Integrated Cultivation Technology of Drip Irrigation Water and Fertilizer under Semi-Coated Film in Central and Eastern Inner Mongolia
ZHANG Wei,BI Jingwei,XUE Wei,ZHANG Yuntong,TIAN Jun,TAN Liping(ChifengAcademyofAgriculturalandAnimal HusbandrySciences,ChifengO24031,InnerMongolia)
向日葵(HelianthusanmuusL.)屬菊科、向日葵屬,是世界五大油料作物之一,原產自北美洲,20世紀初傳入中國北方。作為一種耐旱、耐鹽堿的油料兼經濟作物,在全球干旱半干旱地區的農業生產中占據重要地位[1]。內蒙古中東部地區(包括赤峰市、通遼市、興安盟、呼倫貝爾市等)地處 40~50°N 的農牧交錯帶,屬典型的溫帶大陸性季風氣候,兼具光照充足、晝夜溫差大、土壤類型多樣等自然條件,為向日葵種植提供了獨特的生態基礎。據統計,內蒙古向日葵種植面積占全國總面積的 40% 以上,年產量超百萬噸,已成為我國向日葵核心產區和農民增收的重要支柱產業[2]。
然而,該區域氣候與土壤條件存在顯著的區域異質性與環境約束:東部降水相對豐沛但積溫有限,中西部降水不足且風蝕沙化及鹽堿化風險突出;土壤類型由黑鈣土、栗鈣土向沙壤土過渡,肥力與保水能力差異顯著;加之近年來極端天氣頻發(如春季干旱、夏季短時強降雨)及傳統粗放種植模式導致的連作障礙、病蟲害加劇等問題,嚴重影響了向日葵產量和品質的穩定性,制約其產業的健康發展。如何針對區域氣候與土壤特征構建高效、生態友好的向日葵栽培技術體系,成為實現當地農業可持續發展亟待解決的關鍵課題。
近年來,赤峰市農牧科學院以高產、優質、高抗為目標,選育出系列向日葵新品種,有效解決了生產中存在的品種單一、適應性差等制約產業發展的瓶頸問題;同時,通過多年實際生產經驗,集成了多項高效栽培技術模式,旨在為提高水肥利用效率、提升區域向日葵生產潛力、減少環境風險提供理論依據與技術支撐。
1概述
向日葵膜下滴灌水肥一體化技術是一種結合地膜覆蓋、滴灌系統與精準施肥的現代農業技術,旨在提高水肥利用效率、減少鹽堿危害與環境污染、節約資源并提升產量。半覆膜膜下滴灌是膜下滴灌技術的一種改良形式,其結合了部分覆膜與滴灌的優勢,旨在優化水肥利用效率、降低成本并適應特定作物或環境需求[3]。王京偉[4對大棚微環境及作物生長的影響研究表明,作物根區土壤半膜覆蓋可以提高土壤養分活性、促進作物生長、提高產量。半膜覆蓋能顯著促進作物全生育期內根區土壤細菌、放線菌的增長,保持較高的根系活力,顯著提高土壤酶活性,地上植株鮮質量和干質量均高于無膜覆蓋;根鮮質量、根冠比均顯著高于無膜和全膜覆蓋。另外,半膜覆蓋有利于光合產物向果實分配,植株干鮮重比、果實干鮮重比高于無膜和全膜覆蓋,氮肥偏生產力、作物產量較無膜和全膜覆蓋有顯著提高。
2 技術原理與優勢
2.1抑蒸保膜面集雨,覆蓋抑蒸,可將地面蒸發降到最低程度,最大限度地保蓄自然降水,使雨水就地人滲于作物根部,改善土壤耕層的水分狀況,滿足旱地農作物生長發育對水分的需求。
2.2節能環保使用地膜對地表進行部分覆蓋,同樣具有增溫、保作用,可避免降水多時產生徑流,同時降低了用膜成本和對土壤、環境的污染壓力,還利于中耕作業、提高土壤通透性、減少根部病害的發生。
2.3水肥協同增效滴灌系統通過可控管道系統供水,將可溶性肥料與灌溉水充分融合,按生育期需求分次精準施入根系區域,均勻、定時、定量浸潤作物根系發育區,供根系吸收,有效提高了水肥資源的利用效率。
3栽培技術要點
3.1播前準備輪作倒茬向日葵不宜連作,要求輪作倒茬,以與禾谷類作物輪作為宜,實行4\~5年輪作制度,切忌重茬和迎茬,并選擇無長效除草劑殘留的地塊。秋施肥及深翻地前茬作物收獲后立即深翻 20cm 以上。結合深翻每 667m2 施有機肥 2000kg ,深翻后及時耙保。播前整地播種前7\~10d旋地,并噴施除草劑金都爾,水量在50kg/667m2 以上,做到表土疏松、上虛下實,地面平整,無殘茬、雜物。種子處理選擇適應當地氣候、土壤條件的優質、高產向日葵雜交種,種子應符合GB4407.2—2008《經濟作物種子第2部分:油料類》要求。播種前精選種子,做好發芽試驗。種子精選后,為防治苗期病蟲害,要進行種子包衣,藥劑使用原則和要求應符合NY/T1276—2007《農藥安全使用規范總則》。地膜準備及滴灌管(帶)鋪設選用符合GB13735—2017《聚乙烯吹塑農用地面覆蓋薄膜》要求的地膜,鼓勵使用降解膜。滴灌管(帶)應平行于作物種植方向,毛管鋪設長度一般為 50~100m 采用迷宮式或內鑲式滴灌管(帶)。播種機具準備對播種機具進行檢查和調試,安裝好播種、鋪管、覆膜、施肥等裝置。
3.2播種及施肥根據各地的氣候特點和不同品種的特征特性,避開病蟲害高發期,確定適宜的播種日期,播種時間一般在5月10日至6月25日。機械化一體作業,一次性完成鋪設滴灌帶、覆膜、播種、施肥工作。采用大小行種植,大行距 120cm ,小行距 40cm ,膜上種2行,膜間距 40cm ,“品”字形播種。株距按照不同品種進行設置,一般食葵每 667m2 保苗1200株,油葵保苗2200株。播種覆土深度3~5cm ,春季干旱、情差或沙性重的土壤應適當加深。播種量在 0.5~0.6kg/667m2 之間,大粒種子和小粒種子用量差別較大。
基肥以有機肥為主,一般每 667m2 撒施或條施1500~2000kg ,施后耕翻土地。追肥以氮肥和鉀肥為主,一般在向日葵現蕾期、開花期和灌漿期分2\~3次隨灌水施入,即將水溶性肥料加入施肥裝置中,充分溶解攪拌后,用施肥泵按照一定流量注入滴灌管道中。
3.3田間管理間苗定苗出苗即破膜放苗,1對真葉時間苗,2\~3對真葉時定苗,選留1株壯苗。中耕除草培土結合間苗進行第1次中耕,耕深3~4cm 。在苗高 15~25cm 時進行第2次中耕,中耕、培土一次性完成。灌溉制度根據向日葵品種的需水特性、土壤性質、灌溉條件等確定灌溉定額,按各生育期階段作物需水規律、自然降水情況和實際土壤情確定灌水時間、次數和灌水量,制定灌溉制度。全生育期宜灌水4\~6次,現蕾期、開花期和灌漿期至少各灌水1次。
3.4授粉向日葵是異花授粉作物,開花后為了提高結實率,可每 3000m2 地引入1箱蜜蜂授粉,蜂源較少的地塊可在盛花期進行人工輔助授粉。一般采用2種方法:一是軟撲授粉法,授粉時用軟撲輕摩擦花盤,使花粉沾在軟撲上,然后連續摩擦其他花盤。二是花盤接觸法,即在開花期間將2個相近的花盤互相摩擦授粉。每隔1\~2d授粉1次,共授粉2\~3次,每次授粉選擇早晨露水干后至11:00效果最好。
3.5病蟲害防治向日葵常見病害有菌核病、黃萎病、銹病等,常見蟲害主要有向日葵螟、金針蟲、地老虎等。對于病蟲害的防治,應遵循“預防為主,綜合防治”的植保方針,優先采用生物防治和農業措施,以化學藥劑防治作為補充。
3.5.1病害菌核病使用 27% 苯醚甲環唑·咯菌腈懸浮種衣劑(藥種比 1:250 )或于播種前用 50% 速克靈可濕性粉劑 500~1000 倍液浸種,可有效殺滅種子攜帶的病原菌核;初花期使用 38% 吡唑醚菌酯·氟唑菌酰胺懸浮劑( 20mL/667m2 )進行防治;盛花期噴灑 50% 腐霉利可濕性粉劑1500\~2000倍液進行防治,重點噴施莖基部和花盤背面,每間隔7\~10d重復施藥1次[5]。黃萎病發病初期用30% 噁霉靈·乙蒜素懸浮劑1000倍液滴灌,并結合 0.1mmol/L 水楊酸 +50μmol/L 茉莉酸甲酯復合誘抗劑葉面噴施,可增強植株抗病性[。銹病播種前用 15% 三唑酮可濕性粉劑按種子量的 0.3% 拌種,可有效阻斷病原孢子侵染途徑。現蕾期噴施50% 萎銹靈乳油800倍液,可降低初始病斑形成率。發病初期選用 25% 丙環座乳油2000倍液或40% 氟硅唑乳油6000倍液重點噴施葉片背面進行防治。
3.5.2蟲害 向日 葵螟花期在夜間放置頻振式殺蟲燈以誘殺成蟲,或在田間懸掛性引誘劑誘捕器誘殺其雄蛾[。盡量避免使用化學藥劑,以免對蜜蜂造成傷害。地下害蟲播種前每 667m2 溝施或撒施辛硫磷顆粒劑 3.0~5.0kg 或毒死蜱顆粒劑 1.5~2.0kg 混土覆膜[8]
3.6適時收獲當花盤背面發黃、花盤邊緣微綠、莖稈黃色、苞葉變為褐色、舌狀花脫落、筒狀花一抹即掉、種子殼堅硬時,即達到向日葵收獲適期。此時插盤晾曬7\~10d,并進行機械脫粒。
4結語
半覆膜膜下滴灌水肥一體化技術操作較為簡單,但增產節能效果明顯,生態效益好,對農業綠色高效可持續發展意義重大,其突出優點能在干旱地區充分展現,容易在向日葵種植戶中進行示范推廣。在實際應用中,其浸潤式的灌溉方法不僅能夠實現省時省工效果,還能在很大程度上促進勞動效率的提升,最大程度保障該項技術的應用效果。節水效益是該項技術追求的主要目標之一,一般來說,應用半覆膜膜下滴灌技術可比傳統灌溉方式節水30%~50% ,在干旱、半干旱地區采用該技術可以抵抗旱災、保障豐收;與傳統施肥相比,每 667m2 節省肥料 30%~40% ;省去了中耕這一工序,且減少了病蟲害防治和施肥等勞動力的投入,每 667m2 節省用工5個,顯著降低生產成本。半覆膜膜下滴灌水肥一體化技術的應用,從根本上改變了國內傳統的農業用水和施肥方式,大大提升了用水施肥的效率,并從某種程度上改變了原有的農業生產方式,解放了生產力,對保護生態具有重要意義。
參考文獻
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(收稿日期:2025-03-05)