吐尔洪·玉山 付彦博 张汉英 扁青永 玉苏甫·牙生
(1.新疆农业科学院拜城农业试验站/国家土壤质量阿克苏观测实验站 新疆拜城 843200;2.新疆拜城县农业技术推广中心 新疆拜城 843200)
拜城县位于天山中段南麓, 气候属于温带大陆性干旱气候,冬寒夏凉,年均气温为7.6℃,最高气温38.3℃,最低气温-28.0℃,年均总日照时数为2 789.7 h,年均降水量为171.13 mm[1]。 拜城县是重要粮食生产基地,2022 年全县冬小麦种植总面积达到35 万亩,其中滴灌小麦种植面积达到10.07 万亩。
近年来, 拜城县在滴灌冬小麦水肥一体化栽培技术推广应用方面取得显著成效, 但仍存在一些问题, 在实际生产中发现大多数种植户凭个人经验进行施肥灌溉,因灌水、施肥过量,造成水肥浪费、硝态氮严重淋失,土壤酸化、土壤养分失衡,并破坏土壤原有的微生物群落结构。 在水肥耦合管理、灌溉频次等方面还没形成一套科学精准的水肥一体化栽培技术规程。 因此,研究团队在拜城县开展滴灌冬小麦水肥一体化栽培技术的试验研究, 总结出了一套滴灌冬小麦水肥一体化高产高效栽培技术规程。 本技术规程规定了拜城县滴灌冬小麦水肥一体化高产高效栽培中的土壤条件、灌溉条件、播种、水肥耦合管理、病虫害防治等技术要求。
本技术规程适用于拜城县滴灌冬小麦水肥一体化的灌溉与施肥管理。
下列文件对于本规程的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本规程。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规程[2]。
(GB/T 50363-2018)农田节水灌溉工程技术规范标准[3];
(GB/T 50485-2020)微灌工程技术规范标准[4];
(NY/T 2623-2014)灌溉施肥技术规范[5];
(GB/T 17187-2009)农业灌溉设备滴头和滴灌管技术规范和试验方法[6];
(GB 4404.1-2008) 粮食作物种子第1 部分:禾谷类[7];
(GB 5084-2021)农田灌溉水质标准[8];
(GB/T 15671-2009) 农作物薄膜包衣种子技术条件[9];
(NY/T 496-2010)肥料合理使用准则[10];
(GB/T 8321.10-2018)农药合理使用准则(十)[11];
(NY/T 1977-2010)水溶肥料总氮、磷、钾含量的测定[12]。
根据作物需水需肥规律同步进行灌溉和施肥,对农田水分和养分进行综合调控和水肥耦合管理,使水肥在土壤中以最优的组合状态供应给作物吸收利用, 实现水肥同步管理和高效利用的现代农业技术[13]。
在正常气候年份,按照本标准实施,在拜城县冬小麦种植区非果麦间作地产量可实现冬小麦550~600 kg/亩。
滴灌冬小麦种植应选田块地势相对平坦、 具有滴灌条件、土壤肥力中等以上的连片田块。 土壤养分含量指标为耕作层中含有有机质≥1.6%、 全氮≥0.09%、碱解氮≥60 mg/kg、速效磷≥17.5 mg/kg、速效钾≥155 mg/kg。前茬作物收获后及时进行深耕,耕深至少在25 cm 以上,耕地后用联合整耙地机进行耙地即可,要结合整地施基肥,基肥可于耕地或整地前施。
滴灌灌溉水质应符合《农田灌溉水质标准》(GB 5084-2021)[8],灌溉水源pH 一般为5.5~8.5,全盐≤1 000 mg/L。 冬小麦入冬前保证1 次灌水,返青期至灌浆期保证7 次适时灌水, 确保冬小麦全生育期灌溉要求。 灌溉水源必须是清洁、无污染、杂质粒度≤0.125 mm,才能保证滴灌带滴头不堵塞。 如滴灌系统过滤设备符合要求,井水、河水、渠水等灌溉水源都可以用于滴灌。 若水源为渠水或河水,则必须采取设沉沙池的水源过滤措施。
冬小麦品种选择应符合《粮食作物种子 第1 部分: 禾谷类》(GB 4404.1-2008)[7], 要求种子纯度≥99.0%、 净度≥98.0%、 发芽率≥95.0%、 含水量≤16.0%。 选用高产优质、抗逆性强的品种,拜城县目前主栽品种为新冬22 号、新冬52 号。
应符合 《农作物薄膜包衣种子技术条件》(GB/T 15671-2009)[10]与《农药合理使用准则(十)》(GB/T 8321.10-2018)[11],尽量选用包衣的冬小麦种子,若冬小麦种子未包衣,可采用25%三唑酮可湿性粉剂按冬小麦种子重量的0.15%比例拌种[14]或用含有相应药量的种衣剂包衣处理, 以防治锈病、 白粉病。 50 kg种子用100~150 mL 的40%卫福悬浮剂拌种, 或用100 mL 的3%苯醚甲环唑悬浮种衣剂拌种,防治腥黑穗病、矮星黑穗病。
拜城县山区适时播期在8 月25 日至9 月20 日,平原区适时播期在9 月5-25 日。适期播种的播种量为18~20 kg/亩。 每亩基本苗应控制在32 万~35 万株。
采用条播铺带一体化设计的播种机进行播种,可实现边播种边铺设滴灌带, 也可以采用先播种后铺设滴灌带的播种方式。播种深度3~4 cm,要求播种时下种均匀,不重播、漏播,播种深度要一致,覆土、镇压必须做好,播行均匀端直。
采用15 cm 等行距条播、1 条滴灌(管)带控制灌溉4 行小麦的播种模式,滴灌(管)带间距60 cm。 滴灌带铺设与播种同时进行,做到播铺一体化,在播种的同时采用开浅沟将滴灌带埋于土壤1~2 cm 深处,盖土固定滴灌带,增强防风能力。 在浅埋滴灌带很难被抽出的土壤条件下,滴灌带铺设在播种后进行,所铺设的滴灌带必须盖土固定。 冬小麦种植模式及滴灌带铺设见图1。
图1 冬小麦种植模式及滴灌带铺设方式
冬小麦灌溉制度要自然降雨与滴灌灌溉相结合,生长前期要控水,拔节期和孕穗、开花期适当增加滴水量。 根据冬小麦需水规律和麦田土壤墒情,确定灌水次数与灌水量。
根据冬小麦需水规律与土壤墒情确定灌水量。以越冬前、起身期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期为冬小麦灌溉关键期,各时期的灌水量见表1。
表1 冬小麦滴灌灌水量及滴灌时期
肥料选用应符合 《肥料合理使用准则》(NY/T 496-2010)[10]、《水溶肥料总氮、 磷、 钾含量的测定》(NY/T 1977-2010)[12]等有关规定。 选用水溶性好、肥料品种之间能相容、 不产生沉淀、 腐蚀性较小的肥料。 优先选用能满足冬小麦不同生育期养分需求的滴灌专用水溶复合肥。
以有机肥及非水溶性肥料为基施,磷肥(磷酸二铵N≥18%,P2O5≥46%)和钾肥(硫酸钾K2O≥33%)以基施为主、滴灌(磷酸二氢钾P2O5≥52%,K2O≥34%)为辅;氮肥(尿素N≥46%)以滴施为主、基施为辅。
冬小麦目标产量550~600 kg/亩的适宜施肥量为商品有机肥70~120 kg/亩;氮肥(N)18~25 kg/亩、磷肥(P2O5)16~18 kg/亩、钾肥(K2O)4~7 kg/亩;微量元素肥料可在施肥过程中适量补充。 滴灌冬小麦全生育期基肥与追肥比例见表2。
表2 氮、磷、钾肥基施和追施比例
滴灌冬小麦在各生育期对水分、 养分的需求量不同,全生育期灌水8 次,一般灌溉总量315 m3/亩,氮肥以随水滴施为主,磷肥以基施为主,钾肥采取基施滴施配合实施。 拜城县滴灌冬小麦生育期水肥一体化施肥配置见表3。
表3 水肥一体化滴灌施肥配置比例
滴灌冬小麦田间滴灌施肥应按以下要求进行。①施肥前滴水20~30 min, 对滴灌带进行充分清洗,土壤基本湿润后随水滴施肥料, 灌水及施肥均匀系数≥0.8;②在施肥期间及时检查滴灌滴水情况,确保滴水、施肥正常;③施肥结束后继续滴水20~30 min,将滴灌管道及滴灌管道中的肥料或农药残留冲净。
干播湿出的地块采用滴水出苗,播种后1~2 d 内做好田边地头、断行的补种,及时安装好滴灌支管进行滴水。 根据农田土壤水分情况,应确保冬小麦种子滴透水,一般滴水量为30~55 m3/亩。
出苗3 d 后要及时观察出苗情况,若发现缺苗及时补种,将补种的冬小麦种子用温水浸泡24 h。
冬小麦冬灌根据土壤墒情、气温而定,日均气温下降到3~5℃, 土壤含水量下降到15%以下时冬灌,冬灌时间要掌握在“夜冻昼消”最佳,一般灌水量为60~80 m3/亩。
返青起身期是冬小麦生长的关键时期。 次年在冬小麦开始返青起身时,根据麦田土壤墒情和苗情,可在4 月10 日前后滴水1 次,滴水量30 m3/亩。此期,冬小麦以吸收氮肥为主, 根据苗情随水滴施氮肥2.16~3.00 kg/亩。
在拔节期、孕穗期、抽穗开花期分别进行滴水,一共滴水3 次, 并每次随水滴施肥料。 拔节期滴水量60 m3/亩, 随水滴施氮肥2.16~3.00 kg/亩、 磷肥0.48~0.54 kg/亩、钾肥0.2~0.35 kg/亩;孕穗期滴水量50 m3/亩,随水滴施氮肥2.88~4.00 kg/亩、磷肥0.48~0.54 kg/亩、钾肥0.28~0.49 kg/亩;抽穗开花期滴水量40 m3/亩,随水滴施氮肥2.70~3.75 kg/亩、磷肥0.64~0.72 kg/亩、钾肥0.36~0.63 kg/亩。
此期因气温比较高, 冬小麦需水量增加, 一般要滴水3 次, 并每次随水滴施肥料。 此期冬小麦养分吸收以磷、钾为主,灌浆前期(花后8 d)第1 次滴水25 m3/亩,随水滴施磷肥0.8~0.9 kg/亩、钾肥0.4~0.7 kg/亩;灌浆中期(花后16 d)第2 次滴水25 m3/亩,随水滴施磷肥0.8~0.9 kg/亩、 钾肥0.52~0.91 kg/亩;灌浆后期(花后24 d)第3 次滴水25 m3/亩,随水滴施磷肥0.8~0.9 kg/亩、钾肥0.44~0.77 kg/亩。 注意在灌浆期滴水时需避免下雨、大风天,以防倒伏。
对于群体密度过大、株高偏高容易倒伏的情况,在小麦起身期至拔节期喷施化控药剂, 可用50%的矮壮素水剂180~200 mL/亩, 兑水25 kg 叶面喷施防止倒伏。
冬小麦应在4 月中旬开始防除杂草, 小麦拔节期前后施药防除, 喷施过程应做到喷雾均匀, 不漏喷、重喷。 以灰藜、播娘蒿、扁蓄等阔叶杂草为主的麦田, 杂草2~3 叶期可用10%苯磺隆可湿性粉剂10~12 g/亩兑水30 kg 左右,,在小麦拔节期前喷施。以野燕麦、硬草等单子叶杂草为主的麦田,可用5%唑啉·炔草酯乳油80~100 mL/亩或6.9%精恶唑禾草灵浓乳剂60~80 mL/亩兑水30 kg 左右,在单子叶杂草2~3 叶期喷施。
冬小麦常发病害有白粉病、锈病、赤霉病,在麦田白粉病、锈病发病初期,可用20%三唑酮乳油45~50 mL/亩或25%丙环唑乳油35 mL/亩兑水30 kg 喷雾防治。 赤霉病防治以预防为主,即在冬小麦抽穗至扬花初期要及时喷药防治, 此期遇连阴雨天气或生育期不一致的, 在第1 次喷药5~6 d 后再喷1 次,以加强药剂防治效果。 药剂可选用25%氰烯菌酯悬浮剂100 mL/亩或40%戊唑醇咪鲜胺水乳剂25 g/亩兑水30 kg 喷雾防治赤霉病。
小麦孕穗期有蚜株率达45%~50%, 蚜虫量百株达到200~250 头时应进行防治。 每亩可用25%吡蚜酮悬浮剂16~24 mL 或5%吡虫啉30 g 兑水30 kg 喷施防治[15]。
在冬小麦成熟收获前及时收回喷滴灌带(管)及相关配套滴灌设施。 在冬小麦的蜡熟末期可以开始收获,拜城县一般在6 月20 日至7 月15 日收获。 收获过程中要求籽粒损失率不得超过5%,籽粒破碎率控制在2.5%以下,籽粒的净度至少在98%以上,留茬高度一般以15 cm 左右为宜,收获后及时晾晒[13]。
滴灌系统维护工作应做到:①在每次滴水前要检查好滴灌管道及滴灌带(管)接头、闸阀,防止爆管、漏水,如有漏水及时检查修补处理;②每次滴水前对过滤器进行冲洗排沙和清理杂质; ③定期对滴灌系统仪器设备进行检查、维修保养;④收获前必须及时收回滴灌带及出水桩、闸阀等设备。