本發明屬于作物灌溉技術領域,涉及冬小麥的灌溉方法,具體涉及基于冬小麥拔節至開花期降水量調控開花期灌溉的方法。
背景技術:
華北平原是我國重要的糧食主產基地,同時也是水資源最短缺地區之一,水資源總量僅占全國的7.6%。冬小麥-夏玉米一年兩作是華北平原主要的種植方式,由于受季風性氣候影響,降水主要分布在夏玉米季,冬小麥季干旱少雨,年平均降雨量僅100mm左右,遠低于冬小麥生育期350-450mm的耗水量,因此為了獲得較高產量,灌溉補水是不可或缺的手段。
拔節期和開花期是冬小麥的穗分化進程的兩個關鍵生育期,同時也是需水量最大的兩個時期,對土壤水分不足十分敏感。拔節期植株開始迅速生長,穗分化進入關鍵的護穎小花分化期,而華北地區冬小麥拔節之前天氣干燥多風少雨,地面蒸發量大,因此冬小麥拔節期灌水是保障小麥生長發育和產量的必要措施和手段。冬小麥開花期是授粉結實繼而進入灌漿的關鍵生育期,自冬小麥拔節期開始,該區降水逐漸增多,但年際變化較大,例如河北石家莊地區1985-2015年最近30年小麥拔節-開花期有效降水量的變化范圍為0-57mm,如果冬小麥開花前降水偏少,開花期土壤含水量偏低就需要及時進行灌溉,增產效果顯著,如果前期降水較多,開花期土壤含水量較高,再盲目進行灌溉,不僅增產效果不明顯,而且浪費水資源,因此,為了達到冬小麥節水高產的雙重目的,開花期的灌溉決策就顯得尤為重要。
以往決定冬小麥開花期是否灌溉主要是根據苗情和土壤墑情,苗情指標的判斷缺乏統一的標準,往往是憑經驗,不同地塊的苗情差異也較大;土壤墑情主要依據土壤含水量,而土壤含水量的測定比較繁瑣,而且往往只能局限于特定地塊的幾個位點,多地塊多位點的大批量測定又缺乏現實可行性,因此,土壤墑情監測的區域代表性較差。總之,根據苗情和土壤墑情判定冬小麥開花期是否需要灌水比較盲目,應用范圍小,可操作性較差。近年來,遠程遙測墑情智能控制灌溉系統也逐漸應用于農田灌溉決策和預警,但這些系統比較復雜,操作維護難度大,穩定性較差,且造價昂貴,一般用于小范圍、附加值較高的觀賞園藝和設施農業中,在區域化的大田作物種植過程中進行灌溉決策的應用還比較少。綜上所述,目前實際生產中尚缺乏簡便有效、可區域性調控冬小麥開花期灌溉的方法。
技術實現要素:
為了克服上述現有技術不足,本發明提供了一種基于冬小麥拔節至開花期降水量調控開花期灌溉的方法,將拔節至開花期的有效降水量是作為冬小麥開花期灌溉的決策依據,本發明灌溉決策依據簡單易測,可操作性強,適用區域廣,可廣泛應用于華北地區冬小麥開花期灌溉的調控。
本發明的具體技術方案是:
基于冬小麥拔節至開花期降水量調控開花期灌溉的方法,關鍵點是,所述的冬小麥拔節期灌溉水量50-60m3/畝,冬小麥開花期灌溉水量以拔節至開花期的降水量為依據,當拔節至開花期降水量不低于25mm時,開花期不進行灌溉,當拔節至開花期降水量低于25mm時,開花期灌溉水量為40-50m3/畝。
所述的冬小麥在拔節期灌溉水量為55m3/畝。
所述的冬小麥開花期灌溉水量在拔節至開花期降水量低于25mm時為45m3/畝。
所述的冬小麥拔節至開花期的降水量為大于5mm的所有單次降水量相加的總和。
所述的冬小麥足墑播種,播種時2m深土壤的含水量不小于田間持水量的90%,在越冬前和灌漿期不進行灌溉。
本發明的有益效果是:本發明將冬小麥拔節至開花期的降水量作為指導開花期灌溉的依據,該段時間的降水量數值可以通過天氣預報或者實地設置雨量筒進行統計,獲取較為容易且成本極低,該數值應用范圍廣,可操作性較強,根據該數值推定的開花期灌溉水量能夠較為準確補充冬小麥作物所需水分,既能夠有效提高冬小麥的產量,又能夠顯著減小灌溉水量,實現節水的目的,有效緩解華北平原糧食主產區水資源短缺問題。
附圖說明
圖1為冬小麥拔節至開花期降水量與開花期灌溉增產率的關系示意圖。
具體實施方式
本發明涉及一種基于冬小麥拔節至開花期降水量調控開花期灌溉的方法,所述的冬小麥拔節期灌溉水量50-60m3/畝,冬小麥開花期灌溉水量以拔節至開花期的降水量為依據,當拔節至開花期降水量不低于25mm時,開花期不進行灌溉,此時,冬小麥的減產率可控制在10%以內,當拔節至開花期降水量低于25mm時,開花期灌溉水量為40-50m3/畝,增產效果較為明顯,為了突出該方法較之現有技術的優勢,下面具體介紹該方法在實際生產中的具體操作方法。
具體實施例,在實際生產中,冬小麥的灌溉增產還要借助于從播種前至收獲整個過程中采取的有利措施,主要包括播前足墑、適時晚播、播后鎮壓以及防治病蟲草害等有利措施,具體包括以下步驟:
保障播前足墑:冬小麥播種前土壤2m深度內土體的含水量需要達到田間持水量的90%以上,如果夏季降水不能使土壤含水量達到這一標準,就需要進行補灌造墑,補水至土壤含水量達到這一標準為止,由于是足墑播種,因此,越冬前無需灌溉;
培育冬前壯苗:采用節水抗旱品種、適量施肥、提高整地播種質量、適期晚播、播后鎮壓以培育冬前壯苗,晚播日期可以推后至10月5日至15日之間;
拔節期灌溉:冬小麥拔節期進行灌溉,灌水量55m3/畝,保證拔節期時冬小麥的拔節必要需水量;
統計拔節至開花期的降水量:在實際生產中,可以根據需要在相關區域設置雨量筒用以定量測定冬小麥拔節至開花期的每次降雨的降雨量,把單次降雨量大于5mm的累加求和,即為拔節至開花期的降水量,以該降水量作為指導開花期灌溉水量的依據,單次小于5mm的降水基本不會對土壤和冬小麥產生影響,如果將其累加到降水量中會增大降水量的值,會對灌溉決策產生誤導,例如,拔節至開花期降水10次,每次均為4mm,累加后為40mm,但是每次降水基本對冬小麥補水沒有幫助,有別于單次40mm降水的補水作用;
決策開花期灌溉水量:如果冬小麥拔節至開花期間的降水量不低于25mm,開花期無需灌溉,冬小麥減產率可以控制在10%以內,不會造成明顯減產的狀況,由于拔節至開花期降水量足夠,開花期供水量充足,灌漿期無需灌溉;如果低于25mm,開花期需要進行灌溉,灌溉水量為45m3/畝,開花期灌溉后,作物開花期的需水量得到了滿足,灌漿期也無需進行灌溉;
在整個過程中,還要根據當地土壤和氣候的實際情況進行施肥和防治病蟲草害,施肥的用量和病蟲草害防治按照當地的常規做法進行。
如圖1所示,當冬小麥拔節至開花期的降水量不低于25mm時,開花期進行灌溉的增產效果不明顯,增產率平均只有6.13%,并且與拔節至開花期的降水量相關性不明顯,因此,考慮增產和節水的綜合因素,不進行灌溉;當冬小麥拔節至開花期的降水量低于25mm時,開花期進行灌溉的增產效果極佳,灌溉增產率與拔節至開花期降水量呈現即為顯著的負相關關系,即降水量越小,增產率越大,同時,在進行灌溉時,灌溉水量保持在40-50m3/畝范圍內就能夠保證冬小麥的基本需水量,做到灌溉時的最優化用水。
此外,由于冬小麥是足墑播種,越冬前無需進行灌溉,由于拔節至開花期降水大于25mm,或者小于25mm時進行適量灌溉,只要開花期水分供應充足就能保障正常灌漿,再加上開花之后降水逐漸增多,就無需在灌漿期進行灌溉,這樣省去在非需水關鍵時期的非必要灌水,既不會對小麥產量造成不利影響,又能節約水資源。
本發明采用比較容易獲取的拔節至開花期降水量作為指導開花期降水量的依據,成本極低、可操作性強,并且適用范圍廣、實施范圍靈活可變,開花期灌溉的決策能夠同時兼顧避免水資源浪費和提高冬小麥產量,該方法指導下的灌溉水量更加精確,更加符合冬小麥的需水規律,該方法為提高華北地區甚至全國糧食主產區的節水灌溉和作物增產提供了較為精確的指導。