宝鸡市属于半干旱半湿润大陆性季风气候,年降水量分布不均,冬春季干旱少雨是常态。冬春季正是冬小麦关键生长期,近几年发生的冬春连旱对冬小麦生长发育和产量造成了不利影响。水肥一体化作为一项精准、高效的现代农业新技术,具有节水、节肥、节工、增产、增效等优势,是解决当前农业生产中诸多痛点的一把“金钥匙”。冬小麦水肥一体化可以实现水肥精准供应,及时满足小麦高产对水肥的需求,克服冬春季干旱影响,解决传统种植中灌溉和施肥的效率问题,是实现冬小麦水肥精准调控、支撑单产提升的关键技术。为了提高农业灌溉用水效率,推广应用冬小麦水肥一体化技术,提升粮食产能、保障农业生态环境安全,特提出以下技术指导意见。
一、适宜区域
适用于宝鸡市川道灌区、渭北旱塬有补充灌溉条件的冬小麦主产区。优先在渭河川道灌区和台塬灌区(如岐山、扶风、陈仓、凤翔等粮食主产县区)的规模化家庭农场、专业合作社和高标准农田中大力推广。
二、水肥一体化设备选型
水肥一体化系统主要由水源、首部枢纽、输配水管网和滴灌带(管)组成。首部枢纽包括加压、过滤、安全防护和量测设备以及灌溉施肥智能决策平台等。
(一)系统类型选择
1.固定式系统:主管、支管、毛管均固定铺设。适用于规模化、长期种植地块。投资较高,但管理方便。
2.半固定式系统:主管、支管固定,毛管(微喷带/滴灌带)按季铺设回收。投资适中,灵活性好,是目前主流模式。
3.移动式系统:首部和小型管网可移动。适用于小地块或分散地块。
(二)水源与首部枢纽
1.水源:井水、渠水、水库水等,要求水质基本清洁。含沙量高的水源需配备沉淀池。定期检测水质,防止物理、化学、生物堵塞。
2.首部枢纽:必须包括水泵、过滤系统、施肥装置(电动注肥泵/文丘里施肥器、施肥罐等)、控制阀、压力表、流量计等。
注肥泵精度更高,推荐规模化农场使用。
过滤器是防止滴头堵塞的关键,务必保证过滤效果。根据灌溉水质选择合适的过滤器,有条件的选择自动反冲洗功能过滤器。
(三)田间管网
1.主管、支管。通常使用PVC或PE管,埋于地下或铺设于地面。PE管,柔韧性好,可盘卷,方便在地表铺设和连接滴灌带,连接方式多样(热熔、承插),适合地形复杂或需要地上铺设的部分。
主管:常用规格Φ90mm,Φ110mm。最大铺设长度:Φ90为700m,Φ110为1000m。
支管:常用规格Φ63mm,Φ75mm。单条支管服务面积一般不超过5亩,长度一般不超过80m。
2.微喷带/滴灌带。根据土壤类型、地块情况和投资预算确定。
(1)微喷带
优先选择微喷带,最经济实用的方案是:选择φ40mm或φ50mm、孔距20-30cm的微喷带,采用“一管多行”模式,沿小麦行向铺设,间距2.5-3.5m,先播种后人工铺设,确保孔口朝上并做好固定。
(2)滴灌带
推荐使用内镶贴片式滴灌带,出水均匀、不宜堵管。一般选择Φ16mm、滴头间距30cm-50cm、滴头流量1.0-2.0L/h的滴灌带,采用“一管多行”模式,沿小麦行向铺设,间距60-90cm,先播种后人工铺设,做好固定,铺设长度80m以内。
三、水肥管理策略
(一)灌溉施肥制度
根据冬小麦目标产量、需水需肥规律、土壤墒情、养分状况及降雨预报,实施精准灌溉施肥,保证关键需水期、需肥期水分和养分充足,避免干旱和养分胁迫。
1.关键需水需肥期。返青-拔节期、孕穗-抽穗期。这些时期缺水缺肥对小麦产量影响最大,需重点保障。
2.灌溉施肥原则
(1)冬小麦灌溉原则。遵循“边种边铺,边铺边灌”、“底足、前控、中促、后保”、“关键期保障,分期补灌”的原则。播种后要配合“补水促苗”技术,底墒不足时亩灌水20-25m³/亩,底墒充足时亩灌水10-15m³/亩,促齐、促壮、促匀、促早。苗期因墒科学灌水。
(2)施肥原则。冬小麦遵循“施足底肥、巧施追肥”,有机无机结合、基肥与追肥相结合、大量元素与中微量元素相结合的原则;化肥总施用量的30-45%作为基肥,其余作为追肥通过微喷灌/滴灌系统施入(即“水肥一体化”)。
3.肥料选择。
宜选用水溶性好的大量、中量和微量元素水溶肥料,尿素、硝酸钾、磷酸一铵(磷酸二氢铵)、磷酸二氢钾、硫酸钾等单质或二元水溶肥。
避免使用普通复合肥、颗粒肥、有机肥(未经充分腐熟液体有机肥也需谨慎,易堵塞)、含难溶杂质肥料。
4.参考灌溉施肥方案
小麦目标产量550-650kg/亩时,全生育期施氮(N)15-23kg/亩、磷(P₂O₅)6-12kg/亩、钾(K₂O)3-5kg/亩。结合水肥一体化技术肥料利用率较高的特点,将亩施肥量调整为N:12-17kg、P₂O₅:4-8kg、K₂O:2-3.5kg。
表1 宝鸡市冬小麦水肥一体化(微喷灌)水肥管理方案(产量550-650kg/亩)
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生育时期 |
灌水量 m³/亩 |
施用养分用量 (kg/亩) |
肥料施用 | |||
|
N |
P₂O₅ |
K₂O |
肥料名称 |
亩施用量 kg | ||
|
播种期 (基肥) |
底墒不足时亩灌水20-25m³/亩,底墒充足时灌水10-15m³/亩 |
5.0 |
2.0 |
1.0 |
有机肥 |
200.0 |
|
复合肥(25-10-5) |
20.0 | |||||
|
越冬期 |
15-20 |
0 |
0 |
0 |
/ |
/ |
|
返青-拔节期 |
10-15 |
4.0-8.0 |
1.0-3.0 |
0.0-1.0 |
水溶肥(20-20-20) |
0-5.0 |
|
尿素(46) |
8.3-14.3 | |||||
|
磷酸二氢铵(12-61) |
1.65-3.3 | |||||
|
孕穗-抽穗期 |
15-20 |
3.0-4.0 |
0.5-3.0 |
0.5-1.0 |
水溶肥(20-20-20) |
2.5-5.0 |
|
尿素(46) |
5.4-5.7 | |||||
|
磷酸二氢铵(12-61) |
0-3.3 | |||||
|
灌浆期 |
10-15 |
0.0 |
0.5 |
0.5-1.0 |
磷酸二氢钾(52-34) |
1.0 |
|
硫酸钾(50) |
0.32-1.32 | |||||
|
合计 |
60-95 |
12.0-17.0 |
4.0-8.0 |
2.0-3.5 |
/ |
39.17-58.92 |
|
备注:1、亩产量为550kg时取肥料施用量低限值,亩产量为650kg时取肥料施用量高限值,亩产量为600kg时取肥料施用量低限、高限的平均值;2、每亩肥料用量:有机肥200kg,复合肥(25-10-5)20kg,水溶肥(20-20-20)2.5-10.0kg,尿素13.7-20.0kg,磷酸二氢铵1.65-6.6kg,磷酸二氢钾1.0kg,硫酸钾0.32-1.32kg。 | ||||||
采用基追结合方式进行施肥,按照水肥管理方案进行灌溉施肥。在播种时以种肥同播的方式施用有机肥和复合肥;剩余氮磷钾肥和所需的中微量元素,通过滴灌系统分4-6次随水追施。
(二)操作要点
1.土地平整。平整的土地是保证灌溉均匀度的基础。播种前必须进行精细化土地平整,确保田块内没有明显的高洼起伏,畦田坡度最好小于0.3%。
2.管网铺设。根据水源位置、田块形状、供水量和供水压力等情况,合理设计输水管网,科学选择确定管网规格、铺设长度及间距,规范铺设输水管网。
3.灌溉施肥同步。每次灌溉都应考虑是否带肥。每次施肥按照“先水后肥再清水”的程序进行,先滴清水15-20分钟,然后注入肥液,施肥结束后再滴清水20-30分钟,以冲洗管道内残留的肥液,防止堵塞滴头。
4.肥料溶液配制。肥料应先在施肥罐或配肥池中充分溶解、搅拌均匀,最好进行“二次稀释”。多种肥料混用时,注意兼容性,避免沉淀或拮抗。先溶解磷肥、再氮肥、最后钾肥。肥液浓度控制在0.1%-0.3%(1公斤肥料兑水300-1000公斤),切忌过高烧根。
5.灌溉施肥管理。因地因时做好灌溉管理。播种前造足底墒,确保一播全苗。底墒不足时及时浇水造墒,若播前土壤墒情充足,可不灌;苗期尽量避免浇水,有利于培育壮苗;中期根据土壤墒情、小麦需水量和天气情况进行灌溉调控,遇到干旱天气适当增加灌溉次数,降雨量大则减少灌溉次数和灌溉量。因地制宜动态调整追肥时间和追肥量,如土壤墒情较好,则相应缩短施肥前灌水时间,施完肥料后,冲洗灌溉管网10分钟即可;如遇连续降雨不能如期施肥,可推后施肥,也可将两次施肥量合并,一次施入。
6.管网系统维护。根据水质状况,定期检查清洗过滤器;每次施肥完成后务必用清水彻底冲洗各级管道,防止残留肥料结晶堵塞;定期打开支管和毛管末端进行冲洗。对于回收式管网,收获后及时小心回收微喷带/滴灌带,清理泥土,晾干后卷好存放于阴凉干燥处,避免鼠咬和阳光暴晒。
7.记录与分析。详细记录每次灌溉的时间、水量、施肥的种类、数量、浓度,以及天气、作物长势、病虫害发生、最终产量等信息。对采用冬小麦水肥一体化技术的田块进行产量、水肥利用效率等方面的评估分析,与常规水肥管理模式进行对比,总结经验,不断优化技术方案,以提高小麦单产和水肥利用效率。
四、配套农艺措施
(一)科学选种。选用通过审定、适宜当地种植的节水耐旱、高产稳产、抗病抗逆的小麦品种。种子要经过包衣处理,或根据种植区域常发病虫害进行药剂拌种。
(二)精量播种。建议采用宽幅精播或条播机,在土壤相对含水量75%左右时适墒播种,播种深度3-5cm;采用等行距或宽窄行种植,确保小麦行距与微喷带滴灌带布局铺设匹配。
(三)病虫草害防治。做好除草防虫,利用冬前麦田化学除草的有利时机,选用适宜药剂,防除麦田杂草。对蛴螬、金针虫等地下害虫危害较重的麦田,选用适宜药剂兑水拌细土,结合锄地施入土中。
(四)一喷三防。小麦生长中后期做好“一喷三防”,选用低毒高效药剂和生长调节剂、叶面肥科学混配喷施,防病虫、防早衰、防干热风,增粒重。
(五)机械收获与秸秆还田。小麦机收宜在蜡熟末期至完熟初期进行。秸秆留茬高度小于15cm,粉碎后长度以3-5cm为宜,均匀铺撒于田间。