劉義國 師長海 萬雪潔 姜 雯 李玲燕 李松堅 韓 偉
(1.青島農業大學農學院 山東青島266109;2.青島市農業機械服務中心 山東青島266071;3.山東省農業技術推廣總站 濟南250100)
滴灌水肥一體化技術可以根據作物不同生育期需求定時定量地供應水分、養分,充分滿足作物生長發育需求,同步實現節水、省肥、優質、高產目標,是現代高效農業重要技術之一[1]。 在大田糧食作物水肥一體化發展方面, 新疆地區率先在春玉米上采用膜下滴灌,節水增產效果顯著[2]。 山東省小麥—玉米常年種植面積在5 000 萬畝以上,生產上絕大部分仍然采用傳統畦灌和漫灌灌水方式,存在著用水量過大、地下水超采嚴重、 農業用水效率低等問題, 同時傳統漫灌方式也造成了氮肥大量淋洗, 從而導致農業面源嚴重污染、 土壤質量下降, 肥料利肥料利用率低, 嚴重影響產量[3]。 農業生產面臨水資源嚴重短缺和水肥浪費嚴重的雙重困擾, 隨著土地規模化的發展, 水肥一體化技術將成為糧食高效優質生產的必由之路[4]。
因此, 為了緩解農業用水短缺和水肥利用率低等問題, 近年來山東省在各縣市開始探索推廣冬小麥—夏玉米滴灌水肥一體化技術, 青島農業大學滴灌項目組經過多年的研究和探索, 形成了冬小麥夏玉米周年滴灌水肥一體化技術,實現小麥、玉米一年兩季平均增產10%以上, 灌溉水利用率提高30%以上, 肥料利用率提高20%以上, 每畝節約勞動用工3 個以上,實現每畝平均增收400 元以上,有效解決了山東省水資源短缺、水肥料利用效率低、土地生產率低、勞動生產率低等重大問題,有利于進一步推進農民土地流轉, 擴大種糧大戶和家庭農場的種植規模,實現農民創業致富,具有良好的經濟、社會和生態效益。
品種選擇要因地制宜, 根據情況選擇當地農業農村部門主推的節水、抗旱、高產小麥品種,如青麥6 號、煙農23、濟麥22 等。 精選種子進行發芽試驗,使用藥劑拌種或種子包衣劑包衣,來確保出苗齊全。
選擇地勢平坦、地力較高,有水源條件的連片田塊。 進行玉米秸稈還田,秸稈還田時要耕耙配套,及時鎮壓。 采用機械旋耕2 遍,確保播種質量;每隔2~3 年翻耕一次,耕深達到30 cm。
小麥播種適期在10月5~10日,每畝基本苗12萬~15 萬,晚于適播期播種時適當增加播種量,可以采用寬幅精播和等行距模式,行距為20~25 cm。
1.4.1 滴灌帶 選用貼片式滴灌帶, 滴頭距離25~30 cm。 根據土壤質地,麥田每隔 2~4 行(50~90 cm)設置一根滴灌帶,黏土宜稀,沙壤土宜密。 滴灌帶可隨播種時一起入土淺埋,也可于播后再鋪設滴灌帶,冬季風大的區市可于春季小麥返青前鋪設。 滴灌管(帶)技術參數應符合“GB/T 17187”的要求。
1.4.2 過濾器 根據水源水質情況選配過濾器。 一般過濾水中的砂石, 可選用離心式過濾器做一級過濾設備過濾水中有機雜質和其他雜質,可選用網式、離心式或砂石介質式過濾器做二級過濾設備。 泥砂很細且較多時, 可考慮在一級過濾前用沉淀池先行預處理。
1.4.3 施肥器 根據灌溉量、 施肥種類可選用壓差式、文丘里式、注射泵式。 系統首部可選用注射泵式施肥器,田間小區級一般用文丘里式施肥器。
1.4.4 水泵 根據地塊輪灌區大小選擇不同揚程和流量的水泵,一般水井灌溉用潛水泵,塘庫河湖灌溉用潛水泵或離心泵。
在足墑播種的情況下,小麥起身、拔節、抽穗開花和灌漿各階段田間土壤目標含水量分別保證在70%、70%、65%、65%以上。周年肥料施用總量按照養分平衡法計算,滴灌水肥一體化條件下建議小麥、玉米每生產 100 kg 籽粒分別施用氮(N)2.5 kg、2.2 kg,磷(P2O5)1.0 kg、1.0 kg,鉀(K2O)2.5 kg、2.0 kg。小麥季30%的氮肥基施、70%拔節期和揚花期追施,磷肥全部作為基肥, 鉀肥70%作為基肥施用,30%于拔節期追施。 后期水肥管理包括以下幾種情況。 ①越冬水:在小麥進入越冬前澆灌越冬水,每畝灌水30 mm 左右。②返青水:小麥返青后,為構建高產群體,需要適時澆返青水,每畝灌水30 mm,同時利用滴灌追施尿素每畝10 kg(折合純氮 5 kg 左右)。 ③拔節水:在小麥挑旗前穗形成期,每畝灌水30 mm 左右。 ④開花水:在小麥抽穗開花期, 為形成大穗每畝灌水30 mm 左右,每畝施尿素6 kg、磷酸二氫鉀1 kg。 ⑤灌漿水:在灌漿中前期,水量不宜過大。 灌水每畝不超過30 mm,每畝施尿素 6~8 kg、磷酸二氫鉀 1~2 kg。 ⑥灌漿末期灌水:小麥臘熟期,要保持土壤濕潤,以增加粒重,每畝灌水量為20 mm 左右。
早春在地表土融化3~5 cm 后,即可開始劃鋤增溫保墑。
適時化控,結合一噴三防及時防治病蟲草害。 紋枯病可用10%己唑醇乳油1 mL/畝防治,可結合紋枯病、白粉病等病害防治,在挑旗至孕穗期,要注意預防銹病、 白粉病, 每畝用20%粉銹寧乳油100 g,或15%粉銹寧可濕性粉劑150 g,兌水30 kg 噴霧。
采用聯合收割機收獲, 選擇小麥蠟熟期完熟初期收獲為宜。 此時小麥葉片全部枯黃、 籽粒變硬、含水量20%以下。 小麥收割前1 周把滴灌管收回,以利于機械收獲。 在滴灌管帶淺埋時,可只收取麥田的支管。
使用水肥一體化技術種植后, 玉米生長期內能夠保證充足的水分,因此選擇品種株型緊湊耐密、抗倒、熟期適宜(生育期不超過105 d)、高產潛力大的夏玉米品種。
麥收后選用旋耕滅茬施肥玉米播種機等行距播種, 行距為 65~70 cm, 也可大小行播種, 小行距為45~50 cm、大行距為 85~90 cm;適當增加密度,緊湊中穗型品種播種密度為5 000~5 500 株/畝, 緊湊型大穗型品種播種密度為4 500~5 000 株/畝。
等行距模式采用一行一帶, 滴灌管鋪設在苗帶上,距離苗7~10 cm。 大小行模式則將滴灌帶鋪在小行距中間,即1 管灌2 小行。 滴灌帶上出水孔的孔距一般與株距相當, 使用機械在行間鋪設滴灌帶并覆約2 cm 厚度的土,能夠保證滴出的水和肥直接供給玉米根系吸收利用, 從而能夠更有效的提高水肥利用效率。滴灌管(帶)技術參數應符合“GB/T 17187”的要求。
在足墑播種的情況下, 小喇叭口前一般不需澆水,如遇干旱必須進行灌溉。 進入大喇叭口期以后田間相對含水量降到60%以下時要及時灌溉, 分別于大喇叭口期、 抽雄吐絲期和灌漿期灌水10 m3左右(根據降水情況)。 因為玉米季降水時段比較集中,也要注意防澇和及時排澇。
每畝施純氮、磷、鉀分別為 16 kg、6 kg 和 6 kg,其中播種、玉米大喇叭口期、抽雄吐絲期、灌漿期施肥比例,氮肥分別為30%、40%、20%、10%;磷肥分別為 40%、30%、20%、10%; 鉀肥分別為 40%、40%、20%、0;小喇叭口期用鎂、鋅、錳、鐵、硼中微量元素肥料按5 kg/畝追施1 次。 高產攻關田施肥量根據產量目標可以適當增加氮磷鉀施肥量。
按照“預防為主,綜合防治”的原則,及時徹底清除田間的雜草,做好病蟲監測治理,合理使用化學防治方法。 在大喇叭口期主要預防玉米螟、蚜蟲、紅蜘蛛等蟲害及大小斑病。 主要采用化學方法防治。
根據玉米成熟度適時進行機械收獲作業, 提倡適當晚收,即籽粒乳線基本消失、基部黑層出現時收獲;收獲前1 周將滴灌管收起,以利于機械化收獲,收獲后及時晾曬。