书城农林作物群落育种学
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第36章 生境管理

生境管理是为了满足作物群落生长发育所进行的改善生境的技术措施,包括整地、施肥、灌水排水、中耕培土、植物保护以及保护地管理等。

一、整地

整地是作物种植前对土地的管理技术。它目的是为作物生长发育创造适宜的土壤条件,达到土壤疏松,无残茬杂草,细碎平整,土地踏实的要求,为作物生长发育奠定良好的基础。它的主要内容包括耕、耙、耱、搂、镇压、平地和起垄作畦等。

(一)翻耕

这是利用犁、锨等工具翻松耕层的技术。它的作用在于翻转疏松,掩埋肥料,提高耕层孔隙度、通气性和透水性,利于作物发芽生根和生长发育。翻耕的方法普遍应用铧犁、圆盘犁、旋耕犁和深松铲等翻耕。翻耕时期根据土壤宜耕性和气候条件,配合种植时期,以早为宜。翻耕深度依据作物特征特性、翻耕时期、耕层深浅和翻耕方法等具体情况而定。深根作物深耕,浅根作物浅耕;越冬作物秋冬耕提倡深耕,以逐年加深为原则,一般为20~25cm。春夏耕不能过深,一般为10~15cm。

(二)耙耱

这是应用耙和耱进行的表土耕作的技术。“犁地不耙耱,不如家中坐”,说明耙耱是一个不可缺少的整地环节,其作用在于碎土、平地、镇压和保墒,便于作物种植和发芽生根。一般在翻耕后,在早春裸地上和夏闲地上进行,特别是小粒作物品种,必须要耙细耱平。耙地的深度为5cm左右。耱地是耙地后的辅助作业,目的是为了进一步碎土平地,拖平耙沟,提高整地质量。

(三)起垄作畦

这是整地的最后一种表土作业,主要目的是便于生长期灌溉和排水。在北方的水浇地上种植麦类等,一般作平畦,长10~50m,宽2~4m,畦埂高15cm。在南方旱田普遍作高畦(厢),长10~20m,宽2~3m,呈鱼背形;高畦间开沟,深为20~25cm,并在沟头开横沟,直通田外,以排水防涝防渍。一些中耕作物如玉米和棉花等,特别在东北地区普遍实行垄作,以方便灌水排水,预防倒伏,一般垄高10~18cm,垄宽50~70cm。

二、施肥

土壤中的营养元素是有限的,绝不会完全满足所有作物群落品种集的需要。因此,人为地供给肥料是作物群落生产的一项重要栽培技术。

(一)施肥的依据

1.作物营养特性

作物的种类和品种不同,它们吸收营养元素的种类、数量和时期都有差异,有的还差异很大。需氮作物以氮为主,配合磷钾等元素;需磷钾的作物应增加磷钾的施用量。最好选择适合其需要比例的复合化肥。如有条件,对作物需肥按“三要素”比例施肥。这里强调群落缓释复肥的配制和施用。作物群落品种集包括2种以上作物品种,它们种在一起,应根据各品种对养料的要求选用专用群落缓释复肥。这可以达到一肥多用的省工节肥的效果。

2.土地条件

施肥要根据土壤养分状况分别对待,不同土类和土种含营养物质的形态、数量以及根群所处土壤层次都不相同。必须通过土壤调查、分类分析,掌握详细情况,并具体到田块和种植地段,如有可能进行分阶段观测。特别是在种植前和收获后,取样分析。根据具体分析结果,以缺定补,测土定肥,以产定量,在科学施肥的同时,节约肥料和资金。

土壤质地也影响作物对养料的吸收。质地黏重,土粒表面积大,吸附力大,保肥力强,可以多施。质地松散,吸附力小,通气漏水,土温变化快,保肥力差,特别是在缺少氮素的土壤上,一方面增施有机肥料作基肥,改良土壤,另一方面选用速效肥料,每次用量不可过大,少吃多餐,分次追肥。土壤的酸碱反应也与施肥有关,在酸性土壤上,因水溶性磷肥易与铁铅结合而沉淀,降低肥效,故应以难溶性磷肥为主。施用后,随释放磷素,随为作物吸收。这种土壤施用氮肥宜用碱性肥料如氨水和碳酸氢铵等。碱性土壤宜用过磷酸钙,应深施,分层施和根外喷施;氮肥的种类,以硫酸铵和氯化铵等生理酸性肥料为宜。另外在稻田,忌用硝态氮肥;施用铵态氮也应施在土壤的还原层处为好。

3.气候条件

气候条件同样与施肥有关,特别是降水和温度与施肥更为密切。在多雨高温的地区和季节,有机肥料分解得快,可以多施用些。人粪尿、堆肥和厩肥均可施用,甚至可以作追肥。无机肥料一次不可用量过多过早,以免挥发流失。少雨寒冷地区和季节,有机肥料要充分腐熟,适当早施,并可选用速效肥料,便于吸收。同时适当增加磷钾肥,以增进作物抗寒能力。无机化肥作追肥,宜在雨前施用,随水下渗,立即收效。根外追肥,要在雨后进行,避免雨淋流失,并且宜在傍晚晴朗无风天气喷施。

(二)施肥时期

作物施肥可分为播种前、苗期、中期和后期4个时期。

1.播种前

这一时期施肥包括基肥和播种前补肥。基肥是作物播种前结合整地施入的肥料。肥料的种类应以有机肥为主,配合无机肥料。因为这时地上无作物生长,可以深施,数量要大些,农家肥一般可施75000kg/hm2,普遍撒于地面,随耕地深埋犁底层。易挥发的肥料,施于犁沟,立即掩埋。春播作物,临播种前撒施,春耙埋肥。或者在种植开沟开穴时,将腐熟的有机肥料撒于其中,随种植,随施肥。有的将肥料与种子用粪耧或联合播种施肥机同时施于土中,这时的肥料称为种肥。

2.苗期

作物出苗后到收获前的施肥统称追肥。出苗后到开花前施肥为苗期追肥,这时苗小苗弱,施肥量不可太大,以氮、磷为主。宽行条播作物,开沟条施或穴施。密播作物趁晴天撒施。

3.中期

作物生长中期是作物的旺盛生长,开花结果的时期。肥料以氮肥为主,配合其它肥料,施肥量应加大。根据作物需要,配合其他营养元素。中期追肥是作物施肥的关键。

4.后期

这时植株已经定型成熟,肥料以磷肥为主,配合少量其它肥料。注意防止贪青晚熟。

(三)施肥方法

1.穴施

穴施是指在作物根部附近,用农具挖穴,撒入肥料,封土盖肥。这种方法简单易行,节省肥料,适用于植株高大作物。

2.撒施

撒施是指将肥料撒于地上的方法,省工省事,但易损失养分和降低肥料利用率。适用密播作物如水稻和小麦等。

3.条施

在作物行间,用农具开沟,施入肥料,封土盖肥。这种方法工作效率高,肥料利用率高,适用于中耕作物大面积机械作业。有些作物,棵大株稀,可以在植株周围,开沟环施。

4.随水

浇施在灌溉地上,在地头沟口处,用橡皮或塑料管子,将氨水或其它液体肥料导入水中,随灌水渗入土壤,简便省工,效果也不错。

5.叶面喷施

这种方法也称根外追肥,是把肥料溶解于水里,配成一定的浓度,喷洒在作物的叶面上,吸入体内。此种方法,肥少省工,吸收快,效果好,但这只是一种辅助性方法,多用在作物生长后期,补充养料不足所用。

三、灌溉

灌溉是供给作物生长用水的技术。“有收无收在于水”,合理灌溉是取得作物群落高产的重要措施。为了更好地贯彻这项增产保收的技术措施,这里提出“土壤干湿剖面”概念。土壤干湿剖面是按土壤干湿程度而划分层次的土壤垂直纵切面。由于土壤水分的来源不同,因而形成各种土壤干湿剖面。例如渠灌区土壤干湿剖面可分出以下干湿层次。

1.干湿层

此层位于土壤剖面上层,土壤含水量为0%~100%,由于灌溉和降水的原因,时干时湿,且干燥的时间多于湿润的时间。

2.永湿层

此层位于干湿层之下,土壤含水量在0%以上,为植物根系主要分布的地方。

3.湿干层

此层位于永湿层之下,土壤含水量为0%~100%,时湿时干,且湿润的时间多于干燥的时间。

4.永干层

此层位于干湿层之下,土壤含水量0%。

由土壤干湿剖面可知,永湿层关系着作物群落生长发育和优质高产,必须保证水分充足。灌溉的目的实质上是增加土壤干湿层的水分,提高和加厚永湿层,使作物根系处在永湿层内,不断供给作物正常生长发育的水分。为了达到此目的,本着以产定水,测墒灌溉,合理确定灌溉用水量,灌溉时期和灌溉技术。

(一)灌溉用水量

灌溉用水量(M)是作物从种到收整个生长期的总需水量。它是作物各生长时期需水量的叠加。确定灌溉用水量是作物灌溉的首要工作,可根据作物需水量(CU)、土壤蒸发量(SE)、种植前土壤含水量(SC)和收获后土壤含水量(LSC)来计算,公式为:

M=CU+SE+LSC-SC

它们的单位都是立方米每公顷m3/hm2,这样计算的灌溉用水量,在实际应用时,还应减去单位面积的有效降水量。

灌溉定额是单位面积作物一次的灌水用量(m3/hm2)。各次灌水定额之和即为灌溉用水量。

(二)灌溉时期

灌水时期是指作物灌水的具体时间。按作物生育时期,灌水时期分为播种前灌溉,苗期灌溉,开花结果期灌溉和后期灌溉,因为各生育时期生长发育不同,各灌水时期的灌水量可本着由少到多再到少的原则。

在一定的生育时期或生育期内需要灌水几次就是灌水次数。各生育时期的灌水次数相加即为全生育期的灌水次数。

当前灌溉都是凭经验进行,“看天、看地、看庄稼”,天旱就浇,浇一遍为止。作物群落生境管理应该科学灌水,改变这种做法。

(三)灌溉技术

灌溉技术是进行灌水的方法,它可分为地上灌溉、地面灌溉和地下灌溉。地上灌溉又分为喷灌和滴灌等。地面灌溉又分为漫灌、沟灌、畦灌、膜上灌等。地下灌溉如渗灌等。

1.喷灌

这是利用喷灌设施和水压,把水喷出成雨滴状散落到地面的灌溉方法。它的优点是:灌溉均匀,提高质量,节约用水、土地和劳力(节水30%~50%,省地10%~20%),避免灌后土地板结、跑水冲地和倒流深渗,用于多种地形和各种作物,能够提高产量和品质。但是,喷灌耗能多,投资高,其灌溉质量受风影响。

2.滴灌

滴灌指利用设施使水滴进土壤,渗透到根处的灌溉方法。滴灌优点是灌溉均匀,不破坏土壤结构,节约用水、土地和劳力,适合植株高大和稀植的作物采用。

3.沟灌

沟灌是指在地上开挖水沟,引水入沟,使水渗透到作物根部的灌溉方法。此法适于中耕作物。

4.畦灌

在土地上作畦,引水入畦,使水渗透到作物根部的灌溉方法为畦灌。此法适于密播作物如小麦和谷子等。

5.渗灌

这是指在地下铺设透水管道,水引入管道,靠土壤毛细管作用,使水浸润根际土壤的方法。此方法的优点在于减少蒸发,节水省地,便于机械耕作和管理,但造价昂贵,检修困难,这是一种地下灌溉。

作物群落品种集灌溉掌握适量适时适法原则,保证作物需水。品种集同时需水,同时灌水,做到一水两用,省水省工;分别需水时,分别灌溉,切勿费水费工或有损另一作物。

四、中耕和培土

中耕是作物生长期进行的表土耕作措施。它的作用在于破除板结,疏松土壤,保墒散墒,调节表土温度和消灭杂草。中耕的方法有人工锄地、畜力耘地和机械中耕。3种方法的效率逐步增高,成本也相应加大。掌握深根作物中耕宜深,浅根作物宜浅,离根远宜深,离根近宜浅,由浅到深再浅的原则。

培土是指将土培在作物根部附近的作业。它的作用在于增加茎秆支持力量,防止倒伏,促进根系发展,并兼收灌水、排水和除草之利。方法有用锄和锨人工培土,用耠子或犁畜力培土以及用培土器机械培土。

中耕培土时,作物群落品种集的各个群体在田间并存,要注意植株不受损伤,特别是机械作业,要加保护。

五、群落植保

(一)病虫害防治

病虫害是影响作物产品产量和品质的经常发生的灾害。作物病害和虫害种类繁多,分布广,数量大,危害重,成为作物保护的主要对象。病虫害防治可以分为病虫测报、物理防治、化学防治、生物防治和农业防治等。

1.病虫测报

这是一项事半功倍的措施。长期预报可以提醒技术人员和农民及早做好各项准备;短期预报能够主动布置和进行防治工作。

2.物理防治

这是采用物理的防治方法,如捕捉、捕杀、黑光灯诱杀和热处理等。该技术简单易行、成本低、无污染。

3.化学防治

这是采用药物毒杀或驱逐的方法,包括喷洒粉剂、水剂、熏蒸剂和性诱剂等。优点是收效快、效率高、防治范围广;但成本高、易伤害人畜和污染环境。这种方法要注意选好药剂,严格操作规程,避免其不良的作用。

4.生物防治

这是利用有益生物防治病虫害的方法。有益生物包括益虫、益鸟、有益微生物和其它有益动物。生物防治可分为以虫治虫,如瓢虫食蚜,寄生蝇防治玉米螟;以菌治虫,如青虫菌防治菜青虫,白僵菌防治松毛虫等;以菌治病,如春雷霉素防稻瘟病和内疗素防治甘薯黑疤病,以及有益动物治虫等。保护和帮助繁殖有益生物,防治虫害也是植保的有效办法。

5.农业防治

这是通过农业技术进行防治病虫害的方法。例如水旱轮作、合理间作套种和冬前深耕等,这是一项一技双收的措施。

进行品种集病虫害防治,一方面同类病虫害做到一药多治,另一方面不同病虫害分别防治,严防药害其他群体。

(二)杂草防除

杂草是与作物伴生的野生植物。它们耐旱耐瘠,繁殖力强、适应范围广,与作物激烈争夺生境条件,使作物受到危害。防除方法亦有物理防除如拔草、锄草和耕地等;化学防除如敌稗防除稗草,燕麦敌防除燕麦草和生物除草如棉田牧鹅等。

最后特别指出,在品种集栽培的一般理论和技术指导下,对育成的每个具体的群落品种集,还要配备一套全面而系统的专用品种集集成栽培技术,以便品种集的推广和应用。