小麦绿色优质高产栽培管理方法的系统性总结探讨

作者: 郭凯

在当今全球农业发展的大背景下,为了应对日益严峻的粮食安全挑战,小麦作为我国重要的粮食作物之一,其生产效率与质量已成为农业生产中的关键问题。山东省郯城县作为我国重要的小麦生产基地之一,耕地面积数百万亩,小麦产量在全国占比较大。由于传统农业生产模式下存在的问题,包括土壤退化、养分流失、病虫害频发等,小麦生产面临着严峻的挑战。在过去的几十年中,随着农业技术的进步和生产方式的转变,传统的高投入、高消耗型农业模式已经不再适应当前社会发展的需要。绿色农业已成为农业可持续发展的重要方向。尤其是近年来,随着社会对环境保护和食品安全的重视程度不断提高,绿色栽培理念逐渐深入人心。要实现小麦绿色优质高产栽培,仍需在栽培管理技术方面进行深入研究和探讨。因此,本文旨在系统地总结和探讨小麦绿色优质高产栽培管理方法,以期为郯城县乃至全国小麦生产提供科学、可行的技术支持,促进农业的可持续发展,确保国家粮食安全和农民经济收入的稳定增长。

一、小麦绿色栽培管理方法综述

1、小麦生长周期与生态环境分析

小麦是一种显花植物,属于禾本科小麦属,是我国主要的粮食作物之一。其生长周期通常包括播种、发芽、分蘖、抽穗、开花、授粉、籽粒灌浆、成熟等多个阶段。在郯城县小麦种植区,小麦播种期通常在秋季,生长季节较长,从秋季播种至来年夏季收获,整个生长周期持续约8~9个月。然而,小麦的生长与发育不仅受自然气候因素的影响,还受土壤质地、水分、养分等生态环境因素的制约。郯城县地处黄河中下游平原地区,土壤属于黄淤土,水热条件适宜,但同时也存在着土壤质量下降、水资源紧张等问题,这些因素对小麦的生长发育和产量质量都具有重要影响。

2、绿色栽培的概念与重要性

绿色栽培作为一种现代农业生产模式,其目标是最大限度地减少对自然环境的污染和损害,使生态环境与农产品生产的可持续发展得以实现。绿色栽培的核心理念是“生产绿色食品”“建设绿色农田”“采用绿色技术”“构建绿色市场”以及“实现绿色消费”,以促进小麦生产的整体革新与升级。所以,绿色栽培不仅是单纯的农业生产模式,而且是对整个农业生产体系有重要影响的创新与改造。

绿色栽培的重要性体现在以下几个方面:

①绿色栽培有助于保护生态环境。绿色栽培通过倡导使用环保的农业技术,减少化肥农药等农业化学物质的使用和残留。从而维护生态平衡,可以保护生态系统的稳定性和持续性,可以从根本上减少对环境的负面影响。

②绿色栽培有利于提高农产品品质与安全。绿色栽培注重土壤养分平衡和微生物活性,有机肥料的使用可以改善土壤质地,增加土壤肥力,从而提高农产品的品质和口感。同时,绿色栽培减少了对农药的依赖,有效降低了农产品的农药残留水平,保障了消费者的健康安全。

③绿色栽培有助于提高农业生产的效益和可持续性。绿色栽培在初期投入和技术门槛上可能高于传统农业模式,但从长期来看,能够为农民创造更加稳定和可持续的经济收益,有利于实现农业的可持续发展。从节约资源、降低生产成本、提高农产品品质和增加市场竞争力等方面来看,绿色栽培是农业向更高层次发展的必然要求。因此,绿色栽培是当前我国农业生产中的一项重大课题。

二、小麦土壤管理技术

1、有机肥料的合理施用

有机肥料是指由动植物残体、粪便、秸秆等有机物质经过微生物分解而成的肥料,其含有丰富的有机质、氮、磷、钾等多种养分,对改善土壤结构、增加土壤肥力、提高作物产量和品质具有显著效果。在小麦生产中,有机肥料的合理施用对于提高土壤肥力、增加养分供给、改善土壤环境具有重要意义。常见的有机肥料有畜禽粪便、秸秆、腐熟堆肥、腐殖肥等,其中畜禽粪便是氮、磷、钾等营养物质含量丰富的常见有机肥料之一,对增加和改善土壤有机质具有积极作用。秸秆腐熟处理后可用作有机肥料,对土壤通气性、保水性有较好的改善作用,是一种优质有机物。腐熟堆肥是指通过微生物的分解作用,使富含微生物和酶类对土壤生物活性增强和促进作物生长有显著效果的动植物残体、粪便等有机物料混合堆制而成的、具有良好肥效的有机肥料。腐殖肥是指含有丰富的有机质和微量元素,具有提高土壤物理化学性质和增加土壤肥力的作用,是以腐殖质为主要成分的有机肥料。要根据土壤类型、作物需要、肥料营养成分含量等因素,科学合理地确定有机肥料施用量。

2、微量元素的补充与调控

①铁元素的补充与调控

铁是参与光合作用和呼吸作用的叶绿素和氧化酶的组成成分,是植物体内重要的成分之一。在土壤中,铁通常为溶解的有效状态,但在碱性土壤条件下易形成难以溶解的复合物,从而造成植物铁元素的缺乏。因此,在小麦生长过程中,适时施用铁肥等方式补充铁元素,可以有效预防和治疗铁缺乏症状,如小麦叶片黄化症,提高叶绿素含量,增强光合活性,从而促进小麦生长发育和提高产量。

②锰元素的补充与调控

锰是植物体内重要酶的活化剂,参与光合作用、氮代谢和氧化还原反应等生理过程。在土壤中,锰的有效态主要存在于土壤溶液中,但在酸性土壤条件下,锰的缺乏问题较为突出。针对此类情况,可采取喷施锰肥、基施石灰等方式调节土壤pH值,增加土壤中锰的有效性,提高小麦对锰的利用率。实验表明,适时补充锰元素能够明显增加小麦的光合作用,提高叶绿素含量,促进光合产物的形成和输送,有助于提高小麦的产量和品质。

③锌元素的补充与调控

锌是植物体内的重要微量元素,是多种酶的组成部分,参与DNA合成和植物生长发育的调节。在土壤中,锌的有效态主要以氧化锌、硫酸锌等形式存在,但在碱性土壤或者缺锌土壤中,小麦容易出现锌缺乏症状,如叶缘焦枯、叶片变黄等。因此,在小麦生长过程中,适时施用含锌肥料或者进行叶面喷施锌元素,可以有效补充土壤中的锌元素,增加小麦对锌的吸收利用,提高小麦的抗逆性和产量。

④铜元素的补充与调控

铜是植物体内的重要微量元素,参与多种酶的活化和代谢过程,对氮代谢、光合作用、呼吸作用等具有重要影响。在碱性土壤或者缺铜土壤中,小麦易出现铜缺乏症状,如叶片变黄、叶缘焦枯等。因此,在小麦生长过程中,可通过施用含铜肥料或者进行叶面喷施铜元素的方式,调节土壤铜的供应,增加小麦对铜的吸收利用率,提高小麦的产量和品质。

⑤硼元素的补充与调控

硼是植物体内的必需微量元素,参与细胞壁合成、花粉萌发、果实发育等生理过程,在小麦的生长发育和产量形成中具有重要作用。在土壤中,硼的有效态主要以硼酸根的形式存在,但在土壤酸碱度不适宜或者硼含量过低的情况下,小麦易出现硼缺乏症状,如叶片变黄、花药萎缩等。因此,在小麦生长过程中,适时施用含硼肥料或者进行叶面喷施硼元素,可以调节硼元素的供应,增加小麦对硼的吸收利用,提高小麦的抗逆性和产量。

三、小麦施肥技术探讨

1、土壤测试与精准施肥原则

土壤检测是通过检测结果达到精确施肥、提高施肥效率和农田环境质量的一种确定土壤养分状况和作物需求的重要手段。常见的土壤检测项目包括:测定土壤pH值、测定有机质含量、测定总氮、测定有效磷和测定速效钾等。其中,土壤pH值对小麦生长和吸收养分有重要影响,也是土壤养分有效性和生物活性的关键因素之一。通常,小麦适宜的土壤pH值范围在6.0~7.0之间,在土壤pH值偏酸或偏碱的情况下,会影响小麦吸收利用养分,造成产量减少。

精准施肥原则主要有施绿色肥、调节施肥等。为满足小麦生长发育的需要,根据小麦不同生长阶段的需要,合理确定施肥量和施肥时机。精确施肥是指选择合适的肥料种类和施肥方法,根据测土结果和作物需求,做到精确施用、有效施用。绿色施肥强调的是,要减少化肥对环境的污染和损害,在施肥过程中尽可能使用有机肥、生物肥等环保型肥料。调节施肥是为了适应不同的生长环境和生产条件,根据气候、土壤和作物的生长特点,对施肥量和施肥策略进行调整。

2、养分供给与需求匹配策略

小麦生长发育过程中的养分供给与需求匹配策略的制定,是实现精准施肥的关键所在。科学地控制施肥量和施肥时机,对最大限度地满足小麦在不同生长阶段的营养需求,提高施肥效果和作物产量,具有十分重要的意义。本文将分别就氮、磷等两种关键养分的供给和需求情况,结合具体案例来阐述养分供给与需求匹配策略的具体实施方式。

氮(N)的供给与需求匹配:氮素是植物生长发育过程中最为关键的营养物质之一,对小麦的产量和品质有直接影响。根据小麦在不同生长阶段对氮素的需求特点,可采取分期施氮的策略,以实现养分供给与需求的匹配,保证小麦生长发育所需的养分。

在秋季播种前,为促进小麦幼苗生长,要施用有竞争力的氮肥;但小麦在拔节期、抽穗期对氮素需求量较大,可适当加大氮肥施用量,促使小麦灌浆,形成籽粒。另外,在开花期,氮素的需求量也相应减少,因为小麦的生长速度减慢,所以相对来说用量减少了一些。

磷(P)的供给与需求匹配: 磷素对小麦生长发育有重要作用,是促进植物根系生长、促进花芽分化的重要营养物质。制定相应的施肥方案,实现养分供给与需求的匹配。

秋季播种前,要施以促进小麦根系生长、萌发的磷肥;小麦对磷素需求较大,在拔节期和抽穗期可适当增加施用磷肥,对小麦抽穗、形成穗粒有一定的促进作用。

四、小麦灌溉管理策略

1、科学合理的灌溉水量与灌溉时机

小麦生长发育特点、土壤墒情和气候环境等因素都要考虑到科学合理的灌溉水量。通常情况下,小麦的生长阶段可分为幼苗、拔节、抽穗、开花、熟期等几个阶段,小麦的生长阶段也有一定的不同。苗期可适当减少灌溉水量,因小麦根系尚未发育完善,墒情蒸发量比较小。为保证土壤水分充足,促进小麦生长发育,在拔节期和抽穗期,小麦生长速度较快,需水量增大,应适度增加灌溉水量。在开花期和成熟期,小麦生长速度逐渐减慢,这时应逐步减少灌溉水量,以免过度灌溉造成土壤水分过多,对小麦质量和产量造成影响。

首先,在确定科学合理的灌溉时机时,要综合考虑小麦的生长需求和土壤水分状况,根据小麦生长发育和产量形成过程中对水分的要求,有选择地进行灌溉;其次,在小麦拔节期和抽穗期,由于小麦对水分的要求相对关键,所以宜在早晨或傍晚进行灌溉,并避免在高温强风等不利气象条件下进行灌溉,以最大限度地减少水分的蒸发和浪费;在小麦幼苗期和开花期,由于小麦对水分的需求相对较小,所以可结合土壤水分状况和小麦生长状况,适时进行灌溉,以灵活地调整灌溉时机,最大限度地满足小麦的生长需求。总之,科学合理的灌溉时机要根据小麦生长阶段的不同,有选择地进行,并针对土壤水分状况和小麦生长状况对灌溉时机进行合理调整。

2、水分利用效率的提高

节水灌溉和农业可持续发展的关键就是提高水的利用效率。在小麦种植过程中,通过采取包括改善土壤结构、优化灌溉方式等一系列措施,实现农业生产的可持续发展,其中包括提高水的利用效率。土壤的保水能力和供水能力直接影响土壤结构的好坏。添加有机质、施用石灰、磷肥等是改良土壤结构常用的方法。添加有机质可增加土壤保水保肥能力,对渗透水分和根系生长有利的土壤通透性和透气性都有改善作用。施用石灰、磷肥对土壤的酸碱度有调节作用,对土壤结构有改善作用,对土壤保水能力也有改善作用。地面浇灌、漫灌等传统灌溉方式存在浪费水分、不均匀等问题,而节水灌溉技术如微喷灌、滴灌等则可以直接向作物根部输送水分,减少水分蒸发和流失,提高灌溉水利用率。

五、小麦病虫害防治方法探索

1、综合防治策略的制定

小麦病虫害是制约小麦产量和品质的重要因素之一,需要制定综合防治策略,结合物理、生物、化学等多种手段,采取综合措施,从而达到最佳的防治效果。

物理防治主要包括清除病株、深翻土壤、清除害虫栖息地等措施。通过及时清除田间的病株和杂草,可以减少病虫害的滋生和传播;通过深翻土壤可以打断病虫害的生命周期,减少其数量;清除害虫栖息地则可以降低害虫的密度,减少害虫对小麦的危害。

所谓的生物防治是利用天然生物因素对病虫害加以控制,主要运用天敌如捕食性昆虫和寄生性线虫等,以及运用生物杀菌剂等手段进行防治。具体办法是引入天敌如捕食性昆虫和寄生性线虫等来有效控制害虫的数量。运用生物杀菌剂在不影响环境和人体健康的前提下抑制病原菌的生长和繁殖。以促进土壤生态系统健康的方式增加有益微生物的数量提高土壤的自然免疫力,从而减少病原体对作物的侵害程度,是生物防治的有效手段。

所谓化学防治就是利用各种化学农药来防止作物病虫害的发生与传播,而在使用化学农药时应在确定病虫害种类与发生程度的基础上,选用适当的药剂,并按照使用说明和推荐剂量对作物进行喷施,以最大限度地避免药剂的残留和对环境污染问题的发生。同时也要注意合理用药,最大限度地发挥化学防治的作用。

2、农药使用量的减少与环境保护

选择环保型农药:传统的化学农药可能存在残留、污染等问题,而生物农药、微生物制剂等环保型农药由于其生物来源、分解快、无毒副作用等特点,成为减少农药残留、保护环境的首选。

调整施药时机:根据小麦病虫害的发生规律和生长发育特点,合理确定施药时机,可以减少农药的使用量,降低对环境的影响。通常情况下,选择在害虫密度较低、小麦生长迅速的阶段进行施药,可以减少农药对非靶标生物的损害,降低农药对环境的负面影响。

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