宋祥剛喬存金于 卿 葛 林
(1.濟寧市兗州區農業技術推廣中心 山東兗州272100;2.濟寧市農業農村發展服務中心 山東濟寧272019)
2014-2018年,濟寧市圍繞貫徹落實國家糧食安全戰略,推動全市小麥生產提質增效,實施了“濟寧市小麥綠色增效關鍵技術研究與推廣”重大項目。通過項目實施,研究組裝了小麥綠色高產高效配套技術并在全市推廣應用,取得了良好的經濟、社會和生態效益。
小麥是濟寧市的主要糧食作物,占糧食播種面積的50%。2014年種植面積529.3萬畝,畝產496.0 kg,總產26.3億kg。多年來,由于不斷加大新品種和新技術的推廣應用,全市小麥單產、總產水平得到較大幅度提高。但也存在著生產投入不科學、增產不增效等突出問題。一是用種量偏大。一些縣市區在小麥適宜播期內播種量普遍在15 kg/畝,有的農戶小麥播量甚至20~25 kg/畝,既浪費了種子,又制約單產提高。二是施肥過多。許多農戶為求增產,普遍存在過量施肥的現象。三是過量施藥,為提高病蟲草害防治效果,過量施藥的問題也比較突出。另外還存在灌溉方式不科學、灌溉水利用率低、農藝農機不配套等問題。這些問題既造成資源浪費,又影響生態環境和小麥品質,同時也不利于提高生產效率。
研究采用了“一選二改三減四堅持”為主要內容的小麥綠色高效配套栽培技術,并在全市進行了推廣。
濟寧市小麥光熱生產潛力可達850.0 kg,高產攻關田畝產已達到805.9 kg。生產中應選用生產潛力大、抗病性較好,生育后期耐干熱風、不青干、不早衰,能正常落黃成熟,適宜當地生態氣候和生產條件的品種,挖掘增產潛力。目前濟麥22、濟麥20和濟 南17、山農20和魯原502等新品種是在濟寧市綜合表現比較好的品種[1]。在生產中,重點推廣了濟麥22號和魯原502,通過調控,2個品種畝產達到600 kg的產量結構,濟麥22號畝穗數45萬~48萬穗,穗粒數33~36粒、千粒重44~47 g;魯原502畝穗數40萬~43萬穗、穗粒數42~38粒、千粒重43~45 g。
為解決農戶田間焚燒秸稈、白茬旋耕造成土壤板結、有機質下降、土壤理化性能降低、不利小麥增產等問題,在全市推行了小麥、玉米秸稈雙還田技術。具體技術要領:玉米適時晚收,待苞葉干枯、黑層出現、玉米乳線消失時收獲,玉米秸稈機械化粉碎長度≤5 cm,稈切碎合格率≥90%,拋撒不均勻率≤20%;秸稈粉碎后用70馬力以上的拖拉機進行深耕深松,作業前對玉米根茬進行破除作業,土壤含水量15%~22%時深耕25 cm或深松40 cm;耕層淺的地塊逐年加深耕層,避免一次將大量生土翻入耕層;深耕時施用基肥,翻耕后秸稈覆蓋要嚴密,耕后用旋耕機進行整平并進行壓實作業。2013-2017年定點對比觀測結果表明,和傳統方式相比,通過秸稈雙還田和土壤深耕,土壤有機質每年提高0.2~0.3 mg/kg、速效氮提高4~5 mg/kg、速效磷提高2.3~2.5 mg/kg、速效鉀提高3~9 mg/kg,土壤容重減少1 g/cm3,小麥增產幅度由1.3%持續提高到6.8%。
濟寧市小麥傳統種植方式是窄幅大小行種植,即2 m一畦,畦背寬0.5 m,畦面寬1.5 m,畦面內種植8行小麥并留一個30 cm的玉米套種行,翌年在畦背套種2行、畦面內套種1行玉米。這種方式的弊端是由于窄幅播種和預留套種行,土地利用率減少5%~10%;套種玉米時對小麥造成一定的損害;套種后大部分地塊需要澆水,加快小麥后期根系死亡,降低粒重和產量;套種玉米時間往往過早,導致玉米粗縮病發生嚴重,減產損失大。同時,由于傳統播種機全部為線條式播種,在同等播量的情況下,麥種集中在行內一條線上,苗帶間距窄,不能充分利用行間土地進行均勻分布,易造成疙瘩苗,影響小麥健壯生長,也不利于提高光熱和土地利用率。為解決這個問題,通過農藝與農機結合,研究推廣了小麥寬幅寬苗帶精量播種機,進行“雙寬”播種:麥畦寬度由2.0 m提高到2.7 m,畦背寬0.4 m,畦面寬2.3 m,等行距播種9行小麥;按品種播量要求調整播量,種肥同播,苗帶寬度為8~10 cm。由于畦背占地面積減少,土地利用率能提高5%;播種時由于播種盤采用菱形對角排種,能夠實現分散均勻播種,苗帶寬度由3~4 cm提高到8~10 cm,能夠更好地協調個體與群體的關系,提高土地利用率。2015年在4個縣大區示范調查,小麥雙寬播種與常規播種相比,缺苗斷壟率減少6.8%,疙瘩苗率減少6%;小麥單株之間分布更加均勻,冬前個體生長發育條件好、個體健壯,提高了抗凍性;春季麥苗封壟時間推遲,行間通風透光條件得到改善,利于建立合理群體結構,協調群體發展與個體生長之間的矛盾,提高成穗率,減少小穗小花退化,延長后期綠葉功能期,增加穗粒數,提高千粒重,增強抗逆性能。經連續多年測產對比,該種植方式平均畝產621.2 kg,比傳統“雙窄”播種的574.0 kg畝增產47.2 kg,增產8.2%。
針對播種量偏大既造成用種浪費,又不利于培育壯苗實現高產的問題,采用小麥減量化播種。方式是采用寬幅寬苗帶小麥精播機,在適宜播期范圍內濟麥22號、濟南17、魯原502等主推品種播種量由15.0 kg/畝減量至7.5~9.0 kg/畝,播種量降低50%,每畝節約用種6.0~7.5 kg。
為解決生產中盲目施肥、過量施肥,特別是氮肥用量過多造成肥料浪費嚴重、利用率低、對土壤和水體環境造成潛在污染危害的問題,2016-2017年在汶上、兗州、嘉祥同時開展小麥測土配方施肥試驗,根據試驗結果制定并推廣的施肥方案是小麥目標產量500.0~600.0 kg/畝前提下,施用純氮14~16 kg、五氧化二磷8~10 kg、氧化鉀7~10 kg。運籌方式為秋季整地前每畝施小麥專用配方肥(N∶P2O5∶K2O為17∶16∶12)50~60 kg作基肥,春季小麥拔節期每畝追施尿素15~20 kg。小麥抽穗后,為有效預防干熱風、防早衰,采用0.2%~0.3%磷酸二氫鉀或1.0%~1.5%尿素葉面噴施,每隔7~10 d噴施1次,連噴2~3次。減量化施肥與傳統方式相比,肥料施用量降低15%左右,利用率提高10%左右。
濟寧市小麥病蟲草害主要有69種,其中有條銹病、葉銹病、赤霉病、稈銹病、白粉病、紋枯病等11種病害,麥長管蚜、麥二叉蚜、禾谷縊管蚜、灰飛虱、麥葉蜂等21種蟲害,野燕麥、雀麥、節節麥、獨行菜、播娘蒿、薺菜等37種草害。不同年份小麥主要病蟲草害發生呈不同程度變化,小麥蚜蟲、吸漿蟲、赤霉病每年偏重發生,金針蟲、金龜甲(蠐螬)發生呈加重趨勢,小麥銹病發生呈下降趨勢。為改變農民防控病蟲草害用藥量大、施藥不科學的習慣,通過轉變小麥病蟲草害防控觀念,篩選綠色防控藥劑,改進施藥方式,形成了減量化施用農藥技術要點,即加強健身栽培預防病蟲草害,把選用抗病品種、合理肥水運籌等栽培措施與控制病蟲草害有機地結合起來,提高作物對多種病害的抗御能力;保護利用天敵控制害蟲,大力推廣生物制劑或對天敵殺傷力小的中低毒性的化學藥劑防治小麥害蟲,避開自然天敵對農藥的敏感時期,創造適宜自然天敵繁殖的環境[2];加強預測預報,以防為主,以治為輔;選用高效低毒農藥,開展綠色防控。在具體操作時,采用“混博”等緩釋粒劑與小麥種子均勻摻混在一起播種,同時完成蚜蟲的防治工作;防治銹病、白粉病和赤霉病噴藥時間需提前,提高防治效果;采用3%世瑪等可分散懸浮劑防治小麥惡性禾本科雜草;以“15%三唑酮粉劑80 g+10%吡蟲啉20 g+4.5%高效氯氰菊酯乳油20 mL+磷酸二氫鉀100 g”等組合開展小麥一噴三防工作;噴施噸田寶等藥劑培育壯苗防凍害,噴施天達2116等預防干熱風。嚴格控制用藥劑量,推廣應用大型植保機械、植保無人機精準噴灑農藥技術,降低施藥量20%以上,提高作業效率和防治效果。
依據氣象資料分析和高產攻關及大田生產經驗,堅持在10月5~15日適期內搶時播種小麥,以達到冬前苗量適中、培育壯苗的目標。在適宜播期范圍內,濟麥22號、魯原502適宜播種量為7.5 kg/畝左右、最佳密度為基本苗12萬/畝。此期內組織機械搶時播種、培育壯苗。
重點采取措施,應對暖冬氣候、倒春寒、中后期暴風雨造成倒伏等不利天氣因素對小麥生產的影響。對冬前有旺長趨勢的麥田,采取鎮壓和噴施壯豐安(每畝20~30 mL,對水20~30 kg噴霧)控制旺長,預防冬季凍害。對冬前未化控的小麥,起身期用壯豐安40 mL/畝對水20~30 kg均勻噴霧,控制基部節間徒長,防止后期倒伏。拔節后為防御早春凍害,在寒潮來前,搶時間灌水,依靠水的熱容量提高蓄熱能力,并增強土壤的導熱能力,降低寒潮危害。一旦發生早春霜凍危害,及時施用速效氮肥并澆水,輔助噴施蕓苔素內酯、天達2116、植物動力2003等生長調節劑,并做好鋤劃增溫、防治病蟲害等工作。同時,根據預測預報,及時采用殺蟲劑、殺菌劑混合噴霧,防治小麥蚜蟲、銹病、白粉病、赤霉病等病蟲害。結合實施小麥后期“一噴三防”,在小麥灌漿初期用0.2%的磷酸二氫鉀溶液或0.1%尿素溶液噴施葉片2~3次,在小麥灌漿期推廣天達2116等植物生長調節劑和葉面肥,防干熱風、防早衰、增粒重、促增產。
在小麥播種前、拔節期灌水前、開花期灌水前,定點監測0~40 cm土層土壤相對含水量,以達到土壤相對含水量75%為目標,計算需要補充的灌水量,用微噴帶灌溉等方式進行補灌。通過測墑補灌,既保證了小麥高產需要,每畝又實現了灌溉節水53 mm(35 m3),節水率達到29.3%。
2.10.1 配置大馬力拖拉機 采用農機補貼方式,重點發展75馬力以上的大中型馬力拖拉機,以充分滿足秸稈還田、土壤深耕和聯合收獲的需要。
2.10.2 配置寬幅精量播種機 重點推廣了山東大華機械有限公司生產的2BFJ-9/5型小麥寬幅寬苗帶施肥精量播種機,實現小麥種、肥同播。播幅寬2.7 m,其中畦背寬0.4 m、畦面寬2.3 m,等行距播種9行小麥,行距29 cm。該機率先在國內實現了采用單個排種器、輸種管及單圓盤雙護翼分種裝置播種小麥,每行小麥苗帶寬度為8~12 cm,播種時肥料同時施入,施肥行數為5行。該機可配套50~90馬力拖拉機作業,一次性完成起壟、施肥、寬苗帶播種、覆土、鎮壓等多道工序。通過寬苗帶均勻播種,可提高種子有效分蘗,更有利于通風采光、養分吸收和作物生長,提高小麥抗倒伏能力,提高產量。
2.10.3 配置玉米聯合收獲機和玉米秸稈破茬還田機 為實現玉米秸稈還田,重點推廣了山東大豐機械有限公司生產的4YW-2型懸掛式玉米聯合收獲機,這種機型配套動力為70馬力以上的拖拉機,摘穗高度≥60 cm,割茬高度≤8 cm,還田幅寬140~160 cm,每小時作業4~6畝,班次生產率每8 h為20~40畝,籽粒破碎率≤1%,莖稈切碎合格率≥90%。為提高玉米秸稈還田質量,配套推廣了玉米秸稈破茬還田機,在玉米聯合收獲秸稈還田后,進一步破茬粉碎秸稈。機型主要是兗州國豐機械有限公司生產的4JGH-1.8型秸稈粉碎還田機。這種機型動力機械可選配70馬力以上的拖拉機,最小留茬高度5 cm,秸稈粉碎長度低于5 cm,工作幅寬1.5~1.8 m,平均作業速度為每小時5~13畝,每天可以還田秸稈80~100畝,一般每臺機械每個秋季可以還田500~600畝。
2.10.4 配置深耕翻轉犁 采用深耕翻轉犁可實現土壤深耕25 cm以上、打破梨底層、加厚活土層,增強土壤的保水蓄水性能。同時,采用翻轉犁耕作,田間不留墑溝伏脊,提高土地平整度。推廣應用的兗州玉豐機械有限公司生產的1LQ-430氣動翻轉深耕犁,配套70馬力以上的動力,耕深可達20~30 cm、耕幅≥120 cm,深耕后無墑溝,對粉碎還田后的秸稈翻埋效果好,作業速度為每小時4~9畝,每天可以耕翻50~100畝。
2.10.5 配置大功率潛水泵和噴灌滴灌設施 濟寧市農田灌溉主要以井灌為主,為滿足輪灌周期5~7 d的需要,綜合井深、涌水量、管道、小麥播幅、輪灌周期諸因素,選用了功率在5.0~7.5 kW、揚程在≥30 m以上的離心泵和潛水電泵。平均每50畝地1臺,每畝灌溉用時在1 h左右。同時,積極發展滴灌帶、電腦控制伸縮式噴灌、電腦控制指針式噴灌和平移式噴灌等設施,以適應測墑灌溉、肥水一體化技術的應用需要。
2.10.6 配置小麥聯合收獲機 重點推廣了山東大豐機械有限公司生產的4LD-2型谷物聯合收獲機,這種機械與70馬力以上拖拉機相配套,割幅1.9~2.5 m,生產率為每小時5~10畝,損失率≤1.5%。其他機型還有福田谷神等小麥自走式聯合收獲機。
通過農藝農機融合配套,濟寧市小麥生產基本實現了全程機械化。與項目實施前對比,每畝節約用工2個,農機農藝配套在小麥生產中的增產增效貢獻率在30%以上。
2015-2018年,濟寧市全面推廣“一選二改三減四堅持”小麥綠色高效栽培技術,累計推廣應用1471.8萬畝,占全市小麥播種面積的92%;小麥畝產量增加3%,累計增產小麥2.4億kg,實現節本增收10.9億元。2019年6月,“濟寧市小麥綠色增效關鍵技術研究與推廣”獲山東省農牧漁業豐收獎三等獎。