小麥旱作節(jié)水種植技術(shù)

張 慧，焦禮芬

（山西省稷山縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山西 稷山 043200）

小麥作為我國主要糧食之一，無法進(jìn)行大規(guī)模有效灌溉的旱地小麥在種植面積方面占據(jù)了小麥總體種植面積30%以上。雖然干旱的氣候條件限制了小麥的部分發(fā)展，但也使旱地成為小麥生產(chǎn)能力潛力最大的地區(qū)。考慮到干旱缺水直接影響小麥產(chǎn)量，小麥旱作節(jié)水種植技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用及推廣具有較高現(xiàn)實(shí)意義。

1 水土保持技術(shù)

1.1 ?集雨補(bǔ)灌技術(shù)

根據(jù)干旱地區(qū)所處的地形條件，集雨補(bǔ)灌技術(shù)主要通過建造水窖或水池，

設(shè)法積納雨水，在小麥需要水分生長時利用噴灌、滴灌等方式來補(bǔ)充灌溉，提供小麥所需的水分以確保小麥能正常生長。該技術(shù)應(yīng)用模式多樣，已獲得農(nóng)業(yè)專家們廣泛認(rèn)可，正受到相關(guān)部門積極推廣[1]。

1.2 ?化學(xué)抗旱保水技術(shù)

目前越來越受到廣泛應(yīng)用的化學(xué)類抗旱保水劑在小麥種植生產(chǎn)中被證實(shí)效果顯著。較多被應(yīng)用的抗旱保水劑類型主要包含植物蒸騰抑制劑、地表蒸發(fā)抑制劑和土壤保水劑等，其成分大多為有機(jī)高分子化合物，基本保水原理表現(xiàn)為控制水分，減少從植物或土壤本身蒸發(fā)流失的水分子，降低蒸騰量，進(jìn)而達(dá)到使水分利用率提高，植物抗旱能力增強(qiáng)，最終穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的結(jié)果[2]。

1.3 ?梯田改造

在一些丘陵地帶，尤其是坡度較高的地方，風(fēng)蝕和水蝕會造成嚴(yán)重的威脅，導(dǎo)致發(fā)生跑水、跑土、跑肥，俗稱“三跑田”的現(xiàn)象，若盡快進(jìn)行梯田改造，仍可達(dá)到土不下山和水不出地的效果。梯田經(jīng)改造后地勢相對平緩，可采取免耕覆蓋和高留茬深松技術(shù)，保護(hù)土壤，減少徑流。也能使用深耕細(xì)耙的方法，提升儲水能力，降低水分的散失。

2 改進(jìn)施肥技術(shù)

干旱地帶常年缺水，土壤貧瘠、缺乏養(yǎng)分、結(jié)構(gòu)不良等種種現(xiàn)象往往同時出現(xiàn)，增加肥料用量能有效優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，做到“以肥調(diào)水”，從而提高小麥對于雨水等自然降水的利用率。所以，施肥既要滿足當(dāng)季所需，更要同時考慮培肥地力。

2.1 ?集中底施為主的施肥方法

絕大多數(shù)干旱地區(qū)無法進(jìn)行有效灌溉，繼而使追肥效果受到影響，可以將大部分肥料集中進(jìn)行底施。被稱作“一炮轟”的施肥方法也是同樣原理和手法，意在將所有肥料包含氮肥、磷肥、鉀肥、有機(jī)肥等作為底肥一次性翻入耕地，此施肥方法可以使冬前麥苗于地力較好的旱地高產(chǎn)麥田中呈現(xiàn)出旺盛的生長趨勢，因此施肥量比較大時需要著重控制冬前群體，此種施肥方法一般為10cm以下深度。同時考慮到氣候影響和實(shí)際苗情還要適當(dāng)加以追肥，如果出現(xiàn)旱薄地群體發(fā)育不良，苗情不佳的情況，需要盡快趁墑進(jìn)行肥料的追施。部分旱肥地具有的肥沃深厚土層若發(fā)生脫肥或脫水等狀況，也應(yīng)參考墑情進(jìn)行氮肥追施，如若未發(fā)生脫肥則可適當(dāng)延后追施。在小麥開花期，進(jìn)行葉面的磷肥和氮肥噴施也是可行的，能促進(jìn)籽粒的灌漿[3]。

2.2 ?氮磷鉀肥配合施用

很多旱地都存在氮磷鉀元素養(yǎng)分失衡情況，產(chǎn)量低下的麥田大多缺乏氮磷鉀元素，但如果單一施加氮肥或者磷鉀肥，往往會導(dǎo)致土地營養(yǎng)比例失衡，無法使肥料作用充分發(fā)揮。通過互相配合施加氮磷鉀肥料可以確保土地營養(yǎng)的均衡，并且能相互促進(jìn)，結(jié)果可以有效提升肥料的利用率和最終效果。尤其旱地的小麥必須采取氮磷相配合的施肥技術(shù)，并需要提高磷肥在其中的占比，最佳比例為氮與磷1：1，例如以過磷酸鈣和碳銨為參照，每1kg的碳銨的施用，應(yīng)配合施用1kg的過磷酸鈣。如果在偏貧鉀的地區(qū)則應(yīng)添加鉀肥加以配合，能使增產(chǎn)的成效更加突出。

2.3 ?無機(jī)肥有機(jī)肥配合施用

單一施加某一種肥料如化肥或有機(jī)肥都有培肥地力、提高產(chǎn)量的效果，但如果將化肥和有機(jī)肥相互配合，同時施用，會有更好的效果。以迅速將地力培肥、大幅增加產(chǎn)量為目的，不僅需要盡可能提高有機(jī)肥的施用量，還應(yīng)該多使用化肥，將化肥和有機(jī)肥進(jìn)行配合施用。若因旱薄地產(chǎn)量低導(dǎo)致麥田中生物低產(chǎn)，從而造成有機(jī)肥量少，則可以增加化肥的施用量，通過無機(jī)替換有機(jī)，增大有機(jī)成分的循環(huán)基礎(chǔ)。最終通過無機(jī)肥與有機(jī)肥的配合，達(dá)到使作物獲得所需營養(yǎng)元素，并實(shí)現(xiàn)短期效益獲取和長期培肥地力相平衡的目的。

2.4 ?因地制宜確定施肥量

麥田低產(chǎn)旱地，旱地常年的厚土層在一定的施肥量范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)效益根據(jù)施肥量的增多，產(chǎn)量的上升而增大。以提升地力為目的，應(yīng)施用的肥料不僅需要滿足當(dāng)季的產(chǎn)量增加所需，還需要積累土壤的養(yǎng)分，在有機(jī)肥以外，達(dá)到1m以上土層厚度的地塊，施加過磷酸鈣和碳銨750～1125kg/hm2，可在當(dāng)季獲得較高的產(chǎn)量。對鉀肥有施加的需要時，可以施加鉀肥150～225kg/hm2?；谂喾实亓π枰?，應(yīng)鼓勵農(nóng)戶根據(jù)實(shí)際條件多施肥料，具體以多施磷肥為最佳[4]。

3 地膜覆蓋技術(shù)

將麥田用地膜覆蓋能顯著提升耕層土壤的溫度，達(dá)到減少冬季低溫天氣影響，使冬小麥延長生長時間的目的，其結(jié)果能使冬小麥更加安全地度過冬季。膜下播種與膜際播種是地膜覆蓋技術(shù)的兩種主要實(shí)際應(yīng)用方式。

3.1 ?小麥膜側(cè)條播栽培技術(shù)

該種技術(shù)手段發(fā)跡于山西聞喜，其中包含起壟、覆膜與溝播等，重點(diǎn)在于壟溝膜側(cè)播種，壟上蓋膜，以及蓋膜壟雙側(cè)各種一行小麥，一般壟距為60cm上下，壟高10～15cm，壟間間距30cm。實(shí)際操作表明，以基肥施加充足、整地精細(xì)為前提，使用相應(yīng)設(shè)備能一次性做到起壟、覆膜、壓膜和播種，播期能夠較常規(guī)時間延后5～10d，播種量較常規(guī)需求降低10%，產(chǎn)量上升25%以上。

3.2 ?冬小麥全生育期地膜覆蓋穴播栽培技術(shù)

甘肅省農(nóng)科院在節(jié)水抗旱高產(chǎn)栽培方面最早提出的新技術(shù)就是冬小麥全生育期的地膜覆蓋穴播栽培技術(shù)，其中傳統(tǒng)的大播量、高密度、成條播種被修正為中播量、中密度、覆膜穴播，成為新技術(shù)，并配合小麥寬幅地膜覆蓋穴播使用相應(yīng)聯(lián)合作業(yè)機(jī)械，平均每0.067hm2能節(jié)省5～10kg種子，且同等面積還能增加100kg產(chǎn)量，凈收入提升100元，如今已經(jīng)推廣并大面積應(yīng)用于我國西北部地區(qū)[5]。

4 改進(jìn)土壤耕作技術(shù)

4.1 ?保護(hù)性耕作技術(shù)

機(jī)械化作業(yè)是保護(hù)性耕作技術(shù)的主要手段，有根茬或作物秸稈覆蓋在地表的情況下，進(jìn)行免耕、少耕的播種方式，是比較先進(jìn)的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)。少耕免耕播種，不翻耕土地，根茬或秸稈覆蓋在地表是其主要特點(diǎn)。經(jīng)國內(nèi)與國外的研究實(shí)踐證實(shí)，保護(hù)性耕作可以減弱土壤水蝕、風(fēng)蝕，提高土壤蓄水、保水能力，增加土壤肥力，并使土壤結(jié)構(gòu)得到有效改善，最終達(dá)到減少生產(chǎn)成本，保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境，同時增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，從而提升經(jīng)濟(jì)效益的目的，提倡推廣應(yīng)用于有相應(yīng)條件的地區(qū)。

4.2 ?秸稈粉碎直接還田

收獲上茬農(nóng)作物之后，可以將被秸稈粉碎還田機(jī)進(jìn)行過粉碎處理的秸稈在地面上均勻拋灑開，也可以直接翻耕土壤讓秸稈翻埋進(jìn)深層土壤以加快腐爛速度，或者，或者直接當(dāng)作地表覆蓋物保留在地表。通常作物完成收獲后會立刻進(jìn)行秸稈粉碎還田，主要原因是秸稈此時的高脆性，粉碎效果更好，腐爛迅速。秸稈切分為不大于10cm長度的小段，需要高于90%的粉碎合格率，最佳覆蓋率在35%～40%，拋灑需要80%以上的均勻率。

4.3 ?合理土壤耕作

土壤耕作的合理性，為科學(xué)地運(yùn)用深耕、深松、少耕、鎮(zhèn)壓、和耙耱等耕作方式，嚴(yán)禁隨意耕作。相較于水地麥田，旱地麥田更需要在播前進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的土壤耕作。通常需要對土壤的耕作措施進(jìn)行科學(xué)的應(yīng)用，以提升土壤的保墑和蓄水能力，確保為播種形成足夠的良好底墑條件。大部分情況下，土地長時間不進(jìn)行深耕會造成犁底層的產(chǎn)生，需要平均3年一次進(jìn)行深松或深耕，農(nóng)閑和雨季為最佳選擇。進(jìn)行深松的主要目的是破壞犁底層，使土壤疏松，提升降水滲入容量與速度，完成作業(yè)后減少水分蒸發(fā)量，減少動土量，耕層土壤不亂。如果氣候干旱的情況出現(xiàn)在播前，使耕作容易出現(xiàn)失墑風(fēng)險，則適合鎮(zhèn)壓或者淺耕。需重視運(yùn)用鎮(zhèn)壓，土壤經(jīng)鎮(zhèn)壓后耕層會提高緊實(shí)度，降低孔隙度，減薄干土層，提高種床墑情，有利于出苗率的提高，顯著增加產(chǎn)量。小麥的生育期間也應(yīng)該根據(jù)時間開展鎮(zhèn)壓、中耕等作業(yè)，以達(dá)成保墑和提墑。對有限水資源的有效利用措施也能夠保證旱地小麥的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。

5 小麥科學(xué)管理技術(shù)

5.1 ?苗期施肥

為達(dá)到增產(chǎn)效果，也可對旱地小麥進(jìn)行中后期追肥，降雨前追肥或結(jié)合補(bǔ)灌追肥均屬于可行的方式。通過噴灑磷酸二氫鉀與其他微肥在灌漿、孕穗期葉面，縮小小麥葉片的氣孔，降低作物的蒸騰量，防止受到干熱風(fēng)的危害，使作物的抗性提升，增大小麥灌漿強(qiáng)度，最終提升籽粒質(zhì)量及穗粒數(shù)。

5.2 ?保墑提墑

保墑是旱地小麥在田間管理方面的重要組成部分之一，意在增加土壤中水分的利用率。在土壤墑情不佳時進(jìn)行播種需要增加鎮(zhèn)壓強(qiáng)度，可使用V型鎮(zhèn)壓器，讓土壤緊密接觸種子，土壤在種子上方的部分相對而言更加疏松，對提墑和出苗更有利。秋季冬季降水量較低，土壤表層干顆粒較多的時候需要重鎮(zhèn)壓。早春時節(jié)的麥田管理，若該年降水較多，需要盡快進(jìn)行中耕鎮(zhèn)壓保墑。

5.3 ?病蟲害防治

旱地小麥的產(chǎn)量增加的過程中，有加重病蟲害的趨勢，必須把病蟲害防治工作做到位。播種階段要將地下部分的害蟲防治好，春季期間需要注意紅蜘蛛的及時防治，蚜蟲、黏蟲等危害在生長后期值得注意。紋枯病、銹病、白粉病等各種病害類的防治都需要受到重視。

6 節(jié)水灌溉

水資源的分布在我國南多北少。區(qū)別于水田為主的南方，旱田在北方占大部分。普遍的水資源不足現(xiàn)象使得合理有效利用各種節(jié)水灌溉方式在小麥的實(shí)際種植過程中不可或缺。

6.1 ?固定式噴灌

在其他設(shè)備均固定的情況下，固定式噴灌的噴頭是唯一不固定的部分。生產(chǎn)成本較低、同時生產(chǎn)效率更高的固定式噴灌設(shè)備占地面積小，方便管理和運(yùn)行，能進(jìn)行自動化控制和綜合利用。缺點(diǎn)是面積平均成本投入高和較低的設(shè)備利用率。主要用于部分地形相對復(fù)雜的麥田和對灌水的需求較為頻繁的農(nóng)作物。

6.2 ?半固定式噴灌

不同于固定式噴灌，半固定式噴灌的噴頭和支管都可以移動，主管、水泵、動力機(jī)是固定的。通常采用結(jié)構(gòu)簡單的搖臂式噴頭，其具有轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，可以與噴灌方式相結(jié)合進(jìn)行調(diào)節(jié)，改變搖臂撞擊頻率可以進(jìn)一步調(diào)整噴灑水量，提供高質(zhì)量的噴灌效果。噴頭布置形式在半固定式噴灌設(shè)備中通常為正方形的組合，這樣可以起到不留死角的效果。由于偏昂貴的生產(chǎn)成本，基本應(yīng)用于小麥的大規(guī)模種植區(qū)域。

6.3 ?移動式噴灌

移動式噴灌在小麥種植中相對應(yīng)用更為廣泛。該種技術(shù)使用軟管傳輸，用小型噴灌泵提供動力，均勻地在小麥田進(jìn)行噴灑，以達(dá)到灌溉麥田的目的。移動式噴灌設(shè)備的主管、噴頭、支管、水泵和動力機(jī)械都能進(jìn)行移動。平均每百畝麥田在灌溉時需配備3組噴灌設(shè)備，每組設(shè)備包括柴油機(jī)一臺、噴頭5個、自吸泵一臺和儲水罐一個。每個噴頭間保持20m左右的間距，將機(jī)井電機(jī)的功率保持在18.5kW，控制出水量為32m3/h。平均控制每組設(shè)備的流量在10～12m3/h，同時還要精密設(shè)計灌溉半徑，控制范圍在10～15m，各組噴灌設(shè)備灌水時間持續(xù)4h上下，確保灌水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的16m3/667m2。移動式噴灌優(yōu)勢眾多，方便的操作模式，更低的生產(chǎn)成本，不受地域環(huán)境限制的設(shè)備，都決定了其更適合山區(qū)及各種缺水地區(qū)。

6.4 ?自走式平移噴灌

相比于傳統(tǒng)噴灌模式，自走式平移噴灌的設(shè)備自動化程度更高。比如使用廣泛的DPP-3兩輪平移式噴灌機(jī)，其主要設(shè)備結(jié)構(gòu)為角鋼、圓鋼、鋼板和熱鍍鋅管所組成，從水源地管道或地塊明水渠引入水源。設(shè)置系統(tǒng)的工作電壓為380V/50Hz，控制電機(jī)功率為5.5kW，根據(jù)實(shí)際的灌溉情況也可使用柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電，保持設(shè)備端部入口的水壓處于0.25～0.35MPa，以保證順利灌溉。機(jī)井水泵和設(shè)備的總功率保持在40kW，地面到噴灌機(jī)架的距離需要3.1m左右，設(shè)置噴頭間距2.24m。自走式平移噴灌設(shè)備中，3跨一共具有72個噴頭，每跨有24個，每個噴頭的噴灑直徑為6m左右。該設(shè)計中，需控制水量在40～60m3/h。該設(shè)備支持較長距離的行走，最遠(yuǎn)可至2000m以上，24h不間斷灌溉能覆蓋26.64～33.33hm2麥田。更適合相對地勢平坦的地區(qū)，但需注意其雖然有滿足大型糧食合作社灌溉需求的能力，同時也具有較高的生產(chǎn)成本。

6.5 ?強(qiáng)化種植密度合理性

小麥種植中進(jìn)一步對密度的調(diào)整可以讓小麥獲得更好的生長空間，從而使節(jié)水的目的得以實(shí)現(xiàn)。以山東調(diào)整種植密度的節(jié)水旱作試驗(yàn)為例，適宜密度應(yīng)為45萬株/667m2。在種植過程中控制好植株密度，定苗栽培，對節(jié)水有足夠的成效。

6.6 ?規(guī)劃設(shè)計種植土地

小麥種植基地在現(xiàn)代化的前提下，依靠對土地的合理規(guī)劃來進(jìn)行節(jié)水，同時也方便耕作人員開展后期生長的管理。與種植地的有關(guān)節(jié)水措施相結(jié)合，進(jìn)一步規(guī)劃種植的區(qū)域，使麥田規(guī)劃為對節(jié)約水資源有利的狀態(tài)?？梢允褂霉艿垒斔凸喔扔盟黾舆h(yuǎn)程輸送效率，這對于旱地小麥種植的用水節(jié)約有著重要意義。

7 結(jié)語

在干旱缺水地區(qū)進(jìn)行小麥的旱作節(jié)水種植，需要注意多方面措施同時運(yùn)用，嚴(yán)格把控從種植到收獲過程中的每個環(huán)節(jié)，合理進(jìn)行包括從灌溉到病蟲害防治以及土地可持續(xù)發(fā)展的多方面操作，以求小麥的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，提高收成的整體產(chǎn)量及質(zhì)量，爭取為農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供有力支持。