劉華林,周雙林,姚 躍,周靜梅,馬瓊瑤,鄭 明,林忠輝,王記安,王偉剛
(1.湖北省孝感市農業局,湖北孝感432000;2.湖北省孝感市農業技術推廣中心,湖北孝感432000;3.湖北省孝感市農業科學院,湖北孝感432000)
小麥是湖北省孝感市僅次于水稻的第二大糧食作物,由于稻茬麥種植規模大和單產低等問題,導致孝感市小麥平均單產是湖北省的低產地市之一。為了保證糧食安全,孝感作為農業大市,必須狠抓小麥生產,特別是要挖掘大規模稻茬麥低產潛力。為此,筆者探討了稻茬麥高產栽培技術路徑中的幾個關鍵問題。
構成小麥產量的3個要素是指單位面積穗數、穗粒數和千粒重,3個因素的乘積就是小麥的單位面積產量,構成產量的3個因素相輔相成,合理協調,才能獲得最高單產。一般情況下,3個因素有一定的制約性和協調性。高產是3個因素優化協調的結果。當單位面積穗數較多時,穗粒數就會相應減少。同一個品種,在正常情況下單位面積穗數少時,穗粒數就會相對較多。不同品種的單位面積穗數差異很大,有些大穗型品種的單位面積穗數僅在450萬/hm2左右,甚至更少,有些多穗型品種的單位面積穗數可達750萬/hm2以上。大穗型品種的平均穗粒數可達40粒以上,多穗型品種一般穗粒數在30粒左右。千粒重會因品種及栽培條件的不同存在大差異,有的大粒品種千粒重可達50~60 g,一般中粒品種千粒重在40 g左右,有些小粒品種一般穗粒數在35 g以下。同一品種在不同地區種植,采用不同播種期、不同土壤肥力、不同的施肥管理措施,不同氣候條件或不同的病蟲發生及防治條件下,可使千粒重相差5~10 g。
按照小麥的生長發育規律,在營養生長期(生育前期)以生長根、葉和分蘗等營養器官為主,一般在第4片葉出生時開始分蘗,有些品種在地力較好的情況下也可在第3片葉時長出芽鞘蘗。適期播種,生長正常的小麥在越冬前主莖可長成6~7片葉、5~7條種子根、5~8條次生根和3~5個分蘗。隨著氣溫的降低,小麥生長漸漸變得緩慢,當日平均氣溫降至0℃時,地上部分則逐漸停止生長,進入越冬過渡期,大多數品種1個多月才能長出1片葉左右。這也是小麥生長的第一階段。在營養生長和生殖生長并進期,也稱為小麥生育中期,是小麥的營養器官(根、莖、葉)和生殖器官(幼穗、小花)同時進行生長發育的時期,也是小麥生長最旺盛的時期,也稱小麥生育中期,這也是小麥生長的第二階段。在這個時期,經過拔節、春后分蘗和部份小蘗逐漸死亡,節間伸長一直到孕穗期。此時穗分化進程是從小穗分化到小花分化完成,是決定穗大粒多的重要時期,也是肥水管理的關鍵時期。生產上要求植株個體健壯,群體結構合理,搭好豐產骨架。在生殖生長期,也稱為生育后期,也是小麥生長的第三階段,是指從孕穗到成熟期,此時期是以穗、粒生長為主的時期,也是產量形成的關鍵時期。在這個時期,主要是籽粒形成、發育、灌漿階段,營養生長基本停止,是決定結實粒數、子粒重量和小麥品質的重要時期。生產上的主攻目標是養根、護葉、增粒、增重,也就是防止根系活力衰退,提高和保護上部葉片功能,減少小花退化,延長灌漿時間,實現增加粒數和粒重的目標。
從上述不同階段發育規律和主攻重點目標,應該將主攻單位面積穗數的重點階段放到營養生長第1階段,將鞏固提高成穗數、成穗率,攻大穗、提高實粒數放到第2階段,將主攻實粒數和千粒重的問題放到第3階段。
搶住最佳播種期是奪取高產的最大關鍵,其內涵是充分利用小麥低位分蘗成穗、成大穗,而不是依靠增加播種量、增加基本苗和增加總苗數來達到增加單位面積有效穗。
適期播種可以充分合理利用自然光熱資源,是實現全苗、壯苗、奪取高產的重要環節之一。適期播種可以充分利用秋末冬初的一段生長季節,使出苗整齊,生長健壯,分蘗較多,根系發育好,越冬前分蘗節能積累較多的營養物質,為小麥安全越冬、提高分蘗成穗率和壯桿大穗打好基礎。如果播種過早,苗期溫度較高,麥苗生長發育快,冬前生長過旺,不僅消耗過多的養分,而且分蘗積累糖分少,抗寒力弱,容易遭受凍害,同時早播的旺苗還容易感病。如果播種過晚,由于溫度低,幼苗細弱,出苗慢,分蘗少(甚至無分蘗),發育推遲,成熟偏晚,穗小粒輕,造成減產。
適期播種的原則是要使小麥出苗整齊,出苗后有合適的積溫,使麥苗在越冬前能形成壯苗。孝感地區的壯苗標準是:3大、2小、5個蘗(包括主莖共5個單莖),10條根,7片葉(一般為6葉1心),葉片寬厚顏色深,趴在地上不起身。在正常情況下,冬前主莖每長1片葉平均約需70~80℃的積溫,按冬前長6~7葉為壯苗的葉齡指標,大約需要420~560℃積溫。加上出苗所需要的積溫,形成壯苗所需要的冬前積溫約為530~670℃,平均在600℃左右,按照常年的積溫計算,冬至前能達到這個積溫的日期就是播種適期。在孝感地區應在10月20日以后,不能再早。半冬性品種可掌握在14~16℃,春性品種約為12~14℃。也就是說,半冬性、偏春性品種依次晚播。
要在保證合格良種質量標準的前提下,必須搞好小型農田水利基礎設施建設,做到“三溝”相通,降濕爽土,精細整地,才能保證小麥的高出苗率。
一般小麥種子在土壤墑情適宜時,從播種到萌發需要50℃的積溫,以后胚芽鞘相繼而出,胚芽鞘每伸長1 cm,約需要10℃;當胚芽鞘露出地面2 cm時為出苗的標準,如果播深4 cm,種子從播種到出苗共需要積溫約為(50℃ +4×10℃ +2×10℃)=110℃,如果播深3 cm則出苗需要積溫為100℃,相當于冬前消耗浪費了多生長1片葉的季節、溫光資源。因此,在整地質量不佳,造成播種過深,對形成壯苗是十分不利的。整地質量的好壞是影響小麥出苗率高低的重要因素之一。
播種期墑情對于小麥出苗和苗期生長十分重要,足墑下種是實現麥苗“齊、全、壯”的重要措施之一。土壤墑情好才能使小麥種子迅速吸水、膨脹、萌發。小麥種子入土后只有吸收到種子干重50%左右的水分,才能萌發出苗;如果水分不足,種子發芽出苗緩慢,而且分蘗晚,或出現分蘗缺位,形成弱苗;過于干旱則不能正常出苗,形成缺苗斷壟。因此,播種期的墑情好壞也是造成出苗率高低的重要因素之一。
研究表明,澆足底墑水有顯著的增產作用。一般稻茬麥區在大多數情況下底墑不缺,而要注意排水。2014年秋冬播稻茬麥普遍因為稻田墑情過重甚至漬害,無法整地,即使勉強使用拖拉機、旋耕機整地也是十分困難,質量差,象稻田養蝦一樣,高處似田埂,低處似魚池,種植在高處的小麥因土垡大落于深處,種在低處的因水份過多缺氧漬害死亡,致使出苗參差不齊,缺苗斷壟現象嚴重。但是,安陸煙店鎮、漢川市回龍鎮、二河鎮等稻茬麥集中鄉鎮因水利設施好,三溝相通,開溝瀝水快,降濕爽土,墑情適宜,機耕機整質量好,既有足墑,又有高質量苗床,出苗整齊,有利于形成壯苗。因此,在保證合格良種質量標準的前提下,搞好小型農田水利基礎設施建設,做到“三溝”相通,降濕爽土,精細整地,應成為解決播種期墑情和整地質量好壞和防止播種過深的重要應對措施。因此,在保證合格良種質量標準的前提下,搞好小型農田水利基礎設施建設,做到“三溝”相通,降濕爽土,精細整地,應成為解決播種期墑情和整地質量好壞以及防止播種過深的重要應對措施。
從小麥分蘗成穗規律來看,通常小麥的分蘗是由分蘗節上長出的,但在特殊情況下也有地上部節間的節上長出分蘗的的現象。在播種期正常和土壤、水肥、氣溫條件合適的情況下,小麥都能長出分蘗。但是,在播種過晚、過密、過深,或土壤干旱貧瘠的條件下,往往不能出生分蘗,形成獨桿弱苗。因此,應根據分蘗數、長勢情況,以及分蘗成穗的數量,采取相應的栽培管理辦法。正常生長的小麥會產生較多的分蘗,一般冬小麥健壯的麥苗在冬前可有3~5個分蘗出現,多的可達7~8個分蘗,最多可達12個分蘗,這些分蘗有自己的根系,可以相對獨立生長發育,但這些分蘗不一定都能成穗,只有較早出生的低位蘗(大蘗)才能成穗,小分蘗在拔節期兩極分化時將逐漸死亡。冬小麥的春季分蘗大多數不能成穗,只有在冬前分蘗很少、春季管理合適的情況下,才有可能使早春的分蘗成穗。
分蘗穗是構成產量的重要組成部分,單位面積穗數由主莖穗和分蘗穗2個部分組成。目前,在一般播種適期的高產麥田,分蘗穗占總穗數的60%以上,中產麥田占50%以下,晚播、干旱、貧瘠的麥田主要以主莖成穗為主,分蘗穗所占比例較小。分蘗是壯苗的重要標志。正常秋播的冬小麥,分蘗較多且健壯的麥苗通常被認為是壯苗。分蘗還有再生作用,當主莖和分蘗遇到不良條件而死亡時,即使分蘗期已經結束,只要水肥條件合適,仍可再生新的分蘗。因此,在生產上應根據麥田群體狀況和分蘗消長規律,及時采取合理的促控措施,以促進大蘗成穗,提高分蘗成穗率,增加產量。
小麥的分蘗和主莖葉位具有同伸關系。在小麥第4片葉出生后,開始出現分蘗,此后主莖長1片葉就應該相應生出1個或1組分蘗。但是,在生產中常因分蘗期土壤水、肥、氣、熱等條件不良,或麥苗受到傷害,蘗芽停止發育,以后即使環境條件好轉,已停止發育的分蘗也不再發育和生長,造成該葉位的分蘗缺位。生產上分蘗缺位的原因主要包括:①播種過深。出苗過程中種子營養消耗過大,使幼苗細弱,營養不良,容易造成芽鞘蘗和第1個1級分蘗缺位,1級分蘗缺位后,此組分蘗就缺位。②密度過大,個體發育不良,容易造成分蘗缺位。③分蘗期缺肥、缺水或水漬,病蟲害為害,都可能造成分蘗缺位。旱地小麥在大多數情況下會出現分蘗缺位,稻茬水田麥更易出現分蘗缺位。生產上應努力創造有利于分蘗發生的最有利條件(如適時播種、播深適度、合理密植、墑情適宜和養分充足等),都可促使分蘗出生,減少缺位現象的發生。
冬小麥在整個生育期中有2個分蘗盛期:①冬前,分蘗數量占分蘗總數的70%~80%;②在返青以后至拔節起身期,春季分蘗只占分蘗總數的20% ~30%。一般高產冬小麥在冬前分蘗較多的情況下,應嚴格控制春季分蘗,降低春季分蘗的比例,創建合理的群體,提高成穗率。麥田到拔節前期,總莖蘗數達到最高峰。從拔節期開始,小麥分蘗開始兩極分化,一直到抽穗期兩極分化基本結束。在兩極分化期,主莖和大蘗占有優勢,是單株小麥水分和養份的輸送中心和生長中心。小分蘗由于營養不足,生長開始落后,并逐漸停止生長,相繼死亡。孕穗期,中等分蘗也陸續死亡。一直到抽穗以后,有效分蘗和田間總莖數才基本穩定。在稻茬麥地區,分蘗兩極分化過程極短,估計只有10 d左右。但是,小麥的品種特性、生態環境和栽培措施對小麥分蘗的兩極分化有很大影響,生產上可以利用肥水措施來調控分蘗的兩級分化,建立合理的群體結構。
研究表明,要提高小麥成穗率,必須充分利用好優勢蘗組。基本苗在112.5 萬、180.0 萬、300.0 萬和 450.0 萬/hm2的條件下,主莖在一般情況下都能100%成穗,分蘗的成穗率則隨基本苗的不同而變化。同一蘗位的分蘗,在基本苗較少時成穗率較高,反之較低。在不同基本苗條件下都表現為隨蘗位增高而成穗率遞減。當基本苗為112.5萬/hm2時,主莖成穗率為100%,1蘗的成穗率為99.6%,2蘗的成穗率為99.6%,3蘗的成穗率為98.9%;1N-1蘗的成穗率為54.3%,4蘗成穗率為32.9%。當基本苗為180.0萬/hm2時,主莖成穗率為100%,1蘗的成穗率為99.6%,2蘗的成穗率為91.7%,3蘗的成穗率為81.0%;1N-1蘗的成穗率為43.2%。由此可見,主莖和1、2、3蘗的成穗率明顯高于其他分蘗。從單莖的經濟系數分析,也表現為主莖和1、2、3蘗的成穗率明顯高于其他分蘗。因此,根據多種性狀分析,主莖和1、2、3蘗稱為優勢蘗組。
在適期播種期的高產田中,過多利用主莖成穗勢需要較多的基本苗,而基本苗過多又容易導致群體過大,造成田間郁蔽,個體發育不良,基部節間較長,莖桿細弱,容易引起倒伏,不利于高產。若基本苗過少,可以多利用分蘗成穗,但不容易達到理想的穗數,不能實現高產。多年成功經驗證實,適期播種的高產田基本苗以180萬/hm2左右較為合適,其成穗數可達675萬/hm2左右,最大群體在1 500萬/hm2以下,正常年份倒伏的危險性小,容易獲得高產。
孝感地區及江漢平原是小麥高產種植的適宜地區,而不是最佳優勢產區的問題,其主要佐證依據如下:①地處全國弱筋小麥產業帶。從全國小麥生產區域劃分,湖北省孝感地區及江漢平原是弱筋小麥產業帶。主要根據播種季節(冬季)、小麥種性(半冬性、春性)、產量(3 750 ~6 000 kg/hm2)、加工品質(弱筋小麥,主要加工面條、糕點等)等綜合特性判定。②產量潛力有限。生產實踐證實,孝感及江漢平原地區小麥平均產量(滿幅播種)3 750~4 500 kg/hm2,很難突破4 875 kg/hm2,大面積平均產量只在3 375~3 750 kg/hm2左右徘徊。如果是棉產區采取預留行播種,平均產量更低,通常只有2 625 kg/hm2左右。目前,科技工作者成功選育了適合本地氣候的優良高產品種,通過綜合組裝應用高產栽培技術攻關,最高產量突破了6 000 kg/hm2,達到6 375 kg/hm2左右。但是,與全國小麥優勢產區的河南省以北的最高產量(9 000 kg/hm2)相比,也只是相當于中產水平。③產量結構差距明顯。與全國小麥優勢產區的河南省以北的最高產量的產量結構相比,單位面積穗數平均相差150~225萬/hm2,穗實粒數平均相差5~10粒,結實率平均相差5~8個百分點,千粒重平均相差5~10 g,導致平均產量相差2 250~3 000 kg/hm2。④氣候因素不是最優。從小麥生產總體情況來看,風調雨順的年份10年內只有2年,單災短災的年份10年內有4年,大災多災的年份10年內也有4年,受災頻率高。主要有干旱、多雨、漬害、低溫凍害、高溫逼熟等類型,直接造成難于搶住最佳高產播期,整地播種質量不高,基本苗不足不壯,分蘗遲分蘗少分蘗弱,總苗數過多,成穗率降低,千粒重下降,穗上發芽品質差。⑤栽培措施難落實。由于氣候因素多變難測,帶來高產栽培技術難以標準有效落實到位,更多是以抗災應變措施來實施栽培管理。加上稻茬麥田的小型農田水利設施水平低,要水抗旱沒水,多雨漬害難排,肥料難以發揮增產作用,作物長勢難以根壯葉茂,難以葉青籽黃活熟到老。
[1]湖北省農學會,湖北省農牧業廳糧油處.湖北省小麥抗災高產技術研討會優秀論文集[C].湖北省農學會,湖北省農牧業廳糧油處,1992.
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