四川稻茬小麥減肥減藥綠色高產(chǎn)栽培技術(shù)

吳曉麗，李朝蘇，魏會(huì)廷，劉 淼，李 明，湯永祿

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，四川 成都 610061；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，四川 成都 610066)

1 背景意義

1.1 技術(shù)方案的背景意義

中國(guó)用9%的耕地養(yǎng)活了約占世界22%的人口，但也為此付出了沉重的環(huán)境代價(jià)——每年所用化肥、農(nóng)藥數(shù)量分別占世界31%和42%，氮素利用率僅為25%，顯著低于世界平均水平(42%)和北美水平(65%)，造成土體酸化、水土富營(yíng)養(yǎng)化等一系列環(huán)境問題。四川同其他許多地區(qū)一樣，小麥生產(chǎn)普遍存在盲目施肥、過(guò)度用藥、過(guò)量用種等影響資源利用效率和生產(chǎn)效益的技術(shù)問題。因此，必須按照“一控兩減三基本”“鄉(xiāng)村振興”等戰(zhàn)略部署，切實(shí)轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，持續(xù)提高產(chǎn)量的同時(shí)，著力提升資源利用效率、生產(chǎn)效益和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。

1.2 擬解決的主要問題

以綠色發(fā)展為理念，充分利用育種、栽培、農(nóng)機(jī)、植保等先進(jìn)技術(shù)成果，制訂適宜區(qū)域生產(chǎn)實(shí)際、具有引領(lǐng)性的小麥肥藥減施增效技術(shù)方案，全面指導(dǎo)小麥生產(chǎn)，促進(jìn)實(shí)質(zhì)性減肥減藥、節(jié)能降耗和增產(chǎn)增效。核心技術(shù)內(nèi)涵包括灌溉0～1次、施用純氮9～10kg/667m2、拌種+一噴多防、秸稈全量還田、免耕、全程機(jī)械化；綠色目標(biāo)包括產(chǎn)量500kg/667m2以上；氮肥、農(nóng)藥、種子減量15%；生產(chǎn)效率、純收益提升20%；容重770g/L以上，不完善粒低于2%。

1.3 技術(shù)方案的應(yīng)用效果

連續(xù)多年多地示范實(shí)踐表明，該技術(shù)方案能使小麥作業(yè)效率提高50%、增產(chǎn)10%～15%，節(jié)能30%、節(jié)藥15%、節(jié)肥15%，純收益提高30%以上，秸稈得到有效利用，“節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種、節(jié)能”效果顯著，深受種糧大戶(合作社、家庭農(nóng)場(chǎng))歡迎。

2 減肥減藥的科學(xué)基礎(chǔ)

2.1 豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ)

品種產(chǎn)量潛力越高則滿足目標(biāo)產(chǎn)量需要投入的資源可以適當(dāng)減少；品種的抗病能力越強(qiáng)則用藥量可減少；品種抗逆境能力越強(qiáng)則穩(wěn)產(chǎn)性和品質(zhì)越有保障。

從近幾年四川審定品種的表現(xiàn)(表1)來(lái)看，6個(gè)環(huán)境的平均產(chǎn)量達(dá)到523.5kg/667m2，4個(gè)正常水分環(huán)境平均值達(dá)到580.7kg/667m2；2018年廣漢無(wú)肥平均產(chǎn)量342.6kg/667m2；連續(xù)淋雨3d，田間平均籽粒發(fā)芽率22.6%，但品種之間差異巨大，特別幸運(yùn)的是綜合產(chǎn)量排在前4位的品種，其籽粒發(fā)芽率都比較低，僅2.0%～7.2%。此外，2017年抽穗揚(yáng)花階段遭遇持續(xù)低溫陰雨，不同品種對(duì)低溫的敏感性存在顯著差別，成熟期基部第1、第2小花不實(shí)數(shù)目為1.0～13.8個(gè)/穗，川麥104、綿麥1419等品種耐性較強(qiáng)。從豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性、抗逆性諸方面綜合衡量，川麥104、綿麥367、蜀麥969等品種的比較優(yōu)勢(shì)突出。

2.2 氮肥減施的土壤基礎(chǔ)

從四川稻茬麥田的基礎(chǔ)地力來(lái)看，具備減肥基礎(chǔ)。多數(shù)年份無(wú)肥空白產(chǎn)量達(dá)到330～400kg/667m2，按目標(biāo)產(chǎn)量500kg/667m2計(jì)算，再投入純氮5～8kg即可(表2)。從江油、廣漢、新都等小麥主產(chǎn)縣抽查100余份稻茬麥田土壤樣本，有機(jī)質(zhì)含量多在30～50g/kg范圍。

表1 不同品種的產(chǎn)量潛力及抗逆性表現(xiàn)(施氮10kg/667m2；產(chǎn)量kg/667m2)

注：*為于小麥三葉期開始持續(xù)淹水4周處理；2018年四川廣漢市連山鎮(zhèn)錦花1社試驗(yàn)田；持續(xù)淋雨3d后，測(cè)試穗發(fā)芽(籽粒)百分率；2017年抽穗揚(yáng)花階段遭遇持續(xù)低溫，成熟后調(diào)查結(jié)實(shí)小穗基部第1、第2小花結(jié)實(shí)情況。

表2 各年施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

為了從全年角度分析氮素平衡與高效利用狀況，連續(xù)2年設(shè)置全年氮素用量及分配模式試驗(yàn)，結(jié)果同樣表明(表3)，在稻茬小麥主產(chǎn)區(qū)土壤基礎(chǔ)肥力比較高的情況下，施純氮9kg/667m2即可實(shí)現(xiàn)500～600kg/667m2產(chǎn)量目標(biāo)；周年而言，施18～21kg/667m2純氮，以12(稻)+9(麥)或9(稻)+9(麥)模式利于高產(chǎn)和資源高效。

2.3 農(nóng)藥減施的技術(shù)基礎(chǔ)

連續(xù)多年控制性試驗(yàn)表明，以抗性品種為基礎(chǔ)，優(yōu)化病蟲害防控技術(shù)模式，能在確保產(chǎn)量的同時(shí)，有效減少農(nóng)藥投入量，助力綠色發(fā)展。

四川越來(lái)越多的新品種能兼抗條銹、白粉病，但也還有相當(dāng)多的品種僅具中抗條銹病的能力，尤其尚無(wú)抗蟲品種出現(xiàn)。因此，抗性不同的品種其減藥的潛力是不同的。表4顯示，無(wú)論兼抗品種(川麥104)還是中抗條銹病品種(內(nèi)麥836)，不施農(nóng)藥都將顯著減產(chǎn)，當(dāng)然后者減產(chǎn)更多；將噴藥次數(shù)從傳統(tǒng)的6次減為3次，兼抗品種能保持不減產(chǎn)或小幅減產(chǎn)，但中抗條銹病品種則減產(chǎn)2.5%～10.3%。拌種措施對(duì)兼抗品種具有良好的控制病蟲效果。顯然，在選用兼抗品種和藥劑拌種基礎(chǔ)上，存在較大的減藥空間，中后期防治2次即能確保產(chǎn)量。

2.4 節(jié)本高效的播種技術(shù)基礎(chǔ)

從品種潛力和肥力基礎(chǔ)看，四川稻茬小麥不難實(shí)現(xiàn)500kg/667m2的目標(biāo)產(chǎn)量。但是，耕作播種質(zhì)量普遍較差，已成為影響產(chǎn)量的第一大因素。針對(duì)稻茬麥田土壤黏重、播種時(shí)含水量過(guò)高、秸稈還田量過(guò)大的核心問題，通過(guò)機(jī)具設(shè)計(jì)創(chuàng)新和農(nóng)藝優(yōu)化創(chuàng)新，集成了“稻茬小麥滅茬免耕帶旋播種技術(shù)”，一舉解決了稻茬小麥“播不下、出不齊、長(zhǎng)不好”的老大難。多年控制性試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐顯示，該項(xiàng)技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)。

表3 周年施氮量及分配模式對(duì)水稻小麥產(chǎn)量的影響(2016～2017，四川廣漢)

表4 噴藥頻次對(duì)不同抗病性品種產(chǎn)量的影響

2.4.1 “播得下” 能在前茬秸稈量很大(600～800kg/667m2)甚至分布不均、土壤質(zhì)量含水量很高(38%～45%)的復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量播種，不必等到墑情適宜時(shí)再行耕整而錯(cuò)過(guò)最佳播種期。

2.4.2 “出得齊” 播種深度適宜，萌發(fā)出苗過(guò)程中保持較高土壤含水量，出苗快；同時(shí)，因蓋種好、露籽斷壟少，出苗均勻而充足(圖1)。

2.4.3 “長(zhǎng)得好” 由于水分、深度等環(huán)境因子適宜，小麥分蘗多，尤其低位分蘗多，利于成穗，最高苗和成穗數(shù)比“深旋機(jī)播”分別提高20%、10%以上；分蘗期0～40cm土壤耕層根系長(zhǎng)度、根表面積分別提高23.1%、17.8%；分蘗期、拔節(jié)期的群體干重分別提高25.1%和13.4%，開端優(yōu)勢(shì)明顯(圖2)。

圖1 2種播種方式播種質(zhì)量比較(2017、2018年均值)

2.4.4 “能增產(chǎn)” 通過(guò)增加分蘗尤其是低位分蘗數(shù)量，進(jìn)而顯著增加穗數(shù)，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)?？刂菩栽囼?yàn)“免耕帶旋”比“深旋機(jī)播”增產(chǎn)10%～15%；大面積生產(chǎn)上則能增產(chǎn)15%～20%，個(gè)別農(nóng)戶甚至高達(dá)30%以上。

2.4.5 “能增效” 免耕帶旋播種減少了耕作次數(shù)，節(jié)約勞動(dòng)成本、種子成本和燃油成本，加之增產(chǎn)帶來(lái)的增效，一般純收益能提升30%左右(表5)。

2.4.6 “可持續(xù)” 要提高氮素利用效率，減輕環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，就必須降低深層土壤硝態(tài)氮含量。實(shí)施免耕和秸稈覆蓋，能明顯減少耕層硝態(tài)氮含量(圖3)。

表5不同播種方式成本效益比較(2017、2018年控制性試驗(yàn)均值)

生產(chǎn)環(huán)節(jié) 科目深旋機(jī)播免耕帶旋Difference%播種耗時(shí)h/hm213.026.56-49.6耗油L/hm29.754.25-56.4成本元/hm2386.2190.5-50.7全程產(chǎn)量kg/hm287909779+11.3純收益元//hm2772710197+32.0

注：人工200元/d；柴油6.23元/L；小麥2.30元/kg；麥季土地租金400元/667m2。

圖2 不同播種方式對(duì)分蘗和群體質(zhì)量的影響(2017、2018年均值)

圖3 不同播種方式主要生育期土壤硝態(tài)氮含量比較

3 技術(shù)操作要點(diǎn)

3.1 搞好前作秸稈處理

前作水稻于灌漿后期及時(shí)排水晾田，降低收稻期間土壤濕度，減少大型機(jī)械對(duì)田面的碾壓、破壞，并采取高留茬(30～50cm)收獲水稻。

3.2 品種布局和種子處理

選擇抗病、抗逆(漬害、倒春寒、爛場(chǎng)雨)品種，并開展以預(yù)防銹病、地下害蟲和蚜蟲為核心的拌種工作。

3.3 適時(shí)機(jī)械化播種

稻茬小麥于播種前3～5d用1JH-150型滅茬機(jī)對(duì)稻茬進(jìn)行滅茬作業(yè)，粉碎后的秸稈要求細(xì)碎(長(zhǎng)度<5cm)、分布均勻。于10月底至11月5日前后播種。選用免耕帶旋播種機(jī)(如ZF2BM-6、ZF2BM-10或ZF2BM-12型)播種，一次性完成播種、施肥、蓋種等工序，基本苗15～18萬(wàn)株/667m2。

3.4 減量高效施肥

全生育期施純氮9～11kg/667m2，磷肥(P2O5)、鉀肥(K2O)各5kg，其中氮肥60%作底肥、40%作拔節(jié)追肥，底肥選擇N20P10K10配方復(fù)合肥隨播種一次性完成。

3.5 強(qiáng)化中期綜合管理

稻茬小麥于拔節(jié)初期按計(jì)劃追施拔節(jié)肥，根據(jù)冬季降水和土壤墑情決定是否灌拔節(jié)水，噴施生長(zhǎng)延緩劑，控制株高，提升群體質(zhì)量。

3.6 實(shí)施簡(jiǎn)化病蟲防控技術(shù)

在選擇抗病品種和藥劑拌種基礎(chǔ)上，減量高效施藥。于齊穗至初花期，將殺蟲劑、殺菌劑和磷酸二氫鉀混合噴施，即“一噴多防”?；ㄇ盎蚬酀{階段視實(shí)際情況增加1次蚜蟲防治。

3.7 適時(shí)機(jī)械化收獲

聯(lián)合收割機(jī)收獲，麥秸全量粉碎還田，或先行撿拾打捆，再行旋田，為下茬整地插秧創(chuàng)造良好條件。

3.8 及時(shí)晾曬烘干

下場(chǎng)原糧若不能立即入庫(kù)，視水分含量高低靈活選擇脫水干燥方式。水分15%～20%范圍，采取“地籠式”簡(jiǎn)易干燥設(shè)施，結(jié)合自然晾曬即能完成干燥處理；若水分超過(guò)20%，或天氣持續(xù)陰雨，需要“塔式”烘干設(shè)施進(jìn)行干燥處理。

4 技術(shù)適宜區(qū)域及注意事項(xiàng)

4.1 技術(shù)適宜區(qū)域

本技術(shù)方案適用于四川及西南冬麥區(qū)的稻茬麥田。

4.2 注意事項(xiàng)

(1)小麥播前田面平整、土壤墑情適宜。

(2)秸稈粉碎機(jī)選擇恰當(dāng)，或注意更換刀片，確保秸稈細(xì)碎(長(zhǎng)度≤5cm)，分布均勻。

(3)播種機(jī)必須是帶旋設(shè)計(jì)，而非全層旋耕設(shè)計(jì)類型。