小麦玉米水肥一体化高效节肥试验示范与应用分析

作者: 吴东森 王首豪 宋九林 梁伟华 高会侠 宋沂航

小麦玉米水肥一体化高效节肥试验示范与应用分析0

近年来,随着我国粮食需求量的不断加大,耕地的复种指数也逐渐提高,农民朋友为了实现粮食产量最大化,不断加大化肥的施用量,既造成不必要的肥料浪费,又导致土壤板结、土壤盐渍化日益加重,农业面源污染问题突出。随着测土配方施肥、有机肥替代化肥、化肥减量增效等技术的推广应用,各地总结探索出了不少高效、便捷、科学的节肥增效技术模式。水肥一体化高效节肥技术是利用互联网控制技术,将灌溉、施肥、病虫害防治等融为一体的节水、高效节肥技术模式,具有节肥、节水、省工省力、省时省电、增产高效的特点,是今后现代农业规模化发展中不可或缺的农业节肥节水新技术。

一、小麦玉米水肥一体化的现状

近几年,我国农业正处于传统农业向现代农业的转型期,物联网技术的应用将为现代农业的发展发挥至关重要的作用,水肥一体化技术正是物联网技术与农业生产相结合的数字农业模式之一,发展速度快,应用范围广,适用于小麦、玉米、果园、大棚、园林等规模化生产场所。目前农业农村部已在全国20多个省市推广水肥一体化技术的试验示范,应用对象从果、菜、茶等经济作物扩展到小麦、玉米等主要粮食作物。

二、扶沟县小麦玉米水肥一体化节肥技术的应用

周口市是河南省粮食作物生产主产区,扶沟县又是粮食生产主产区的重中之重。小麦、玉米主要粮食作物常年种植面积分别稳定在7万hm2、3.5万hm2左右,水肥一体化节肥技术在扶沟县蔬菜、小麦、玉米、西瓜、辣椒等作物上实施面积2万hm2左右,年累计使用水肥一体化技术超6万hm2次。扶沟县近几年承担“旱作节水农业技术推广示范项目”,投入资金200万元在地下水超采主要粮食作物主产区建设了20hm2现代化物联网水肥一体化高效节肥设施。主要实施了微喷、喷灌、滴灌水肥一体化节肥技术模式,6.67hm2大棚水肥一体化微喷、6.67hm2露地固定式喷灌、6.67hm2露地滴灌水肥一体化节肥技术模式。通过三种技术模式水肥一体化节肥技术的试验示范,在灌溉的同时进行施肥,实现水和肥一体化利用和管理,并根据不同作物的需肥特点、土壤环境、养分含量状况和作物不同生育期需水、需肥规律进行供应设计,使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供应给作物吸收利用,达到了节肥、节水、省时、省力的效果。近几年,全市土肥系统有关人员参加的“周口市水肥一体化节肥现场观摩会”在扶沟旱作节水农业技术推广示范项目区召开,得到兄弟县市及实施主体单位的高度称赞。

三、小麦水肥一体化滴灌的试验处理

在扶沟县榕浮农牧有限公司开展的水肥一体化节肥小麦精播技术试验示范,共设置3个处理。其中:处理1是6.67hm2使用水肥一体化滴灌节肥技术1设置三个重复;处理2是6.67hm2露地固定式喷灌水肥一体化节肥技术,设置三个重复;处理3是6.67hm2常规模式种植技术,设置三个重复;每个重复分别为666.67m2。处理1使用种肥同播+滴灌带铺设一体机播种;处理2是露地固定式喷灌水肥一体化设施;处理3也使用种肥同播设备不铺设任何管带。播耧宽都是1.8m,麦播等行距20cm,每播耧9行,配套相应的滴管铺设技术。滴灌带支管铺设方法:每播耧铺设4根滴灌带,第1根支管铺设在第2行和第3行之间麦隆处,第2根支管带铺设在第4行和5行之间,第3根支管带铺设在7行和8行中间,第4根支管带铺设在9行的外侧。物料人工成本180元/667m2左右。

四、小麦水肥一体化滴灌节肥试验管理技术

1、小麦试验示范品种选择

选择抗病抗虫抗逆性强、高产稳产、耐旱性高适宜本区域的中麦578品种。

2、小麦播种前整地工作

把要播种小麦的耕地先深耕或深松、旋耕,深耕或深松深度要至少达到15~20cm,耙实前,撒施3%噻虫酰胺颗粒或10%噻虫嗪颗粒23~30kg/hm2,防止地下害虫对种子的危害,然后把耕地耙实整平。

3、小麦种肥同播管带铺设一体化

使用种肥同播管带铺设一体机播种、施肥、铺设滴灌带。播种时间不宜太早,播种太早容易旺长、发生冻害、病虫害等,10月下旬播种小麦,要适期适量足墒播种,播拌药小麦种子180~195kg/hm2,播种深度在3~5cm;播氮磷钾复合肥(18~15~12)600kg/hm2(常规种植麦田50kg/667m2),播肥深度10~12cm,种与肥之间的距离要在8~10cm,以免肥害伤苗;管带铺设随种肥同时完成。

4、 小麦冬前除草防冻害

①小麦冬前化学除草一定要在小麦三叶一心期以后进行,幼苗在3~4叶期对除草剂有一定的耐药性,这时喷药能确保麦苗安全,而且这时小麦分蘖少,这样有利于杂草吸收药剂。②注意天气变化,尽量避免低温喷药。小麦化学除草,温度在10℃以上效果最好,施药时一般平均日温度不得低于5℃,施药尽可能选择气温稳定在8~10℃时进行,而且无风雨天气。③看土壤墒情,如果土壤墒情较差,在施药时一定要加大用水量。四是越冬低温天气到来前,用水肥一体化滴灌设施浇灌一次透水,滴灌20~30m3/667m2,常规麦田漫灌浇水50~60m3/667m2,把过虚的土壤灌实,以免冷空气灌入地下,对小麦根系造成伤害,防止小麦冻害发生。

5、 小麦返青期水肥管理

春节过后,气温逐渐回升,常规麦田进行机械追施尿素11.5~12.5kg/667m2,实时测墒,视土壤含水量灌溉,土壤含水量低于55%~65%时,进行灌溉,灌水量控制在50~60m3/667m2;水肥一体化麦田,利用水肥一体化设施追肥,滴灌冲施尿素10kg/667m2,浇水量在20~25m3/667m2。

6、小麦拔节开花灌浆期管理

小麦在拔节期和开花前浇灌一次透墒水并进行叶面追肥。常规种植麦田大水漫灌60m3/667m2,人工喷施磷酸二氢钾2kg/667m2+微量元素肥料1kg/667m2;水肥一体化设施麦田,滴灌浇水25~30m3/667m2+尿素5kg/667m2+酸二氢钾1kg/667m2+微量元素肥料0.5kg/667m2。小麦拔节期至开花灌浆中后期,根据麦田土壤墒情,适时浇灌,要满足小麦水分的需求,确保小麦千粒重的形成。

7、 小麦水肥一体化节肥技术试验结果与分析

①使用水肥一体化节肥技术对小麦生产因素的影响

使用水肥一体化节肥技术改善了小麦生产因素。试验结果表明:处理1、处理2与处理3相比,穗数均分别增加27万穗/hm2和19.5万穗/hm2,穗粒数分别增加2.6粒、2.3粒,千粒重分别增加2.5g、2.0g。说明在常规种植施肥的基础上,使用水肥一体化节肥技术增加了小麦的穗数、穗粒数和千粒重。

②使用水肥一体化节肥技术对小麦产量的影响

使用水肥一体化节肥技术提高了小麦产量。试验结果表明:处理1较处理2平均增产280.5kg/hm2,增产率为3.2%;处理1较处理3平均增产1470kg/hm2,增产率为18.8%;处理2较处理3平均增产1188kg/hm2,增产率为15.2%。处理产量结果进行方差分析,得出处理间产量差异达极显著水平。采用PLSD法进行多重比较,处理1、处理2与处理3之间产量差异均极达显著水平,处理1与处理2之间产量差异不显著。

③试验结果

在当地常规施肥的基础上,使用水肥一体化节肥技术,于小麦返青期、拔节期、灌浆期各浇灌一次并追肥,共追施肥料三次,与常规种植模式比较,可增加了小麦穗数、穗粒数和千粒重,平均增产1470kg/hm2,增产率为18.8%,方差分析产量差异达极显著水平。

通过在小麦上实施滴灌水肥一体化试验研究,小麦底肥减少20%,氮肥追施由一次(返青期)改为三次(返青期、拔节期、灌浆期)施用,氮肥的肥料利用率达到60.5%,同比常规习惯施肥肥料利用率提高22.5个百分点,给节肥减量增效提供了巨大空间;粮食增产效果明显,使用水肥一体化设施麦田,比常规种植麦田增产达18.8%,达到了节肥、节水、省时省力、高效增产的效果。

五、 玉米水肥一体化滴灌节肥技术

玉米水肥一体化滴灌节肥技术与常规种植技术试验示范设置2个处理;处理1是6.67hm2使用水肥一体化滴灌节肥技术,设置三个重复;处理2是6.67hm2常规模式种植技术,处理2设置三个重复;每个重复分别为666.67m2。

1、 玉米试验示范品种选择

选择抗病抗虫性强、耐密性强、秆粗抗倒伏、出籽率高、高产稳产适宜本区域的郑单958品种。

2、 玉米种肥同播管带铺设一体化

播耧宽是1.8m,播种使用宽窄行距,宽行60cm,窄行40cm,每耧播玉米3行,铺设滴灌带2行,另放玉米窄行40cm中间。水肥一体化节肥玉米地块,播种4300~4500粒/667m2,播玉米专用缓释肥(N~P~K:29~5~6)40kg/667m2;常规种植玉米地块播种4000~4200粒/667m2,播肥玉米专用缓释肥(N~P~K:29~5~6)50kg/667m2。播种深度控制在4~5cm,肥料深度控制在9~10cm,种子与肥料的深度控制在5cm左右,以免烧苗,造成肥害发生。播种后,如墒情差,要及时浇水,水肥一体化节肥技术田块,滴灌浇水20~25m3/667m2,常规种植模式田块,漫灌浇水40~50m3/667m2,保证玉米苗齐全苗。

3、 玉米生长化控防倒

玉米生长到小喇叭口期,要及时调节玉米生长,防止出现旺长现象,要及时使用玉米生长调节剂,抑制玉米快速生长,使玉米茎秆粗壮,根系增多,预防玉米后期倒伏,造成减产。

4、 玉米不同时期的肥水管理

玉米的小喇叭口期、大喇叭口期、孕穗、花期、灌浆期都是玉米肥水管理的关键时期,玉米是大水大肥粮食作物,这几个时期土壤含水量低于55%~65%时,就要滴灌。小喇叭口、大喇叭口、孕穗 、灌浆期用水肥一体化滴灌分别浇水20~25m3/667m2,分别滴灌玉米水溶肥液(N∶K=3∶1)3~5kg/667m2,保证玉米生育期水肥充足;常规种植玉米田块每次大水漫灌45~50m3/667m2,大喇叭期一次性趁墒追施尿素12~15kg/667m2、钾肥3~5kg/667m2,花期可飞机喷施99%磷酸二氢钾及大微量元素水溶肥液各1~1.5kg/667m2。由于玉米生育中后期,株高达1.6~1.8m,常规种植模式浇水困难,可根据墒情适时浇灌。玉米孕穗期、花期、遇上高温干旱或水分不足,会导致根系弱小,植株矮小,光合作用减弱,有机营养不足,影响雄穗的正常开花和雌穗花丝的抽出,造成抽雄提前和吐丝延迟,花粉的生命力弱,抽出的花丝容易枯萎,造成不能授粉受精而出现空秆、缺粒雌穗发育受影响。水肥一体化滴灌节肥技术模式,可随时满足玉米任何生育期的墒情,遇到高温天气可浇水降温,让玉米花期充分受精,为玉米丰产丰收提供便利条件。

5、试验结果与分析

①使用水肥一体化节肥技术对玉米成产因素的影响

使用水肥一体化节肥技术改善了玉米成产因素。通过实产测算结果表明:处理1与处理2相比,穗粒数增加38粒,千粒重增加21g。说明在常规种植施肥的基础上,使用水肥一体化节肥技术增加了玉米的穗粒数和千粒重。

②使用水肥一体化节肥技术对玉米产量的影响

使用水肥一体化节肥技术提高了玉米产量。试验结果表明:处理1较处理2平均增产1831.05kg/hm2,增产率为19.4%。处理间产量结果差异均极达显著水平。

③试验结果表明

在当地常规施肥的基础上,使用水肥一体化节肥技术,在玉米大喇叭、开花、灌浆期浇灌并追肥,共追施肥料三次,与常规种植模式比较,可增加了玉米穗粒数和千粒重,平均增产1831.05kg/hm2,增产率为19.4%,方差分析产量差异达极显著水平。

结果显示玉米穗长增加1.6cm,穗粒数增加38粒,千粒重增加21g,改善了玉米的成产因素;增产1831.05kg/hm2,增产率为19.4%。

经典小说推荐

杂志订阅

友情链接