小麦是我国粮食作物的重要组成部分,对国家粮食安全与经济发展具有重要的支撑作用。近年来,随着全球气候变化与农业资源日益紧张,精细化种植管理技术逐渐成为提升小麦生产效率的重要途径。根据我国农业政策,重点支持农业绿色发展和科技创新,倡导节水、节肥、绿色环保的农业技术。在此背景下,精细化管理技术的应用在小麦生产中得到一定的推广和实践。
一、小麦种植土壤检测与改良
1、小麦种植土壤检测的重要性
土壤检测是小麦精细化种植管理中的首要步骤,其目的是通过科学的方法准确了解土壤的养分含量、pH值和物理结构,进而制定合理的施肥和土壤改良方案。一般来说,通过土壤检测可检测出土壤中氮(N)、磷(P)、钾(K)等常见养分的含量。而理想化的耕地土壤pH值一般应保持在6.0~7.5之间,此范围有助于小麦根系的正常生长与养分吸收。
具体检测中,采样深度一般为0~20cm,因为这一层土壤直接影响小麦根系的生长。需要采集至少10~15个/hm2土壤样本,以确保样本的代表性和结果的准确性。对于养分含量的测定,氮元素的含量在15~25mg/kg,磷的含量在10~20mg/kg,钾的含量在80~120mg/kg之间,这些指标则为小麦生长条件的参考标准。
2、小麦种植土壤有机质和肥力提升策略
有机质可进一步改善土壤结构,增强土壤的持水能力和通气性,从而为小麦根系提供更理想的生长环境。
为有效提升土壤的有机质含量,常用的策略包括秸秆还田、施用有机肥和堆肥等。秸秆还田是一种高效的方式,通过将6~8t/hm2的小麦秸秆直接粉碎还田,不仅可以增加土壤的有机质含量,还能改善土壤的物理性状。在有机肥的施用方面,施用量根据土壤肥力情况而定,一般建议施用15~20t/hm2的有机肥料,如畜禽粪肥、绿肥等。
而通过测土配方施肥技术,可确定土壤中需要补充的氮(N)、磷(P)、钾(K)元素,确保养分供应的精确性。例如,可适量施加120~150kg/hm2的氮肥,60~80kg/hm2的磷肥和70~90kg/hm2的钾肥,配合有机肥的使用,可显着提高土壤肥力和作物产量。
3、小麦种植土壤酸碱度调控
土壤的酸碱度(pH值)是影响小麦根系发育及养分吸收的重要因素,酸碱度的失衡会抑制植物对微量元素的吸收,导致小麦生长不良。一般,适宜小麦生长的土壤pH值范围在6.0~7.5之间。如果土壤的pH值过低或过高,就需要采取调控措施来维持其在适宜的范围内。
在土壤偏酸的情况下(pH值小于6.0),常见调控方法是施用石灰(CaCO3)或氧化钙(CaO),以中和土壤中的酸性物质。一般来说,每降低1个pH值,需要每公顷施加1.5~2t的石灰。在施用时,石灰应均匀撒布并翻至20cm深的土层,以确保其与土壤充分混合,调节土壤的酸碱度。同时,结合有机肥的施用,可加速土壤结构的改善,减少土壤酸化问题。
若土壤pH值过高(大于7.5),即出现碱性土壤,则应采取措施降低碱性。例如,施用硫酸铵或硫酸可以有效降低土壤的pH值。硫酸铵在降低碱性土壤pH值的同时,还能为小麦提供所需的氮素营养。施用量根据具体土壤条件而定,一般建议施用150~200kg/hm2硫酸铵。与此同时,还可施用石膏(CaSO4),以改良碱性土壤的结构,增强土壤的透水性和通气性。
对于pH值调控,定期监测土壤的酸碱度变化非常关键。通过每年或每季的土壤检测,可以掌握土壤酸碱度的动态变化,及时采取相应的调控措施。在一些特殊的种植区域,滴灌或喷灌系统中还可加入酸性或碱性调节剂,进一步精准控制灌溉水pH值,从而影响土壤的酸碱度。
二、小麦精准播种与品种选择
1、适地适种的小麦品种选择
河南洛宁县位于黄土高原丘陵区,气候条件属于暖温带大陆性季风气候,四季分明,年平均气温约12℃,年降水量在600~700mm之间。由于该地区冬季寒冷,夏季高温多雨,且土壤类型多为中壤土和砂质壤土,因此在小麦品种选择上,必须充分考虑其抗旱、耐寒、抗病等特性,以适应当地的自然条件,确保稳定高产。
①需选择适应性强的抗寒、抗旱小麦品种是关键。冬季气温较低,易出现-10℃以下的低温天气,因此耐寒性好的品种尤为重要。建议选用如“百农207”和“郑麦9023”这样的品种。这些品种不仅具有良好的抗寒性,能耐受冬季低温,而且还表现出较好的抗旱性,适应春季干旱的情况。
②根据土壤条件,适合选用根系发达、吸收能力强的品种。如果土壤多为中壤土和砂质壤土,透气性好但保水能力一般,选择根系发达的小麦品种有助于提高土壤水分的利用率。“郑麦366”是另一个推荐品种,具有优良的抗旱、抗病和耐寒特性,其较强的根系在洛宁这种土壤条件下能有效吸收土壤深层水分,增加干旱年份的稳产性。
③在品种选择上,还应考虑成熟期的协调性。小麦生长期为200~220d,选用成熟期适中的品种,如“新麦26”或“周麦27”,有助于保证小麦在雨季到来之前顺利收获,减少倒伏或收获期遭遇不利天气的风险。
2、小麦精准播种技术
在精准播种技术的实施中,该技术依赖于高精度的播种机械,此类机械配备有全球定位系统(GPS)和卫星导航系统(GNSS),可实现对播种行距和深度的精确控制。播种深度一般在3~5cm之间,根据土壤类型进行调整。对于中壤土,建议将播种深度保持在4cm左右,而对于砂质壤土,则可适当增加播种深度至5cm,以确保种子与土壤充分接触,获得稳定的水分供应。而播种密度的确定需要依据土壤肥力和气候条件。洛宁地区春季干旱较常见,建议播种密度保持在300万~350万粒/hm2左右,以避免种植过密导致水分和养分的竞争过度。密度控制精确到300~400株/m2,以此提高群体质量,使每株小麦获得充足的养分和空间,从而保证整齐生长和产量稳定。
最后,为确保达到精确化播种管理,还需结合当地实际情况,对土壤温度和湿度的监测,以此确定最佳播种时期。最佳播种时间一般是在10月中下旬,此时土壤温度稳定在12~15℃,利于种子萌发。而精准播种机械可以根据实时土壤数据和天气预报信息,合理安排播种作业,避免错过最佳播种时机。
3、小麦播种时机的优化
①小麦播种时的气温条件
气温是决定小麦播种最佳时机的关键,一般来说,小麦的播种时间与当地的初霜日期有关,播种过早或过晚都会对小麦的生长产生负面影响。一般秋季播种一般安排在10月中下旬,此时白天的平均气温保持在12~15℃左右,夜间气温也不应低于5℃。在此温度区间可进一步促进种子迅速萌发,同时保证小麦在冬季到来前形成健壮的苗架,增强越冬能力。
②小麦播种时的土壤温度
小麦种子的最佳发芽温度为12~18℃,因此应在土壤温度达到这一范围时进行播种。洛宁区10月中旬土壤温度一般会稳定在12℃左右,适宜播种。土壤温度过高可能导致出苗不齐,而温度过低则会影响种子的萌发速度,甚至导致烂种。
③小麦播种时的土壤湿度
洛宁秋季经常出现干旱的情况,因此播种前需确保土壤具有适宜的含水量,一般要求土壤湿度在田间含水量的60%~70%之间。如果土壤过于干燥,播种后需要及时进行浅灌溉,以确保种子可吸收足够的水分顺利萌发。在条件不允许的情况下,提前进行浅耕松土,可以提高土壤的蓄水能力,保住地表水分,等待播种条件的改善。
三、小麦种植后的水分管理与灌溉技术
在小麦水分管理与灌溉技术中,需结合当地水资源利用情况进行分析,应当保证作物正常生长的前提下减少灌溉用水的浪费。洛宁地区气候干旱多变,水资源相对紧缺,对此建议应用滴灌技术,滴灌通过在土壤表面或作物根区周围铺设滴灌管,将水以低流量、均匀地输送到作物根部附近。此灌溉方式可进一步减少水分蒸发和径流损失,还可精确控制灌溉量,避免了传统大水漫灌造成的过度浪费。一般来说,滴灌系统每天灌溉量约为2~5mm/hm2水量,确保作物得到所需的水分,同时避免土壤水分过多引起的根系问题。
而喷灌技术则是,喷灌通过喷头将水分均匀地喷洒到作物上方,模仿自然降雨,适合大面积农田的灌溉。与传统的漫灌方式相比,喷灌可以减少约30%~40%的用水量,且不易造成地表径流。喷灌系统可根据农田的形状和大小进行调整,一般采用低压高效喷头,水量输出在5~8mm/hm2/h之间,这种模式特别适合土壤透水性较强的区域。需注意的是,幼苗期和开花期的需水量较少,灌溉量可相应减少至20~25mm。精准控制灌溉量有助于优化水资源的使用效率,保证作物的健康生长。同时,洛宁地区还可积极推广“旱作雨养”技术,充分利用自然降水减少灌溉需求。这种技术结合了深耕松土、秸秆覆盖、增施有机肥等措施,增加土壤的蓄水能力和保水能力,尽量减少人工灌溉次数。通过科学的作物轮作和合理的耕作技术,使其可在干旱季节有效保留土壤中的水分,进一步提高水资源利用效率。
四、小麦各生长时期的科学施肥技术
1、小麦各生长时期的施肥策略
小麦从播种到成熟主要分为苗期、拔节期、孕穗期和灌浆期,各个阶段对氮(N)、磷(P)、钾(K)等营养元素的需求不同。播种前的基肥施用是奠定苗期生长基础的重要环节,一般施用150~200kg/hm2的磷肥(P2O5)和120~150kg/hm2的钾肥(K2O),确保苗期根系发达和幼苗生长健壮。在播种后5~7d内,小麦会进入分蘖期,此时需要施用少量的氮肥,一般施用30~50kg/hm2的氮肥,以促进分蘖数量的增加。
针对拔节期,其属于小麦生长的关键时期,此阶段对氮肥需求最大,占到全生育期氮需求量的40%左右。建议在拔节期追加120~150kg/hm2的氮肥,以促进植株快速生长,提高茎叶的厚度和光合作用效率。在小麦孕穗期,作物对氮、磷、钾的需求依然较高,但氮肥的用量可以适当减少,追加60~80kg/hm2氮肥,确保穗数和粒数的增加。最后,灌浆期是决定小麦粒重的关键时期,此时可再补充30~50kg/hm2钾肥,增强作物的抗倒伏能力,并促进籽粒饱满。
2、小麦肥料的合理配合
有机肥与化肥的合理配合使用是小麦生产中提高土壤肥力、保持长期生产力的重要策略。常年耕作可能导致有机质含量下降,土壤结构变差,因此有机肥与化肥结合使用既能改善土壤质量,又能为作物提供充足的养分。
有机肥,如畜禽粪肥、堆肥和绿肥,富含有机质和多种微量元素,可有效改善土壤结构,增强土壤的保水保肥能力。一般来说,在小麦播种前,施用15~20t/hm2的有机肥可以有效增加土壤的有机质含量,并为小麦苗期提供缓慢释放的养分。单纯依靠有机肥难以满足小麦快速生长过程中对大量营养元素的需求,因此需要与化肥配合使用。化肥含有高浓度的氮、磷、钾等元素,可迅速被作物吸收,满足小麦各生长期对这些元素的需求。例如,在施用有机肥的基础上,播种时施用少量磷肥和钾肥(60~80kg/hm2),可补充有机肥中含量较低的磷、钾元素。
最后,还可利用“水肥一体化”技术进一步优化有机肥与化肥的配合施用。通过滴灌或喷灌系统,将液态有机肥与化肥溶液混合,直接输送到小麦根部附近,实现精准施肥。
五、小麦病虫害监测与绿色防控
1、小麦生物防治与化学防治结合
在小麦生物防治中,此防治技术需利用自然界中的天敌、微生物和生物制剂来控制病虫害,减少化学农药的使用,降低环境污染。例如,小麦蚜虫的天敌包括瓢虫、草蛉和寄生蜂等。通过在田间释放这些天敌,可有效控制蚜虫的数量,减少其对小麦的危害。
但在病虫害暴发期,单靠生物防治难以达到理想的效果,因此需要与化学防治相结合。化学防治主要使用低毒高效的化学农药,通过喷洒或土壤处理等方式快速控制病虫害。例如,在小麦条锈病或白粉病暴发初期,可以选择适量喷洒三唑酮或甲基托布津等药剂,迅速抑制病害的扩散。
2、小麦病虫害防治的轮作与间作策略
在小麦病虫害防治中,还可使用农田管理技术,以轮作与间作的方式达到防治效果,结合洛宁地区的实际情况,考虑到小麦生产常年种植同一种作物,容易导致病虫害和杂草的积累与传播,而通过合理的轮作和间作,则可减轻病虫害的发生,还可提高土壤肥力,促进作物的可持续发展。
轮作是指在同一块农田中按照一定的顺序种植不同种类的作物,以打破病虫害的生命周期,减少其积累。例如,小麦可以与大豆、油菜或玉米等作物进行轮作。
间作是指在同一块田地上同时种植两种或多种作物,通过不同作物之间的相互作用来减少病虫害的传播。例如,小麦可以与豆类、油菜等作物间作,这些作物通过其根系分泌物或叶片气味能够抑制部分病虫害的繁殖和传播。间作不仅能够增加农田的生物多样性,还能提高土地的利用率,减少病虫害对单一作物的集中攻击。在洛宁地区,轮作和间作的实施需要结合当地的气候和土壤条件,制定合理的作物轮作和间作计划。例如,小麦与玉米、大豆轮作的周期可以为3-4年,间作作物的选择则需根据种植面积和市场需求进行调整。轮作和间作不仅可以减少病虫害的压力,还能减轻杂草竞争,提高作物产量。通过轮作和间作策略的应用,病虫害的发生得到了有效控制,土壤的健康得以恢复,同时也减少了对化学农药的依赖。这种生态友好的防治方法不仅保护了农田环境,还为小麦的持续高产奠定了基础。
总之,在小麦种植生产过程中,通过科学的土壤检测、精准播种、节水灌溉、合理施肥及病虫害的综合防控,可进一步提升小麦的产量和品质,减少农业生产中的资源浪费和环境污染。未来,在政策的推动下,随着农业科技的不断进步和推广,小麦生产的精细化管理水平将进一步提升,为我国农业的现代化发展和粮食安全奠定坚实的基础。
(作者单位:471716 河南省洛阳市洛宁县下峪镇人民政府)