小麥作為全球主要糧食作物之一,其高產(chǎn)與品質的提升對保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著農(nóng)業(yè)技術的進步,環(huán)境保護要求不斷提高,高效利用氮肥,科學防治病蟲害成為提高小麥產(chǎn)量和品質的關鍵技術,可以減少農(nóng)業(yè)對環(huán)境的負面影響,優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源配置,增強小麥的市場競爭力。
一、小麥高產(chǎn)和氮肥高效利用的栽培技術
1、土地選擇
選擇適宜的耕地應基于土壤的物理化學性質,小麥種植地應具有良好的土壤結構,以保證充足的空氣和水分供應,同時便于根系擴展。黏土和砂質土壤不利于小麥生長,前者因排水不良易導致根部缺氧,后者則因保水能力差而影響水分供應,土壤 值應保持在6.0~7.5之間,以避免酸堿度對小麥生長產(chǎn)生不利影響,有助于氮肥的有效利用。應充分評估土壤中的氮、磷、鉀及微量元素含量,以制定合理的施肥計劃,測定土壤中的養(yǎng)分狀態(tài)以精確施用適量氮肥,從而提高氮肥利用效率,減少環(huán)境污染。有機質的含量是選擇耕地的重要指標之一,較高的有機質含量能改善土壤結構,增加土壤的保水保肥能力,提供植物所需的部分養(yǎng)分。避免連作,輪作制度的引入可以有效減少土傳病害的發(fā)生,提高土壤生產(chǎn)力,輪作其他作物如豆科植物等能改善土壤的物理化學性質,通過固氮作用自然提高土壤氮含量,為后續(xù)小麥種植創(chuàng)造更好的土壤環(huán)境。
2、播種時間管控
播種時間的選擇應考慮氣候條件、土壤溫度、前茬作物的收獲時間等,確保小麥在最佳的季節(jié)條件下萌發(fā),從而最大化氮肥的吸收利用。在溫帶地區(qū),播種時間應在秋季,以利用冬季低溫促進小麥的分蘗發(fā)育,增強其耐寒能力,此時播種土壤濕度相對穩(wěn)定,有助于根系的深入發(fā)展,從而提高對氮肥的吸收能力。過早或過晚播種都會導致小麥生長期與最佳氣候條件不匹配,影響作物的光合作用,從而降低產(chǎn)量和質量。對于冬小麥而言,適時播種可以有效避免霜凍對幼苗的傷害,減少因氣候異常導致病蟲害的發(fā)生,春小麥的播種時間則應在土壤完全解凍后進行,
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確保種子能在有利的溫濕度條件下迅速萌發(fā)。合理的播種時間還可以與施肥計劃相協(xié)調,優(yōu)化氮肥的施用時機,避免氮肥因過早流失而降低利用效率,并結合當?shù)剞r(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù),以科學的方法如土壤溫度測定來優(yōu)化。
3、播種密度控制
適宜的播種密度能夠提升土地利用效率,避免由于種植過密引起的資源爭奪,從而提高小麥的單產(chǎn)和整體品質。在小麥栽培過程中,播種密度的確定需要考慮品種特性、土壤肥力等,高產(chǎn)潛力的小麥品種具有較高的群體結構優(yōu)化能力,可以適當提高播種密度以實現(xiàn)產(chǎn)量的最大化。播種密度過高會導致植株間的激烈競爭,影響小麥幼苗的正常生長發(fā)育,增加倒伏和病蟲害的風險,從而降低產(chǎn)量和品質。科學的播種密度應根據(jù)土壤肥力水平進行調整,在肥力較高的土壤中,由于氮素等營養(yǎng)元素的充足,小麥的生長潛力較大,適宜采用較高的播種密度,而在肥力較低的土壤中,則應適當降低播種密度,以減少植株間的競爭,使每株植物都能獲得充足的生長空間。還需結合田間管理,合理施肥,加強病蟲害控制,以保證每株植物都能在最佳的生長條件下發(fā)育。
4、土壤改良技術
土壤改良技術能夠優(yōu)化土壤結構,提高土壤的肥力和水分保持能力,從而為小麥提供更有利的生長環(huán)境。有機質如農(nóng)家肥、堆肥的施用能夠增加土壤中的有機物含量,改善土壤的物理結構,提升其保水保肥能力,同時增加土壤微生物的多樣性,進而促進氮素等養(yǎng)分的轉化。針對土壤酸堿度的調整,靈活運用石灰或硫酸鈣等調節(jié)劑有效改善偏酸或偏堿的土壤環(huán)境,使之達到適宜小麥生長的 值范圍,促進氮肥的有效利用,并采用深翻和施用土壤調理劑等方法有效改善土壤透氣性,從而減少由于土壤板結引起的根系發(fā)育不良問題。在土壤改良技術實施中,還應考慮土壤的微量元素含量,施用鉀肥、磷肥及微量元素肥料提供植物生長必需的營養(yǎng)元素,激活土壤中的養(yǎng)分,增強小麥對這些養(yǎng)分的吸收能力。
5、施肥技術
合理施肥應基于土壤養(yǎng)分測試結果進行,以確保根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況來調整肥料的種類及用量,其中氮肥的科學施用尤為重要,氮是小麥生長必需的主要營養(yǎng)元素之一,能夠增加作物產(chǎn)量,改善品質。小麥的氮肥施用分為基肥和追肥兩個階段,基肥應在播種前施入,以提供小麥早期生長所需的營養(yǎng)基礎,追肥則根據(jù)作物的生長期和土壤氮素供應狀況在關鍵生長階段施入,如分蘗期和拔節(jié)期,有助于優(yōu)化植株營養(yǎng)狀況,提高氮肥的利用效率并促進產(chǎn)量的提高。速效與控釋氮肥的結合使用可以平衡持續(xù)的營養(yǎng)供應,減少氮素的流失。除氮肥外,磷肥和鉀肥也是小麥生長不可或缺的元素,磷肥有助于促進根系發(fā)展,提高作物抗逆性,鉀肥則能提高作物的水分利用效率,提高光合作用效率。在施肥過程中,還需注意微量元素的補充,如鋅、鐵、硼等微量元素雖然用量不大,但對小麥的生長發(fā)育及病蟲害抗性均有重要影響。同時,采用現(xiàn)代施肥設備。如滴灌結合肥料的施用,準確將肥料輸送到作物根部,提高肥料的利用率,減少肥料損失。
6、水分管理技術
科學的水分管理可優(yōu)化水資源利用率,確保作物在各生長階段得到充足的水分供應,減少水資源浪費。在小麥生產(chǎn)中,水分影響作物的生長發(fā)育,與氮肥的利用效率密切相關,適宜的土壤水分條件可以促進氮肥溶解,水分過多或過少均會影響氮素的有效利用。小麥的灌溉時機應依據(jù)作物生長周期來確定,在生長初期、拔節(jié)期和灌漿期使用滴灌或噴灌系統(tǒng)精確控制水分施加,根據(jù)土壤水分狀況自動調節(jié)水量,有效提高水資源的利用效率。采用土壤水分監(jiān)測技術如張力計或土壤濕度傳感器,可以實時監(jiān)控田間水分狀況,確保灌溉時機能精確匹配作物的實際需求,并建立作物水分需求模型預測灌溉需求,優(yōu)化灌溉計劃,減少由于非最優(yōu)灌溉時機造成的水分浪費。同時,采用保水增濕技術,使用土壤調理劑或覆蓋作物秸稈減少水分蒸發(fā),增加土壤的持水性,從而在干旱條件下保護作物免受脅迫,保留更多的養(yǎng)分供作物吸收。
7、品種選擇與種子處理技術
可以根據(jù)特定的氣候條件、土壤特性以及抗病蟲害能力選擇合適的小麥品種,進而優(yōu)化產(chǎn)量和質量,現(xiàn)代育種技術已經(jīng)開發(fā)出多種高產(chǎn)、高抗性以及對氮肥利用率高的小麥品種,通過遺傳改良獲得優(yōu)良的根系發(fā)育特性,能夠在較低的氮肥投入下維持高產(chǎn)性能,同時具備對主要病蟲害的抗性,從而降低農(nóng)藥的使用需求。種子處理技術是確保小麥種植成功的關鍵,實施種子滅菌和包衣等處理方法有效預防土傳病害,保護幼苗在最初的生長階段不受外界不良因素的影響。種子處理中常用的化學藥劑如噻唑酮和嘧啶酮能夠控制部分土傳病害,可使用生物刺激劑和微量元素處理種子,如涂覆含鋅或硼的營養(yǎng)劑,以增強幼苗的早期生長勢,提高植株對逆境的抗性能力。同時,使用具有促進生長特性的微生物制劑,在根際區(qū)形成共生關系,幫助植物有效吸收土壤中的養(yǎng)分,提升氮肥的利用率,減少化學農(nóng)藥依賴。
二、常見小麥病蟲害類型及其特點
1、銹病
銹病主要由真菌引起,具有較強的傳播能力,能夠在小麥田間迅速發(fā)展并造成嚴重的產(chǎn)量損失。條銹病主要影響小麥葉片,病斑呈黃色或橙黃色條狀,隨后形成痂皮,嚴重時可導致葉片枯死,影響光合作用的進行;葉銹病則表現(xiàn)為葉片上小而密集的橙紅色病斑,病斑通常是圓形或略為橢圓,容易與條銹病區(qū)分;稈銹病在小麥的稈和葉鞘上形成暗棕色或黑色的病斑,這些病斑會破裂釋放大量孢子,進一步傳播病害。銹病的發(fā)生與環(huán)境條件密切相關,濕潤溫暖的氣候條件是其快速發(fā)展的理想環(huán)境,春季溫暖濕潤時,銹病孢子通過風傳播極為迅速,而高濕環(huán)境則有助于孢子萌發(fā),一旦形成感染,銹病可以在短時間內廣泛擴散,在連續(xù)種植小麥的區(qū)域危害程度更為嚴重。
2、赤霉病
赤霉病又稱小麥鐮刀菌病,主要攻擊小麥穗部,導致籽粒發(fā)育不良,造成嚴重的產(chǎn)量損失,患病后在小麥成熟期穗部出現(xiàn)粉紅色或橙紅色霉菌覆蓋,穗頸部呈現(xiàn)明顯的腐爛現(xiàn)象,從而影響籽粒的充實,籽粒被感染后常呈現(xiàn)粉狀,失去光澤,嚴重時籽??扇孔冑|。環(huán)境條件對赤霉病的發(fā)展有極大影響,降雨量大、氣溫適中的春末夏初,高濕度環(huán)境有助于病原菌的孢子產(chǎn)生。赤霉病的發(fā)生也與田間管理有關,種植密度過高導致的通風不良以及土壤肥力過剩均可加劇病害的發(fā)生。小麥患赤霉病后會產(chǎn)生真菌毒素,對人和動物健康構成威脅,影響小麥的食用安全。
3、蚜蟲
蚜蟲是小型且繁殖力強的昆蟲,主要通過口器刺吸植物細胞中的汁液進行營養(yǎng)攝取,導致小麥植株生長受阻,光合作用效率下降,從而影響整個植株的生長和產(chǎn)量。蚜蟲在其刺吸過程中能夠傳播多種病毒性疾病如麥黃矮病毒,這種病毒病在小麥中極為常見,可導致葉片黃化、生長緩慢及產(chǎn)量顯著下降,蚜蟲的分泌物會在植物表面形成粘性涂層,有利于煙曲霉等真菌生長,形成黑色霉層,影響植物的光合作用。蚜蟲的繁殖速率受多種環(huán)境因素影響,溫暖濕潤的環(huán)境條件可加速其繁殖,通常在春季開始活躍,隨著氣溫的升高,其數(shù)量迅速增加。
4、螃螬
螬是小麥生長過程中的一種常見害蟲,主要取食小麥的地下部分,包括根系和莖基部。這種取食行為會導致小麥幼苗枯萎死亡,形成缺苗斷壟,嚴重影響作物的產(chǎn)量和質量。螬取食后留下的斷口通常比較整齊,這是其為害的一個顯著特征。
三、小麥病蟲害防治措施
1、生物防治技術
生物防治是利用自然生態(tài)系統(tǒng)內的生物相互作用,以達到控制或消除害蟲和病原體的目的,引入特定的微生物制劑如放線菌,有效抑制多種土傳病原真菌的生長,利用其分泌的抗生物質或酶類物質直接抑制或殺死病原體。該微生物制劑也能激活植物的防御機制,增強植物對病原的抵抗能力。害蟲的生物控制是增加天敵種群,采用捕食性昆蟲如瓢蟲和蜘蛛等,自然抑制蚜蟲等害蟲的數(shù)量,從而減少對化學農(nóng)藥的依賴,降低害蟲種群密度,防止害蟲抗藥性的發(fā)展。生物農(nóng)藥的應用也是生物防治技術,這類農(nóng)藥主要由植物源成分制成,如除蟲菊素和松脂素對非靶標生物的毒性較低,能夠在不破壞田間生態(tài)平衡的前提下有效控制害蟲的活動,直接作用于害蟲,減少其繁殖能力,降低其對作物的損害。
2、物理防治技術
物理防治旨在以物理手段減少病蟲害的發(fā)生,一般使用農(nóng)膜覆蓋、捕蟲燈等,環(huán)保性高,不留化學殘留,對非靶標生物的影響較小。農(nóng)膜覆蓋是在小麥種植區(qū)域覆蓋特定的農(nóng)膜,以物理隔離的方式阻斷病原菌與植物的接觸,減少病害的發(fā)生,適用于防治由飛沫傳播病原菌引起的病害如赤霉病等。農(nóng)膜還可以調節(jié)下方的微環(huán)境如溫濕度,抑制某些病原菌的生長。捕蟲燈的應用主要針對害蟲的物理控制,發(fā)出特定波長的光線吸引害蟲,再通過電擊或黏性物質捕捉害蟲,從而減少害蟲的種群密度,在夜間尤為有效,能夠大量減少飛行的成蟲,有效降低害蟲對作物的損害。聲波和電磁波技術的使用是近年來物理防治領域的創(chuàng)新,通過發(fā)射特定頻率的聲波或電磁波干擾害蟲的行為,使害蟲迷失方向,降低其繁殖能力,從而達到控制害蟲的自的。雖然物理防治技術具有許多優(yōu)點,但其效果受實施方式、環(huán)境條件的限制,在采用物理防治措施時,需要精確設計并結合小麥田的具體條件,確保各項技術能夠有效協(xié)同,達到最佳的病蟲害防治效果。
3、化學防治技術
目前,應用更安全、更高效且殘留較低的新型化學農(nóng)藥是小麥生產(chǎn)中的關鍵,旨在提升作用的靶向性,降低對非靶標生物的影響,從而優(yōu)化病蟲害的控制效果同時減輕環(huán)境壓力。內吸性農(nóng)藥具有被作物吸收并在植物體內部傳輸?shù)哪芰?,使其能有效控制隱匿性害蟲,提高農(nóng)藥的防治效率,降低因外部施藥過量導致的環(huán)境殘留問題。內吸性農(nóng)藥的使用能夠減少對作物表面的直接施藥需求,從而減輕風蝕、雨水沖刷帶來的農(nóng)藥流失。為減少化學農(nóng)藥的用量及其環(huán)境影響,農(nóng)藥減量施用技術如靶向施藥和定時施藥技術被廣泛推廣,靶向施藥技術依靠精準的應用方法,如局部葉面處理或特定害蟲活動區(qū)的直接噴藥,從而減少所需農(nóng)藥的總量。定時施藥依據(jù)病蟲害發(fā)展的環(huán)境條件精確控制施藥時間,充分發(fā)揮農(nóng)藥效能,提升農(nóng)藥利用效率,減少對環(huán)境的影響。
4、病蟲害綜合管理
病蟲害綜合管理優(yōu)化多種防治手段來降低對環(huán)境的負面影響,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。病蟲害綜合管理的實施始于對田間病蟲害的精確監(jiān)測,利用先進的監(jiān)測技術如遠程感測評估病蟲害發(fā)生的風險,以制定及時的管理措施。在病蟲害綜合管理框架下,生物防治、物理防治和化學防治等方法被綜合應用以達到最佳的防控效果。生物防治利用天敵或病原拮抗微生物來控制害蟲數(shù)量,釋放捕食性昆蟲或施用括抗性真菌;物理防治使用農(nóng)膜覆蓋、捕蟲燈或聲波設備來直接減少害蟲活動;化學防治側重于選擇低毒性、高效能的農(nóng)藥,優(yōu)先考慮對非靶標生物影響最小的產(chǎn)品,并運用靶向施藥技術減少用藥量。綜合病蟲害管理強調農(nóng)業(yè)實踐的優(yōu)化,如作物輪作、適當?shù)母鞣椒?,以減少病蟲害發(fā)生,提高防治效率,延長農(nóng)藥的有效性,降低害蟲的抗藥性。
綜上所述,隨著人口增長,對小麥的需求持續(xù)增長,但小麥生產(chǎn)面臨的自然和人為挑戰(zhàn)也日益加劇,存在土壤退化、氮肥利用效率低下以及病蟲害問題。傳統(tǒng)小麥栽培方式已難以滿足高效環(huán)保的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展要求,應開發(fā)集高產(chǎn)、高效與環(huán)境友好于一體的栽培技術和病蟲害防治措施,以提高小麥生產(chǎn)力,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性。
(作者單位:226400江蘇省南通外向型農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)區(qū)管理委員會(苴鎮(zhèn)街道))