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2008-4-11
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桓台县是我国北方老井灌区之一,主产冬小麦、夏玉米,其中冬小麦用水最多,长期靠大量超采地下水来维持;针对水资源日趋匮乏的实际,从2002年开始,借鉴旱地小麦高产经验,推广应用抗旱、耐旱冬小麦品种,充分利用自然降水、土壤水,浇关键水,充分发挥水浇地土层深厚,土壤肥沃的优势,冬小麦在持续高产的基础上,大幅度减少了灌溉用水,实现了经济效益、社会效益、生态效益的协调发展。
1 适宜品种指标
井灌区冬小麦要实现节水、高产,选用适于旱作的小麦品种非常重要[1],耐旱品种在土壤水分亏缺时较水浇地品种结实率高,穗粒数稳定[2],耐旱性品种获得高产适宜土壤水分含量显著低于水浇地品种[8]。同时,分蘖成穗率高的多穗型品种适应性较广,产量较为稳定[3]。“旱麦水种”既可充分发挥品种自身节水潜力,又可通过适时适量浇关键水,实现水浇地麦田大幅度减少灌溉创小麦高产[4]。基于此以抗旱指数0.9、抗旱性达到3级以上、成穗600—750万/hm2的冬小麦品种为宜,桓台县主要推广的品种有鲁农116、石家庄8号、济南17号等。
2 播种期、播种量与播种方式
创建合理的冬小麦群体结构是实现节水高产的基础、关键。在栽培上主要通过调控播种期、播种量、播种方式以及运筹肥水等措施 [6] 来实现。
在井灌区,影响小麦壮苗的诸因素中,温度是最主要因素,播种期早晚是能否培育冬前壮苗的关键。播种期过早,苗期温度太高,麦苗容易徒长,冬前群体发展难以控制,土壤养分早期消耗过度,易形成先旺后弱的“老弱苗”;播种过晚,冬前生长积温不够,苗龄太小,冬前营养生长量不够而成晚茬弱苗,分蘖不足,根系不发达,抗逆性差而难以高产。根据本地近年来冬前基温情况及相关试验研究,小麦播种期宜适期晚播[5] [6],最佳播种期以10月5日至10月10日,日平均气温16-18℃。适当晚播可以减少前期耗水量,为小麦生育中期和后期留下较多可利用的土壤水,对后期灌浆十分有利;晚播可以推迟春季灌水时间,有利于高光效株型的塑造[5]。
在限量灌水及适期晚播的条件下,确定高产节水的群体发展起点,应适当加大播种期量。播种量以120—150kg/ hm2为宜,基本苗实现270—300万/hm2。增加基本苗,适应节水栽培条件,对前期、中期0—20cm水分亏缺影响穗数有补偿作用,是增加单位面积总穗数最有效的措施[7]。在机播的条件下,以短、窄畦、窄行条播畦麦为主要方式,行距宜0.1875m(1.5m畦宽播8垄小麦)。小麦从播种至拔节,耗水以蒸发为主,减小行距,可增加田间覆盖,减少水分蒸发。
3 施肥指标
在小麦、玉米秸秆还田的基础上,666.7m2施有机肥1000公斤,氮、磷、钾(15-15-15)总含量45%的复混肥50kg及15kg尿素,撒于地表,通过旋耕将化肥、秸秆翻入耕层。最好将30%左右的化肥整眭后串施于畦面。冬前、春季不再施肥。
研究表明,中等以上肥力的冬小麦水浇地改为旱作时,通过合理施用有机肥和化学肥料,可使土壤保持较高的含水量[1]。在限量灌水情况下,化学肥料采用“一炮轰”方法(基肥一次性施足),养分随水分下渗减少,可提高化肥的利用率;同时,也可为小麦全生育期调控灌水指标争取主动,这也是旱地小麦高产的一项重要措施[6]。
4 灌水指标与关键水、调亏灌溉技术
浇关键水的时期、次数由底墒、降水年型、小麦苗情确定。播种期适墒标准是0—20cm土层手抓成团,丢下自散,土壤含水率17%以上,相当田间持水量的70%,不浇水小麦照样出齐苗。可通过踏压等措施,沉实土壤,使小麦种、根系与土壤密接,减少蒸发耗水。0—20cm土壤墒情低于17%,需浇播种水,以确保出苗齐全,这是高产的基础。
由于小麦拔节前,田间耗水主要以蒸发为主,小麦生长发育耗水少,控制过量供水,保持土壤上干下湿,水分适度亏缺,有利蹲苗,可以控制群体密度,抑制地上部分的过旺生长,促进根系伸长,从而获得高产、节水、防倒的合理群体结构。
小麦拔节后,生长发育加快,耗水主要以蒸腾为主,需水量增大,灌水主要根据不同降水年型来确定。平水年、丰水年可灌1次挑旗水或溉浆水,小麦群体偏大亦可不灌水,干旱年、特旱年可灌拔节、灌浆2水或1水。研究表明,在水资源紧缺的华北地区,小麦拔节后至小麦灌浆期抓好1—2次关键水灌溉对提高小麦产量和水分利用效率至关重要[7]。每次灌水600—750m3/hm2。
小麦调亏灌溉是在其生育期内人为主动地施加一定程度的水分胁迫,以改变植物内部的生理、生长过程,调节光合同化物在不同器官之间的分配,调控地上和地下生长动态,控制营养生长,促进生殖生长,提高经济产量,舍弃有机合成物总量,追求籽粒产量最高,达到节水高效、高产优质和提高水分利用效率的目的[9] [10]。研究表明:小麦拔节至灌浆期,在群体偏大时,1m土层平均湿度12.6%—9.1%,相当于田间持水量的55%~40.1%,低于期间适宜的土壤含水量相当于田间持水量的70%指标,只要小麦旗叶(或心叶)没有卷曲旱象,没有发黄脱肥现象,实施调亏灌溉,使节水和增产的目标同时实现是可以做到的[11]。
麦田节水灌溉,井灌区中等肥力以上麦田前期及后期控制灌水,中期适度灌水;小麦全生育期以苗为中心,以水控群体,以实现充足而适宜的穗数为目标,是确定关键水灌溉及达到节水、高产、抗倒群体指标的关键。
5 群体动态及产量结构指标
在井灌区中等肥力地块,选用抗耐旱冬小麦品种,采取浇关键水等措施,可实现8250kg~9000kg/hm2的高产量,其产量构成三因素指标分别为有效穗数600—675万/hm2,每穗32—35粒,千粒重40—43g;其中,确保充足而适宜的有效穗数是实现高产节水的关键。而确保这一结构的群体动态指标分别为:群体起点270—300万,越冬期群体不超过计划穗数的2倍,即1200万左右,春季最大群体不超过计划穗数的2.5倍,即1500万左右。井灌区土层深厚,容水量大,水、肥条件相对旱地有优势,而大田调查表明[12]:冬小麦生育前期、中期群体偏大、营养生长过旺,这主要是调控措施运用不当及常规栽培管理习惯造成的,也是当前井灌区小麦产量徘徊的重要原因。
桓台县的实践表明,水浇地小麦不仅节水的潜力巨大,而且能够保持较高产量水平,水浇地麦田改为旱作麦田,实现节水、高产低耗、高效益是切实可行的; 2006年,桓台县小麦节水示范田已发展到300hm2左右,其中,0.339hm2示范田在特旱条件下(全生育期降水93.7mm),春灌1水,实现了9040.5kg/hm2的超高产。
参 考 文 献:
[1] 刘芳、亓新华、赵吉平等.施肥对旱作冬小麦植株水分变化与光合生理特性的影响. 作物学报. 1997,23(5):615~619.
[2] 王月福、于振文、潘庆民等.水分胁迫对耐旱性不同小麦小花分化发育和氮磷及激素含量的影响. 西北植物学报. 2000,20(1):38~43.
[3] 王法宏、李汉元、王旭清等.当前山东小麦生产中存在的主要问题及技术对策. 山东农业科学.1998,(4):4~6.
[4] 王家仁、马承新、刘延涛等.冬小麦抗旱新品种试验与关键水灌溉 干旱地区农业研究. 2002,20(3):1~7.
[5] 王家仁、王丙禄、周荣波等. 冬小麦节水高产栽培技术研究.灌溉排水. 2001,(4):43~46.
[6] 山东省农业厅编著. 山东小麦,农业出版社. 1990,212~246.
[7] 兰林旺、周殿玺 . 小麦节水高产研究, 北京农业大学出版社. 1995,42~141.
[8] 王月福、于振文、潘庆民等. 不同小麦品种经济合理肥水指标探讨.山东农业科学. 1998(4),7~10.
[9] 王和洲、张晓萍. 调亏灌溉条件下的作物水分生态生理研究进展.灌溉排水. 2001(4)73~75.
[10] 郭相平、唐绍忠. 西北水资源与水工程. 1998,9(4),35~40.
[11] 王稼仁、张罡、刘延涛等. 冬小麦调亏灌溉节水高效技术指标试验初报.水问题论坛. 2004(1),41~46.
[12] 山东农业大学、山东省农业科学院编小麦节水节肥高产栽培理论与技术,中国农业科技出版社 2001,266~273.