摘要:本文綜合分析了小麥在不同生育階段的需肥特性及相應的施肥技術。研究表明,小麥對氮、磷、鉀等營養元素的需求在不同生長期存在明顯差異,合理把握這些特性對提高施肥效率至關重要。文章從小麥生長發育規律出發,系統闡述了從出苗期到灌漿期各階段的需肥特點,針對性地提出了基肥、苗期肥、拔節肥和穗肥等施用技術與方案。同時,結合現代農業發展趨勢,探討了測土配方施肥、水肥一體化、緩控釋肥料應用等先進施肥技術在小麥生產中的實施路徑與效果。研究結果對指導小麥生產中的科學施肥、提高肥料利用率、降低環境風險和實現綠色高質高效發展具有重要的理論和實踐意義。
關鍵詞:小麥;需肥特性;施肥技術
糧食安全是國家安全的重要基礎,而小麥作為我國第二大糧食作物,其穩產高產對保障國家糧食安全具有舉足輕重的作用。近年來,隨著我國實施鄉村振興戰略和農業綠色發展行動,小麥生產正朝著優質、高效、生態、安全的方向轉型升級。然而,長期以來,我國小麥生產中存在施肥不合理、肥料利用率低、面源污染嚴重等問題,嚴重制約了小麥生產的可持續發展。因此,深入研究小麥需肥特性,優化施肥技術,提高肥料利用率,減少環境負擔,對推動我國小麥生產走上集約、高效、可持續發展道路具有重大現實意義和長遠戰略價值。
1 小麥生育期需肥特性分析
1.1 出苗至分蘗期
小麥出苗至分蘗期營養生長處于初始階段,此時植株根系尚未充分發育,吸收能力相對有限,但卻為后期高產奠定基礎[1]。研究表明,該階段小麥主要需求充足的磷素以促進根系生長,合理的磷元素供應能夠刺激根系分化,增加根毛數量與活力,提升對土壤養分的獲取能力。同時,適量鉀素在此階段亦顯示出促進分蘗、增強抗寒性的積極效應。值得注意的是,出苗至分蘗期氮素需求量雖不高,約占全生育期總吸氮量的12%~15%,但基礎氮肥供應不足會導致分蘗減少,影響群體結構形成;過量供應則易引起徒長,降低抗逆能力。此階段需重視氮、磷、鉀配比,宜采用氮、磷、鉀比例為1∶1.2∶0.8的配方,肥料應施入5~10 cm土層,確保幼苗能夠便捷吸收。
1.2 越冬期
越冬期作為小麥生育周期中獨特的階段,其需肥特性與植株生理代謝呈現出顯著關聯性。隨著氣溫降低,小麥代謝活動逐漸減緩,養分吸收率明顯下降,但體內碳水化合物向根莖、根系轉移積累的過程卻不容忽視。實驗證明,越冬前適量補充磷鉀肥能夠顯著提高植株體內可溶性糖以及脯氨酸含量,增強細胞抗凍能力。磷元素促進根系發育,提升對深層土壤水分的吸收能力;鉀元素則通過調節細胞滲透壓,降低冰點,增強原生質抵抗凍害的能力。越冬期間,氮素供應須格外謹慎,過量施氮會導致植株徒長,降低耐寒性;南方地區可結合冬前鎮壓,追施適量鉀肥與鎂肥,提升植株抗倒伏與耐濕能力。
1.3 返青至拔節期
植株在經歷越冬緩慢生長后,隨著氣溫回升,地上部迅速恢復生長,基因表達調控網絡激活一系列代謝通路,促使細胞分裂與分化速率加快。充足而均衡的養分供應直接影響穗分化質量與小穗數量確定,進而決定最終產量構成。氮素不僅促進葉片生長,增加光合面積,更通過影響花原基分化過程調控小穗數
目[2]。磷素在能量轉換與信號傳導中發揮核心作用,適量磷肥能夠提高光合效率,促進莖稈增粗增強,改善穗分化質量。野外定位試驗證明,該階段鉀素供應充足的田塊,小麥葉綠素含量普遍高于缺鉀田塊10%~15%,光合速率提升顯著。實踐中,應根據返青期苗情靈活調整施肥量,弱苗田可適當增加氮肥用量,強苗田則需控氮增鉀,同時,建議選擇晴天中午后施肥,提高養分吸收利用效率。
1.4 抽穗至灌漿期
抽穗至灌漿期構成小麥產量形成的決定性階段,此時植株對養分的需求呈現出“總量大、需求急、品種差異顯著”的特點。研究證實,該階段小麥對養分元素的吸收達到第二個高峰,約占全生育期吸氮量的30%~35%,吸鉀量的40%~45%。灌漿期間,光合產物向籽??焖龠\轉,氮素在蛋白質合成中扮演關鍵角色,直接影響籽粒容重與品質指標。值得注意的是,抽穗后追施氮肥須把握適宜時機,研究表明,抽穗后7~10 d施用效果最佳,此時能夠有效提高籽粒蛋白質含量而不影響產量構成。鉀元素通過激活碳水化合物代謝相關酶系,促進光合產物向籽粒運轉,提高灌漿速率與粒重。磷元素則參與能量轉化與核酸合成,影響胚乳細胞分裂與淀粉合成效率。
1.5 不同土壤條件下小麥需肥差異
土壤作為植物生長的基礎載體,其理化性質直接影響小麥需肥特性與施肥策略。黑土區有機質含量豐富,養分保持能力強,小麥對磷素反應尤為敏感,增施磷肥效果顯著;然而,由于黑土固鉀能力較強,鉀素有效性受限,需適當提高鉀肥用量[3]。黃淮海平原石灰性土壤普遍存在,pH偏高導致磷素易被固定,宜采用深施或條施方式提高磷肥利用率;同時該區域地下水位高,硝態氮淋失風險大,建議分次施氮并搭配硝化抑制劑使用。西北旱作區特殊的干旱氣候背景下,水分作為小麥生長的主要限制因子,施肥管理應遵循“以水定肥”原則,干旱年份控制氮肥用量,增加磷鉀比例,提高抗旱能力;水分條件較好時可適當增加氮肥投入。
2 小麥科學施肥技術與方法
2.1 測土配方施肥技術
測土配方施肥作為小麥精準營養管理的基礎技術,其科學實施需循序漸進,系統開展。農技人員首先采集耕層土壤樣品,每2~3.33 hm2設一個采樣點,按“Z”字形或“S”形路線采集子樣混合為總樣。采樣時間宜選擇在小麥收獲后或播種前,確保充分反映土壤養分本底狀況。樣品采集后需風干、碾磨、篩選,進行常規養分指標測定,包括有機質、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀、pH等關鍵參數。土壤檢測數據獲取后,依據小麥產量水平與品種特性建立施肥模型,計算公式為:推薦施肥量=目標產量養分需求量-土壤供應量-有機肥供應量-秸稈還田供應量-灌溉水供應量±土壤固定釋放量。實踐表明,不同產量水平小麥的養分需求量存在明顯差異,需根據目標產量確定合理施肥量。
2.2 基肥施用技術與注意事項
小麥基肥施用作為全生育期養分供應的奠基環節,其科學管理直接影響苗情建立與產量形成?;适┯脩x擇在播種前完成,時間過早導致養分固定損失,過晚則影響種床準備?;视昧吭诳偸┓柿恐姓贾匾壤?,氮肥宜施用總量的一半以上,磷肥則需大部分施作基肥,鉀肥約占總量的2/3。
深施與條施技術在基肥應用中效果顯著,研究證明,將基肥施入適當土層,較表層施肥提高利用率顯著。機械化條施將肥料集中布設于種子下方處,形成“肥土種”三層分布結構,避免肥害同時提高肥效。南方稻茬麥區推行寬溝深施基肥技術,每畝減少施肥量同時增產明顯。
2.3 分期追肥技術與方案
小麥分期追肥技術需根據關鍵生育期養分需求節律精準實施,形成全程營養調控體系。返青肥作為小麥春季管理首要環節,實施時間應選擇在日平均氣溫穩定回升后、拔節前進行。肥料以速效氮肥為主,結合鎮壓、查苗、劃鋤等田間作業一并完成。施肥前應嚴格分類苗情,壯苗田減量控氮,增施鉀肥;弱苗田適當增加氮肥用量,并添加磷酸二氫鉀溶液葉面噴施,促進根系恢復生長[4]。華北冬麥區返青期常出現“倒春寒”,追肥宜在降溫前完成;西南麥區多連陰雨天氣,應選擇短期晴好天氣窗口期施肥。拔節肥施用時間精準把握在主莖第一節間明顯伸長時,此階段養分供應關系到穗分化質量與穗粒數確定。追肥方式以條帶深施為佳,肥料需適當覆土,防止表層揮發損失;機械化生產條件下,采用“三溝施肥法”,即在小麥行間開溝,將氮鉀肥混合后施入,提高肥效顯著。拔節肥與藥劑防控可結合進行,肥料中添加赤霉酸抑制劑,控制植株徒長,增強抗倒伏能力。
2.4 葉面噴施技術
葉面噴施技術作為小麥營養補充的精細化手段,其實施需考量葉片吸收生理特性與環境因素影響。噴施最佳時段選擇在上午或下午進行,此時,光合作用活躍,氣孔開放度高,有利于養分吸收;氣溫宜保持適宜范圍,風力不宜過大。噴施設備選用扇形噴頭或離心霧化噴頭,既能保證均勻覆蓋又減少養分流失。
中微量元素葉面噴施在小麥生產中效果顯著,應根據缺素癥狀與關鍵時期科學實施。鋅元素在小花分化期與灌漿初期噴施效果最佳;錳元素在抽穗期噴施顯著提高光合效率;硼元素在開花期噴施提高受精率。實驗表明,將中微量元素與氨基酸配合噴施,形成\"螯合態\"營養液,養分吸收利用率提高明顯,灌漿期噴施提高千粒重。
3 現代施肥新技術在小麥生產中的應用
3.1 水肥一體化技術及其效益分析
水肥一體化技術在小麥生產中的實施始于灌溉系統選擇與設計。滴灌系統適用于精細化管理的高產田塊,毛管帶間距設置為40~60 cm,埋深8~10 cm,水壓維持在0.8~1.2 kg;微噴系統則適合大面積種植,噴頭高度調整為表面上20 cm,覆蓋半徑3~5 m。系統安裝完成后,在首部樞紐處配置肥料注入裝置,包括文丘里施肥器或比例泵,前者成本低適合小農戶,后者精準度高適合規?;a。
施肥溶液配制環節尤為關鍵,施肥罐中肥料母液濃度應控制在稀釋倍數內,避免管道堵塞。母液配制順序為:先溶解鉀肥、后溶解氮肥、最后加入磷肥,預防發生化學沉淀。酸性肥料與堿性肥料應分罐配制,待主管道稀釋后混合,防止發生拮抗反應。灌溉前需清洗系統,確保管道暢通;灌溉結束前切斷肥源,用清水沖洗管道10~15 min,延長系統使用壽命。
3.2 緩控釋肥的應用與效果
緩控釋肥在小麥生產中的應用需考量肥料性質與田間管理措施。首先,品種選擇須根據小麥生育期長短確定:華北春小麥宜選擇釋放期60~90 d的產品;南方冬小麥適合使用100~120 d釋放期肥料。肥料包膜層材質影響養分釋放特性,聚乙烯包膜對溫度敏感,適合早春土壤升溫較慢的北方地區;聚硫包膜對水分反應敏感,適合濕潤多雨的南方麥區[5]。
緩控釋肥與常規肥料搭配使用效果最優,基肥中緩控釋尿素占總氮量的70%,速效銨態氮占30%,形成\"速效+長效\"互補供應體系。南方多雨區配方推薦:尿素包膜顆粒65%+普通尿素20%+有機質肥料15%,滿足小麥全生育期養分需求;北方干旱區配方優選:硫包膜尿素70%+普通尿素15%+硫酸銨15%,減少氮素揮發損失。
3.3 生物肥料在小麥生產中的應用前景
生物肥料在小麥生產中的科學應用始于菌種優選與活化處理。固氮菌劑應用時,選擇根莖固氮菌(如苜蓿根瘤菌)處理種子。處理方法:將菌劑按1∶100的比例稀釋,拌種后陰涼處晾干,注意避免陽光直射導致菌體死亡。磷溶菌制劑則采用溝施法,在播種溝側方開設小溝,深3~5 cm,施入菌劑后覆土,以維持土壤濕度利于菌體繁殖。復合微生物肥料集成固氮、解磷、解鉀菌種,施用方式靈活多樣,可作基肥混入土壤,也可追肥時沖施。土壤條件改善是生物肥料發揮功效的前提,施用前測定土壤pH,酸性土壤(pHlt;6.5)宜先施用石灰質材料調節酸堿度;堿性土壤(pHgt;7.5)應施用生物有機肥中和。土壤有機質含量低于1%的田塊,需先增施腐熟有機質,為微生物提供碳源。改良土壤通氣性也十分必要,采用深松作業破除犁底層,增加土壤氧氣含量,促進好氧微生物活性。
3.4 精準施肥技術與裝備
精準施肥技術在小麥田間實施的第一步為數字化農田建設,整合地理信息系統與衛星定位技術,建立農田電子地圖,劃分管理單元。土壤采樣設備采用GPS定位自動取樣器,按照1 666.67 m2一個樣點的密度進行網格化采樣,形成高精度土壤養分分布圖譜。實時監測設備包括土壤電導率傳感器與近紅外光譜分析儀,前者安裝于旋耕機底部,監測土壤鹽分與質地變化;后者加裝于無人機,掃描作物冠層反射光譜,解析植株葉綠素含量與氮素營養狀況。
物聯網技術在精準施肥中的應用日益廣泛,田間部署土壤濕度傳感器、溫度傳感器與養分監測探針,形成農田監測網絡。數據通過無線傳輸模塊上傳云平臺,經專家系統分析后生成施肥建議,推送至農機手終端設備。智能決策系統結合歷史數據、生長模型與氣象預報,預測小麥生長趨勢與養分需求動態,提前規劃施肥措施。無人機搭載高光譜成像裝置,識別小麥群體生長差異,建立氮素營養診斷指標,為變量施肥提供科學依據。
4 結語
通過對小麥種植過程中需肥特性及施肥技術的系統分析,可以明確得出科學施肥是實現小麥高產穩產的關鍵環節。針對小麥不同生育階段的需肥規律,采取相應的施肥策略和技術,能夠顯著提高肥料利用效率,減少資源浪費和環境污染。同時,應加強科研與推廣的緊密銜接,促進先進施肥技術在生產一線的應用,為保障國家糧食安全、促進農業可持續發展和實現鄉村振興戰略目標提供有力支撐。
參考文獻
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