特約專稿
專家簡介:趙廣才,農學博士,中國農業科學院作物科學研究所研究員,農業部小麥專家指導組成員,國家現代農業產業技術體系崗位科學家,中國作物學會作物栽培研究委員會委員,北京作物學會常務理事、副秘書長。主要從事小麥優質高效栽培理論與技術研究。先后主持多項國家及省部級科研項目,以第一完成人獲省部級科技獎7項。以第一作者發表論文131篇,主編(或編著)科技著作7部,副主編6部。2011年被評為“全國糧食生產突出貢獻農業科技人員”,獲國務院表彰。
小麥立體勻播就是使小麥種子均勻合理地分布在土壤中的立體空間內,出苗后無行無壟,均勻分布。立體勻播是基于小麥生長發育特性,充分發揮小麥個體均勻健壯和群體充足合理的協調機制,關鍵技術是使小麥株距均勻,改常規條播小麥田間分布的“一維行距”為立體勻播的“二維株距”。使小麥在合理群體范圍內,單株獨立占有地下和地上相對均勻的營養空間,均衡占有農田土地資源和自然光熱資源,使常規條播麥苗集中的一條“線”,變為麥苗相對分布均勻的一個“面”,促使麥苗單株充分健壯發育,地下形成相對強大的根系,地上形成相對健壯的優勢蘗,根多苗壯,從而建立高質量的群體結構,促使形成產量因素的穗、粒、重協調發展,實現高產高效。小麥立體勻播機由肥料箱、排肥管、施肥系統,帶有組合旋刀防纏繞的旋耕器,種子箱、排種孔、勻種板、排種調節器組成的排種勻播系統,鎮壓滾筒,精細覆土系統,覆土后進行第2次鎮壓的鎮壓器等主要部件組成。集施肥、旋耕、播種、第1次鎮壓、覆土、第2次鎮壓于一體,6道工序一次作業完成。該機械自帶肥料箱,可根據土壤基礎肥力、產量目標確定施肥種類和數量,施肥量可以通過調節器進行調節,施肥后可以通過自帶的旋耕器立即旋耕,使肥料與土壤充分混合,均勻分布在土壤耕層的立體空間中;在旋耕后的土壤中通過排種板均勻撒種,再通過鎮壓滾筒進行鎮壓,確保種子與土壤緊密結合,并在踏實的同一土層中;然后通過傳送系統在種子上面均勻等深精細覆土,覆土后再進行第2次鎮壓,完成全部工序。可以使麥苗均勻分布,單株營養均衡,根系發達,建成優勢蘗群體,根多蘗足苗壯;多項工序聯合作業,省工節本。
一、小麥立體勻播技術的理論依據
小麥立體勻播技術是以生物特性發展為前提,創造適合小麥植株充分生長發育的條件,使小麥生長要素與生產要素相互協調,實現個體健壯、群體合理,高產高效。根據小麥生長發育特性,提出農藝技術要求,根據農藝技術要求研制適宜的播種機型,體現了農機農藝融合,農機為農藝服務,農藝為生產服務的宗旨。由于小麥單株分布均勻,創造了單株營養均衡的條件,苗期個體營養競爭小,單株發育健壯,有利于優勢蘗的形成和發育,培育冬前壯苗,以便充分發揮優勢蘗的產量形成功能。小麥立體勻播充分利用土地,減少了傳統條播造成的行壟之間的裸地面積,同時避免了斷壟缺苗,使每株麥苗都充分占有相對均衡的有效土地面積和空間,增加了苗期的地表覆蓋度,相應減少了土壤水分的蒸發,并可使單株相對均勻地接受光照,從而促進了個體和群體光合作用,有利于優勢蘗的生長發育,相對常規條播容易增加單位面積穗數,進而提高產量。小麥立體勻播使每株小麥都占有相對均衡的土壤空間,有利于根系生長發育,實現根多根壯,根系發達,有利于更好地吸收利用土壤水分和養料,提高生長后期抵抗倒伏風險的能力。立體勻播把常規條播的邊行優勢升華為單株優勢,使小麥個體發育在群體增加的條件下充分發揮穗、粒、重的優勢,實現增產增收。
二、主要優勢
1. 減少農耗,適期播種
應用立體勻播技術,在前茬玉米聯合收割機收獲后,可以直接播種,減少了單獨秸稈粉碎、旋耕整地的時間,縮短了玉米收獲后小麥播種的接茬農耗時間,為小麥適期播種創造了條件。
2. 搶時播種,減少散墑
小麥播種時的土壤墑情對小麥出苗至關重要。一般常規條播需要在玉米收獲后,進行施肥、旋耕整地,然后再播種,中間的過程會造成一定的土壤失墑,播種與旋耕間隔時間越長,土壤水分蒸發越多,失墑越嚴重,給小麥出苗造成不利影響。立體勻播采用機械聯合作業,減少了單獨施肥、單獨旋耕的工序,不僅節省了時間,更重要的是保護了土壤墑情,為小麥足墑播種,出苗整齊創造了條件。
3. 精細覆土,等深種植
立體勻播使小麥種子均勻分布在同一土層,并由上往下精細覆土,深淺一致,使種、肥、土立體均勻分布,為每一顆種子提供盡量均衡的立體生長環境。
4. 二次鎮壓,促進出苗
經過不同工序的2次鎮壓,不僅防止漏風,還能夠減少水分蒸發,使種子與土壤緊密結合,有利于種子吸漲,為出苗整齊創造了條件。
5. 減少裸地,以苗抑草
小麥立體勻播可以充分利用土地,地表相對均勻覆蓋,消滅了傳統條播的行間裸地。
利用苗草不同步自然現象,使麥苗優先占滿營養空間,相應抑制雜草生長,避免養分、水分浪費,促使麥苗健壯生長,實現“以苗抑草”的效果。
6. 均勻分布,避免擁擠
立體勻播使麥苗均勻分布,均衡占有農田資源,避免了傳統條播時行內植株擁擠的現象,促使個體發育健壯,在相同群體條件下,抗倒伏能力增強。
7. 減少工序,節本增效
小麥立體勻播,實行多項工序聯合作業,減少了單獨施肥、單獨旋耕、單獨鎮壓等工序,減少了農耗時間,降低了作業成本,實現了省工、省時、節本、增效。
8. 充分利用營養空間,建立合理群體結構
立體勻播將傳統條播下小麥田間分布的一維行距變為二維株距,將“麥苗集中的線”變為“單株勻布的面”,把一維的“麥行營養空間”升華為二維的“單株營養空間”,使小麥個體得以充分發展,進而建立合理的群體結構。
常言道“小麥是七分種,三分管”,就是強調了小麥播種技術的重要性,小麥種好了,出苗整齊,分布均勻,創造了單株營養面積和空間均衡的條件,苗期個體營養競爭小,地上部分分蘗足,地下部分根系發達,單株發育健壯,群體分布均勻,容易形成壯苗,有利于培育優勢蘗,促進優勢蘗成穗,增加單位面積穗數,充分發揮優勢蘗的產量形成功能,為小麥豐收奠定了良好的基礎。
三、技術關鍵
1. 品種選擇
北部冬麥區選擇適合當地生產的,并通過國家或省級品種審定委員會審定的抗寒、高產、穩產、多抗、廣適的冬性品種;黃淮冬麥區選擇適合當地生產的,并通過國家或省級品種審定委員會審定的高產、穩產、多抗、廣適的半冬性品種;新疆冬春麥區的冬小麥種植區選擇適合當地生產的,并通過國家或省級品種審定委員會審定的高產、穩產、多抗、廣適的冬性或半冬性品種,春麥種植區選擇適合當地生產的,并通過國家或省級品種審定委員會審定的高產、穩產、多抗、廣適的春性春播品種;北部春麥區、東北春麥區和西北春麥區應分別選擇適合當地生產的,并通過國家或省級品種審定委員會審定的高產、穩產、多抗、廣適的春性春播品種。
2. 種子處理
選用經過提純復壯的種子田生產的種子,并做好種子發芽率和田間出苗率測定。播種前用高效低毒的農藥拌種或專用種衣劑包衣,防治病蟲害。
3. 適期播種
冬小麥當秋季日均溫降至17℃左右時播種,或依據歷年小麥播后至越冬前日平均氣溫大于0℃活動積溫達到600℃±50℃為適宜播期。春播春小麥一般當春季氣溫在5~7℃時為適宜播種期。
4. 適墑播種
0厘米~20厘米土層內土壤相對含水量達到70%~80%時為播種的適宜墑情。若在最適播期內土壤相對含水量低于60%,應提前灌水造墑,確保適墑播種。
5. 灌越冬水(僅限冬小麥)
根據冬前降水情況和土壤墑情確定是否需要灌越冬水。若需要灌越冬水,一般當氣溫下降到0~3℃,夜凍晝消時灌水,保苗安全越冬。
6. 重施拔節肥
拔節期是小麥需水需肥的關鍵時期,此期及時灌水可以促進優勢蘗成穗、減少小花敗育,促進后期籽粒灌漿,實現增加穗數、粒數和千粒重的效果。一般在拔節期結合灌水推薦每畝追施純氮7~8千克。
7. 病蟲草害防除
根據不同地區不同地塊雜草發生的類型(禾本科雜草、闊葉型雜草、混生雜草),選用對路的除草劑,適時進行機械(或人工)化學除草,或用無人機進行噴藥。各不同麥區根據當地實際監測情況,分別重點防治紋枯病、條銹病、白粉病、赤霉病、吸漿蟲、蚜蟲等病蟲害。噴藥時要遵守農藥安全使用規則,防止小麥植株藥害,注意人身防護,防止人畜中毒,確保安全用藥。
8. 一噴三防
小麥生育后期選用適宜殺蟲劑、殺菌劑和磷酸二氫鉀,各計各量,現配現用,機械噴灑,防病、防蟲、防早衰(干熱風)。
9. 機械收獲
麥收期間注意躲避爛場雨,防止穗發芽,于籽粒蠟熟末期采用聯合收割機及時收獲,顆粒歸倉,實現豐產豐收。
四、實施效果
在相同基本苗或相同葉面積系數的條件下,增加了植被(麥苗)的覆蓋度,減少了苗期的土壤水分蒸發。增加了光合面積。由于個體分布相對均勻,實現根多苗壯,增加了田間的穗容量。據田間測定,在相同條件下,立體勻播小麥苗期田間覆蓋度比常規條播增加8%~15%,籽粒灌漿期田間覆蓋度提高3%~5%,成熟期畝穗數比常規條播增加3萬~5萬。
2014—2015年度,安徽亳州市渦陽縣承擔農業部“綠色增產模式攻關項目-小麥立體勻播”,在渦陽縣郭寨村建立8公頃(120畝)示范田,2015年5月26日農業部在渦陽召開現場觀摩會,參觀了小麥立體勻播生產示范田,并現場演示了小麥立體勻播,受到與會人員好評。同時組織專家現場驗收,立體勻播小麥每畝產量為674.3千克,比常規條播對照畝產量632.1千克增產6.6%。在河北省衡水深州市護駕遲鄉前營村建立小麥立體勻播示范田,2015年6月14日經專家現場實收測產,每畝產量為678.6千克,比常規條播對照田畝產量612.3千克,增產10.28%。
小麥立體勻播技術的研發成功,是小麥播種技術的一項重大改進和小麥生產綠色節本省工增產增效的重要創新,具有巨大的推廣意義和廣闊的發展前景。