小麦微喷补灌节水技术_老木一支笔专业编制可行性研究分析报告_资金项目立项申请报告

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小麦微喷补灌节水技术

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1　范围
本标准规定了采用微喷灌设施在小麦生育期内实施按需补灌的技术规程。
本标准适用于灌溉水源地区及类似生态区。
2　规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 5084 农田灌溉水质标准
GB/T 28418 土壤水分(墒情)监测仪器基本技术条件
GB/T 50485 微灌工程技术规范
NY/T 1121.1 土壤检测第1部分：土壤样品的采集、处理和贮存
NY/T 1121.4 土壤检测第4部分：土壤容重的测定
NY/T 1121.22 土壤检测第22部分：土壤田间持水量的测定环刀法
NY/T 1361 农业灌溉设备微喷带
SL 13 灌溉试验规范
SL 21 降水量观测规范
SL/T 67.3 微灌灌水器-微喷头
SL 207 节水灌溉技术规范
SL 364 土壤墒情监测规范
3　术语和定义
下列术语和定义适用于本规程
3.1　
微喷灌 micro-sprinkling irrigation
利用微喷头、微喷带(一侧管壁上加工了以组为单位循环排列的微喷孔的薄壁塑料软管)等设备，以喷洒的方式实施小流量水分补给的一种灌溉方法。
3.2　
按需补灌 on-demand supplemental irrigation
在作物生长的关键生育时期，当自然供水量（包括播种期一定深度土层土壤贮水量和生长季有效降水量）不能满足作物依靠自身适应能力维持一定产量水平的最低需水量时，计算出需要补充的水量并实施精确定量灌溉的一种节水灌溉技术。
3.3　
微喷补灌 supplemental irrigation with micro-sprinkling facilities
选择作物适用的微喷头或微喷带等微喷灌溉设施，按照一定的规格布设在田间，在作物生长的关键生育时期实施按需补灌的技术。
3.4　
微喷带喷射角 jet angle of the micro-sprinkling hoses
微喷带喷射水流在喷孔处的切线与水平面的夹角，用度表示。
3.5　
灌溉水在土壤中水平分布的均匀度 horizontal distribution uniformity of irrigation water in soil
灌溉后土壤水分平衡时（灌溉后3 d～5 d），灌溉水在土壤中的水平分布均匀系数，用百分比表示。
4　微喷系统要求
4.1　水源要求
河流、湖泊、水库和井泉等都可作为灌溉水源。灌溉水源应符合GB 5084和SL 207的要求。
4.2　首部要求
首部须修建相应的加压泵站及附属设施。
4.3　输水设备
输水设备应符合GB/T 50485的要求。
4.4　微喷头选型及田间布局
微喷头应符合SL/T 67.3的要求。微喷头流量不大于250 L/h，工作压力以0.15 MPa～0.25 MPa为宜。由微喷头参与组成的微喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式。固定和半固定式微喷灌系统的微喷头在田间成行布置，行内喷头间距为喷头喷洒半径的0.8倍～1.2倍；行间距为喷头喷洒半径的1 倍～1.5倍。微喷头安装的高度应超过作物最大株高0.5 m左右。
4.5　微喷带选型及田间布局
微喷带应符合NY/T 1361的要求。微喷带流量以80 L/(m•h)～120 L/(m•h)为宜，工作压力以0.08 MPa～0.12 MPa为宜。微喷带的铺设分为地面铺设和悬挂铺设两种方式。地面铺设的微喷带最小喷射角70°左右，最大喷射角85°左右；铺设间距1.5 m～1.8 m；当管径为51 mm时，铺设长度≤80 m。悬挂式微喷带最小喷射角20°左右，最大喷射角88°左右；铺设间距4 m ～8 m；当管径为35 mm～51 mm时，铺设长度≤100 m。微喷带悬挂的高度应超过作物最大株高0.5 m左右。
4.6　灌溉水在土壤中水平分布的均匀度
灌溉水在土壤中水平分布的均匀度应不低于80 %。灌溉水在土壤中水平分布均匀度的测定，应于灌水前1天和灌水后土壤水分平衡时（灌溉后3 d～5 d），按照田间取点要求和SL 364规定的方法测定每个观测点0 cm～100 cm土层土壤含水率,并用本规范附录A中公式（A.1）计算。微喷带灌溉系统田间取点，应根据田块大小随机选择连续铺放的2条～4条微喷带，于微喷带首尾两端内侧2 m处及微喷带铺设长度的三分之一和三分之二处，在每两个相邻微喷带之间平均设置4个～5个观测点。微喷头灌溉系统田间取点应根据田块大小随机选取3个～5个观测区，每个观测区面积0.1 ha左右。在每个观测区按对角线5点取样法设置观测点。
5　微喷系统的工程安装与运行维护
微喷系统的工程施工与设备安装应按照GB/T 50485的规范实施。微喷系统工作过程中应安排专人值守巡查。对水源首部系统、过滤系统等应进行定期维护和保养。对微喷头和微喷带等应进行定期检修、更换或收放。微喷带在地面铺设时应喷孔向上。微喷带末端须封堵并固定。微喷带工作过程中因带身翻转扭曲导致喷水不均匀时应及时调整。
6　水肥一体化系统施肥装置的安装与运行维护
施肥装置应具有溶肥和注肥功能，可安装于微喷系统首部与干管相连组成水肥一体化系统，亦可安装于下游，与支管或毛管相连组成水肥一体化系统，以便对土壤肥力和干旱程度存在明显空间差异的地块实施区域和精准的水肥管理。电动注肥装置输出肥液的压力和流量，应根据其所连接的干管、支管或毛管的水压、流量、灌区面积、计划补灌水量和计划施肥量确定。施肥装置的安装与维护应符合GB/T 50485的要求。
7　土壤容重和田间持水率的测定
7.1　于小麦播种前3 d～7 d，按照NY/T 1121.1和NY/T 1121.4规定的方法，用环刀分别采集麦田0 cm～20 cm和20 cm～40 cm土层的原状土壤样品，并分别按照NY/T 1121.4和NY/T 1121.22规定的方法测定各土层土壤容重和田间持水率。
7.2　常年种植小麦的地块，土壤容重和田间持水率的测定可以每隔2年～3年进行一次。
8　生育期间降水量的监测
按照SL 21的要求，采用雨量数据采集器实时记录小麦生育期间的降水量。也可采用当地气象站监测的降水量数据。按照小麦生育进程和SL 13规定的有效降水量计算方法，分别计算出播种至越冬、越冬至拔节、拔节至开花期间的有效降水量。
9　补灌时期与补灌水量的确定
9.1　阈值判断法
9.1.1　播种期补灌水量的确定
9.1.1.1　对于地表易板结不适合播种后立即灌水的麦田，应于土壤耕作前5 d～7 d，按照NY/T 1121.1和SL 364规定的方法测定0 cm～20 cm土层土壤重量含水率(θm-0-20，m/m，%)。用本规范附录A中公式（A.2）计算土壤耕作前0 cm～20 cm土层土壤相对含水率(θr-0-20，%)。当θr-0-20＞75 % 时，无需补灌；当θr-0-20≤75 % 时，用本规范附录A中公式（A.3）计算需补灌水量(I,mm)，并于耕作前3 d～5 d实施灌溉。
9.1.1.2　土壤耕作前没灌水的麦田，应于小麦播种前1 d～2 d，按照NY/T 1121.1和SL 364规定的方法测定0 cm～20 cm土层土壤重量含水率(θm-0-20，m/m，%)。用本规范附录A中公式（A.2）计算播种期0 cm～20 cm土层土壤相对含水率(θr-0-20，%)。当θr-0-20＞70 % 时，无需补灌；当θr-0-20≤70 % 时，用本规范附录A中公式（A.3）计算需补灌水量(I,mm)，并于播种后实施灌溉。
9.1.2　越冬期补灌水量的确定
在日平均气温下降至3 ℃左右、表层土壤夜冻昼消时，按照NY/T 1121.1和SL 364规定的方法测定0 cm～20 cm土层土壤重量含水率(θm-0-20，m/m，%)。用本规范附录A中公式（A.2）计算越冬期0 cm～20 cm土层土壤相对含水率(θr-0-20，%)。当θr-0-20＞60 % 时，无需补灌；当θr-0-20≤60 % 时，用本规范附录A中公式（A.3）计算需补灌水量(I,mm)，并及时实施灌溉。
9.1.3　拔节期补灌水量的确定
9.1.3.1　在小麦拔节初期，按照NY/T 1121.1和SL 364规定的方法测定0 cm～20 cm土层土壤重量含水率(θm-0-20，m/m，%)。用本规范附录A中公式（A.2）计算拔节初期0 cm～20 cm土层土壤相对含水率(θr-0-20，%)。当θr-0-20＞70 % 时，无需补灌；当θr-0-20≤50 %时，用本规范附录A中公式（A.3）计算需补灌水量(I,mm)，并及时实施灌溉。
9.1.3.2　当小麦拔节初期50 %<θr-0-20≤70 %时，暂不灌溉，于拔节后10 d，按照NY/T 1121.1和SL 364规定的方法测定0 cm～20 cm土层土壤重量含水率(θm-0-20，m/m，%)。用本规范附录A中公式（A.2）计算拔节后10 d的0 cm～20 cm土层土壤相对含水率(θr-0-20，%)。当θr-0-20＞70 %时，无需补灌；当θr-0-20≤70 % 时，用本规范附录A中公式（A.3）计算需补灌水量(I,mm)，并及时实施灌溉。
9.1.4　开花期补灌水量的确定
在小麦完花期，按照NY/T 1121.1和SL 364规定的方法测定0 cm～20 cm土层土壤重量含水率(θm-0-20，m/m，%)。用本规范附录A中公式（A.2）计算完花期0 cm～20 cm土层土壤相对含水率(θr-0-20，%)。当θr-0-20＞50 %时，无需补灌；当θr-0-20≤50 % 时，用本规范附录A中公式（A.3）计算需补灌水量(I,mm)，并及时实施灌溉。
9.2　模型决策法
9.2.1　土壤体积含水率的测定
于小麦播种前1 d或当天，参照GB/T 28418和SL 364，选用适宜的土壤水分测定方法，测定田间地表下0 cm～20 cm和20 cm～40 cm土层土壤体积含水率。
9.2.2　补灌时期和补灌水量的确定
按照本规范附录B的要求确定小麦播种期、越冬期、拔节期和开花期是否需要补充灌溉，以及所需的补灌水量。
10　配套栽培技术
10.1　作物品种要求
所选品种应为通过国家或省农作物品种审定委员会审定，经试验和示范适应当地生产条件，抗倒伏、抗病、抗逆性强的高产优质小麦品种。
10.2　秸秆还田
前茬秸秆粉碎还田。粉碎后的秸秆长度以<3 cm为宜。秸秆量过大的地块，提倡将秸秆综合利用，部分回收与适量还田相结合。
10.3　耕层调优
10.3.1　小麦播种前，应根据土壤墒情适时进行耕、松、耙、压作业，以构建合理的耕层结构。秸秆量较大或还田质量较差的麦田必须耕翻。
10.3.2　采用耕翻的麦田，耕深20 cm～25 cm。耕翻后用旋耕机旋耕2遍，旋耕深度15 cm。旋耕后及时耙压，以破碎土块，压实表层土壤，防止耕层过虚导致土壤失墒、影响播种出苗。
10.3.3　不耕翻的麦田，可每3年用深松机深松1年，深度30 cm。深松后及时旋耕和耙压。
10.4　播种
10.4.1　播种时期
以播种至越冬期0 ℃以上积温达570 ℃～650 ℃为宜。冬性品种在日平均气温18 ℃～16 ℃时播种，半冬性品种在日平均气温16 ℃～14 ℃时播种。
10.4.2　种植密度
在适宜播种期内，分蘖成穗率低的大穗型品种，每公顷基本苗225万～270万；分蘖成穗率高的中、多穗型品种，每公顷基本苗180万～240万。秸秆还田和整地质量较差的麦田应在上述种植密度的基础上适当增加基本苗30万/ha～75万/ha。
10.4.3　种肥同播
提倡采用具有种肥同播功能的小麦精量播机播种。条播的平均行距21 cm～25 cm，播种深度3 cm～5 cm。宽幅播种的苗带宽度以8 cm～10 cm为宜。每隔两行小麦在行间条施一行底肥，条施深度为8 cm～10 cm。亦可采用底肥按比例分层条施技术，使用按比例分层施肥精量播种机，将底肥条施在8 cm、16 cm和24 cm土层深处，三者的比例为1:2:3或1:2:1。底肥应采用粒状的多元复合肥或缓控释肥。
10.4.4　播后镇压
小麦播种机上须安装镇压装置，播种后及时镇压。播后镇压可分为苗带镇压和全田镇压两种方式。采用微喷带灌溉的麦田以全田镇压为宜，有利于平整地面，减少微喷带翻转扭曲现象发生，提高灌溉水在土壤中水平分布的均匀度。
10.5　肥水一体化管理
10.5.1　分类施肥
小麦氮、磷、钾肥的施用时期和数量根据土壤质地、耕层主要养分含量和目标产量确定。麦田耕层养分含量分级表按照表C.1。不同土壤质地、耕层养分级别和目标产量麦田的施肥方案按照表C.2。
10.5.2　随水追肥
10.5.2.1　小麦拔节期和开花期需要追肥的麦田，使用与微喷灌系统相配套的溶肥和注肥机械，在补灌水的同时，将肥液注入输水管，使其随灌溉水均匀施入田间。肥液的配制和注肥操作方法按照本规范附录D的要求进行。
10.5.2.2　如果某时期需要追肥但不需要灌水，则需在该时期增灌10 mm，以随水追肥。
10.5.2.3　水肥一体化须采用液体肥料或可溶性固体肥料，如尿素、氯化钾等。
10.6　病虫草害绿色综合防控
10.6.1　种子处理
播种前用具有杀虫和杀菌作用的高效低毒的小麦专用种衣剂进行种子包衣。没有包衣的种子要用药剂拌种。
10.6.2　土壤处理
地下害虫发生严重的地块，应于耕地前均匀撒施农药。所选农药应符合国家法律法规和环保要求。
10.6.3　主要病虫草害统防统治
10.6.3.1　于冬前小麦分蘖期或越冬后小麦返青期，温度适宜(一般日平均气温10 ℃ 左右)时防除麦田杂草。
10.6.3.2　起身至拔节期阻击蔓延。该期以防治小麦纹枯病、条锈病、白粉病等病害为重点，兼治红蜘蛛和蚜虫等虫害，局部地块防治小麦吸浆虫。
10.6.3.3　抽穗至灌浆期一喷三防。抽穗扬花期遇雨或有雾高湿天气，易诱发赤霉病。该期亦是蚜虫高发和锈病、白粉病的流行关键期，应以防治蚜虫为主，兼治锈病、白粉病、赤霉病等病害。开花以后，根据病虫害发生情况，实施“一喷三防”。
10.6.4　药械使用
采用高效低毒且符合国家法律法规和环保要求的农药。大规模经营主体（总面积>1500 ha，单块地面积>100 ha）宜采用飞机大面积喷防；小规模地块宜采用无人机或防飘对靶减量施药植保机械喷防。
10.7　非生物灾害预防
10.7.1　控旺防倒
对旺长麦田或株高偏高的品种应于起身期实施化控，或者于返青至起身期镇压2次～3次，控旺转壮。
10.7.2　抵御干热风
孕穗期至灌浆期叶面喷肥。提倡适时微喷，增湿降温。采用微喷增湿降温，应于小麦灌浆中后期在预报高温当天10:00时微喷5 mm～10 mm为宜。
10.8　收获
蜡熟末期至完熟初期采用联合收割机收割。提倡麦秸还田。

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