河北冬小麦、夏玉米一年两作微喷水肥一体化技术规程

摘要:针对河北省冬小麦夏玉米前后茬的种植特点,结合水肥一体化的技术要求,从微喷系统工程模式、水肥管理技术模式、农艺栽培管理模式方面,制定了适合河北省冬小麦夏玉米一年两作微喷水肥一体化技术规程

关键词:夏玉米冬小麦;微喷;水肥一体化;技术规程

1    适用范围。

本规程规定了冬小麦夏玉米微喷水肥一体化栽培技术的工程模式、水肥一体化技术模式、农艺栽培管理模式等。

本规程适用于一年两作区微喷冬小麦夏玉米水肥一体化生产应用。

2    微灌系统工程模式。

2.1    微喷系统主要设备及要求。

2.1.1    微喷系统设备构成。

水源工程、首部系统(水泵、控制阀、施肥器、过滤装置等)、输水管道系统和灌水器[1]。

2.1.2    微喷灌系统要求。

2.1.2.1    水源工程要求。

主要水源为井水、河流水,水源水质应符合GB 5084 — 2005[2]和GB/T 50085 — 2007[3]的规定,必要时,应对水源水质进行检测。

2.1.2.2    首部系统要求。

首部系统:具有为整个灌溉系统提供加压、施肥、过滤、量测、安全保护等功能[1,4]。

水泵:需保证整个微灌系统的正常工作,首部正常工作压力0.08 ~ 0.12 MPa,水泵型号的选择要满足设计流量、扬程的要求。

流量:根据灌溉地水源供水情况酌情而定。

水泵扬程计算:

H = H地形高差 + H动水位 + hf + hj + H微喷带(1)。

式中,H — 水泵扬程(m); H地形高差 — 典型地面点和首部的地面高差(m);H动水位 — 动水位(m);H微喷带 — 一个控制单元的微喷带水头损失8 ~ 10 m(m);hj — 管道局部(首部、弯头、出水口等)水头损失(m);hf — 管道沿程水头损失(m)(hf = fLQm/Db:f — 管材摩阻系数;L — 管长;Q — 管道水流流量;D — 管道内径;m — 流量指数;b — 管径指数)。

控制阀:主要功能是保障整个微喷灌溉系统正常工作,由蝶阀、逆止阀等构成。要求控制阀规格参数与水泵、管道的技术参数相匹配。

施肥器:是整个灌溉系统肥料的来源,且必须做防腐、防锈处理,主要由文丘里施肥器或施肥泵注肥装置构成。当流速能够满足文丘里施肥装置正常工作时,宜采用文丘里施肥装置;当流速偏低时采用施肥泵注肥装置将肥液注入输水管道

过滤装置:过滤水中的沙、石、昆虫、树叶等杂质,保障灌水器不堵塞,主要由离心过滤器和网式过滤器或碟片过滤器组成。根据水质情况过滤器可以单独使用,也可以多种过滤器组合在一起使用。过滤器规格参数应与水泵、管道的技术参数相匹配。

另外,首部系统还应设置有进排气阀、流量计、压力表,可为系统正常工作提供必要的保证。

2.1.2.3    输水管道系统要求。

构成:输水主管道、出水口、地面支管道

技术要求:输水主管道部分采用PVC管材、管件,管材承压标准0.63 MPa。PVC管材应符合GB T10002.1 — 2006给水用硬聚氯乙烯PVC — U管材标准[5],PVC管件符合GB/T10002.2 — 2003标准[6]。

管径计算公式:

D = 13Q1/2(2)。

式中:D为PVC管道内径(mm);Q为管道水流流量(m3/h)。

出水口采用微喷双向双阀出水口,PVC材质出水口阀门应符合GB/T10002.3 — 2011标准[7],灰铸铁出水口阀门应符合GB/T 12226 — 2005标准[8]。

地面支管道采用PE软管或涂塑软管,支管道承压  0.3 MPa。

2.1.2.4    灌水器。

采用N65 —  40斜5孔微喷带[9],规格:折径65 mm,直径40 mm,孔径0.5 mm,孔距25 mm,微喷带充水时,5个喷孔布局呈斜弧型。使用后不变形,每卷微喷带应有耐久的注册商标标志,每单位包装应有产品合格证、产品数量、生产日期、检验标等。灌水器通过PVC四通阀门或PE鸭嘴开关与支管连接。

2.2    微喷系统田间布置及技术要求。

2.2.1    单位井控制灌溉面积计算。

F0 = Qt3T2(1 — 1)/m2(3)。

式中:F0 — 单井控制灌溉面积(667 m2);Q — 单井出水量(m3/h);t3 — 灌溉期间开机时间(h/d);T2 — 每次轮灌期的天数,(d); — 灌溉水利用系数0.85;1 — 干扰抽水的水量削减系数0.15;m2 — 每次综合平均灌水定额(m3/667 m2)。

2.2.2    主输水管道布置。

管道埋入地下,埋深90 cm,每隔100 ~ 140 m设置1个出水口。PVC主管道按照CECS17:2000埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程[10]施工。

2.2.3    微喷带田间布置。

以地边为起点向内0.9 m,铺设第1条微喷带微喷带铺设长度50 ~ 70 m,微喷带的方向与作物种植行向相同,每隔1.8 ~ 2.4 m布置1条微喷带(沙土地选择1.8 m,粘土地选择2.4 m);微喷带的铺设采用播种铺带一体机[11—12]。

2.2.4    技术要求参数。

微喷带喷口向上,尽可能平整顺直,不打弯,铺设完微喷带后,将微喷带尾部封堵。

灌溉水利用系数: 90%;喷灌强度:I = 20 ~ 30 mm/h;灌溉均匀系数:Cu 80%;喷灌雾化指标:Wh = 3 000 ~ 4 000;灌水周期:T = 5 d。

3    水溶性肥料质量要求。

肥料溶解度  99.7%。

4    微喷水肥一体化技术管理模式。

4.1    冬小麦微喷水肥一体化技术管理模式。

冬小麦田间微喷水肥分4 ~ 5次实施。春后肥水管理关键时期分别为返青期、拔节期、孕穗期、扬花期、灌浆期。各时期水、肥用量:(1)壤土和粘质土壤。冬小麦追肥量30 kg/667 m2,灌溉量90 m3/667 m2。其中,拔节期灌溉量25 m3/667 m2,水溶性肥料12 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 33 ∶ 7 ∶ 10);孕穗期:灌溉量25 m3/667 m2,水溶性肥料8 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 33 ∶ 7 ∶ 10);扬花期:灌溉量20 m3/667 m2,水溶性肥料7 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 30 ∶ 12 ∶ 10);灌浆期:灌溉量20 m3/667 m2,水溶性肥料3 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 30 ∶ 12 ∶ 10)。(2)沙土和沙壤土。冬小麦追肥量33 kg/667 m2,灌溉量100 m3/667 m2。其中,返青期:灌溉量20 m3/667 m2,水溶性肥料5 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 33 ∶ 7 ∶ 10);拔节期灌溉量20 m3/667 m2,水溶性肥料10 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 33 ∶ 7 ∶ 10);孕穗期:灌溉量20 m3/667 m2,水溶性肥料8 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 30 ∶ 12 ∶ 10);扬花期:灌溉量20 m3/667 m2,水溶性肥料7 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 30 ∶ 12 ∶ 10);灌浆期:灌溉量20 m3/667 m2,水溶性肥料3 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 30 ∶ 12 ∶ 10)。

4.2    夏玉米水肥一体化技术管理模式。

夏玉米微喷水肥分4 ~ 5次实施。肥水管理关键时期分别为出苗期、拔节期、大喇叭口期、抽雄期、灌浆期。各时期水、肥用量:追肥量55 kg/667 m2,灌溉量则是配合不同时期的施肥操作进行。拔节期灌溉量10 ~ 20 m3/667 m2,水溶性肥料5 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 33 ∶ 6 ∶ 11);大喇叭口期:灌溉量10 ~ 30 m3/667 m2,水溶性肥料20 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 33 ∶ 6 ∶ 11);抽雄期:灌溉量10 ~ 20 m3/667 m2,水溶性肥料15 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 27 ∶ 12 ∶ 14);灌浆期:灌溉量10 ~ 20 m3/667 m2,水溶性肥料15 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 27 ∶ 12 ∶ 14)。在大喇叭口期、抽雄期、灌浆期如遇降雨,可视降雨量多少,减少灌溉次数,施入肥料即可。

5    农艺栽培管理模式。

5.1    适宜环境条件。

要求0 ~ 20 cm土壤耕层有机质  8.0 g/kg,全氮  1.0 g/kg,碱解氮  70 mg/kg,速效磷  8 mg/kg,速效钾  80 mg/kg;有灌溉条件的冬小麦夏玉米一年两作区。

5.2    品种组合。

选用通过审定且适宜当地种植推广的品种[13]。冬小麦选用丰产、稳产和抗逆性兼顾的中熟品种,夏玉米选用耐密性好、抗逆性好、增产潜力大、适应性广的中熟品种。

5.3    小麦栽培技术模式。

5.3.1    小麦主要生育期指标。

(1)冬前壮苗指标。越冬期小麦主茎叶片5 ~ 6片,单株茎数(分蘖)3 ~ 4个,单株次生根3 ~ 6条,冬前生长不过旺,不瘦弱,越冬安全无冻害;(2)群体动态指标:基本苗20万 ~ 25万株/667 m2,越冬期80万 ~ 90万株/667 m2,拔节期90万 ~ 110万株/667 m2,抽穗期45万 ~ 55万株/667 m2,灌浆期45万 ~ 55万株/667 m2;(3)产量结构指标:穗数为45万 ~ 55万穗/667 m2,穗粒数30 ~ 34粒,千粒重36 ~ 40 g。

5.3.2    播前准备。

(1)底肥施用。玉米秸秆全部还田,底肥施复混肥10 kg/667 m2(N ∶ P2O5 ∶ K2O = 15 ∶ 15 ∶ 15),肥料施用按NY/T 496 — 2010的规定[14]。根据地力基础和肥源情况,可增施有机肥2 ~ 3 m3/667 m2。(2)整理土地。在旋耕土地前,采用微喷方式灌水或先整地播种铺带后灌水,灌水量为20 m3/667 m2。在施足基肥的前提下用旋耕机旋耕2遍,耕深18 cm。(3)种子质量。种子质量应符合GB 4404.1 — 2008的规定[15]。(4)种子处理。种子包衣标准按照GB 15671 — 2009规定执行[16]。

5.3.3    播种

(1)播种期。10月2 ~ 10日为适宜播种期,最迟不晚于10月20日。(2)播种方式。采用播种铺带一体机,播种和铺带同步进行,微喷带浅埋1 ~ 2 cm。(3)播种量。10月2 ~ 10日播种的播量为10 ~ 12 kg/667 m2,10月10日以后播种的,每推迟1 d 增加播量0.5 kg/667 m2。(4)播种质量。采用15 cm等行距种植,播种深度为3 ~ 5 cm,要求播量精确、下种均匀、覆土严密,镇压效果达到上虚下实,保障种子与土壤充分接触。

5.3.4    冬前管理。

(1)查苗补苗。垄内10 ~ 15 cm无苗时及时补种,补种时进行浸种催芽。如果在分蘖期出现缺苗断垄,要就地疏苗移栽补齐,无论补种或补栽都应带足水肥。(2)冬前病虫草害防治。用50%辛硫磷或20%甲基异硫磷乳剂按种子量的0.2%拌种,防治蝼蛄、蛴螬、金针虫等地下害虫。小麦出苗后,1 m2有土蝗或蟋蟀5头或灰飞虱10头以上时,用25%的快杀灵1 000倍液喷雾防治;麦田阔叶杂草可用杜邦亿力5 g/667 m2、麦星10 g/667 m2兑水25 kg均匀喷雾防治;对雀麦等禾本科杂草可用3%的世玛30 ~ 35 mL/667 m2兑水25 kg喷雾防治[17]。(3)冬前浇水。个别因土壤缺墒不能保证小麦安全越冬的,可利用微喷方式适当浇冻水。浇冻水在日平均气温稳定下降到3 ℃时浇完,一般由北向南的时间在11月下旬到12月上旬。浇水量为20 ~ 30 m3/667 m2。(4)禁止在麦田啃青放牧,以防踩踏,损坏微喷带

5.3.5    春季管理。

(1)锄划增温。冬小麦返青期前后及时划锄,增温保墒。(2)喷施化控剂。对于旺长麦田,推迟浇水至拔节后,或在小麦拔节期前后喷施壮丰安等化控药剂,防止生育后期倒伏。(3)春季病虫草害采用无人机喷洒药物防治。返青期至拔节期防治麦田杂草、纹枯病、根腐病,兼治白粉病、 锈病[17];孕穗期至抽穗扬花期,防治吸浆虫、麦蚜、麦蜘蛛,兼治白粉病、锈病、赤霉病等;灌浆期防治穗蚜、白粉病、锈病。防治方法参照GB/T 8321.1 — 2000、GB/T 8321.2 — 2000、GB/T 8321.3 — 2000、GB/T 8321.4 — 2006、GB/T 8321.5 — 2006执行[17]。

5.3.6    收获。

(1)收获时期。收割机收获在小麦完熟期进行。(2)收割质量。联合收割机收获综合损失率不得超过3%,破碎粒率不超过1%,清洁率大于95%,割茬高度15 ~ 18 cm。(3)田间地面管道管理。收割机收割时,微喷带不用收回,有地面支管道的,可暂时将支管道挪开。

5.4    玉米栽培技术模式。

5.4.1    基础条件。

(1)气候条件。全生育期有效积温  2 300 ℃,日照时数  700 h,降雨量在350 mm以上。(2)产量结构。产量700 ~ 750 kg/667 m2,穗数4 500 ~ 5 000穗/667 m2,穗粒数450 ~ 500粒,千粒重311 ~ 333 g。

5.4.2    播前准备。

(1)种子质量。种子质量应符合GB 4404.1 — 2008的规定[15]。(2)种子处理。种子包衣标准按照GB 15671 — 2009规定执行[16]。

5.4.3    播种

(1)播种期。小麦收获后及时抢播,播种期不晚于6月18日。(2)播种方式。采用机械免耕播种,玉米播种田间微喷带不用收起,播前调整间距以适应微喷带播种机作业速度不得高于4 km/h,确保播种质量,防止漏播。(3)播种深度。播种深度3 ~ 5 cm,播种均匀一致,覆土上虚下实。(4)播种行距。微喷带铺设间距1.5 m时,玉米播种行距为45 cm、45 cm、60 cm;微喷带铺设间距1.8 m时,玉米播种行距为60 cm等行距,或50(55)cm、50(55)cm、80(70)cm。(5)适当密植。紧凑型小麦品种确保收获穗数不少于5 000穗/667 m2(播种密度5 300 ~ 5 500株/667 m2),半紧凑型小麦品种确保收获穗数不少于4 500穗/667 m2(播种密度4 800 ~ 5 000株/667 m2)。(6)灌水管理。播种期适宜的田间持水量为65% ~ 75%,玉米播种完毕后,土壤田间持水量低于60%,应在24 h内将微喷带与支管道相连接,并浇蒙头水,确保一次出全苗。(7)底肥或种肥。利用播种施肥一体机免耕播种,随播种施入尿素10 kg/667 m2,种肥间距7 ~ 10 cm。

5.4.4    苗期管理(出苗 — 拔节)。

(1)间苗、定苗。采取精量播种方式的可以不用间苗;采取粗放播种方式的可在2片叶展开期间苗,3 ~ 4片叶展开期定苗。定苗时要留壮苗、匀苗、齐苗,去病苗、弱苗、小苗。缺苗时可就近留双株。(2)虫害防治。采用无人机喷洒防治药物。苗期害虫主要是地老虎、蛴螬等,出苗后可用2.5%溴氰菊酯800 ~ 1 000倍液,于傍晚时喷洒苗行地面或配成0.05%的毒砂撒于行间两侧防治;对蚜虫、蓟马、灰飞虱、耕葵粉蚧等害虫可用40%乐果乳液1 000 ~ 1 500倍液喷洒苗心或用5%吡虫啉乳油2 000 ~ 3 000倍液喷雾防治[17]。(3)化学除草。在玉米长至3 ~ 4片展叶时用4%的烟嘧磺隆悬浮剂1 050 mL/hm2(70 mL/667 m2)或23%的烟嘧磺隆特丁津悬浮剂1 500 mL/hm2兑水375 ~ 450 kg/hm2(25 ~ 30 kg/667 m2)喷雾防除田间杂草。菊酯类杀虫剂和除草剂可混合喷施[17]。(4)水分管理。适宜的田间持水量应为60% ~ 75%。

5.4.5    穗期管理(拔节至抽雄)。

(1)防治虫害。对于粘虫、棉铃虫等螟虫以及叶甲可用20%氰戊菊酯乳油或50%辛硫磷1 500 ~ 2 000倍液进行喷雾;玉米螟可用2.5%的辛硫磷颗粒剂撒于心叶,每株用量1 ~ 3 g或用2.5%的溴氰菊酯1 000倍液喷洒雄穗进行防治[12]。(2)防治病害。在发病前或发病初期,及时用20%粉锈宁乳油3 000倍液、50%多菌灵可湿性粉剂500 ~ 800倍液或25%敌力脱乳油1 500倍液喷洒防治,每隔7 ~ 10 d喷1次,喷2 ~ 3次,重点喷洒中下部叶片和叶鞘[12]。(3)水分管理。适宜的田间持水量为65% ~ 75%,当田间持水量降到60%以下时应及时喷灌。

5.4.6    花粒期管理(抽雄至成熟)。

(1)防治病害。花粒期主要防治茎腐病[17],用农克菌或25%叶枯灵(川化018)喷雾有预防效果,当发病后马上喷洒农克菌或农用硫酸链霉素加25%叶枯灵,隔7 ~ 10 d喷1次,连续喷2 ~ 3次,防效较好。(2)防治虫害。花粒期主要防治玉米螟、黏虫、棉铃虫等[17]。玉米螟防治可用2.5%的辛硫磷颗粒剂撒于心叶,每株用量1 ~ 3 g或用2.5%的溴氰菊酯1 000倍液喷洒雄穗;对于粘虫、棉铃虫等可用20%氰戊菊酯乳油或50%辛硫磷1 500 ~ 2 000倍液进行喷雾防治。(3)水分管理。适宜的田间持水量应为67% ~ 75%,当田间持水量降到60%以下时应及时喷灌。

5.4.7    收获。

子粒乳线消失时进行收获,一般在9月下旬至10月初收获。

参考文献[1]GB/T 50363 — 2006,节水灌溉工程技术规范[S].

[2]GB 5084 — 2005,农田灌溉水质标准[S].

[3]GB/T 50085 — 2007,喷灌工程技术规范[S].

[4]SL 236 — 1999,喷灌与微灌工程技术管理规程[S].

[5]GB T10002.1 — 2006,给水用硬聚氯乙烯PVC — U管材[S].

[6]GB T10002.2 — 2003,给水用硬聚氯乙烯PVC — U管件[S].

[7]GB/T10002.3 — 2011,给水用硬聚氯乙烯PVC — U阀门[S].

[8]GB/T 12226 — 2005,通用阀门 灰铸铁件技术条件[S].

[9]NY/T 1361 — 2007,农业灌溉设备微喷带[S].

[10]CECS17:2000,埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程[S].

[11]GB 10395.8,农林拖拉机和机械 安全技术要求[S].

[12]GB 10395.18,农林机械安全[S].

[13]GB/T 3543.1 — 3543.7—1995,农作物种子检验规程[S].

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