小麦机械化高产种植及土壤肥料管理技术分析论文
2026-03-21 16:26:03 来源: 作者:xuling
摘要:为了提高齐河县小麦产量与肥料利用率,对机械化种植与土壤肥料管理技术进行研究。在分析齐河县土壤气候特征的基础上,对深耕整地、精量播种、精准施肥等关键技术进行了系统阐述。
摘要:为了提高齐河县小麦产量与肥料利用率,对机械化种植与土壤肥料管理技术进行研究。在分析齐河县土壤气候特征的基础上,对深耕整地、精量播种、精准施肥等关键技术进行了系统阐述。分析结果表明,研究的技术体系使小麦亩产达490—520kg,化肥利用率提升至42%,对实现增产增效环保协同具有显著效果,并对齐河县小麦绿色优质高效生产具有指导意义。
关键词:小麦;机械化种植;土壤肥料管理;技术分析
小麦作为全球三大主粮作物之一,是我国粮食安全体系的重要支柱[1]。随着城镇化进程加速推进,农村劳动力结构性短缺问题日益凸显,传统小麦人工种植模式已难以适应现代农业发展需求。与此同时,耕地质量退化、化肥过量施用导致的土壤板结与环境污染等问题严重制约了小麦单产水平的持续提升[2]。在此背景下,构建“农艺—农机—肥管”深度融合的技术体系,实现小麦生产全程机械化与养分精准管理的协同优化,既是突破资源环境约束、提升综合产能的必然选择,也是推动小麦产业绿色转型和高质量发展的关键路径。
1.机械化种植与土壤肥料管理对小麦种植的意义
在山东省齐河县推进小麦绿色高质高效生产、创建“吨半粮”示范区的实践中,集成应用以高性能机械为核心的精准种植技术和以测土配方为基础的智慧肥料管理技术,已成为突破资源约束、实现“藏粮于技”的关键路径。一方面,机械化种植通过装备升级实现了从“人控”到“机控”的精准农艺落地,同时,机械化作业的高效率保障了耕、种、管、收等关键环节能严格遵循农时,大幅减少了因作业延误导致的产量损失。另一方面,土壤肥料管理则通过技术创新实现了从“经验施肥”到“精准供养”的科学转变,这种精准管理不仅能满足小麦各生育期的差异化养分需求,更能实现节水、节肥率在30%以上的显著效益,在降低生产成本与环境风险的同时,助推了示范区小麦亩产的稳步提升。
2.齐河县小麦机械化高产种植技术
2.1深耕整地
作为山东省小麦绿色高产高效示范区核心区域,齐河县5.3万hm2小麦主产区以潮土为主要土壤类型(占可利用土地面积98.11%),当地常规旋耕深度为15cm时,小麦亩产约430kg,且长期浅耕易导致犁底层固化,采用机械化深耕作业时,耕深28cm,土壤容重从1.42g/cm3降至1.30g/cm3,小麦根系下扎深度增加13cm,根系总量提升480kg/hm2,亩产可提高至495kg[3],较常规耕作增幅15.1%;若实施机械化深松作业,作业深度达35cm,小麦分蘖数增加60万个/hm2,有效穗数达660万穗/hm2,亩产进一步增至520kg。为实现这一目标,齐河县主要依赖如表1所示核心机械装备协同作业。
2.2精量植播
齐河县传统粗放播种模式下,每亩播种量高达22kg,亩基本苗达38万株,因群体密度过大导致植株间养分与空间竞争剧烈,通风透光性差,不仅单株生长势弱,后期倒伏风险显著增加,亩产仅460kg。采用机械化精量植播技术后,依据济麦22中多穗型品种特性及齐河县中高产田土壤肥力等级,将每亩播种量精准控制在10kg,亩基本苗稳定在25万株,同时精量植播地块亩穗数达42万穗,穗粒数33粒,千粒重42g,且通过配套北斗导航精准播种系统与复式作业设备,实现播量、播深(严格控制在3—5cm适宜范围)的精准管控,有效避免“吊根苗”和“丛苗”现象,当地精量植播阶段主要应用机械参数见表2。
2.3植保防控
齐河县主要面临蚜虫、纹枯病等病虫害威胁,当地传统人工植保采用背负式喷雾器作业,效率仅为3亩/h,且因喷洒不均匀导致农药利用率不足30%,每亩用药量达1.8kg,不仅人工成本偏高(每亩40元),还存在病虫害漏防风险,间接影响产量提升。采用机械化植保技术后,以植保无人机为核心的防控模式展现显著优势,作业效率达50亩/h,是人工作业的16.7倍,且依托北斗导航与毫米波雷达精准控制喷施参数,农药利用率提升至80%,每亩用药量减少0.3kg降至1.5kg,每亩防控成本降至15元;结合本地病虫害发生规律,在小麦返青拔节期、灌浆期等关键节点,搭配自走式喷雾机开展协同防控,可有效提升纹枯病、蚜虫防治效果,防效均在95%以上,较传统人工防控提升10个百分点(表3)。

3.齐河县小麦土壤肥料管理技术
3.1耕地质量提升
齐河县115.1万亩小麦主产区以潮土为主要土壤类型,部分地块因长期连作与粗放耕作存在质地黏重、通气透水性不良问题,制约小麦高产潜力发挥,该类地块改良前土壤容重平均达1.5g/cm3,显著高于当地高产田土壤容重≤1.4g/cm3的目标阈值,土壤紧实度偏高导致小麦根系生长受阻[4],平均根系长度仅11cm,亩有效穗数37万穗、穗粒数29粒、千粒重37g,亩产仅405kg。为系统性提升耕地质量,结合齐河县小麦-玉米轮作制度与农机推广基础,构建“秸秆还田-掺沙改土-生物菌肥施用”的综合改良技术体系,其中秸秆还田采用齐河县主推的玉米秸秆粉碎全量还田模式,每亩每年还田玉米秸秆400kg,连续实施3年后,土壤有机质含量从13g/kg提升至17g/kg,土壤结构显著优化,孔隙度从45cm3/100cm3增加到52cm3/100cm3,同时每亩可减施化肥约12kg,降低生产成本的同时提升土壤肥力;针对质地黏重地块,实施掺沙改土措施,结合本地黄河流域河沙资源优势,每亩掺入25m3河沙,使土壤质地趋于疏松,土壤容重降至1.3g/cm3;同步配套生物菌肥施用技术,每亩每年施用50kg符合标准的复合生物菌肥,搭配齐河县推广的微生态中微量元素菌剂辅助调理,显著增强土壤生物活性与养分转化效率。
3.2基肥精准施用
齐河县当前存在农户粗放施肥现象,常规种植模式下每亩小麦施氮量达25kg、磷肥(折纯)15kg、钾肥(折纯)8kg,而县域内中等肥力潮土地块有效氮含量已达110mg/kg、有效磷30mg/kg、速效钾140mg/kg,过量施肥不仅造成肥料资源浪费,更导致土壤板结加剧、养分失衡,制约小麦生长发育,该类地块亩有效穗数仅38万穗、穗粒数30粒、千粒重38g,亩产仅410kg。为破解这一难题,齐河县测土后精准确定每亩施氮量18kg、磷肥(折纯)10kg、钾肥(折纯)6kg,同步增施2000kg本地主推的发酵鸡粪有机肥,配合“氮肥后移”技术优化施肥时期,基肥与追肥比例控制为6:4。精准施肥技术实施后,土壤养分供应趋于均衡,小麦根系生长环境显著改善,平均根系长度增加5cm,群体结构更合理;收获期实测数据显示,实施地块亩有效穗数提升至42万穗、穗粒数增至33粒、千粒重提高到40g,亩产达490kg,较常规粗放施肥增产80kg,增幅达19.5%;同时每亩肥料成本降低15元,化肥利用率提升至42%,2024年县域化肥使用量较2020年减少4%,有效减少农业面源污染,实现小麦生产增产、增效、环保的协同目标。
3.3分阶段追肥
齐河县聚焦返青拔节期与抽穗扬花期两大关键生育节点,其中返青拔节期作为小麦由营养生长向生殖生长过渡的水肥需求高峰期,每亩精准追施氮肥7kg(选用尿素,含氮量46%),采用开沟深施方式,沟深严格控制在8cm,确保肥料施于根系集中分布层(齐河潮土小麦根系集中层为5—12cm),显著提升氮肥利用率至45%以上,较表层撒施减少氮素流失12%;实测数据显示,该阶段施肥后7天,小麦茎秆粗度增加0.2mm,茎壁厚度提升至0.42mm,倒伏指数控制在3.5以下,抗倒伏能力显著增强。抽穗扬花期则结合病虫害统防统治实施叶面喷肥,选用符合HG/T2321国标的磷酸二氢钾,每亩用量0.3kg兑水30kg均匀喷雾,间隔7天喷施1次,共2次,喷施时间选择晴天上午9时前或下午4时后,避免高温时段导致肥效流失,小麦分阶段追肥技术如表4所示。
4.结语
构建的“农机-农艺-肥管”深度融合技术体系通过深耕整地、精量播种、分阶段追肥等关键技术集成,有效破解了齐河县小麦生产瓶颈,推动小麦产业向绿色高效转型。未来需深化智能农机装备与养分精准调控技术研究,推动技术规模化应用,助力区域小麦高质量发展。

参考文献:
[1]王延波.小麦机械化高产种植及土壤肥料管理技术分析[J].中国农机装备,2024(04):37-39.
[2]范赛君.小麦高产土壤肥料的管理技术[J].种子科技,2023,41(15):105-107.
[3]熊永全,刘书东.玉米栽培中的病虫害绿色防控植保技术分析[J].粮油与饲料科技,2025(12):105-107.
[4]井尚兰.机械化生产背景下小麦高产种植的配套技术分析[J].粮油与饲料科技,2024(5):189-191.