大豆节水高效灌溉制度
2023-08-25
1、大豆各生育期对土壤水分的需求
大豆属于需水较多的旱作物,对土壤水分的要求比较严格,土壤水分充足与否,对大豆各生育阶段的发育及产量形成,都有较大的影响。大豆各生育期的土壤水分需求如下:
播种~出苗期:为了使大豆种子萌发和出苗良好,需要创造适宜的温度、水分和通气环境。大豆发芽需要吸收相当于本身重量120%~140%的水分。吉林省农科院室内盆栽试验表明,土壤湿度相当于田间持水量75%~95%时,出苗率最高。土壤湿度低于田间持水量的70%,出苗率降低,低于田间持水量的60%则严重缺苗。黑龙江省依兰县试验站,通过田间试验得出,土壤湿度为田间持水量的60.1%时,出苗率仅为77%,土壤湿度相当于田间持水量的79.7%时,出苗率可达94%。上述试验均表明,大豆种子萌发,土壤湿度相当于田间持水量80%左右时出苗率最高。但土壤湿度过大时,出苗率反而降低。大豆出苗后,幼苗较耐旱,土壤水分可稍低些,宜控制在田间持水量的60%~70%。
出苗~分枝期:出苗到分枝出现叫幼苗期,田间分枝数达50%为分枝期。这期间根系比地上部分生长快,根系发达,茎杆粗壮,节间短,叶片肥厚,比较耐旱。根据黑龙江省依兰县春大豆试验资料,土壤湿度占田间持水量63%时,不影响小苗发育。如果土壤湿度低于田间持水量的60%时,对幼苗生长有影响。在这一阶段,为使根系向土壤深层发展,土壤水分适宜时才有利于壮杆蹲苗。土壤湿度若超过田间持水量的75%,会导致大豆根系沿地表层发展,不利于大豆生长后期的管理。夏大豆此时期若遇多雨年份,更应注意控制土壤水分,防止烂根病发生。因此,土壤湿度应在田间持水量的60%~75%。
分枝~花期:从花芽开始分化到花开放称为花芽分化期。花萼原基出现是大豆植株由营养生长进入生殖生长的形态学标志,需水量逐渐加大,应及时供应养分和水分,以促进根系和茎叶正常生长。从各地春、夏大豆灌溉试验成果得出:在这时期土壤湿度低于田间持水量的65%时,影响开花;土壤湿度低于田间持水量的60%时,大豆生长受到抑制,落花率明显增加。试验表明,土壤湿度每下降田间持水量的1%,落花率增加0.6%~0.8%。铁岭市龙山灌溉试验站的试验表明,土壤湿度控制下限不应低于田间持水量的70%。以土壤湿度相当于田间持水量的60%为对照,土壤湿度为田间持水量70%时增产27.8%,占田间持水量75%时增产14.8%。因此,土壤湿度应占田间持水量的70%~80%为宜。当土壤湿度达到田间持水量的84.7%时,则易出现烂根,下部叶片发黄,底花脱落,故此期间土壤水分不应超过田间持水量的84%为好。
花期~鼓粒期:开花株数达10%时的日期为始花期,从始花到终花为开花期,从幼荚出现到拉板完成为结荚期。由于大豆开花与结荚是并进的,因此又可将这两个时期通称开花结荚期。此期植株生长发育最旺盛,干物质积累也最多,在茎叶迅速增长的同时,株体内贮藏的营养物质和新同化的光合产物大量地向花荚积聚,此期乃是决定花荚数的关键期。这期间大豆需水量加大,日需水强度达到顶峰。吉林省农科院在田测试验表明:当开花~鼓粒期平均土壤湿度为田间持水量的73%以上时,产量最高,落花最少,结荚数也最高。黑龙江依兰县试验站五年试验的结果:土壤湿度在田间持水量75%~80%时,能促进早开花,多开花,少落花,多结荚。辽宁省铁岭市灌溉资料证明,花荚期土壤湿度控制在田间持水量75%以上时,较土壤湿度占田间持水量65%时大豆增产24%。因此,对于春大豆来说,此期土壤湿度应在75%~85%为宜。对于夏大豆来说,其作物需水状况与春大豆基本相同。由于花荚期一般处在8月,此期降雨较多,遇到降雨偏多的年份,土壤湿度过大,豆苗易于徒长。安徽省水科所根据试验成果提出,夏大豆花荚期最优土壤湿度,在计划湿润层(0~40厘米)应保持在田间持水量的70%~75%为好,以保证土壤有良好的透气性。
鼓粒~成熟期:大豆从开花结荚到鼓粒阶段,没有明显的界限。在田间调查记载,把豆荚由扁形趋圆,籽粒显著突起的植株达50%以上时,称为鼓粒期。当种子变圆、变硬,最终呈现本品种故有的形状和色泽时即为成熟。成熟期大豆株体的营养生长停止,全部转入生殖生长,种子成为光合产物和茎杆营养物质转运及积累中心,可溶性物质增长很快,豆荚先增长度后长宽度,荚内豆粒逐渐膨大。需水强度虽比花荚期有所下降,但株体快速的生殖生长也需要足够的水分。为防止大豆早衰而影响产量,保持土壤有足够的湿度是十分必要的。我国黑龙江省依兰县水利试验站研究认为,后期土壤湿度低于田间持水量65%时,影响大豆晚期长势,粒重相应下降,百粒重降低2.9克。铁岭市水科所通过不同土壤湿度探求该阶段土壤水分控制标准,以田间持水量60%为对照,结果湿度占田间持水量70%的处理,增产幅度较大,比对照增产26.7%,干物重比对照增加32.8%。降到田间持水量65%时,比对照增产14.0%,干物重增加12.4%。安徽省水科所试验证明,对于夏大豆,这一时期0~40厘米土层内,平均含水量应在田间持水量的60%~70%,否则影响籽粒饱满度。
综上所述,大豆不同生育时期计划湿润层的适宜土壤湿度:播种时应在田间持水量的80%;出苗后控制在田间持水量60%~70%;出苗~分枝期,为田间持水量的65%~75%;分枝~开花期,为田间持水量的70%~80%;花期~鼓粒期为田间持水量的75%~85%;鼓粒~成熟期在田间持水量的65%~75%。夏大豆花荚~鼓粒期土壤湿度低于春大豆10%、鼓粒成熟期低5%外,其它各生育期与春大豆基本相同。
2、大豆节水高效灌溉制度
大豆节水高效效度的制定,应从提高水的利用效益出发,测定不同灌水处理对产量构成因素的影响,根据各地在节水条件下不同时期(及其组合)灌水的增产效益,分区确定大豆的关键灌水时期及节水高效灌溉制度。
从大豆的需水规律来看,各生育阶段需水量按大小排列顺序是:花期~鼓粒期大于鼓粒~成熟期大于分枝~花期大于苗期~分枝期。大豆开花结荚期,茎叶生长旺盛,叶面积最大,蒸腾与光合作用最强,干物质积累也最多,需要大量补充水分,否则会导致大量落花,影响到粒数和粒重的增加。因此,花荚期既是需水最多的时期,也是大豆各生育阶段中灌水效果最佳的时期,必需保证充足灌水。在不能满足充分供水灌溉的地区,大豆的各生育阶段土壤水分下限(占田间持水量的百分数)可适当降低,除播种期保持70%~75%,开花结荚期不低于65%外,其它阶段土壤水分下限可降至60%。可以根据以上原则,制定大豆的节水高效灌溉制度。
黑龙江省大豆节水高效灌溉制度(见表6、表7)
表6:黑龙江省地面灌大豆节水高效灌溉制度及产量水平
灌溉方式 | 分区 | 水文年份 | 灌水定额(立方米/亩) | 灌溉定额(立方米/亩) | 产量水平(千克/亩) | ||
播种期 | 分枝开花 | 鼓粒 | |||||
地面灌溉 | Ⅰ1区-松嫩低平原干旱区 | 湿润年 | 30~40 | 28~35 | 20~25 | 78~100 | 155 |
一般年 | 40~55 | 28~45 | 28~38 | 96~138 | 146 | ||
干旱年 | 48~65 | 40~55 | 30~40 | 118~160 | 125 | ||
Ⅰ2区-松嫩高平原半干旱区 | 湿润年 | 28~35 | 25~30 | 18~25 | 71~90 | 158 | |
一般年 | 30~48 | 28~40 | 20~30 | 78~118 | 141 | ||
干旱年 | 45~60 | 40~55 | 30~40 | 115~155 | 122 | ||
Ⅱ区—三江平原半湿润区 | 湿润年 | 24~30 | 20~28 | 15~20 | 59~78 | 172 | |
一般年 | 30~40 | 25~38 | 20~28 | 75~106 | 160 | ||
干旱年 | 45~60 | 38~50 | 28~38 | 111~148 | 130 | ||
Ⅲ区——东南部丘陵半湿润区 | 湿润年 | 20~30 | 20~25 | 15~20 | 55~75 | 160 | |
一般年 | 30~42 | 25~38 | 20~28 | 75~108 | 148 | ||
干旱年 | 40~55 | 35~48 | 25~35 | 100~138 | 125 | ||
Ⅳ区——北部大、小兴安岭山地湿润区 | 湿润年 | 20~30 | 18~25 | 15~20 | 53~75 | 140 | |
一般年 | 28~38 | 25~35 | 18~25 | 71~98 | 130 | ||
干旱年 | 38~45 | 32~45 | 24~35 | 94~125 | 110 |
表7:黑龙江省管灌及喷灌大豆节水高效灌溉制度及产量水平
灌溉方式 | 分区 | 水文年份 | 灌水定额(立方米/亩) | 灌溉定额(立方米/亩) | 产量水平(千克/亩) | ||
播种期 | 分枝开花 | 鼓粒 | |||||
管路灌溉 | Ⅰ1区-松嫩低平原干旱区 | 湿润年 | 22~28 | 20~25 | 15~18 | 57~71 | 155 |
一般年 | 30~48 | 25~40 | 20~30 | 75~118 | 146 | ||
干旱年 | 35~55 | 30~45 | 22~35 | 87~135 | 125 | ||
Ⅰ2区-松嫩高平原半干旱区 | 湿润年 | 20~24 | 15~20 | 15~20 | 50~64 | 158 | |
一般年 | 22~35 | 20~30 | 15~25 | 57~90 | 141 | ||
干旱年 | 30~50 | 28~45 | 20~30 | 78~125 | 122 | ||
Ⅱ区—三江平原半湿润区 | 湿润年 | 18~22 | 15~20 | 15~20 | 48~62 | 168 | |
一般年 | 20~35 | 18~30 | 15~25 | 53~90 | 160 | ||
干旱年 | 30~48 | 25~40 | 20~30 | 75~118 | 130 | ||
Ⅲ区——东南部丘陵半湿润区 | 湿润年 | 15~20 | 15~20 | 15~20 | 45~60 | 160 | |
一般年 | 20~35 | 18~30 | 15~22 | 53~87 | 148 | ||
干旱年 | 30~42 | 25~38 | 20~28 | 75~108 | 125 | ||
Ⅳ区——北部大、小兴安岭山地湿润区 | 湿润年 | 15~20 | 15~20 | 15~20 | 45~60 | 140 | |
一般年 | 20~30 | 15~25 | 12~20 | 47~75 | 130 | ||
干旱年 | 25~40 | 25~35 | 18~25 | 68~100 | 110 | ||
喷灌 | Ⅰ1区-松嫩低平原干旱区 | 湿润年 | 15~20 | 15~20 | 10~15 | 40~55 | 155 |
一般年 | 20~35 | 20~30 | 15~22 | 55~87 | 146 | ||
干旱年 | 24~38 | 20~32 | 15~24 | 59~94 | 125 | ||
Ⅰ2区-松嫩高平原半干旱区 | 湿润年 | 12~18 | 10~15 | 10~15 | 32~48 | 158 | |
一般年 | 15~28 | 15~25 | 10~18 | 40~71 | 141 | ||
干旱年 | 20~35 | 20~30 | 15~25 | 55~90 | 122 | ||
Ⅱ区—三江平原半湿润区 | 湿润年 | 12~18 | 10~15 | 10~15 | 32~48 | 172 | |
一般年 | 15~25 | 12~20 | 10~15 | 37~60 | 160 | ||
干旱年 | 20~35 | 10~30 | 15~25 | 45~90 | 130 | ||
Ⅲ区——东南部丘陵半湿润区 | 湿润年 | 10~15 | 10~15 | 10~15 | 30~45 | 160 | |
一般年 | 15~24 | 15~22 | 10~15 | 40~61 | 148 | ||
干旱年 | 20~30 | 18~28 | 15~20 | 53~78 | 125 | ||
Ⅳ区——北部大、小兴安岭山地湿润区 | 湿润年 | 10~15 | 10~12 | 10~12 | 30~39 | 140 | |
一般年 | 15~20 | 10~20 | 10~15 | 35~55 | 130 | ||
干旱年 | 20~30 | 15~25 | 15~20 | 50~75 | 110 |
内蒙古地区大豆节水高效灌溉制度(见表8)
表8:内蒙古地区大豆节水高效灌溉制度及产量水平
分区 | 水文年份 | 灌水定额(立方米/亩) | 灌溉定额(立方米/亩) | 产量水平(千克/亩) | ||||
苗期 | 分枝 | 开花 | 鼓粒 | 灌浆 | ||||
通辽井灌区 | 湿润年 | |||||||
一般年 | 50 | 40 | 90 | 176 | ||||
干旱年 | 40 | 50 | 40 | 130 |
山西省大豆节水高效灌溉制度(见表9)
表9:山西省大豆节水高效灌溉制度及产量水平
水文年份 | 灌水定额(立方米/亩) | 灌溉定额(立方米/亩) | 产量水平(千克/亩) | ||||
苗期 | 分枝 | 开花 | 鼓粒 | 灌浆 | |||
湿润年 | 45 | 45 | 210 | ||||
一般年 | 50 | 40 | 90 | 200 | |||
干旱年 | 50 | 40 | 40 | 130 | 180 |
福建省大豆节水高效灌溉制度
大豆一般需要控制水量,保持土壤含水率在12%~18%,特别是分枝期如果水肥充足,会出现分枝繁叶茂盛,容易使大豆冲削、长藤,因此,大豆开花以前要控制灌水量,达到培育壮苗,分枝多;鼓粒期至灌浆期要保持土壤含水率在15%~20%,有利于大豆灌浆饱满,达到节水高产(见表10)。
表10:福建省大豆节水高效灌溉制度及产量水平
水文年份 | 灌水定额(立方米/亩) | 灌溉定额(立方米/亩) | 产量水平(千克/亩) | ||||
苗期 | 分枝 | 开花 | 鼓粒 | 灌浆 | |||
湿润年 | 40 | 40 | 40 | 80 | 200 | 240 | |
一般年 | 40 | 45 | 45 | 45 | 90 | 265 | 220 |
干旱年 | 50 | 55 | 55 | 55 | 110 | 325 | 209 |
大豆施肥技术
一、需肥特点
大豆是需肥较多的作物之一,据测定,每生产100公斤大豆籽粒需吸收氮(N)7.0~9.5公斤,磷(P2O5)1.3~1.9公斤,钾(K2O)2.5~3.7公斤,氮最多,钾、磷其次。大豆所需的氮一部分来自土壤和肥料,一部分来自自身根瘤菌固定的氮,因此,大豆只需适量氮肥;大豆喜磷,增施磷肥既有利于营养生长,又可有效增强根瘤菌固氮能力,起到以磷增氮作用;大豆嗜钾,且需钙、镁较多,同时钼、硼对根瘤菌形成有重要作用,因此施用多元复合肥可达到丰产增收效果。
二、施肥原则
大豆施肥体系一般由基肥、种肥和追肥组成,其施肥原则是既保证大豆有足够营养,又要发挥根瘤菌固氮作用。因此,在大豆生育期,氮肥不可过量,以免影响根瘤菌生长或引起倒伏,同时也要纠正“大豆有根瘤菌就不需要氮肥”的错误观念。因此,大豆施肥要做到重施基肥、巧施追肥,有机肥与化肥,迟效肥与速效肥,氮、磷、钾大量元素与硼、钼等微量元素合理搭配。
三、施肥技术
1、基肥:以农家肥为主,配施适量化肥。
作用:一培肥地力;二养分含量全,肥效期长,有利于大豆结瘤固氮,是大豆高产、稳产的重要措施。
用量:一般产田亩施优质腐熟有机肥2000~2500公斤,配施硫酸钾复合肥20~30公斤,高产田亩施优质腐熟有机肥2500~3000公斤,配施硫酸钾复合肥30~40公斤。
方法:基肥于播种前结合翻耕整地施入,使肥料与土壤充分混合。
2、种肥:合理施用种肥对大豆出苗及大豆根瘤发育,增强根瘤固氮有很好的促进作用。播种时,亩施10~15公斤过磷酸钙或5公斤磷酸二铵作种肥,或用1%~2%钼酸铵拌种, 效果也很好,用量不可再大,以免影响出苗。
注意:种肥施于种子下面或侧面5~7cm为宜,切勿种子与肥料直接接触。
3、追肥
根部追肥:
①苗期:苗期根系较嫩小,根瘤形成较少,可根据苗情酌情追施提苗肥,亩施高氮复合肥10~15公斤,开沟条施,施后覆土。
②开花结荚期:大豆由分枝期进入开花结荚期需要大量营养,是营养生长和生殖生长的交错期,因此有“花期追肥产量高”之说,此期结合中耕除草亩施尿素7.5~10公斤或高氮复合肥15~20公斤,开沟条施,施后覆土。
叶面追肥:在大豆生长中后期,根据植株长势和需要进行跟外追肥,一般亩喷施2%尿素水溶液或0.2~0.3%磷酸二氢钾水溶液30~40公斤,对于微量元素缺乏的田块,可根据症状喷施微肥加以矫正,缺硼地块可用0.1%硼砂溶液喷施,缺钼地块可用0.01%~0.05%钼酸铵溶液喷洒植株,7~10天喷施一次,连喷2~3次,都有较好的增产效果。喷施时间选择在阴天或晴天的下午三、四时之后,喷施在叶片背面吸收率更高。