隨著全球氣候變化和人口增長(zhǎng)的挑戰(zhàn),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨著越來越大的壓力。小麥作為世界上主要的糧食作物之一,其種植技術(shù)的改進(jìn)一直是備受關(guān)注的課題。小麥的噴灌水肥一體化種植技術(shù)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)用技術(shù),其是通過將灌溉和施肥整合在一起,既可以提高水肥利用率,又能夠減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的對(duì)資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的影響。因此,對(duì)小麥噴灌水肥一體化種植技術(shù)進(jìn)行深入的分析和探討,對(duì)于提高小麥產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義。
一、噴灌水肥一體化的概念及優(yōu)點(diǎn)
噴灌水肥一體化是指通過噴灌技術(shù)將水和肥料同時(shí)施加于作物根系周圍,實(shí)現(xiàn)水肥的同步供給,提高作物生長(zhǎng)的效益,并且減少水肥浪費(fèi),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的一種現(xiàn)代化農(nóng)田水利施肥技術(shù)。噴灌水肥一體化技術(shù)的實(shí)施,無疑將成為解決農(nóng)業(yè)水肥資源問題,提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及節(jié)約勞動(dòng)力資源的重要技術(shù)手段。
1、傳統(tǒng)的施肥方式難以保證施肥的均勻性和精準(zhǔn)性,使肥料浪費(fèi)且難以達(dá)到理想的施肥效果。而噴灌水肥一體化技術(shù)則可以通過先進(jìn)的噴灌設(shè)備精確計(jì)量和噴灑水肥混合液,按照作物需求的量和時(shí)間進(jìn)行施肥,保證每棵植物都能獲取到足夠的水和肥料,并在不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行定量施肥,實(shí)現(xiàn)水肥同步供給和作物生長(zhǎng)需求的匹配,提高施肥效果。
2、噴灌水肥一體化技術(shù)通過直接將水和肥料混合噴灑到植物根系周圍,可以減少肥料與土壤接觸的時(shí)間和損失,減少肥料流失、揮發(fā)和固定,提高肥料利用率,減少資源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)肥的效果。
3、通過合理施肥和供水,可以充分滿足作物對(duì)水肥的需求,促進(jìn)根系生長(zhǎng),增加生物量和產(chǎn)量,提高作物的品質(zhì),改善農(nóng)產(chǎn)品的口感、營養(yǎng)價(jià)值和商業(yè)價(jià)值。同時(shí),通過減少土壤中的化學(xué)肥料殘留和農(nóng)藥殘留,能夠減少對(duì)環(huán)境的污染,降低農(nóng)產(chǎn)品的安全風(fēng)險(xiǎn),提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
二、小麥噴灌水肥一體化種植技術(shù)分析
1、選擇地塊
小麥的生長(zhǎng)對(duì)土壤條件有著比較苛刻的要求,一般來說,選擇土層深厚,排水良好,并且土壤質(zhì)地適中的地塊是比較理想的。小麥喜歡中性或者微堿性的土壤環(huán)境,如果地塊的土壤酸堿度過高或者過低,就需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)理和改良。此外,小麥的種植適宜的溫度是在10-22℃之間,而且喜歡充足的陽光照射。因此,在選擇適宜的地塊時(shí),要綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,避免選擇在高溫多雨或者高溫干旱的地區(qū)。除了土壤和氣候條件外,水資源也是種植小麥時(shí)需要重點(diǎn)考慮的因素之一。小麥生長(zhǎng)期需要大量的水源供給,因此要保證當(dāng)?shù)赜凶銐虻乃Y源支持種植,特別是在采用噴灌水肥一體化種植技術(shù)時(shí),更需要保證水源的穩(wěn)定供給,還要關(guān)注土壤中的養(yǎng)分含量,提供足夠的營養(yǎng)物質(zhì)支持小麥的生長(zhǎng)發(fā)育。
2、精細(xì)整地
整地工作直接影響著后續(xù)作業(yè)的效率和小麥的產(chǎn)量,整地作業(yè)是指在播種前對(duì)土壤進(jìn)行表面整平,除去草本雜草和殘留秸稈,破碎土壤塊,改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,減少土壤水分蒸發(fā)和土壤蒸發(fā)損失,增強(qiáng)土壤保肥養(yǎng)水能力。對(duì)于小麥來說,最適宜的整地時(shí)間是在秋季底播前,此時(shí)可以有效地利用秋季降雨,提高土壤濕潤度,有利于小麥種子的發(fā)芽和苗期生長(zhǎng),還能夠有效地利用秋季閑散作物留下的植被進(jìn)行翻耕,提高土壤的蓄水保肥能力。在整地工作中,需要使用適當(dāng)?shù)霓r(nóng)具進(jìn)行破碎土壤,改善土壤結(jié)構(gòu)。目前,較為常用的整地農(nóng)具有旋耕機(jī)、犁耙、鋤耙等,這些農(nóng)具能夠有效地破碎土壤塊,使土壤松軟,提高土壤孔隙度和滲透性,有利于根系的生長(zhǎng)和充分吸收水分和養(yǎng)分。同時(shí),應(yīng)當(dāng)注意對(duì)土壤中的殘留秸稈和草本雜草進(jìn)行清除,這些殘留物會(huì)影響小麥的生長(zhǎng),降低光合作用效率,也容易引起病蟲害的滋生。在整地時(shí),可以配合使用噴灌設(shè)備,進(jìn)行水肥的深層施用,提前為小麥的生長(zhǎng)提供充足的水分和養(yǎng)分,底肥應(yīng)使用純N 130-190kg/hm2、P2O5 100-140kg/hm2、K2O 70-85kg/hm2。這樣一來,在播種后的苗期生長(zhǎng)中,小麥就能夠得到充分的水分和養(yǎng)分供應(yīng),有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
3、品種選擇與處理
一般來說,對(duì)于干旱地區(qū)的噴灌水肥一體化種植技術(shù),應(yīng)選擇耐旱抗逆的小麥品種,并考慮小麥的生育期和成熟期與當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤情況是否相適應(yīng)。如干旱地區(qū)普遍栽培的耐旱小麥新品種“韻達(dá)211”,而對(duì)于濕潤地區(qū)的噴灌水肥一體化種植技術(shù),應(yīng)選擇抗倒伏、抗病害、抗逆性能強(qiáng)的小麥品種,例如“亞麥58”等。
在實(shí)際應(yīng)用中,可以通過種子處理、施肥管理、灌溉技術(shù)等方面對(duì)小麥品種進(jìn)行合理的處理,提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。種子處理是提高小麥產(chǎn)量和抗逆性的重要手段,能使小麥種子在播種后更快地萌發(fā)、生長(zhǎng),增強(qiáng)小麥的抗逆性,提高產(chǎn)量。比如,可以采用催芽劑處理小麥種子,或者進(jìn)行種子浸種處理等。施肥管理中可以根據(jù)生長(zhǎng)期的需要,通過灌溉水肥一體化技術(shù),在播種前、拔節(jié)前和拔節(jié)后分別進(jìn)行追施基肥和追肥,以滿足小麥生長(zhǎng)的營養(yǎng)需求。在灌溉這一方面,可以采用滴灌、噴灌等節(jié)水技術(shù),精確控制灌溉水量,避免小麥干旱或者水浸過量的現(xiàn)象,保證小麥的正常生長(zhǎng)。
4、配套設(shè)施
小麥噴灌水肥一體化種植技術(shù)的核心是灌溉系統(tǒng),這種系統(tǒng)包括水泵、管道、噴灌設(shè)備和控制器等組成部分。其中,控制器是關(guān)鍵的設(shè)施,其可以根據(jù)作物的需水需肥量來自動(dòng)調(diào)節(jié)灌溉和施肥的量和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的水肥配合,提高灌溉效率和養(yǎng)分利用率。配合灌溉系統(tǒng),需要使用適合的肥料噴施設(shè)備,這些設(shè)備可以將肥料與灌溉水混合,噴灑到作物的根部,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的施肥。噴施設(shè)備的選擇需要考慮作物的生長(zhǎng)階段、肥料的類型和濃度等因素,令肥料能夠被充分吸收利用。為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的水肥配合,需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤的水分情況。因此,配套設(shè)施中需要包括土壤水分監(jiān)測(cè)設(shè)備。這些設(shè)備可以通過測(cè)量土壤的水分含量,幫助農(nóng)民了解作物的需水量,調(diào)節(jié)灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)合理的灌溉。除了肥料噴施設(shè)備,肥料施用器也是配套設(shè)施中的重要組成部分,肥料施用器可以根據(jù)需要將肥料均勻地施入土壤中,避免肥料的浪費(fèi)和污染環(huán)境的問題。同時(shí)還需要包括數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉和施肥過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)記錄,為管理者提供決策支持。
5、適期適量播種
適期播種是指小麥的播種時(shí)間應(yīng)該選擇在當(dāng)?shù)氐淖罴巡シN時(shí)間,通常是在氣溫適宜、土壤濕度適中、春天來臨后的適當(dāng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。在北方,適宜播種的時(shí)間一般在3月底至4月上旬,南方則一般在10月底至11月上旬進(jìn)行。適量播種則是指在每畝播種量上按照當(dāng)?shù)厮寿Y源的提供情況和土壤環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。同時(shí)還要結(jié)合小麥的品種、品質(zhì)和產(chǎn)量要求進(jìn)行綜合考慮。通常情況下,北方的小麥種植播種量在30-50kg之間,而南方則在25-35kg之間。適期適量的播種可以帶來許多好處,①可以避免太早或太晚的播種導(dǎo)致的蟲害、病害等問題。②能更好地利用當(dāng)?shù)氐乃寿Y源,提高栽培效益。③可以增加產(chǎn)量和品質(zhì),提高經(jīng)濟(jì)效益。
6、田間管理
①冬前管理
在冬季寒冷的天氣中,如果土壤水分不足,將會(huì)導(dǎo)致小麥幼苗枯萎死亡,影響整個(gè)小麥種植的效果,所以在冬前管理中要及時(shí)對(duì)土壤進(jìn)行灌溉,保持土壤濕潤,促進(jìn)小麥的生長(zhǎng)。在小麥生長(zhǎng)初期,必須提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)支持其生長(zhǎng)發(fā)育,要及時(shí)施用適量的氮、磷、鉀等肥料,增加小麥的養(yǎng)分供應(yīng),還要注意施肥的均勻性和合理性,避免施肥過量造成小麥生長(zhǎng)不良。噴灌系統(tǒng)是小麥噴灌水肥一體化種植技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備,能夠?yàn)樾←溙峁┒康乃?,促進(jìn)小麥的生長(zhǎng),在冬前管理中要對(duì)噴灌系統(tǒng)進(jìn)行檢查,定期清洗和維護(hù)噴灌系統(tǒng),確保其灌溉效果和使用壽命。冬灌時(shí)期一般是在11月份到12月份進(jìn)行,灌水量一般控制在700m3/hm2左右。
②春季管理
春季管理是小麥噴灌水肥一體化種植技術(shù)中的另一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響著小麥的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)。在小麥返青期和拔節(jié)期,需要增加氮肥和磷肥的施用量,以促進(jìn)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí),還要根據(jù)小麥的生長(zhǎng)情況調(diào)整肥料種類和施用時(shí)間,合理施肥,避免施肥不當(dāng)造成養(yǎng)分浪費(fèi)和環(huán)境污染。在春季干旱的天氣中,則需要增加灌溉頻次,保持土壤濕潤,促進(jìn)小麥的生長(zhǎng)。同時(shí),還要根據(jù)小麥的生長(zhǎng)情況調(diào)整水肥比例,保證小麥的生長(zhǎng)需要。施肥時(shí)期應(yīng)在4月份下旬到5月份上旬,灌水量一般在700m3/hm2左右。
③病蟲害防治
小麥的常見病蟲害有赤霉病、小麥根腐病、吸漿蟲、潛葉蠅等。赤霉病一般從穗開始發(fā)病,癥狀表現(xiàn)為小麥穗上出現(xiàn)棕黃色斑點(diǎn),逐漸擴(kuò)散,變成暗褐色,色澤不均,有時(shí)出現(xiàn)白色霉層。感染嚴(yán)重時(shí),穗部變黑,穗鱗逐漸干枯,小麥成熟度降低,影響產(chǎn)量和品質(zhì),針對(duì)赤霉病,可以使用50g多菌靈噴灑穗部;小麥根腐病是一種由真菌引起的病害,主要是由鐮刀菌、褐腐菌等土傳病菌引起的。這些病原菌會(huì)侵入小麥根部,導(dǎo)致根部腐爛,嚴(yán)重影響小麥的生長(zhǎng)發(fā)育,甚至導(dǎo)致植株死亡。針對(duì)小麥根腐病,避免施用過量氮肥,尤其是化學(xué)氮肥,過量的氮肥會(huì)導(dǎo)致植株過于茂盛,增加病原菌的發(fā)生和傳播,可以采用有機(jī)肥料,如農(nóng)家肥、有機(jī)肥等進(jìn)行施肥,促進(jìn)土壤的有機(jī)質(zhì)含量,提高土壤整體養(yǎng)分水平,有利于減少病菌的存活,也可以使用13.5%的烯唑醇可濕性粉劑噴霧進(jìn)行防治;吸漿蟲危害小麥主要集中在苗期和拔節(jié)期,其危害主要表現(xiàn)為葉片黃化和萎縮,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整株植株死亡。針對(duì)吸漿蟲,可以使用辛硫磷乳油300mL兌水1.5L拌土25-30kg;潛葉蠅主要危害小麥幼苗和中幼苗,對(duì)潛葉蠅的農(nóng)藥防治多采用有機(jī)磷類農(nóng)藥。常用的有機(jī)磷類農(nóng)藥有毒弧、敵百蟲等,能有效控制潛葉蠅的危害,或者可以利用益蟲益螨等天敵來控制潛葉蠅,例如瓢蟲、十三點(diǎn)花薊馬等天敵可以捕食潛葉蠅成蟲和幼蟲,幫助減輕病蟲害的危害。
7、適時(shí)收獲
①小麥的生長(zhǎng)周期一般為120-150天,生育期包括萌發(fā)期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期和成熟期。在小麥的不同生長(zhǎng)期應(yīng)該采取不同的管理措施,選擇適當(dāng)?shù)氖斋@時(shí)機(jī)也要根據(jù)不同生長(zhǎng)期的特點(diǎn)來確定。②一般來說,小麥的收獲時(shí)機(jī)應(yīng)該在小麥籽粒充分灌漿但未成熟的時(shí)候進(jìn)行。這樣既可以保證小麥籽粒的充分飽滿,又可以減少小麥籽粒的碎損和貯藏期的敗粒率,盡量避免在雨水過多或大風(fēng)天氣下進(jìn)行收獲,以免對(duì)小麥的品質(zhì)造成影響。③不同品種的小麥在成熟期的時(shí)間和產(chǎn)品性狀上有所不同,因此選擇適當(dāng)?shù)氖斋@時(shí)機(jī)應(yīng)該根據(jù)具體的品種特性來確定。同時(shí),還要考慮種植區(qū)域的土壤環(huán)境和氣候條件,選擇適宜的收獲時(shí)機(jī)可以最大限度地發(fā)揮小麥的生長(zhǎng)潛力,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。
三、噴灌施肥系統(tǒng)的安裝及養(yǎng)護(hù)
1、安裝
根據(jù)小麥的生長(zhǎng)需求和種植地形地勢(shì)等因素,制定一個(gè)合理的噴灌施肥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。方案包括灌溉站、管道布置、噴頭選型、控制系統(tǒng)等內(nèi)容。然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案,購買所需的噴灌設(shè)備和材料,包括噴灌管道、噴頭、控制器、泵站等。在小麥種植地面進(jìn)行施工前,需清理雜草,平整土地,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)地情況,開始安裝噴灌管道,連接好主管道和支線管道,確保管道布置合理,噴頭分布均勻。接著將選好的噴頭安裝在管道末端,連接好控制系統(tǒng)和泵站,進(jìn)行試運(yùn)行,檢查各個(gè)部分是否正常工作。最后調(diào)試噴灌系統(tǒng),測(cè)試每個(gè)噴頭的噴灑范圍和噴水量是否符合要求,根據(jù)測(cè)試結(jié)果調(diào)整噴頭的角度和噴水量。
2、操作
檢查噴灌設(shè)備和管道系統(tǒng)是否安裝正確,確保所有連接件緊固,沒有漏水現(xiàn)象。將水和肥料按照一定比例混合,在試運(yùn)行前需要先進(jìn)行試驗(yàn),確定合適的混合比例,然后啟動(dòng)小麥噴灌施肥系統(tǒng),打開水泵,讓水和肥料混合物流動(dòng)起來。調(diào)整水泵的流量,使水和肥料的混合物均勻噴灑在小麥生長(zhǎng)的土地上,覆蓋整個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域,同時(shí)注意觀察土壤的濕度和小麥的生長(zhǎng)情況,保證水分和營養(yǎng)供給充足。最后,系統(tǒng)正常工作60min后停止系統(tǒng)運(yùn)行,清洗噴灌設(shè)備和管道系統(tǒng),保持系統(tǒng)的清潔和整潔。
3、維護(hù)保養(yǎng)
①定期檢查系統(tǒng)的噴頭、管道、泵站等部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。②清潔系統(tǒng)的噴頭和過濾器,防止堵塞影響噴灌效果,可以用清水沖洗或用軟刷清潔,避免使用硬物刮擦,以免損壞噴頭。③檢查水源和肥源的水質(zhì)和濃度,確保水質(zhì)符合要求,肥料濃度適中,必要時(shí)可進(jìn)行水質(zhì)和肥源的測(cè)試,令作物獲得充分的營養(yǎng)。④檢查泵站設(shè)備的電機(jī)、管道、閥門等部件是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),及時(shí)清理雜物和泥沙,保持泵站設(shè)備的清潔和潤滑。⑤根據(jù)作物生長(zhǎng)的需求和氣候變化,適時(shí)調(diào)節(jié)施肥量和噴灌時(shí)間,使作物獲得適量的水分和養(yǎng)分,提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。⑥定期檢查系統(tǒng)的管道和接頭是否漏水,發(fā)現(xiàn)漏水及時(shí)修復(fù),減少水資源的浪費(fèi),提高使用效率。⑦對(duì)系統(tǒng)的主要設(shè)備進(jìn)行檢查和保養(yǎng),清洗和更換易損件,及時(shí)修理故障,保持設(shè)備的良好狀態(tài)。通過以上方法對(duì)小麥噴灌施肥系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),可以使系統(tǒng)正常運(yùn)行,提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量,減少資源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)肥的效果。同時(shí),還能延長(zhǎng)系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命,減少故障率,降低維修成本,提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
總而言之,通過對(duì)小麥噴灌水肥一體化種植技術(shù)的分析,可以看到這種技術(shù)在提高作物產(chǎn)量、節(jié)約水資源、減少肥料浪費(fèi)和改善土壤質(zhì)量方面具有重要的作用。然而,要實(shí)現(xiàn)小麥噴灌水肥一體化種植技術(shù)的有效應(yīng)用,還需要進(jìn)一步研究和完善相關(guān)配套設(shè)施和管理方法。未來的工作中,農(nóng)民需要適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)和指導(dǎo),提高其對(duì)技術(shù)的理解和操作技能,政府和相關(guān)部門也需要加大對(duì)這種技術(shù)的推廣和支持力度,推動(dòng)其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。
(作者單位:273516 山東省鄒城市北宿鎮(zhèn)人民政府農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心)