摘 要 河西地區(qū)年均降水量僅100~200 mm,而年潛在蒸發(fā)量在2 000~3 000 mm,干旱少雨的氣候條件嚴重制約著區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為改善河西地區(qū)土壤水分狀況,提高農(nóng)作物抗逆性,實現(xiàn)區(qū)域農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),簡要介紹河西地區(qū)農(nóng)作物種植現(xiàn)狀,并提出選育推廣優(yōu)質(zhì)耐旱品種、科學(xué)開展整地與施肥作業(yè)、精準播種、強化水分與養(yǎng)分精準調(diào)控、加強病蟲害監(jiān)測與防控及合理開展收獲作業(yè)等抗旱栽培技術(shù)。
關(guān)鍵詞 農(nóng)作物;干旱氣候;抗旱栽培;河西地區(qū)
中圖分類號:S566.1 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.024
干旱是制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大問題之一。河西地區(qū)氣候干旱,光熱資源豐富,晝夜溫差大,無霜期短,屬典型的大陸性氣候。據(jù)統(tǒng)計,河西地區(qū)年均降水量僅100~200 mm,而年潛在蒸發(fā)量在
2 000~3 000 mm,干燥度可超過10[1]。河西地區(qū)年日照時間長(2 800~3 300 h),年太陽總輻射量很豐富(5 800~6 300 MJ·m-2),熱量資源充足。這種干旱少雨、蒸發(fā)強烈的氣候條件,導(dǎo)致土壤含水量低、鹽漬化嚴重,農(nóng)作物生長發(fā)育受到顯著影響[1]。因此,研究干旱氣候條件下河西地區(qū)農(nóng)作物抗旱栽培技術(shù)具有重要意義,對適應(yīng)氣候變化、確保區(qū)域糧食有效供給、促進農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要。
1 河西地區(qū)農(nóng)作物種植現(xiàn)狀
河西地區(qū)作為我國西北部地區(qū)的重要農(nóng)業(yè)區(qū)域,以獨特的自然條件和資源稟賦在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中扮演著重要角色。該地區(qū)地勢平坦、土壤肥沃,盡管面臨干旱少雨的挑戰(zhàn),但憑借充足的光熱資源和晝夜溫差大的特點,成為玉米、小麥等主要農(nóng)作物的關(guān)鍵產(chǎn)區(qū)。特別是河西走廊,其不僅是我國重要的商品糧基地,而且是我國經(jīng)濟作物集中產(chǎn)區(qū)。近年來,隨著農(nóng)業(yè)科技的進步,河西走廊在玉米制種方面取得顯著成就,成為全國最大的雜交玉米制種基地,為全國提供了大量的優(yōu)質(zhì)玉米種子。同時,通過引入節(jié)水技術(shù)、優(yōu)化灌溉模式,河西地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率得到大幅提升,實現(xiàn)“一年兩熟”的創(chuàng)新栽培,極大地提高了土地利用率和經(jīng)濟效益。這些措施不僅緩解了水資源緊張的問題,而且為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收開辟了新路徑。為進一步提高河西地區(qū)農(nóng)作物抗旱栽培技術(shù),保障區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性,筆者將針對農(nóng)作物抗旱栽培技術(shù)進行研究,并提出具體的合理建議以供參考和借鑒。
2 河西地區(qū)農(nóng)作物抗旱栽培技術(shù)
2.1 選育推廣優(yōu)質(zhì)耐旱品種
河西地區(qū)干旱缺水,選育和推廣耐旱優(yōu)質(zhì)品種是提高農(nóng)作物抗旱性、保障農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的關(guān)鍵舉措。在品種選擇上,重點考察品種的抗旱性、豐產(chǎn)性、品質(zhì)及區(qū)域適應(yīng)性等指標。通過多點試驗、品比試驗、生產(chǎn)試驗等,篩選出耐旱性強、增產(chǎn)潛力大、品質(zhì)優(yōu)良的品種[2]。在選育大田作物時,重點關(guān)注其根系發(fā)達程度、氣孔調(diào)節(jié)能力(氣孔導(dǎo)度保持在0.18~
0.36 mol·m-2·s-1)、保水保綠性(葉片含水量維持在78%~85%)等抗旱生理指標,同時兼顧產(chǎn)量與品質(zhì)的協(xié)同提升。在生產(chǎn)上,做好新老品種的有序更替,加快耐旱型品種的推廣應(yīng)用,并配套相應(yīng)的抗旱栽培措施,從而在干旱脅迫下實現(xiàn)增產(chǎn)增效。此外,加強對農(nóng)民品種選擇的指導(dǎo),提高抗旱品種的認知度和接受度。
2.2 科學(xué)開展整地與施肥作業(yè)
河西地區(qū)土壤多為灰褐漠土,土層較薄,有機質(zhì)含量低,保水保肥能力差。因此,科學(xué)合理地進行土壤整理與施肥是提升土壤質(zhì)量、促進農(nóng)作物生長的關(guān)鍵。
1)整地主要包括深翻、深松、平整及鎮(zhèn)壓等作業(yè)環(huán)節(jié)。通過實施深翻作業(yè)可將0~40 cm耕層土壤與40~60 cm心土層土壤充分混合,加深有效耕層厚度,從而增強土壤蓄水保肥能力;深松可打破犁底層,促進土壤水分下滲,提高蓄水能力;平整可改善地面高低不平問題,便于精量播種與灌溉;鎮(zhèn)壓可減少土壤表層水分蒸發(fā),增強土壤的毛細管連通性,加大種子與土壤的接觸面積,有利于種子萌發(fā)和出苗整齊。整地后,控制土壤電導(dǎo)率(Electrical Conductivity,EC)在0.2~0.4 dS·m-1,pH值維持在7.5~8.5,砂粒含量低于10%,土壤容重保持在1.3 g·cm-3左右,土壤水分含量超過23%[3]。2)堅持采用測土配方施肥技術(shù),氮、磷、鉀質(zhì)量配比宜為1.0∶0.5∶0.3,微量元素如硼、鋅、鐵施用量應(yīng)在2~4 kg·hm-2。重施基肥,宜選用緩釋肥,氮、磷、鉀質(zhì)量比宜為12∶18∶10,結(jié)合整地一次性深施于20~30 cm土層。利用水肥一體化灌溉技術(shù),保持灌溉水氮濃度在150~180 mg·L-1。在干旱年份,應(yīng)增施有機肥,每公頃施用量為7 500~12 500 kg,補充土壤有機質(zhì),改善土壤團粒結(jié)構(gòu),增強土壤有益微生物活性。
科學(xué)進行土壤整理與施肥可有效改善河西地區(qū)土壤理化性狀,維持養(yǎng)分平衡,為農(nóng)作物根系生長提供良好的土體結(jié)構(gòu),增強土壤抗旱保墑能力,促進肥料高效利用,從而為實現(xiàn)抗旱、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
2.3 精準播種
河西地區(qū)氣候干旱,播種期墑情差,傳統(tǒng)播種方式易造成出苗不齊、苗勢弱等問題。因此,采用精準播種作業(yè)對于抗旱抓苗非常重要。精準播種的核心是根據(jù)農(nóng)作物特性與土壤狀況,合理確定播種期、播種量、播種深度,優(yōu)化種植密度與空間布局,促進苗期一致性與群體均勻度。例如,在河西地區(qū),小麥的適宜播種期為9月下旬至10月上旬,每667 m2播種量控制在0.8~1.2 kg,播種深度控制在3~5 cm;玉米的適宜播種期一般在4月中旬至5月上旬,每667 m2用種量控制在1.5~2.5 kg,播種深度控制在4~6 cm[4]。選用氣吹式精量播種機,工作幅寬在2.5~4.2 m,株距在17~25 cm。播種機應(yīng)配備排種器,如圓盤式、氣力式或柱輪式等,確保單粒點播、等距離排種。同時,應(yīng)與深施肥相結(jié)合,施肥帶寬在12~16 cm,種肥間距在5~7 cm。采用寬幅波狀播種,播種行方向與地形坡向垂直,播種床寬度在140~180 cm,播種溝深度在30~35 cm。播后及時鎮(zhèn)壓覆土,厚度在3~5 cm,土壤緊實度控制在0.9~1.2 g·cm-3。還應(yīng)結(jié)合墑情與苗情實施蓄水保墑、化學(xué)調(diào)節(jié)等增雨抗旱措施。
精準播種作業(yè)通過優(yōu)化播種期、播種量、播種深度、播種密度及農(nóng)機具等要素,并匹配特定墑情與氣候條件,既可顯著提高種子入土率、出苗率,促進苗齊苗勻、茁壯生長,又可合理配置群體結(jié)構(gòu),減少株間競爭,為后續(xù)抗旱高產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
2.4 強化水分與養(yǎng)分精準調(diào)控
河西地區(qū)生長季干旱少雨,晝夜溫差大,蒸發(fā)強烈,農(nóng)作物易受水分脅迫。因此,抗旱栽培要基于農(nóng)作物需水特點,實施精準調(diào)控。在分蘗期,重在促弱轉(zhuǎn)壯,應(yīng)每隔12~15 d灌溉50~60 mm,使土壤相對含水量維持在65%~70%,并噴施2%~3%的尿素液促分蘗、壯苗稈;在孕穗期,應(yīng)控水控氮,使土壤相對含水量降為45%~50%,莖葉氮濃度控制在2.2~2.5 g·kg-1,待倒4~5葉返青后輕水勤灌、少量多次,灌水定額在30~35 mm;抽穗開花期是用水高峰,應(yīng)迅速提高土壤含水量(80%以上),并在開花后蕾期葉面噴施0.2~0.3 mg·L-1 6-BA防早衰;在灌漿期,應(yīng)采取“忌大水、控氮肥、促運轉(zhuǎn)”策略,使土壤相對含水量始終保持在60%以上,氮肥后移,鉀肥增施20%~30%,同時噴施玉米素、腐殖酸等緩解衰老。采用滴灌、膜下灌、壟膜溝灌等節(jié)水方式,使灌溉水利用系數(shù)在0.85以上。實施測土配方追肥,保持氮、磷、鉀質(zhì)量比為1.0∶0.4∶0.6,追施量為基肥的30%~35%。利用水肥一體化技術(shù),結(jié)合噴灌、滴灌等輸水系統(tǒng)同步施入速效氮肥,濃度控制在150~180 mg·L-1[5]。在拔節(jié)孕穗等關(guān)鍵期,使用植物生長調(diào)節(jié)劑如多效唑進行處理,提高農(nóng)作物抗逆性。
2.5 加強病蟲害監(jiān)測與防控
河西地區(qū)干旱的環(huán)境條件易誘發(fā)小麥條銹病、玉米黏蟲等病蟲害,防控難度較大。因此,需要建立多維監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),采用“預(yù)防為主,綜合防治”策略進行防治。
在農(nóng)藝防控上,小麥生產(chǎn)中采取“一蹲二查三找苗”等措施,及時拔除病株并集中燒毀;玉米生產(chǎn)采取適度晚播,避開若蟲為害盛期,并進行秸稈還田,破壞越冬蟲源的適生環(huán)境。在物理防控上,對小麥田設(shè)置隔離帶、誘蟲燈,阻斷病原體擴散途徑。在生物防控上,在玉米田大量釋放赤眼蜂等天敵,捕食玉米黏蟲卵塊與若蟲。在化學(xué)防控上,根據(jù)測報結(jié)果,參照當(dāng)?shù)刂脖2块T發(fā)布的用藥方案,科學(xué)施藥。例如,在小麥抽穗揚花期,可噴灑25%丙環(huán)唑乳油
1 500~2 000倍液,減輕病害流行;在玉米拔節(jié)期,可噴灑4.5%高效氯氟氰菊酯1 500~2 000倍液,防治二代黏蟲。利用無人機超低量噴霧、電動高架噴霧等現(xiàn)代植保機械開展作業(yè),提高農(nóng)藥利用率。
此外,構(gòu)建現(xiàn)代化監(jiān)測預(yù)警體系至關(guān)重要。采集氣象、農(nóng)作物長勢及病蟲害發(fā)生數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析構(gòu)建風(fēng)險預(yù)警模型,提前7~15 d預(yù)報病蟲害發(fā)展動態(tài)。例如,小麥條銹病在4月下旬至5月上旬易暴發(fā)流行,可重點監(jiān)測病原菌孢子產(chǎn)量、氣孢濃度等指標;玉米黏蟲則在6—7月羽化為害,可及時調(diào)查黏蟲卵塊密度、若蟲發(fā)生率等指標。一旦監(jiān)測到風(fēng)險信號,及時采取相應(yīng)的防控措施。
2.6 合理開展收獲作業(yè)
河西地區(qū)干熱風(fēng)猛,成熟農(nóng)作物易出現(xiàn)籽粒發(fā)育不良甚至空殼等問題,因而收獲環(huán)節(jié)要把握“三早一快一細”原則適時進行收獲。對于小麥,應(yīng)在籽粒水分含量在20%~25%進行收割,晚收5 d籽粒損失率在8%~12%。對于玉米,則需要改變“干熟黃籽半”收獲習(xí)慣,在籽粒含水量在28%~30%進行收獲,可使綜合破碎率降為3%~6%,籽粒損失率維持在0.8%~1.5%。若采用機械直收要及早開展作業(yè),提前做好機具檢修、田間道路整理等準備工作,開秋即收、連晴快收,日作業(yè)量控制在33.5~45.0 hm2。
此外,要嚴格執(zhí)行分品種、分區(qū)域、分時段,實現(xiàn)精準收獲。根據(jù)群體結(jié)構(gòu)、穗層分布、苗情長勢等合理確定收獲順序,做到因苗制宜。優(yōu)先選用自走式大型聯(lián)合收割機,工作幅寬在7.0~8.5 m,集成自動導(dǎo)航、作業(yè)監(jiān)測、產(chǎn)量測量等智能裝置,實現(xiàn)精量收獲。割臺高度應(yīng)緊貼穗部下端3~5 cm,避免切損顆粒并減少茬損。喂入量穩(wěn)定在8~12 kg·s-1,脫粒滾筒轉(zhuǎn)速保持在700~900 r·min-1,風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為900~1 100 r·min-1。精確設(shè)定參數(shù)可有效降低籽粒破碎率、夾帶損失能,大幅提升籽粒完整度和清潔度。同時,應(yīng)配套糧食烘干設(shè)施,籽粒水分含量下降到安全水平再行入倉。通過智能干燥系統(tǒng)調(diào)節(jié),熱風(fēng)溫度控制在35~45 ℃,風(fēng)機頻率維持在40~50 Hz,使水分含量以每小時0.5%~1.0%的速率均勻下降,既能高效降水防霉,又能保證糧食品質(zhì)不受損。
3 結(jié)語
筆者系統(tǒng)研究并提出了河西地區(qū)在干旱條件下農(nóng)作物抗旱栽培的一系列技術(shù)方案,包括選育推廣耐旱品種、科學(xué)開展整地與施肥作業(yè)、精量播種、強化水分與養(yǎng)分精準調(diào)控及加強病蟲害監(jiān)測與防控等方面。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅可提升農(nóng)作物的抗逆性和產(chǎn)量品質(zhì),而且可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化提供有效的實踐路徑。未來工作中,技術(shù)人員將進一步深化抗旱栽培技術(shù)創(chuàng)新,加強技術(shù)集成示范推廣,構(gòu)建更加完善的干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),促進實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效節(jié)水與綠色可持續(xù)發(fā)展。同時,將探索利用現(xiàn)代信息技術(shù)增強農(nóng)田管理和災(zāi)害預(yù)警能力的路徑,推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程。
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(責(zé)任編輯:張春雨)