性、抗壓性和耐腐蝕性，以確保長期使用而不受損，常見的水肥一體化輸水管道材質(zhì)有聚乙烯（PE）管、聚氯乙烯（PVC）管、鋁塑復(fù)合管等。根據(jù)灌溉需求和農(nóng)田土壤特性，選擇合適的管道直徑，較小的管道直徑（如16～25mm）適用于滴灌系統(tǒng)，較大的管道直徑（如50～110mm）適用于噴灌或微噴灌系統(tǒng)。根據(jù)農(nóng)田的地形、土壤和作物種植布局，設(shè)計(jì)合理的輸水管道布局，確保水肥均勻分布到各個(gè)田塊，布局時(shí)要考慮管道的長度、轉(zhuǎn)彎處、高度差等因素。選擇可靠、易于安裝和維修的管道連接方式，常見的連接方式有螺紋連接、法蘭連接、熱熔連接、電熔連接等。在輸水管道選擇過程中應(yīng)該確保其符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13663-2017《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料》的要求，保證在使用過程中不發(fā)生破裂、漏水等現(xiàn)象，在規(guī)定的壓力條件下，管道應(yīng)能滿足農(nóng)田灌溉所需的流量要求，管道的使用壽命應(yīng)不少于50年，管道材料應(yīng)符合環(huán)保要求，不污染土壤和地下水。在滿足性能要求的前提下，選擇性價(jià)比高的管道產(chǎn)品。

6、滴灌帶

在選擇滴頭時(shí)，需要根據(jù)作物需求和土壤特性、作物種植間距和灌溉需求、作物需水量和灌溉周期科學(xué)選擇。通常要選擇耐磨、抗老化、抗紫外線性能好的材質(zhì)，以確保滴頭的使用壽命。在滴灌帶連接過程中，應(yīng)該確保接口處的污垢清洗干凈，以防止滴灌帶連接處漏水。根據(jù)作物種植行距和滴頭間距，使用剪刀或切割機(jī)切割合適的滴灌帶長度，將切割好的滴灌帶端部進(jìn)行熱熔連接，確保連接牢固可靠。連接完成后，檢查滴灌帶連接處是否牢固，有無漏水現(xiàn)象。當(dāng)然滴灌帶連接之后，就需要完成接下來的鋪設(shè)工作。根據(jù)大田小麥的布局和地形特點(diǎn)，確定合適的鋪設(shè)路線。在規(guī)劃好的路線處挖溝，溝深約為30～40cm，溝寬約為20～30cm。將滴灌帶放入溝中，每隔一定距離（如30～40cm）設(shè)置一個(gè)滴頭。使用細(xì)繩或?qū)Ｓ霉潭ㄆ鲗⒌喂鄮Ч潭ㄔ诘孛嫔?，防止風(fēng)吹或人為損壞。將滴灌帶與首部設(shè)備（如水泵、過濾器、施肥裝置等）連接，確保水流暢通。鋪設(shè)完成后，檢查滴灌帶是否破損、堵塞，滴頭噴水是否正常。

7、滴灌施肥

小麥生長過程中，苗期、拔節(jié)期孕穗期和灌漿期是關(guān)鍵時(shí)期，滴灌量和施肥量的控制以及詳細(xì)的滴灌施肥操作技術(shù)方案對小麥的生長和產(chǎn)量至關(guān)重要。苗期需水量較少，一般為15～20m3/667m2。滴灌時(shí)間應(yīng)根據(jù)土壤濕度、氣候條件等因素進(jìn)行調(diào)整，以保證小麥幼苗正常生長。苗期施肥以氮肥為主，可施入氮肥總量的10%～15%。施肥量約為5～8kg/667m2。分蘗期到抽穗期需水量逐漸增加，一般為20～30m3/667m2。滴灌時(shí)間應(yīng)根據(jù)土壤濕度、氣候條件等因素進(jìn)行調(diào)整，以保證小麥拔節(jié)孕穗期正常生長。施肥以氮肥為主，可施入氮肥總量的20%～30%。施肥量約為10～15kg/667m2。抽穗期到成熟期需水量最大，一般為30～40m3/667m2。滴灌時(shí)間應(yīng)根據(jù)土壤濕度、氣候條件等因素進(jìn)行調(diào)整，以保證小麥灌漿期正常生長。施肥以氮肥為主，可施入氮肥總量的10%～15%。施肥量約為5～8kg/667m2。在滴灌過程中，將氮肥溶解后隨水灌溉。如有需要，可葉面追施磷肥和鉀肥，推薦使用磷酸二氫鉀，使用100g/667m2，將其配置成0.1%～0.2%的溶液進(jìn)行液面噴灑，每間隔7～14d使用一次，必要時(shí)連續(xù)使用1～2次。在滴灌施肥過程中應(yīng)該選擇合適的滴灌設(shè)備，如滴灌帶、滴灌噴頭等，以保證水肥的均勻施用。將肥料溶解于灌溉水中，確保肥料與水充分混合，根據(jù)小麥生長周期和需肥規(guī)律，選擇合適的滴灌施肥時(shí)間。詳細(xì)記錄施肥時(shí)間、施肥量、施肥種類等信息，以便于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整施肥方案。

總之，小麥一體化施肥滿足了小麥養(yǎng)分需求、優(yōu)化土壤肥力和肥料利用效率、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步以及可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。通過科學(xué)管理和綜合施肥措施，可以提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，為糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

（作者單位：477200河南省鹿邑縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局）