本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第5期,目次23
摘要:冬小麦喷灌水肥一体化栽培模式是一种新型的种植技术,该技术的主要优势在于将小麦所需水、肥的经验数据,通过水肥一体化设备定时、定量地供给地块里的每一个区域,使得小麦能够得到充足而不过量的水分和养分,从而促进其健康生长。并且,通过智能化改造后,可以不受时间、空间限制,随时用手机进行灌溉施肥,节省劳动力,操作更便捷,提高了生产效率。该文论述了小麦喷灌水肥一体化栽培技术的优势,总结了栽培技术要点,重点介绍了圆形喷灌机的配置及运行方法等,以供相关研究人员参考。
关键词:冬小麦;喷灌水肥一体化;栽培技术;廊坊市
小麦是廊坊市主要的粮食作物,种植面积稳定在5.3万 hm2左右,总产量高达31万t,小麦生产在推动全市农业增效、农民增收方面发挥了重要作用。小麦喷灌水肥一体化技术将小麦所需水、肥的经验数据,通过水肥一体化设备定时、定量地供给地块里的每一个区域,其他管理手段完全一致、各环节农机配套和作业完全相同的基础上,节水35%~40%,比传统管理增产49.6%,而且智能化改造后,技术人员完全可以不受时间、空间限制,随时用手机进行灌溉施肥,节省了劳动力,操作更便捷,对冬小麦产量提升有较大意义,具有较好的推广应用可行性。
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技术优势
1.1 高效节水
冬小麦的生长对水分有着较高的需求,而传统的灌溉方式存在一定的浪费,喷灌水肥一体化栽培技术通过高效的喷灌系统,可以将水分精准、均匀地输送到小麦根系附近,最大限度地减少了水分的浪费,高效节水的优势不仅有助于提高水资源利用效率,同时也为缓解水资源短缺问题提供了解决途径。
1.2 精准施肥
在传统的农业生产中,肥料的施用通常存在浪费和不均匀施用的问题,冬小麦喷灌水肥一体化栽培技术通过一体化的水肥管理系统,可以实现对肥料的精准计量和输送,养分可以被直接施加到植物根系附近,避免了养分的流失,提高了养分的利用效率,有助于促进小麦的均衡生长,增强抗病虫害的能力,提高产量和品质[1]。
1.3 改善土壤生态环境
冬小麦喷灌水肥一体化栽培技术的应用,可以有效减少农田的土壤侵蚀,保持土壤结构的稳定性,通过喷灌系统精准输送水分和养分,可以避免土壤中的养分流失和盐分积累,有助于改善土壤的生态环境,对于保护土地资源、减缓土地退化具有积极的意义。
1.4 促进农业可持续发展
冬小麦喷灌水肥一体化栽培技术的广泛应用,不仅提高了农业生产的经济效益,同时也推动了农业的可持续发展,技术的先进性和科学性为农业现代化提供了可行的路径,通过降低灌溉水量、减少化肥使用、改善土壤环境等方面的优势,该技术有望在更大范围内推广,为中国农业发展注入新的活力。
技术要点
2.1 选地与整地
选择地势平坦、土层深厚、土壤肥沃、有灌溉条件的地块,确保水源充足,方便进行喷灌。在种植前,深耕深翻,打破犁底层,增加土壤的通透性,并清理田间杂草、石块等杂物,为冬小麦的生长创造良好的环境。整地后,要求地平、土碎、无杂物。底肥是冬小麦生长的重要养分来源,在整地过程中,每亩施用有机肥料2000~3000 kg,氮肥30~50 kg。
2.2 良种选育
根据廊坊市的气候特点、土壤条件和生产需求,选择抗逆性强、适应性广、产量高、品质优良的品种,以确保冬小麦的种植效益;如早春6号、鲁麦22号以及冀麦17号等。
2.3 播种
廊坊市冬小麦,播种时间在10月中旬至11月中旬,此时土壤温度适宜,降水量适中,有利于种子的萌发和生长,且需要避免过早或过晚播种,以免影响冬小麦的生长和产量。播种方式为宽幅条播,播幅16 cm,幅距15 cm,覆土厚度2 cm,播幅深度3 cm。保证下种深浅一致、行距一致,不重播、不漏播。亩播种量14 kg,基本苗15~18万株/亩为宜。
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喷灌水肥一体化技术
3.1 采用圆形喷灌机
圆形喷灌机作为典型的节水灌溉装备,具有自动化程度高、喷洒效果好、工作效率高等优点。圆形喷灌机共有三跨,每跨61 m,末端悬臂长度21 m,整机长度204 m,共悬挂安装了74个D3000喷头,喷头平均间距2.78 m,每个喷头配有20PSI压力调节器[2]。在悬臂末端安装摇臂式喷头。当喷灌机百分率设定值取100%时,第三跨塔架最快行走速度2.17 m/min,即圆形喷灌机最快转一圈需要8.8 h。对此喷灌机进行智能化改造,在圆形喷灌机中心支轴处增加专用的泵注式施肥装置,由工作流量300 L/h的柱塞泵、容积2000 L的储肥桶、电动搅拌器、过滤器、单向阀、底架以及液晶触摸屏控制柜等组成。根据配置肥液实现定时、定量两种施肥模式,既可以本地控制,也可以远程控制。配备液位传感器,自动监测储肥桶内肥液高度;同时施肥结束后还能够自动清洗施肥装置,确保施肥装置安全运行。同时对喷灌机增加尾枪控制、北斗定位装置、远程控制装置、机载摄像头等,实现远程APP控制。
3.2 采用摇臂式喷头
摇臂式喷头一般由三部分组成:喷头体、摇臂和喷嘴。喷头体通常是由塑料和金属制成,具有较高的防腐蚀能力,能够承受不同的水压,长时间使用不容易损坏。摇臂是连接喷头体和喷嘴的重要组成部分,通过转动摇臂可以调节喷头喷水的角度和范围。喷嘴是控制喷头流量和流速的部件,喷头的不同类型和规格决定了其喷水的类型、角度和射程。通过配置摇臂式喷头,可以使喷水更为精准地覆盖整个农田;流量调节装置是保证圆形喷灌机灌溉均匀性的重要组成部分,通过合理配置流量调节装置,可以根据冬小麦生长的不同阶段,调整圆形喷灌机的水流量,确保不同区域得到的水量适应植物的生长需求。
3.3 肥水用量
小麦追肥选择水溶肥,可以随水滴肥,也就是水肥一体化的方式。在小麦分蘖期,亩施氮肥20~30 kg,氮肥占总滴肥量的60%;小麦拔节期到抽穗期,对磷、钾的需求量大,亩施30~40 kg,磷、钾肥占总滴肥量的50%;小麦灌浆期,亩施氮、磷、钾40~50 kg,氮、磷、钾肥的比例分别为30%、10%、10%。灌水量为越冬水 30~40 m3/亩,返青水 20~30 m3/亩,拔节水 40 m3/亩,灌浆水20~30 m3/亩[3]。
3.4 运行方法
将肥料放入储肥桶内,加水搅拌至水肥液,一定要注意要边加肥边补水边搅拌,必须确保尿素完全溶解后才能注肥。喷灌机百分率值调至60%,大概需要运行6.7 h,储肥桶内肥液施完,喷灌机走完半圈;每隔半小时启动搅拌机运行3分钟。
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除草
若杂草不多,可以人工拨除。化学除草时要注意药剂使用方法和浓度。杂草出土前到杂草 1~2 叶期,每亩用甲基二磺隆25~35 mL,兑水30 L均匀喷雾,防治禾本科杂草。每亩用70%氟唑磺隆可湿性粉剂3.0~3.5 g,兑水30 kg均匀喷雾,防治雀麦、野燕麦等。亩用6.9%精恶唑禾草灵50~60 mL,兑水20 kg,均匀喷雾,防治麦娘。
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病虫害防治
赤霉病防治,亩用15%三唑酮粉剂135~180 g兑水稀释800倍喷施,每隔10 d喷一次,连续喷施2~3次。白粉病防治,用18.7%丙环·嘧菌酯悬浮剂50 mL+99%磷酸二氢钾100~150 g,兑水30~50 kg均匀喷雾;锈病防治,每亩可用18.7%丙环·嘧菌酯悬浮剂70 mL+99%磷酸二氢钾200 g,兑水30~50 kg均匀喷雾。蚜虫防治,释放天敌,利用瓢虫、食蚜蝇消灭蚜虫。或亩用10%氟啶虫酰胺水分散粒剂3000~5000倍液10 g喷雾防治。红蜘蛛防治,利用捕食螨、草蛉、瓢虫、花蝽等消灭红蜘蛛;或亩用10%的阿维菌素.哒螨灵20 mL喷洒防治。
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结语
廊坊市作为小麦种植的优质产区,在冬小麦种植中,积极采用了喷灌水肥一体化栽培技术,使得冬小麦生长所需的养分、水分等得以满足,同时减少了肥料与水资源浪费,取得了良好的综合效益,未来需要进一步创新喷灌水肥一体化栽培技术,并在其他地区进行推广。
参考文献:
[1]司学样,杜成喜. 小麦水肥一体化肥效试验研究[J]. 中国农业文摘-农业工程,2022,34(3):32-35.
[2]张廷龙,李城德,陈建平. 小麦水肥一体化宽幅匀播滴灌栽培技术规程[J]. 农业科技与信息,2021(15):23-25.
[3]陈红军. 旱地小麦水肥一体化节水补灌技术研究[J]. 农业开发与装备,2023(2):213-214.
作者单位:固安县农业农村局
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.14.023
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