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三、旱情监测中要注意的几个问题
目前,我国北方冬麦区正经历严重的干旱,各地政府及科技人员都全力投入抗旱保丰收之中。
为了准确地反映麦田受旱程度,科学指导抗旱工作,在旱情监测中要特别注意如下几个问题。
1、旱情指示指标的选择
最好依据土壤的水分状况确定旱情。
在各地的报道中,经常可以见到已有多少多少天没有降水,降水比平均值少了多少多少等,并以此反映农业干旱的严重程度。
但这些数据通常表示的是各地气象干旱的程度。
气象干旱通常是引发大面积农业干旱的主要原因,但气象干旱与农业干旱并不完全是一回事。
气象干旱只是指出降水量的亏缺程度,是否引起农业干旱,还要看能否得到降水以外的其他方式的水分供给,特别是能否得到及时的灌溉。
在冬小麦生长初期,经过降水较为丰沛的夏、秋季,土体中贮存的水量通常较多,可以供给作物吸收利用,因此只要足墒播种,或是播种后浅灌了蒙头水,一般不会因为气象干旱而引发农业干旱。
在冬小麦生育中后期,土壤中的贮水消耗较多,这时的严重气象干旱才可能引起较严重的农业干旱。
在水源及灌溉条件较好的地区,只要麦田能够得到及时的灌溉,一般也不会因气象干旱而引发农业干旱。
无论是降水还是灌溉水,都要首先贮存在土壤中,然后被作物生长逐步吸收利用。
另外,一个区域的气象、水文、灌溉等条件,以及灌溉用水管理状况,也都能够很好地通过土壤墒情得以体现。
因此,土壤墒情是表征干旱发生、发展程度的一个良好的指标。
2、要在适宜的土层范围内监测墒情
贮存在土壤中的水分,必须能被作物根系吸收利用才有效。
由于不同生育时期,根系的下扎深度及吸收能力不同,致使小麦不同生育时期对不同深度范围所贮存的土壤水分的吸收利用能力也不同。
因此,在监测土壤墒情时,监测的土壤深度范围要与作物根系的吸收利用能力大体一致。
适宜的深度,可以大体概括如下:
播种到分蘖,0-20cm;越冬至返青,0-40cm;返青-抽穗,0-60cm;抽穗之后,0-80cm。
实际应用中,要特别注意三点:
一是生育前期要避免监测太深,因为深层的土壤水分因根系太浅还无法利用,监测太深会引起灌溉不及时,影响幼苗生长。
二是生育后期要避免监测太浅,因为根系主要的吸收部位下移,可以利用深层的土壤贮水,而表层土壤经常处于巨大变化之中,监测太浅会引起灌溉过度,浪费水源。
三是在小麦生育中后期,沙土地可适当浅些,粘土地可适当深些。
3、监测点要有很好的代表性
由于墒情监测工作还是比较费时费力费钱的,因此只能监测少量的点做代表。
这就要求,无论是采取临时选点,还是长期固定布点,这些点都要有很好的代表性。
一般是选择确定一个点,代表一个固定区域的情况。
这就要求选择的代表点,一定要在地貌、土壤类型、土壤结构、肥力水平、种植作物及选用品种、施肥灌溉等管理及产量水平等方面具有较好的代表性,最好能够处于代表区域的中间位置,特别是在灌区的代表点,其灌溉的时间一般要处于整个轮灌周期的时间中点。
4、使用土壤含水量表征墒情时,要特别注意土壤种类的差异
目前监测土壤含水状况时,测定结果一般表示为重量含水量或体积含水量。
两者的转换关系为:
体积含水量=重量含水量×土壤容重
在灌溉过程中,一般将土壤有效含水量(即可供作物利用的水量)消耗至剩余50%时(即有效含水量为50%)作为适宜的灌溉起始控制指标。
有效含水量可用下式计算:
不同土壤类型,其田间持水量和凋萎系数具有很大的差异,因此同样的实测含水量值,其有效含水量值具有很大的差别。
表现在生产中,即是沙土或壤土上供水仍很充足,在粘土上已表现为严重干旱了。
不同土壤类型的墒情判别指标,可参考下表确定
几个代表性土壤类型的旱情判别指标
墒情等级
沙壤土
含水率(%)
壤土
含水率(%)
粘壤土
含水率(%)
相当于田间持水量的百分比(%)
适宜正常
10.0~13.0
14.0~17.0
18.0~23.0
60~80
轻度受旱
9.0~10.0
12.8~14.0
16.0~18.0
55~60
中度受旱
7.5~9.0
10.5~12.8
13.0~16.0
45~55
重度受旱
<7.5
<10.5
<16.0
<45
5、一个区域的旱情,一定要用多点的监测结果综合表达
一个点的监测结果,只能表示这个点所代表区域的情况。
对于一个乡,一个县,甚至一个市,由于不同区域在自然地理环境、生产管理等诸多方面都可能存在显著的差异,因此一定要用多点的监测结果来综合表示。
首先要选择足够多的代表点,其次要通过加权平均等方法充分反映各个区域的面积因素或重要程度。
如果遇到因差异巨大而无法综合的情况,比如旱地和灌溉农田都分别占有较大的比重,或分区域种植了需水特性差别很大的作物,则需要分别进行监测结果的综合分析,并分别开展旱情判别及报告。
四、冬小麦需水与灌溉
水分在小麦的一生中起着十分重要的作用。
据研究,每生产1千克小麦约需1000~1200千克水,其中有30%~40%是由地面蒸发掉的。
在小麦生长期间,降水量大约只有需水量的1/4左右。
所以麦田的不同时期灌水,以及采取抗旱保墒措施,对于补充小麦对水分的需要有十分重要的意义。
1、冬小麦需水规律
试验表明,冬小麦各生育时期的耗水情况有如下特点:
1.播种后至拔节前,植株小,温度低,地面蒸发量小,耗水量占全生育期耗水量的35%~40%,每亩日平均耗水量为0.4立方米左右。
2.拔节到抽穗,进入旺盛生长时期,耗水量急剧上升。
在25~30天时间内耗水量占总耗水量的20%~25%,每亩日耗水量为2.2~3.4立方米。
此期是小麦需水的临界期,如果缺水会严重减产。
3.抽穗到成熟,约35~40天,耗水量占总耗水量26%~42%,日耗水量比前一段略有增加。
尤其是在抽穗前后,茎叶生长迅速,绿色面积达一生最大值,日耗水量约4立方米。
由此可见,小麦除播种时要求足墒下种外,在苗期和拔节前期耗水量较少,拔节后到抽穗前耗水量最多,其中挑旗期对水分反应最敏感,称为需水“临界期”;其次为开花至灌浆,有人称之为“第二临界期”;成熟阶段的耗水量又有所降低。
因此,尽量大的满足小麦需水临界期的水分供应,对夺取小麦丰收时十分重要的。
此外,尽管小麦拔节以前耗水量较少,但此期的水分供应对实现苗全、苗匀、苗壮和盘根、分蘖,搭好丰产架子至关重要,农谚:
“麦收八、十、三(农历月)场雨”,就是广大农民群众在长期生产实践中对小麦生产经验的客观总结。
不同生育时期小麦适宜的土壤含水量:
(1)出苗至分蘖期:
土壤含水量=80%左右。
(2)越冬期:
土壤含水量=55%~80%。
(3)返青至拔节期:
土壤含水量=70%~80%。
(4)孕穗到开花期:
土壤含水量=80%左右。
(5)灌浆期:
土壤含水量=60%以上。
2、灌水技术
正确的灌溉技术是保证麦田合理用水,把水适量及时送到田间,使灌水田块受水均匀,既不产生地面流失,深层渗漏等现象,又不破坏土壤结构,从而达到经济合理用水,提高产量的目的。
目前,麦田灌溉主要有四种方式,即地面灌溉、喷灌,滴灌和管道输水与管道灌溉。
(1)地面灌溉:
麦田畦灌是我国劳动人民精耕细作创造的灌水方法。
畦灌是在平整土地的基础上,在田间筑起土埂,分隔成若干个长方形或正方形的畦,水从灌水垄沟引入畦内,在地面上形成很薄的水层,并沿地面的纵坡方向流动,在流动过程中逐渐湿润土壤,达到提高土壤含水量的目的。
畦灌地面的适宜坡度为l/1000~3/1000,地面坡度过大,灌水时易冲刷表土。
一般畦长以30~50米,畦宽2~3米,入畦单宽流量(每畦每米宽度的平均流量)3~6升为宜,可根据具体情况而定。
当地面坡度较小,土壤透水较好,土地平整较差时,畦长易较短,入畦流量易较大,当地面坡度较大,土壤透水性较差,土地平整较好时,则可采用较大的畦长和较小的入畦流量。
(2)喷灌:
喷灌是利用专门的设备,将有压水流喷射到空中,并散成水滴进行灌溉。
该技术始于70年代,是一种先进的灌溉技术。
其主要特点是节水。
据研究,采用喷灌技术一般比地面灌溉省水20%~40%,且喷灌不破坏土壤结构;而且喷灌适用范围广,不仅适用于平原灌溉,而且对山区、丘陵和地面起伏、难以平整的土地尤为适宜。
喷灌分固定式、半固定式和移动式三种。
固定式喷灌各组成部分基本固定不动,动力与水泵构成固定泵站,输水管道埋入地下,喷头装在固定于田间的卧管上,只是喷头用时装上,用后卸下。
半固定式喷灌的动力,水泵与输水管的干管是固定的,而支管、喷头是可移动的。
移动式喷灌的动力、水泵、输水管及喷头都是可移动的,这样可省去大量的输水管道。
(3)滴灌:
滴灌是利用一套设备将水加压、过滤,通过各组管道与滴水装置(滴头)把水或溶于水中的化肥液体均匀而又缓慢地滴入到作物根部附近土壤,使作物主要根系活动层的土壤,经常保持在适宜于作物生长的土壤湿度下。
其主要优点是:
节水,节能;不破坏土壤,不板结土壤,土壤通气良好,养分充足,适合于各种地形与土质条件。
滴灌系统包括水源、首部控制枢纽、各级输水管道和滴头四部分组成。
可分不固定灌溉和移动式灌溉两种,但目前,这种灌溉方法应用于大田小麦生产的还不多。
(4)地下管道输水与管道灌溉:
这也是一种节水灌溉技术。
其主要优点一是输水快,与土渠道相比,管道输水1000米距离仅用3~5分钟,而土渠需1~2小时,二是省水、省地,省劳力。
据研究,由于管道输水减少了水分蒸发与渗漏,可节水20%~40%,降低成本30%左右,不仅节省劳力,而且管道占地少,省地。
该套设施包括主水池、输水干道、分水建筑物、输水支道、出水建筑物、排气孔、沉沙池、输水毛渠等。
3、节水灌溉
所谓小麦节水灌溉是指在麦田中以较少的灌水量获得较高的增产效益和经济效益。
它包括两个方面的内容,一是防止大水漫灌,或盲目增加灌水次数,以合理的灌水量获得高产,从而避免水资源的浪费,扩大灌溉面积;二是限额灌水,并配合以适当的农艺措施,最大限度地利用有限水源,保证相当的产量水平。
冬小麦节水灌溉的主要措施有:
(1)播前较大定额地进行贮蓄灌溉:
研究表明,小麦播前采用大定额灌水,使50~200厘米土层的土壤湿度达到田间持水量的80%以上,有利于小麦根系下扎,增加深层根系比例。
这样小麦在生育期间不仅可利用土壤深层蓄水,而且可以减少因频繁灌溉而造成的大量土壤蒸发。
据研究,在土层深厚的地区,采用该方法,即使全生育期不浇水,小麦亩产可达到400公斤以上。
(2)灌小麦关键水:
根据小麦需水特性和小麦不同生育时期的水分效应,采用灌关键水的方法是一项有效的节水措施。
据研究,在灌足底墒水的情况下(冬前墒情较好),灌冬水的效果较差,以灌拔节水和孕穗水的效果最好:
在冬前墒情不好的情况下,以灌冬水和孕穗水效果较为显著。
因此在水资源较为短缺的情况下,保证小麦关键时期用水,是提高水分利用率、实现高产、高效的重要措施。
(3)硬化水渠,以减少渗漏:
平整土地,提高灌水质量对骨干水渠(沟)要加设防渗设施,努力做到滴水归田。
在采用地面灌溉时,要平整好土地,因为土地的平整程度和畦式规格与灌水质量和灌水效率有很大关系。
土地平整可提高灌水效率30%一50%,节约用水50%以上。
(4)采用先进的灌溉技术:
在水资源较为短缺、经济条件相对较好的地区,采用喷灌、滴灌、渗灌及管道灌溉等先进的灌水技术,是节水的有效途径。
据研究,喷溉可比地面灌溉节水20%~40%;其小麦耗水系数(生产0.5公斤籽粒所消耗的水量)只相当于畦灌耗水系数的25%~30%;渗灌比畦灌节水40%左右,滴灌可比畦灌省水4~6倍。
不仅如此,这些先进的灌溉技术一般不导致土壤板结及养分淋溶,有利于土壤水、肥、气、热的协调作用和微生物的活动,促进养分转化,从而提高小麦产量。
(5)灌溉与其它农艺措施相结合:
麦田灌水后,采取及时中耕松土、地膜覆盖等蓄水保墒措施,可以防止水分蒸发,提高水分利用效率,也能达到节水的目的。
五、抗旱主要措施
1、降低旱灾影响的基本措施
(1)建设旱涝保守高