第四节小麦生产的基本条件.doc

第四节 小麦生产的基本条件小麦产量由品种特性和环境条件的相互作用所决定。在小麦生长发育的外界环境条件中，光、温主要依靠其适应自然而得到满足，而水、气、养虽然可以部分撷自自然，但主要依靠人们在栽培过程中给以供应或调节。实践证明，土、肥、水、种四因素在某种程度上说决定了小麦产量的高低。因此，改善小麦生产的这4项基本条件，是取得高产稳产的根本保证。一、小麦对土壤的要求与土壤耕作技术(一)小麦对土壤的要求 小麦依赖于土壤供给其养分、水分、氧气、部分CO2等，所以，土壤对小麦产量有着直接的影响。虽然小麦对土壤的适应性较强，但它对土壤的质地与结构、有机质和矿质营养的含量、酸碱度等仍有一定的要求：土壤容重在1.2 g cm-3左右、孔隙度50%55%、有机质含量在10 g kg-1以上，土壤pH6.77，土壤的氮、磷、钾营养元素丰富，且有效供肥能力强。1.土层深厚，结构良好 农业土壤一般可分为4层，即耕作层、犁底层、心土层和底土层。耕作层是指在溱栽培条件下所形成的一层厚度约30 cm左右、土壤熟化、腐殖质含量较高的表层土壤。“土层深厚”意味着耕作层要深，底土层要厚，1米以内无障碍层。据研究，小麦根系的90%主要分布在040 cm以内的土层内。耕层浅时，根系不发达，根量产，产量低。在一定范围内，随着耕层加深，小麦根系向下深扎，根量增加，地上部生育健壮，产量提高。沙土、壤土和粘土上均可种植小麦。但粘性过重的土壤，土体坚实，通气性差，排水不良，整地困难，种子萌发出苗率低，根系下扎受阻，小麦长势较弱。沙性过大的土壤，结构松散，水、养不不足且易易失，也不利于小麦的正常生长发育。小麦生产上一般以壤土或粘壤土较为适宜，而尤以上轻下重的中壤土为最好。麦田耕层的土壤容量以1.11.3克 cm-3为宜，要求土壤总孔隙度为4957%，固、液、气三相比为50:30:20，且具有团粒结构。2.土壤养分含量丰富 土壤养分含量包括土壤有机质含量和无机养分含量。土壤有机质是残存于土壤中的动、植物遗体内所含的有机成分，它所含的养分种类较多，是小麦所需养分的主要来源。由于土壤属性和栽培技术不同，各地土壤有机质含量亦不同，沙土低于壤土和粘土。高产条件下，沙土有机质含量应达到1%，轻壤土、沙壤土有机质含量应达到11.3%，重壤土有机质含量应达到1.5%左右，粘土有机质含量应达到1.5%以上。土壤无机养分含量的高低常用全氮含量和速效氮、磷、钾含量等来衡量。高产田全氮含量应为0.1%左右，速效氮、磷、钾含量分别为5080 mg kg-1、30 mg kg-1和80150 mg kg-1。目前，河南省小麦生产中仍有一定比例的低产田，其土壤有机质仅为0.50.6%，速效磷510mg kg-1，速效氮、钾的含量亦较低，这直接限制着小麦产量的提高。此外，肥沃的麦田土壤还应具有大量的硝化细菌、氨化细菌、固氮菌等有益的微生物，以促进有机质分解，加速土壤熟化过程。3.土壤酸碱度和含盐量适中 小麦虽可在微酸性(pH6.06.3)或微碱性(pH7.58.5)的土壤上生长发育，但以在中性(pH6.87.0)土壤上的发育状况为最好。土壤含盐量对小麦的生长发育有重大影响：含盐量高于0.25%，生长受到抑 ；抑高于0.4%，小麦逐渐死亡。一般氯盐比硫酸盐危害较重。当氯盐含量为0.1%时，生长受影响；含量高于0.25%时，不萌发出苗；高于0.35%时，植株逐渐2。逐渐而对硫酸盐来说，只有当其含量在0.40.5%时，植株生长才受到不良影响或死亡。小麦本身的耐盐能力随着生育期的推进而逐渐增强，因此，盐碱地小麦前期受害重(不易捉全苗和培育壮苗)而后期受害轻。4.土壤环境条件好 主要是指地面状况，一般要求土地平整。土地平整是防止水土流失，提高土壤蓄水保墒能力，确保小麦丰产的基本条件之一，也是保证耕作、播种、管理、收获等田间作业顺利进行的基础。地面不平，高处缺水受旱，低处水多气少，根系发育不良，麦苗孱弱，产量较低。除土地平整条件外，各地对土壤环境条件还另有不同的要求：平原区要求地下水埋深1.53.0米，井渠机械配套，畦平埂直；风沙区要求营造农田防护林或种植牧草以防风固土；岗坡丘陵区要求补豁打堰，整修梯田；盐碱区要求有良好的排灌系统，以排涝洗碱，降低含盐量；稻茬麦区要求起好“三沟：(厢沟、腰沟、地头沟)，防渍排涝。(二)麦田土壤耕作技术1.合理轮作倒茬，用地养地相结合 合理轮作倒茬，用地养地相结合是培肥地力，提高土地生产率，避免掠夺式经营，使土地达到永续利用之目的的一项重要措施。生产上用地养地相结合的措施是多种多样的：地多且肥力差的地区采用“一麦一肥”(复种或套种)或“两粮(小麦、玉米)一肥(肥种)”的轮作方式，绿肥可选用田菁、柽麻、草木犀等；一般地区采用与豆科作物间、套作或轮作的方式，利用大豆、绿豆、豌豆、花生等豆科作物能固定大气中氮素的特性来养地，亦可采用单纯种植豆科牧草的方式，一来养地，二来发展畜牧业；稻茬麦区采用水旱轮作的方式来改善土壤的水、肥、气、热等状况，从而以夺取稻麦双丰收。2.麦田整地技术(1)整地的目的与标准 播前整地是创造良好土壤环境的基本措施之一。其目的是实现破除板结，耕层深厚，地面平整，匀墒保墒，土壤水、肥、气、热各因子协调，土壤松紧适度，保水保肥性能良好，为全苗、壮苗的形成以及以后各生育时期的正常生育创造出适宜的条件。整地的质量标准是“早”、“净”、“透”、“实”、“平”、“细”、“足”等8个字。“早”是指前作收获一块及早犁耙一块，早整地以保墒，并消灭杂草，减少肥少消耗，延长土壤风化时间，增加养分含量；“深”是指适当加深耕层，深度以2530 cm为宜(深耕可以加深耕作层，有利于小麦根系下扎，增加土壤通气性，提高蓄水、保肥能力，协调水、肥、气、热，提高土壤微生物活性，促进养分分解，保证播后正常生长)；“净”是指及时灭茬，并拾净残存根茬；“透”是指犁深犁透犁到地边，不漏耕漏耙；“实”是指土壤上虚下实，即表层不板结，下层不翘空；“平”是指地面平坦，畦平埂直；“细”是指土垡翻平扣严，耙深耙细，无明、暗坷垃；“足”是指底墒充足，适于播种。(2)整地的方式与方法 整地包括灭茬耙耱保墒、保耕耙耱和平地筑畦等3项作业。其整地方式有机械化整地、机畜结合整地和人畜结合整地等多种。但其整地方法由于各地的地形地貌，及其他自然生态条件和生产条件的不同而各不相同。一般应以深耕为基础，以少耕为方向，简化耕作次数，减少能源消耗，降低耕作费用。河南省不同地区麦田的整地方法如下：a.平原水肥地 河南两岸的冲积或洪积平原，地势平，土层厚，多为壤土，耕性好，肥力高，整地作业中深耕是关键。在适深层内深耕，根量增加25%，产量提高1020%。深耕的后效一般为3年。该区另一整地要求是底墒和口墒要足。适墒指标是田间最大持水量的80%左右，如果墒情不足，可在前茬收获前带棵浇水或整地前浇灌茬水或耕后浇灌踏墒水。播种时墒情不足，直接影响到幼苗长相和最后的产量，一般欠墒田比足墒田减产70公斤左右。平原区的整地作业顺序是，早茬地在前作收获后及时灭茬、施肥，早深耕；晚茬地力争早腾茬，随收随浅耕灭茬、施肥，后深耕、耙耱保墒。b.丘陵旱地 该区干旱缺墒是产量提高的主要限制因素，所以，充分利用自然降水，增加土壤水分贮备是整地的关键。晒旱地(一年一熟)通过休闲期的耕作，充分接纳夏季雨水，以资冬、春利用。其方法是，6月中、下旬(伏前)深耕晒垡(不耙)，7月中、下旬(伏内)耕后粗耙，遇雨再耙，9月上、中旬随耕随耙，多耕细耙，保好口墒。这一耕整措施一般可增产10%以上。回茬地(一年两熟)在晚秋作物生长季节采用“浅-深-浅”的中耕方法，秋作收后抓紧时间收获腾茬、施肥，随耕随耙，保好口墒。在干旱年份，为避免失墒，也可不耕翻而直接使用旋耕机旋耕1020 cm，然后再耙耱两遍。这一方法也有明显的增产作用。c.粘土地 土壤质地粘重，通透性差，雨多易产生涝渍，雨少易形成干旱，适耕期短，耕性差，耕作阻力大，整地困难。因此，这种土壤的整地关键就在于掌握好适耕期。在适耕期内进行深耕以破除耕层板结，每隔12年深耕一次，逐年加深到33 cm左右。此外，还应注意掌握播前少耕、早耕早耙、一耕多耙等，以保证下层不板结，上层无坷垃。这一整地措施一般也可增产10%以上。d.盐碱地 根据盐碱地表层集盐的特点，用机引犁耕翻土壤60 cm左右，把聚集在表层的盐分翻压在犁沟内，使下层淡化土或粘土夹层翻到地表，从而降低含盐量，提高麦苗成活率。在重盐碱地上，采用伏前犁地作垄的方法，并利用夏季雨水的淋溶作用，降低犁沟内的含盐量，结合增施有机肥和深锄保墒，提高小麦出苗率。e.稻茬地 淮南、沿黄和南阳盆地稻茬麦区土壤湿度大，土质粘重，耕性差，整地困难，往往导致播种质量差，小麦缺苗断垄。因此，该区的整地关键是，在水稻黄熟期及时排水晾田，收稻后及时施肥、耕翻，待垡晾墒后耙平地面，并开沟作厢待播。此外，为了争取能在适播期内播种，稻茬地亦可不耕翻而只进行耙茬整地(1015 cm)作业或免耕播种。二、小麦对营养元素的要求与合理施肥技术(一)小麦对营养元素的要求1.小麦的必要营养元素及其生理作用 小麦活植株含水率为7075%，干物质含量为2023%，灰分为37%。组成植株有机体的元素在20种以上，其中有大量元素(含量在0.1%以上)和微量元素(含量在0.01%以下)。(1)大量营养元素 大量营养元素是指碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫等植株体内含量较多的元素。其中，碳、氢、氧的重量占植株总干重的90%以上，它们来自空中或水中，不通过根系从土壤中吸收。氮、磷、钾、钙、镁、硫，以及微量元素等的含量不足植株干重的10%，然而它们对小麦生育的影响却很大，必须通过补肥才可以满足小麦所需。在施足有机肥的情况下，土壤中除氮、磷、钾外，其他元素并不缺乏。正是由于在其生育过程中，小麦对氮、磷、钾的需求量相对较大，且只有在补施肥料的情况下，才能保证小麦正常生育所需，因此，氮、磷、钾被称作小麦肥料三要素。磷、钾、钙、镁养育角度微量元素在植株燃烧时一般以氧化物的形式存留于灰分中，故称之为灰分元素。a.氮 氮是细胞原生质的重要组成部分，是所有氨基酸、蛋白质、核酸、叶绿素、多种辅酶、多种维生素及植物激素的组成成分。适量的氮素利于根、茎、叶、蘖等营养器官的生长，增加光合面积，提高光合强度，促进营养物质的制造和积累；利于花、子粒等生殖器官的形成和发育，增加穗粒数，提高千粒量，并改进小麦品质。缺氮，植株黄瘦矮小，叶片黄而狭窄，根系生长不良，穗小粒少，产量较低；氮素过多，根系发育不良，茎叶徒长，分蘖过多，茎基部12节间较长，组织柔嫩，易发生倒伏、贪青晚熟或感染病虫害，减产严重。b.磷 磷是细胞原生质和细胞核的组成部分，是磷脂、核酸、核蛋白的组成成分。它直接参与呼吸和光合作用全过程，并在物质和能量的转移、传递和积累过程中起重要作用。磷能促进小麦对氮素的吸收，使小麦早分蘖、早生根，保证顺利开花、受精，加快灌浆速度，增加粒重，改善品质。缺磷，根系发育受阻，分蘖减少，叶片暗绿无光泽或显紫色，光合强度降低，子粒小，成熟期延迟，品质差。c.钾 与氮、磷不同，钾不参与酶及重要有机物质的组成。它通常以离子状态进入根部，并主要以离子状态存在于植株体内，但也有部分钾被原生质所吸附。钾主要集中在植株生长最活跃的部分(如生长锥、幼叶等)，且易转移。钾是许多酶的活化剂，它促进ATP的产生，促进氮的吸收及氮转化成蛋白质的过程，调节气孔开闭，促进碳水化合物的形成与转运，增强植株抗御干旱、高温或低温的能力，促进维管束发育，增强抗倒伏能力。缺钾，根系发育不良，茎秆低矮、脆弱，叶片蓝绿，老叶由黄色变为棕色，叶尖、叶缘干枯，下部叶片过早枯落，分蘖能力降低，抽穗和成熟期明显提早，灌浆不充分，穗小粒少，产量低且品质差。d.钙 钙是植株细胞的组成部分之一，并为线粒体的形成所必需。缺钙细胞的分裂与伸长、染色体和细胞膜的稳定性受到严重影响，叶片变灰色，心叶发白，叶尖死亡，根毛发育不良。e.镁 镁是形成叶绿色体的关键元素，它在光合作用中起重要作用，它又是一种重要的活化剂，可活化氨基酸和多种酶等，在蛋白质、核酸和碳水化合物的代谢中发挥重要作用。缺镁，植株矮小，老叶叶脉间首先变黄，呈现出明显的缺镁症。f.硫 硫是胱氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸及辅酶A的重要组成成分，所以，它与蛋白质、脂肪、碳水化合物等的合成与转化过程有着密切的关系。缺硫，植株矮小，叶片黄萎(尤其是幼叶更明显)，成熟期延迟，产量降低。(2)微量元素 微量元素是指铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯等植株体内含量较少，但为小麦生命活动所必需的元素。a.铁 铁是细胞色素及其氧化酶的组成成分，在呼吸和光合作用中起重要作用。缺铁、叶绿素合成受阻或已形成的叶绿素分解，叶脉间组织黄化，呈现出明显的条纹状。b.锰 锰是糖酵解、三羧酸循环中多种酶的活化剂，它参与光合作用中水的光解过程，同时，它又是叶绿体的重要组成部分。缺锰，叶绿体结构破坏，叶细长胜面满不规则斑点，老叶呈现灰色、浅黄色或褐色。锰过剩，导致缺铁，叶绿素合成受阻。c.硼 硼促进糖的运输，防止糖在其合成区域内过多聚集。硼还可促进花粉管的萌发和伸长，保证受精过程顺利进行。缺硼，叶发白且卷曲，受精不良，穗粒数减少。d.锌 锌为小麦植株体内生长素的合成所必需，亦有促进蛋白质及某些酶类合成的作用。缺锌，茎的生长受到抑制。e.铜 铜是抗坏血酸氧化酶、多酚氧化酶和吲哚乙酸氧化酶等多种酶的组成成分之一，在呼吸作用和光合作用中起重要作用。缺铜，叶呈针状卷曲，幼穗分化受到抑制。f.钼 钼是硝酸还原酶的组成成分，在电子传递中起重要作用。缺钼，引起硝酸盐在组织中积累，光合过程受到不良影响。g.氯 氯在光合作用(水的光解过程)中起活化剂的作用，并且促进氧的释放和细胞色素还原酶的还原过程。氯过剩，小麦生长受抑，甚至死亡。2.小麦需肥规律(1)小麦需肥量及吸收氮、磷、钾的比例 小麦全生育期的需肥量因环境条件、产量水平、品种特性和栽培技术等的不同而不同：平原水肥地比丘陵旱薄地需肥多；随产量提高，氮、磷、钾吸收量相应增多，但单位产量需氮量变化不大，磷稍有变化，钾变化明显；高产耐肥品种需肥量较多；栽培技术水平较高的地区需肥量较多。研究分析表明，每生产100 kg子粒，需氮3.11.1 kg、磷(P2O5) 1.10.3 kg、钾(K2O) 3.20.6 kg，三者的比例约为2.8:1:3.0，但随着产量水平的提高，氮的相对吸收量减少，钾的相对吸收时增加，磷的相对吸收量基本稳定(表2-12)。表2-12 不同产量水平下小麦对氮、磷、钾的吸收量产量水平(kg/hm2)吸收总量(kg/hm2)100kg吸收量(kg)吸收比资料来源NP2O5K2ONP2O5K2ON:P:K1 965116.735.654.85.941.812.793.3:1:1.5山东农业大学3 270120.340.190.33.691.232.763.0:1:2.2河南省农科院4 575125.940.2133.72.750.882.923.1:1:3.3山东省农科院5 520142.550.3213.52.580.913.872.8:1:4.3河南农业大学6 420159.073.6166.52.481.152.592.2:1:2.3烟台农科所7 650182.975.0212.02.390.982.772.4:1:2.8山东农业大学8 265229.299.3353.32.771.204.272.3:1:3.6河南农业大学9 150246.385.5303.02.690.933.312.9:1:3.6山东农业大学9 810286.897.4330.22.920.993.372.9:1:3.4山东农业大学平 均178.866.3206.43.131.123.182.8:1:3.0(2)小麦吸收氮、磷、钾的阶段性变化a.小麦吸收氮、磷、钾的一般特点 随着小麦在生育进程中干物质积累量的增加(表2-13)，氮、磷、钾吸收总量也相应增加。起身期以前麦苗较小，氮、磷、钾吸收量较少，起身以后，植株迅速生长，养分需求量也急剧增加，拔节至挑旗期小麦对氮、磷、钾的吸收达到一生的高峰期。对氮、磷的吸收量在成熟期达最大值，对钾的吸收到抽穗期达最大累积量，其后钾的吸收出现负值。不同生育时期营养元素吸收后的积累分配，主要随生长中心的转移而变化。苗期主要用于分蘖和叶片等营养器官(春小麦包括幼穗)的建成；拔节至开花期主要用于茎秆和分化中的幼穗；开花以后则主要流向子粒。磷的积累分配与氮的基本相似，但吸收量远小于氮。钾向子粒中转移量很少。表2-13 冬小麦不同生育时期氮、磷、钾累积进程(河北农业大学，1993)生育时期干物质(kg/hm2)NP2O5K2O(kg/hm2)累积量(%)(kg/hm2)累积量(%)(kg/hm2)累积量(%)三叶期168.07.653.762.703.087.803.32越冬期841.530.4514.9811.5513.1830.7513.11返青期846.030.9015.2010.6512.1624.3010.36起身期768.034.6517.0514.5516.6133.9014.45拔节期2 529.088.5043.5425.2028.7796.9041.30挑旗期6 307.5162.7580.0749.8056.85214.2091.30抽穗期7 428.0170.1083.6954.0061.64234.60100.00开花期7 956.0164.781.0357.3065.41206.1087.85花后20d12 640.5180.7588.9367.2076.71184.6578.71成熟期15 516.0203.25100.0087.60100.00191.5581.65 注：数据为冀麦24、冀麦7号和丰抗2号3个品种的平均值，平均产量6 976.5kg/hm2。b.小麦不同生育时期氮、磷、钾的积累与分配 不同生育时期氮、磷、钾三要素的积累与分配情况如表2-10所示。氮素：冬前氮素积累量约为20%左右，到返青期积累量达到3040%，拔节期积累量达4050%，拔节后吸肥速度加快，到挑旗前后积累量达85%左右，挑旗后吸肥量又减少(阶段吸氮量仅15%左右)。小麦不同时期所吸收的氮素在各器官中的分配，随着生长中心的转移而变化，即向新生幼嫩组织或部位转移，冬前是叶片、叶鞘，拔节期是叶片、叶鞘、茎秆，抽穗期是茎秆，成熟期是穗部。磷素：冬前积累量在10%以下，到返青期积累量为15%左右，拔节期积累量达到30%左右，拔节后，磷的吸收量增加，到挑旗期积累量达60%，挑旗后，磷的吸收量继续增加，阶段吸磷量达40%左右。小麦不同时期所吸收的磷素在各器官中的分配：冬前为叶片、叶鞘，拔节前为叶片、叶鞘、茎，抽穗期为茎、穗、叶片、叶鞘，成熟期为穗部。钾素：冬前积累量在10%以下，到返青期积累量为1520%，拔节期积累量达到3035%，拔节后，钾的吸收量增加，到挑旗期积累达60%左右，挑旗后，钾的吸收量继续增加，阶段吸钾量为40%左右。钾素在小麦植株体内的积累有两个特点：一是所积累的钾多滞留在茎、叶内，只有一小部分转移到子粒中，这与氮、磷的积累与分配明显不同；二是生育后期体内所积累的钾有外排现象。不同生育时期钾在各器官中的分配：冬前为叶片、叶鞘，越冬始起身期间为叶鞘，拔节期为茎秆，挑旗期为茎秆、叶鞘，开花后为穗部。(二)麦田施肥技术小麦的施肥技术应包括施肥量、施肥时期和施肥方法。1.施肥原则(1)施肥量的确定原则 根据土壤肥力状况和计划产量对肥料的要求，同时考虑产量水平、品种、肥料种类及有效成分含量、利用率等因素来确定出适宜的施肥量：A 计划产量对某元素的需求量(kg hm-2)-B 土壤对某元素的提供量(kg hm-2)施肥量(公斤/亩)= C 所施肥料中某元素的含量(%)D 肥料利用率(%)A：计划产量所需养分量可根据100 kg子粒需氮、磷、钾的重量计(N 3.11.1 kg, P2O5 1.10.3 kg, K2O 3.20.6 kg)(一般中、低产田应增施磷肥，氮、磷配合，产量在3 000 kg/hm2以下的低产田，氮磷比为1:1左右；产量在3 0006 000 kg hm-2时，氮磷比以1:0.5为宜)B：根据土壤普查资料或速测的氮、磷、钾含量，求出耕层(约15万公斤土)中氮、磷、钾的重量(土壤提供的养分数量一般以不施肥麦田所产出小麦的养分量测得)C：所施肥料中有效成分的含量D：所施肥料的当季利用率(田间条件下，氮肥的当季利用率一般为30%50%，磷肥为10%20%，高者可达到25%30%，钾肥多为40%70%；有机肥的利用率因肥料种类和腐熟程度不同而差异很大，一般为20%25%。)各地的施肥量还应根据当地的具体条件，因地制宜，灵活掌握。根据北方冬小麦高产单位的经验，在土壤肥力较好的情况下(020 cm土层土壤有机质1%，全氮0.08%，水解氮50 mg/kg，速效磷20 mg/kg，速效钾80 mg/kg)，产量为每公顷7 500 kg的小麦，大约每公顷需施优质有机肥45 000kg，标准氮肥(含氮21%)50 kg左右，标准磷肥(含P2O514%) 4050 kg，缺钾地块应施用钾肥。有机肥、磷肥、钾肥、50%的氮肥作底肥，50%的氮肥于起身期或拔节期追施。(2)有机、无机相结合的原则 有机肥料肥效迟缓、养分含量低，但所含养分比较全面且释放过程平稳，有机质含量高；而化肥肥效迅速、养分含量高，但所含养分单一(除多元复合化肥外)且释放过程猛烈，连年单一施用土壤易板结。因此，结合施用有机肥料和无机化肥，可以利用这两类肥料的不同特点来调节小麦的生育，达到持续高产之目的。(3)以底肥为主、追肥为辅的原则 施足底肥，可促进幼苗健壮，增加有效穗数，并为以后各期的正常生育奠定良好基础；施用追肥，可以随时调节小麦的长势，保证小麦沿高产方向发展。豫西丘陵旱地，由于水源不足，一般不施追肥，而把全部肥料一次掩底(“一炮轰”方式)。2.施肥技术(施肥时期和方法) 施肥时期应根据小麦的需肥动态(表2-13)和肥效时期(表2-14)来确定。一般冬小麦生长期较长，播种前一次性施肥的麦田极易出现前期生长过旺而后期脱肥的现象。春小麦可采用一次性重施底肥。后期追施氮肥(包括叶面喷施)，对提高粒重和蛋白质含量的效果较好。表2-14 不同叶龄时期的施肥效应(北京市农林科学院，1993)施肥时期主茎叶龄肥效作用部位株型与群体结构叶位鞘位节位分蘖穗数粒数粒重春一叶2,3*,41,2*,3增蘖*增穗春季分蘖多，群体大春二叶3,4*,52,3*,41增蘖增穗*春三叶4,5*,63,4*,51*,2增穗*分蘖成穗率高，中、下部节间长，叶面积大春四叶5,6*4,5*,61,2*,3增穗增粒倒二叶65,6*2,3*,4增粒*增重小花结实率高，秆壮，穗大旗叶63,4*,5增粒*增重*旗叶展开4,5*增粒增重*子粒饱满，叶根功能期长 注：1.施肥时期主茎叶龄为露尖2cm。2.*表示肥效作用大，无*标记的次之。(1)底肥 在播种前结合整地施入的肥料叫底肥(或基肥)。底肥应以有机肥为主、化肥为辅，氮、磷钾配合，分层或集中施入。底肥施用量应根据土质、土壤肥力、产量水平、茬口、肥料种类与质量等条件而定。一般亩施粗肥(有机肥)30005000公斤，标准氮肥(硫酸铵) 2030公斤，过磷酸钙3050公斤。(2)种肥 播种时与种子同时播下，或施在播种沟内的速效化肥或半速效优质有机肥叫种肥。种肥靠近种子且集中，肥效快而高，是给小麦补充速效氮、磷营养的一种较好的方式。据研究，亩用2.54.0公斤标肥作种肥，每公斤化肥可增产小麦5公斤左右。需要指出，碳酸氢铵易灼烧种子、幼芽，硝酸铵影响种子萌发和幼苗生长，氯化铵对幼芽有伤害，所以，这些肥料均不可作种肥。种肥的用量随肥料种类及种肥施入方式的不同而不同：标准化肥与种子混播时，亩施34公斤；尿素混播时亩施1.52.0公斤，分耧耩时亩施58公斤；过磷酸钙混播时亩施2.55.0公斤，沟施时亩施15公斤等。(3)追肥 小麦生育期间，根据苗情而追加施用的肥料叫追肥。追肥又可分为冬追肥和春追肥，二者的比例应视苗情和栽培技术水平而定：冬前苗弹药，冬追肥量可多一些；中、低产田，冬、春追肥比例以7:3为宜，高产田冬追肥量要少于春追肥量。a.冬追肥 一是分蘖肥(苗肥)，即在播种后1个月左右(当小麦开始分蘖以后)，为促进冬前分蘖的发生和巩固早生低位蘖，在革氮肥施用较少的情况下，此时亩可追施标肥1015公斤。二是腊肥(越冬期间施用的肥料)，即亩用23公斤标肥掺入牲畜粪便中撒施田间。b.春追肥 一是返青肥。返青肥可促生年后分蘖，巩固冬前分蘖，为穗多奠定基础，为幼穗的正常分化发育创造条件。一般在返青时亩施标肥1015公斤(弱苗)，一类、二类苗可少施或不施。二是起身拔节肥。施用该肥能显著提高分蘖成穗率，巩固穗数，促进小花分化，减少不孕小穗和退化小花的数目，增加穗粒数。壮苗在起身时施用，旺苗在拔节后施用，亩用量为标肥1015公斤。三是挑旗肥(孕穗肥)。如果以上所施肥料过早用尽，到旗叶露尖前后，叶色转淡，叶窄而尖，植株有早衰迹象时，亩可补施标肥5公斤左右。四是后期根外喷肥。挑旗灌浆初期叶面喷洒氮、磷、钾肥料，可以明显提高千粒重。一般亩喷肥液5075公斤，尿素、标肥、过磷酸钙的浓度为12%，磷酸二氢钾为0.2%，草木灰为5%。三、小麦对水分的要求与麦田灌排水技术(一)小麦对水分的要求小麦是需水较多的作物。1.小麦需水规律 水分是光合作用的原料之一，也是小麦植株的重要组成成分。在土壤小麦大气生态系统中，水是贯穿整个系统的动力因素，它把矿质从根系运往地上部，又把地上部所制造的有机物质运输到根系；此外，水分又是调节地温和植株体温度，改善田间小气候的主要生态因子。(1)小麦的耗水量与耗水系数a.小麦的耗水量(需水量) 当其生育正常并获取一定产量时(不限制小麦生长发育和形成产量的条件下)，小麦一生中(从播种到收获整个生育期间)在单位土地面积上损耗于棵间蒸发(30%40%)、健壮植株蒸腾(60%70%)和重力水下渗(在北方，重力水下渗量很小，可以忽略不计)等方面的水分总和，称作小麦的耗水量。耗水量(mm或m3 hm-2) = 播种时土壤含水量 + 生长期总灌水量 + 有效降水量- 收获期土壤贮水量一般地，小麦一生中总耗水量为400600 mm(3 9006 000 mm或m3 hm-2)。河南省不同地区小麦需水量为267367m3/亩或400550毫米。其中，最高值出现在登封、伊川、宜阳和新安，耗水量高于550毫米；最低值出现在栾川、内乡、南召、商丘、柘城、夏邑、永城，耗水量低于400毫米；陇海线以南为500550毫米，豫北地区为450500毫米，南阳盆地等地为410480毫米。小麦的耗水量随气候、产量水平和栽培技术等因素的不同而有变化：一般气温高、湿度小、风速大时，耗水量较大；气候条件相同，水浇地耗水量较多；产量水平高时，耗水较多；栽培技术水平提高，增强了土壤的抗旱保墒能力，耗水量减少。b.耗水系数(需水系数) 耗水系数(K)是指每生产1公斤小麦子粒所消耗的水分重量，即耗水量与产量的比值(kg/kg)。一般随产量水平和栽培技术水平的提高，K值相应降低：亩产150250公斤时，K为9001500；300400公斤时，K为700900；400600公斤时，K为500700。不同地区间的K值变化没有明显的规律性，即看不出地区条件对K值的影响。K值的大小只说明了当地水分有效利用率的高低。Cf. 每单位土地面积上每毫米水的子粒生产量为水分生产率kg/ (mmhm2)。c.耗水量和耗水系数的变化 根据各地研究分析(表2-15)，在小麦产量2 2507 500kg/ hm2范围内，耗水量随产量的提高呈线性增加，耗水系数随产量的提高而降低，水分生产率则随产量的提高而提高。耗水的变化与根系生长进程有密切关系。黄土高原旱地麦田根系发育深，土壤耗水量在拔节后达2m以下，最深可达5m，并靠深层吸水保证旱地麦田后期正常生长。说明培肥地力，提高小麦栽培管理水平，增加产量，是降低耗水系数、节约用水的根本途径。表2-15 小麦产量与耗水总量、耗水系数、水分生产率的关系产量(kg/hm2)耗水总量耗水系数(kg/kg)水分生产率kg/(mmhm2)m3/hm2mm2 2503 6903691 6406.1053 0004 0504051 3507.413 7504 3804 425438442.51 1681 1808.5658.4754 5004 725472.51 0509.5255 2504 875487.592910.776 0004 9204 95049249582082512.19512.126 7505 025502.574413.447 5005 40054072013.89 注：资源来源于单玉珊等编著小麦高产栽培技术原理，2001年。(2)小麦各生育时期的耗水特点 小麦不同生育时期的耗水量与气候条件、冬春麦类型、栽培管理及产量水平有密切关系。小麦日耗水量。日耗水量是指单位面积麦田在1天之内损耗于棵间蒸发与叶面蒸腾的水分总量。小麦日耗水量过程线说明了小麦不同生育时期的日耗水量变化。据研究，虽然全省各地的气候条件、小麦生育期等差异较大，但小麦日耗水量变化趋势是大致相同的(图2-19)。出苗前后，小麦日耗水量为0.5m2/亩上下；越冬以前，随着分蘖的发生，日耗水量稍有增加，约为0.60.7m2/亩；越冬期间，由于麦苗幼小，群体覆盖度低，植株蒸腾较弱，同时此期气温亦低，棵间蒸发量较少(但棵间蒸发量大于植株蒸腾量)，因此，该期日耗水量最少(甚至比冬前还低)，一般在0.5m2/亩以下；返青以后，随着气温日渐回升和植株生长速度加快，植株蒸腾量明显增加，尽管此一阶段棵间蒸发量较小，但小麦日耗水量却迅速增加，即从返青期的1m2/亩左右增加到挑旗期的3m2/亩以上(需水高峰期)；高峰期过后，随着植株逐渐衰老，蒸腾量慢慢减少，日耗水量随之下降，到成熟时仅为2m2/亩左右。图2-19 小麦全生育期中日耗水量的变化曲线耗水模系数(简称模系数)。小麦某一生育阶段的耗水量占全生育期总耗水量的百分比，叫小麦耗水模系数。模系数说明了小麦某一生育阶段耗水的相对比例，是确定灌水时期与灌水量的重要依据之一。不同产量水平对模系数几乎没有影响，但物候期出现早晚、生育时段长短，以及当年的气象条件等对模系数则有很大影响。一般年份，不同地区模系数变化趋势大致相同(表2-11)。拔节期以前，模系数为520；拔节期以后，模系数为3035。表2-11 高产田小麦耗水模系数的变化生育阶段历期(天)阶段耗水量(m2/亩)耗水模系数(%)播种越冬始7548.959.81417越冬始返青4014.420.85返青拔节4020.871.1520拔节抽穗3594.2106.42730抽穗成熟40117.6143.635不同生育时期耗水的一般特点是：a.冬小麦出苗后，随气温降低，日耗水量下降，播种至越冬耗水量占全生育期的15%左右(表2-16)。入冬后，生理活动缓慢，气温降低，耗水量进一步减少；b.越冬至返青阶段耗水只占总耗水量的6%8%，耗水强度在10 m3/(hm2d)左右，黄河以北地区更低；c.返青至拔节期，随气温升高，小麦生长发育加快，耗水量随之增加，耗水强度1020 m3/(hm2d)，耗水量只占全生育期的15%左右，由于植株小，棵间蒸发占总耗水量的30%60%；d.拔节以后，小麦进入旺盛生长期，耗水量急剧增加，并由棵间蒸发转为植株蒸腾为主，植株蒸腾占总耗水量的90%以上，耗水强度达40 m3/(hm2d)以上，e.拔节到抽穗一个月左右时间内，耗水量占全生育期的25%30%；f.抽穗前后，小麦茎叶迅速伸展，绿色面积和耗水强度均达一生最大值，一般耗水强度在45 m3/(hm2d)以上(需要指出，从四分体形成到花粉粒形成这一期间，植株细胞原生质粘性和弹性急剧降低，体内新陈代谢旺盛，忍受和抵抗干旱的能力大大减弱，如果此时土壤干旱，小麦产量受到严重影响。因此，将小麦对水要求量为迫切的这一时段称为它的需水临界期)；g.抽穗到成熟3540d内，耗水量占全生育期35%40%。表2-16 小麦各生育时期的耗水量和模系数生育时期冬小麦(河南新乡)生育时期春小麦(宁夏王玉堡)天数(d)阶段耗水量(m3/hm2)日耗水量(m3/hm2)模系数(%)天数(d)阶段耗水量(m3/hm2)日耗水量(m3/hm2)模系数(%)播种至越冬78791.310.3515.04播种至出苗21193.9510.54.29越冬至返青36341.49.456.47出苗至分蘖19264.1513.955.82返 至拔节38762.019.514.51分蘖至拔节20695.2537.0515.14拔节至抽穗321 351.542.325.71拔节至抽穗181 277.1072.625.95抽穗至成熟452 012.545.838.27抽穗至乳熟201 547.1076.531.39全生育期2295 258.3100.00乳熟至蜡熟15653.1043.513.48蜡熟至成熟11175.0528.953.83全生育期1244 805.7100.00 注：资料来源，冬小麦引自河南小麦栽培学，1988，产量为7 030kg/hm2；春小麦引自作物栽培学(北方本)，1980，产量5 250kg/hm2为。2.土壤水分与小麦生长发育的关系(1)小麦各生育阶段的适宜土壤含水量指标 随生育阶段的不同，适于小麦生长发育的土壤含水量(相对含水量)指标亦不同。了解并掌握小麦各生育阶段的适宜土壤含水量指标，在指导麦田灌排水方面具有重要意义。河南省不同产量水平上小麦各生育阶段的适宜土壤含水量指标见表2-12。冬前要求土壤含水量为7080%；越冬期间稍低，为6575%；返青灌浆期间，要求7080%；后期要求最低，为60%左右。表2-12 河南省不同产量水平上小麦各生育阶段的适宜土壤含水量指标(%)生育阶段产量水平播前苗期分蘖期越冬始返青拔节前后挑旗灌浆前期灌浆后期高产田7080758070806575708070805565中、低产田7080708070756570657570755060(2)干旱对小麦生长发育的影响 土壤干旱(含水量低于下限指标)，叶片细胞失去膨压，于是，叶片下垂或卷风，这种现象称为萎蔫现象。萎蔫有两种，一是暂时萎蔫，一是永久萎蔫。暂时萎蔫是由于植株蒸腾过强，水分暂时供应不继所致，因此，待到晚间蒸腾强度降低时，即使不浇水叶片亦能恢复原状。永久萎蔫是由于土壤含水量过低之故，因此，待到晚间蒸腾强度降低时它也不能解除，时间长时则导致小麦死亡。土壤干旱对小麦的伤害表现在以下3个方面：a.植株各部器官中的水分重新分配 土壤水分不足时，植株不同器官或组织中的水分按其水势大小而重新分配，即水分从水势高的部位向低的部位流动。如幼嫩叶(水势低)向老叶夺水，老叶死亡；成熟部位细胞(水势低)向胚胎组织夺水，不孕小穗和退化小花数目增多。b.多种生理过程改变 水分不足，气孔关闭，蒸腾减弱；水解酶活动加强，合成酶活动降低，甚至停止；叶绿体受损伤，光合强度降低或完全停止，光合产物运输受阻；呼吸加强，消耗量增多；氧化磷酸化解偶联，积贮能量少，各种代谢过程受到影响。c.蛋白质分解 水分不足，蛋白质的合成过程削弱而分解过程加强，脯氨酸等的积累量增多。(3)湿害对小麦生长发育的影响 河南省淮河以南、南阳盆地和其他低洼易涝地区，由于生育期内自然降水较多或土质粘重或地下水埋深浅等原因，小麦常遭受湿(渍)害。湿害对小麦生长发育及产量的影响表现在以下3个方面：a.根系生理功能衰退 土壤淹水(缺氧)，根系活力降低，伤流量减少，水分、养分进入根系的过程受阻。时间长时，由于受到有机酸、硫化氢和亚铁离子等物质的毒害和某些寄生性细菌的侵染，根系生长停止或完全腐烂。b.氮代谢紊乱 受渍后，小麦地上部的氮代谢发生明显变化：苗期功能叶的全氮含量大幅度下降，拔节挑旗期间功能叶的蛋白质含量降低，各叶层叶片的水溶性氮含量也降低。氮代谢过程的紊乱，导致叶片枯萎衰亡。c.成产因素受到影响，产量降低 苗期遭受湿害，种子霉烂，出苗率低，苗小叶黄，次生根少，分蘖缺位，成产三因素均受影响，产量降低。拔节抽穗期间遭受湿害，根系发育不良，上部功能叶变黄、叶面积减小，株高降低，穗数减少70%左右，每穗小穗数和小花数亦大大减少。开花灌浆期间遭受湿害，根系和功能叶早衰，提前1周逼熟(青死)，穗粒数减少5060%，千粒重下降3040%，产量大幅度降低。(二)麦田灌排水技术北方小麦产区因受大陆性季风气候的影响，降水量分布很不均衡。因此，不同地区或时期需要调节田间土壤水分含量。1.麦田灌水技术 小麦生育期间降水量只占全年降水量的25%40%，仅能满足小麦全生育期耗水量的1/31/5，尤其在小麦拔节至灌浆的耗水高峰期，春旱缺雨更为严重。因此，北方麦区小麦生育期间的灌溉十分重要。(1)灌水量及灌水次数 小麦灌水量与灌溉时期主要根据小麦需水、土壤墒情、气候苗情等而定。确定并掌握适宜的灌水量是计划用水、合理灌溉的重要内容之一。在地面灌溉条件下，水量过小，不易浇透、浇匀，抗旱时间短；水量过大，下渗损失量增加，且破坏土壤结构，适宜灌水量的计算依水分平衡法：灌水总量 = 一生耗水量播前土壤贮水量生育期间降水量+收获时土壤贮水量或灌水量(m3 hm-2)= 10 000 (田间最大持水量灌前土壤绝对含水量)计划灌水土层深度(m)土壤容重(t m-3)河南省麦田灌水量一般为600750 m3 hm-2左右(冬灌除外)，但具体应用中可视不同情况而上下浮动。小麦全生育期中灌水次数的多少由当地的气候条件、产量水平、栽培条件、土壤含水量和苗情等来决定(表2-13)。一般年份时，高产田灌水34次，中、低产田灌水23次。表2-13 不同产量水平和水文年型条件下小麦的灌水次数产量水平(公斤/亩)水文年型灌水次数(次)灌水定额(m2/亩)400500湿润年正常年干旱年23344550次数250400湿润年正常年干旱年122334 250湿润年正常年干旱年不浇水112为了维持土壤的适宜水分，播种前要保持充足的底墒。一生中，如允许：浇3水，供水时间可确定为冬前、拔节和挑旗或开花，或拔节、挑旗和灌浆初期；浇2水，以冬前和拔节期或拔节和开花为宜；只浇1水，应在拔节期。(2)灌水时期及不同时期灌水的作用 灌溉时期根据小麦不同生育时期对土壤水分的要求不同来掌握：出苗期要求在田间最大持水量的75%80%，低于55%则出苗困难；分蘖过程要求适宜水分为田间持水量的75%左右；拔节至抽穗阶段，营养生长与生殖生长同时进行，器官大量形成，气温上升较快，对水分反应极为敏感，该期适宜水分应在田间持水量的70%80%，低于60%时会引起分蘖成穗与穗粒数下降，对产量影响很大；开花至灌浆中期，土壤水分宜保持在75%左右，低于70%易造成干旱逼熟粒重降低。a.底墒水 播前所浇的水叫底墒水。底墒水的作用是增加底墒，满足小麦种子萌发及苗期生长对水分的需求。当播前土壤含水量低于6070%时，就应浇灌底墒水。底墒水的浇灌方式有3种：茬口稍晚、水源不很丰富的地区，可在前作收前灌“送老水”或在秋作收后灌“茬水”；茬口过晚时，为争取适期播种，可在播种后35天浇灌“蒙头水”；腾茬较早、水源又丰富的地区，可在耕过的地上打畦或冲沟，然后沿畦、沟浇灌“踏墒水”。b.冬灌 临近越冬时的麦田灌水叫冬灌或浇