小麦喷灌水肥一体化种植技术手段的科学有效运用

作者: 郭力 田化冰 吕春晓

小麦喷灌水肥一体化种植技术手段的科学有效运用0

随着全球气候变化和人口增长的挑战,农业生产面临着越来越大的压力。小麦作为世界上主要的粮食作物之一,其种植技术的改进一直是备受关注的课题。小麦的喷灌水肥一体化种植技术是目前农业生产中实用技术,其是通过将灌溉和施肥整合在一起,既可以提高水肥利用率,又能够减少农业生产的对资源的浪费和对环境的影响。因此,对小麦喷灌水肥一体化种植技术进行深入的分析和探讨,对于提高小麦产量和质量具有重要意义。

一、喷灌水肥一体化的概念及优点

喷灌水肥一体化是指通过喷灌技术将水和肥料同时施加于作物根系周围,实现水肥的同步供给,提高作物生长的效益,并且减少水肥浪费,提高农业生产效率的一种现代化农田水利施肥技术。喷灌水肥一体化技术的实施,无疑将成为解决农业水肥资源问题,提高农产品品质,保护生态环境以及节约劳动力资源的重要技术手段。

1、传统的施肥方式难以保证施肥的均匀性和精准性,使肥料浪费且难以达到理想的施肥效果。而喷灌水肥一体化技术则可以通过先进的喷灌设备精确计量和喷洒水肥混合液,按照作物需求的量和时间进行施肥,保证每棵植物都能获取到足够的水和肥料,并在不同生长阶段进行定量施肥,实现水肥同步供给和作物生长需求的匹配,提高施肥效果。

2、喷灌水肥一体化技术通过直接将水和肥料混合喷洒到植物根系周围,可以减少肥料与土壤接触的时间和损失,减少肥料流失、挥发和固定,提高肥料利用率,减少资源浪费,实现节水节肥的效果。

3、通过合理施肥和供水,可以充分满足作物对水肥的需求,促进根系生长,增加生物量和产量,提高作物的品质,改善农产品的口感、营养价值和商业价值。同时,通过减少土壤中的化学肥料残留和农药残留,能够减少对环境的污染,降低农产品的安全风险,提高产品的市场竞争力。

二、小麦喷灌水肥一体化种植技术分析

1、选择地块

小麦的生长对土壤条件有着比较苛刻的要求,一般来说,选择土层深厚,排水良好,并且土壤质地适中的地块是比较理想的。小麦喜欢中性或者微碱性的土壤环境,如果地块的土壤酸碱度过高或者过低,就需要进行相应的调理和改良。此外,小麦的种植适宜的温度是在10-22℃之间,而且喜欢充足的阳光照射。因此,在选择适宜的地块时,要综合考虑当地的气候条件,避免选择在高温多雨或者高温干旱的地区。除了土壤和气候条件外,水资源也是种植小麦时需要重点考虑的因素之一。小麦生长期需要大量的水源供给,因此要保证当地有足够的水资源支持种植,特别是在采用喷灌水肥一体化种植技术时,更需要保证水源的稳定供给,还要关注土壤中的养分含量,提供足够的营养物质支持小麦的生长发育。

2、精细整地

整地工作直接影响着后续作业的效率和小麦的产量,整地作业是指在播种前对土壤进行表面整平,除去草本杂草和残留秸秆,破碎土壤块,改善土壤结构,提高土壤肥力,减少土壤水分蒸发和土壤蒸发损失,增强土壤保肥养水能力。对于小麦来说,最适宜的整地时间是在秋季底播前,此时可以有效地利用秋季降雨,提高土壤湿润度,有利于小麦种子的发芽和苗期生长,还能够有效地利用秋季闲散作物留下的植被进行翻耕,提高土壤的蓄水保肥能力。在整地工作中,需要使用适当的农具进行破碎土壤,改善土壤结构。目前,较为常用的整地农具有旋耕机、犁耙、锄耙等,这些农具能够有效地破碎土壤块,使土壤松软,提高土壤孔隙度和渗透性,有利于根系的生长和充分吸收水分和养分。同时,应当注意对土壤中的残留秸秆和草本杂草进行清除,这些残留物会影响小麦的生长,降低光合作用效率,也容易引起病虫害的滋生。在整地时,可以配合使用喷灌设备,进行水肥的深层施用,提前为小麦的生长提供充足的水分和养分,底肥应使用纯N 130-190kg/hm2、P2O5 100-140kg/hm2、K2O 70-85kg/hm2。这样一来,在播种后的苗期生长中,小麦就能够得到充分的水分和养分供应,有利于提高产量和品质。

3、品种选择与处理

一般来说,对于干旱地区的喷灌水肥一体化种植技术,应选择耐旱抗逆的小麦品种,并考虑小麦的生育期和成熟期与当地的气候、土壤情况是否相适应。如干旱地区普遍栽培的耐旱小麦新品种“韵达211”,而对于湿润地区的喷灌水肥一体化种植技术,应选择抗倒伏、抗病害、抗逆性能强的小麦品种,例如“亚麦58”等。

在实际应用中,可以通过种子处理、施肥管理、灌溉技术等方面对小麦品种进行合理的处理,提高小麦的产量和品质。种子处理是提高小麦产量和抗逆性的重要手段,能使小麦种子在播种后更快地萌发、生长,增强小麦的抗逆性,提高产量。比如,可以采用催芽剂处理小麦种子,或者进行种子浸种处理等。施肥管理中可以根据生长期的需要,通过灌溉水肥一体化技术,在播种前、拔节前和拔节后分别进行追施基肥和追肥,以满足小麦生长的营养需求。在灌溉这一方面,可以采用滴灌、喷灌等节水技术,精确控制灌溉水量,避免小麦干旱或者水浸过量的现象,保证小麦的正常生长。

4、配套设施

小麦喷灌水肥一体化种植技术的核心是灌溉系统,这种系统包括水泵、管道、喷灌设备和控制器等组成部分。其中,控制器是关键的设施,其可以根据作物的需水需肥量来自动调节灌溉和施肥的量和时间,实现精准的水肥配合,提高灌溉效率和养分利用率。配合灌溉系统,需要使用适合的肥料喷施设备,这些设备可以将肥料与灌溉水混合,喷洒到作物的根部,实现精准的施肥。喷施设备的选择需要考虑作物的生长阶段、肥料的类型和浓度等因素,令肥料能够被充分吸收利用。为了实现精准的水肥配合,需要实时监测土壤的水分情况。因此,配套设施中需要包括土壤水分监测设备。这些设备可以通过测量土壤的水分含量,帮助农民了解作物的需水量,调节灌溉系统的运行,实现合理的灌溉。除了肥料喷施设备,肥料施用器也是配套设施中的重要组成部分,肥料施用器可以根据需要将肥料均匀地施入土壤中,避免肥料的浪费和污染环境的问题。同时还需要包括数据监测和管理系统,实现对灌溉和施肥过程的实时监测和数据记录,为管理者提供决策支持。

5、适期适量播种

适期播种是指小麦的播种时间应该选择在当地的最佳播种时间,通常是在气温适宜、土壤湿度适中、春天来临后的适当时间内进行。在北方,适宜播种的时间一般在3月底至4月上旬,南方则一般在10月底至11月上旬进行。适量播种则是指在每亩播种量上按照当地水肥资源的提供情况和土壤环境特点进行适当的调整。同时还要结合小麦的品种、品质和产量要求进行综合考虑。通常情况下,北方的小麦种植播种量在30-50kg之间,而南方则在25-35kg之间。适期适量的播种可以带来许多好处,①可以避免太早或太晚的播种导致的虫害、病害等问题。②能更好地利用当地的水肥资源,提高栽培效益。③可以增加产量和品质,提高经济效益。

6、田间管理

①冬前管理

在冬季寒冷的天气中,如果土壤水分不足,将会导致小麦幼苗枯萎死亡,影响整个小麦种植的效果,所以在冬前管理中要及时对土壤进行灌溉,保持土壤湿润,促进小麦的生长。在小麦生长初期,必须提供充足的营养物质支持其生长发育,要及时施用适量的氮、磷、钾等肥料,增加小麦的养分供应,还要注意施肥的均匀性和合理性,避免施肥过量造成小麦生长不良。喷灌系统是小麦喷灌水肥一体化种植技术中的关键设备,能够为小麦提供定量的水肥,促进小麦的生长,在冬前管理中要对喷灌系统进行检查,定期清洗和维护喷灌系统,确保其灌溉效果和使用寿命。冬灌时期一般是在11月份到12月份进行,灌水量一般控制在700m3/hm2左右。

②春季管理

春季管理是小麦喷灌水肥一体化种植技术中的另一个关键环节,直接影响着小麦的生长发育和产量品质。在小麦返青期和拔节期,需要增加氮肥和磷肥的施用量,以促进小麦的生长发育。同时,还要根据小麦的生长情况调整肥料种类和施用时间,合理施肥,避免施肥不当造成养分浪费和环境污染。在春季干旱的天气中,则需要增加灌溉频次,保持土壤湿润,促进小麦的生长。同时,还要根据小麦的生长情况调整水肥比例,保证小麦的生长需要。施肥时期应在4月份下旬到5月份上旬,灌水量一般在700m3/hm2左右。

③病虫害防治

小麦的常见病虫害有赤霉病、小麦根腐病、吸浆虫、潜叶蝇等。赤霉病一般从穗开始发病,症状表现为小麦穗上出现棕黄色斑点,逐渐扩散,变成暗褐色,色泽不均,有时出现白色霉层。感染严重时,穗部变黑,穗鳞逐渐干枯,小麦成熟度降低,影响产量和品质,针对赤霉病,可以使用50g多菌灵喷洒穗部;小麦根腐病是一种由真菌引起的病害,主要是由镰刀菌、褐腐菌等土传病菌引起的。这些病原菌会侵入小麦根部,导致根部腐烂,严重影响小麦的生长发育,甚至导致植株死亡。针对小麦根腐病,避免施用过量氮肥,尤其是化学氮肥,过量的氮肥会导致植株过于茂盛,增加病原菌的发生和传播,可以采用有机肥料,如农家肥、有机肥等进行施肥,促进土壤的有机质含量,提高土壤整体养分水平,有利于减少病菌的存活,也可以使用13.5%的烯唑醇可湿性粉剂喷雾进行防治;吸浆虫危害小麦主要集中在苗期和拔节期,其危害主要表现为叶片黄化和萎缩,严重时会导致整株植株死亡。针对吸浆虫,可以使用辛硫磷乳油300mL兑水1.5L拌土25-30kg;潜叶蝇主要危害小麦幼苗和中幼苗,对潜叶蝇的农药防治多采用有机磷类农药。常用的有机磷类农药有毒弧、敌百虫等,能有效控制潜叶蝇的危害,或者可以利用益虫益螨等天敌来控制潜叶蝇,例如瓢虫、十三点花蓟马等天敌可以捕食潜叶蝇成虫和幼虫,帮助减轻病虫害的危害。

7、适时收获

①小麦的生长周期一般为120-150天,生育期包括萌发期、分蘖期、拔节期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期。在小麦的不同生长期应该采取不同的管理措施,选择适当的收获时机也要根据不同生长期的特点来确定。②一般来说,小麦的收获时机应该在小麦籽粒充分灌浆但未成熟的时候进行。这样既可以保证小麦籽粒的充分饱满,又可以减少小麦籽粒的碎损和贮藏期的败粒率,尽量避免在雨水过多或大风天气下进行收获,以免对小麦的品质造成影响。③不同品种的小麦在成熟期的时间和产品性状上有所不同,因此选择适当的收获时机应该根据具体的品种特性来确定。同时,还要考虑种植区域的土壤环境和气候条件,选择适宜的收获时机可以最大限度地发挥小麦的生长潜力,提高产量和品质。

三、喷灌施肥系统的安装及养护

1、安装

根据小麦的生长需求和种植地形地势等因素,制定一个合理的喷灌施肥系统设计方案。方案包括灌溉站、管道布置、喷头选型、控制系统等内容。然后根据设计方案,购买所需的喷灌设备和材料,包括喷灌管道、喷头、控制器、泵站等。在小麦种植地面进行施工前,需清理杂草,平整土地,根据设计图纸和实地情况,开始安装喷灌管道,连接好主管道和支线管道,确保管道布置合理,喷头分布均匀。接着将选好的喷头安装在管道末端,连接好控制系统和泵站,进行试运行,检查各个部分是否正常工作。最后调试喷灌系统,测试每个喷头的喷洒范围和喷水量是否符合要求,根据测试结果调整喷头的角度和喷水量。

2、操作

检查喷灌设备和管道系统是否安装正确,确保所有连接件紧固,没有漏水现象。将水和肥料按照一定比例混合,在试运行前需要先进行试验,确定合适的混合比例,然后启动小麦喷灌施肥系统,打开水泵,让水和肥料混合物流动起来。调整水泵的流量,使水和肥料的混合物均匀喷洒在小麦生长的土地上,覆盖整个生长区域,同时注意观察土壤的湿度和小麦的生长情况,保证水分和营养供给充足。最后,系统正常工作60min后停止系统运行,清洗喷灌设备和管道系统,保持系统的清洁和整洁。

3、维护保养

①定期检查系统的喷头、管道、泵站等部件是否正常运转,发现问题及时处理,保证系统正常运行。②清洁系统的喷头和过滤器,防止堵塞影响喷灌效果,可以用清水冲洗或用软刷清洁,避免使用硬物刮擦,以免损坏喷头。③检查水源和肥源的水质和浓度,确保水质符合要求,肥料浓度适中,必要时可进行水质和肥源的测试,令作物获得充分的营养。④检查泵站设备的电机、管道、阀门等部件是否正常运转,及时清理杂物和泥沙,保持泵站设备的清洁和润滑。⑤根据作物生长的需求和气候变化,适时调节施肥量和喷灌时间,使作物获得适量的水分和养分,提高作物产量和质量。⑥定期检查系统的管道和接头是否漏水,发现漏水及时修复,减少水资源的浪费,提高使用效率。⑦对系统的主要设备进行检查和保养,清洗和更换易损件,及时修理故障,保持设备的良好状态。通过以上方法对小麦喷灌施肥系统进行维护保养,可以使系统正常运行,提高作物产量和质量,减少资源浪费,实现节水节肥的效果。同时,还能延长系统设备的使用寿命,减少故障率,降低维修成本,提高系统的经济效益和环保效益。

总而言之,通过对小麦喷灌水肥一体化种植技术的分析,可以看到这种技术在提高作物产量、节约水资源、减少肥料浪费和改善土壤质量方面具有重要的作用。然而,要实现小麦喷灌水肥一体化种植技术的有效应用,还需要进一步研究和完善相关配套设施和管理方法。未来的工作中,农民需要适当的培训和指导,提高其对技术的理解和操作技能,政府和相关部门也需要加大对这种技术的推广和支持力度,推动其在农业生产中的广泛应用。

(作者单位:273516 山东省邹城市北宿镇人民政府农业综合服务中心)

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