小麥玉米連作超高產培栽技術路線與實踐

宋忠利,郭振升,皇甫自起,田偉,張慎舉

（商丘職業技術學院，河南 商丘 476000）

商丘地處豫魯蘇皖四省結合部黃淮平原腹地（東經114°49′～116°39′，北緯33°43′～34°52′），為國家重要的糧食生產核心區，素有“豫東糧倉”之說［1］。商丘自然生態條件適宜發展小麥玉米兩大糧食作物一年兩熟生產，是黃淮平原典型的一年兩熟制生態類型區，糧食作物生產主要的種植方式是冬小麥和夏玉米輪作［2］。在商丘現有71.88 萬hm2耕地中，小麥種植面積60 萬hm2以上，夏玉米種植面積40 萬hm2以上。近10 年來，商丘糧食生產能力雖有很大提升，糧食總產穩定在70 億kg 以上［1］，小麥、玉米平均單產分別達500 kg/667m2左右、550 kg/667m2左右，但如何在耕地資源有限的情況下進一步提高糧食作物單產水平，仍是農業科技創新必需重視探討和解決的問題。為此，商丘職業技術學院河南省小麥玉米兩熟超高產栽培技術創新團隊，著眼于服務國家糧食生產核心區建設，充分利用現有農業科技資源、挖掘小麥玉米優良品種增產潛力，自2010年起，與河南省農業科學院、河南省三河種業有限公司、基層農業技術推廣部門以及農民種植專業合作社等新型農業經營主體，通過校企合作、院所合作、團隊合作機制，有效整合高等學校、科研院所、種業企業、農技推廣、新型農業經營主體等人才、技術、基地生產條件資源，結合實施《豫東平原區小麥玉米兩熟農藝農機配套技術研究與應用》《小麥玉米連作畝產1 500 kg 栽培技術研究與示范》等省、市重點科技攻關項目，以“產量是硬道理”的理念，在選用增產潛力大、穩產性好、適應性強、優質多抗小麥、玉米新品種的基礎上，采取良種良法良田相結合、農藝農機相結合的技術原則，形成小麥［3-4］、玉米［5］超高產栽培技術路線，連年實現一年兩熟耕作制度下小麥玉米連作總產量1 500～1 600 kg/667m2的超高產目標。同時通過多年、多點機收實打測產結果印證該技術體系的成熟性和再現性，對有效提升豫東平原糧食生產核心區小麥玉米連作超高產栽培技術水平具有重要的借鑒意義和增產增收的生產實踐價值。

1 小麥超高產栽培技術路線的形成與驗證

1.1 小麥超高產栽培技術路線的基本思考與原則

主要從兩個方面進行總結。第一是種植什么小麥品種。品種的選擇是小麥超高產栽培的出發點。根據與河南省農業科學院許為鋼院士小麥分子育種技術創新團隊多年合作取得的共識，實施小麥超高產栽培，必須選用高產穩產優質多抗適應性強的小麥新品種。如2018年之前選用高產優質強筋小麥品種鄭麥7698（國審麥2012009），2019—2021 年選用優質高產綠色中強筋小麥新品種鄭麥1860（國審麥20190027）等，優良的小麥品種既為成功實施超高產栽培提供持續的內在潛力，又體現了種植業供給側結構性改革對品種品質的根本要求；第二是在現有的生產、生態、技術、品種、管理條件下，如何采取針對性措施既實現超高產目標，又有利于應用技術推廣的可操作性，也是衡量技術路線正確性的關鍵。為此，提出了“兩結合”“一兼顧”的原則，即良種良法良田相結合，農藝農機技術配套相結合，產量與品質相兼顧。

1.2 優質小麥超高產栽培技術路線的形成

根據小麥超高產栽培技術路線的基本思考和針對性選用品種實施超高產栽培積累的群體結構指標等相關技術參數，突出了具體技術措施的應用，形成了“一提三增一穩五防”的小麥超高產栽培技術路線。“一提”是指提高麥田基礎肥力水平，打好超高產栽培的基礎，充分發揮良田增產潛力；“三增”是指適當增加種植密度，基本苗大約達23 萬～26 萬苗/667m2，增加收獲穗數，大約達44 萬～46萬穗/667m2、充分利用品種庫容，增加千粒重，達55 g 以上；“一穩”即穩定穗粒數，達到36 粒以上；“五防”是指防倒伏、防病蟲草害、防晚霜凍害、防干熱風（高溫逼熟）、防青枯早衰［6-7］。實踐證明，該超高產栽培技術路線及其采取的措施是可行的、成功的。其核心技術是增大優質小麥群體結構發展起點［3］，使冬前分蘗數接近峰值，早春以控為主，塑造理想株型，拔節后主攻大穗，建立高質量群體。

1.3 優質小麥超高產栽培技術路線的驗證

“產量是硬道理”。項目實施一直堅持由科技主管部門組織有關專家對優質小麥超高產栽培示范方進行機收實打測產驗收，用以驗證技術路線的可行性和關鍵技術的有效性。從表1 可知，2019—2021 年，各試驗點鄭麥1860 的基本苗為23.1 萬～26.3 萬苗/667m2，收獲穗數 為44.1 萬～46.3萬穗/667m2，穗粒數為36.1～37.1 粒，千粒重為55.0～62.0 g，實收單產為759.1～827.2 kg/667m2。實踐證明該項技術路線是符合豫東平原小麥生產實際的，關鍵技術切實有效。

表1 優質小麥超高產栽培群體結構指標及機收實打產量

2 玉米超高產栽培技術路線的形成和驗證

2.1 夏玉米超高產栽培技術路線的形成

根據科技攻關試驗結果和超高產地塊群體結構調查數據，集成了夏玉米超高產栽培“一提二增二穩五防”的技術路線。“一提”是指提高土壤基礎肥力，打好超高產栽培的基礎。“二增”是指增加種植密度和收獲穗數，平均種植密度達5 180 株/667m2以上，平均收獲穗數達到5 000 穗/667m2以上。“二穩”是指穩定穗粒數和千粒重。在大幅度增加種植密度的基礎上，穗粒數穩定在480～560 粒，千粒重穩定在320～350 g。“五防”是指防倒伏、防病蟲草害、防花期高溫危害、防空稈、防早衰［5，8］。

2.2 夏玉米超高產栽培技術路線的驗證

項目組多年來一直堅持進行夏玉米超高產栽培示范方機收實打測產驗收，用以驗證技術路線的可行性和關鍵技術的有效性。從表2 知，2016—2018 年，在夏玉米品種登海618 的種植密度為4 886～4 980 株/667m2下，其收獲穗數為4 736～4 818穗/667m2，穗粒數為573～587粒，千粒重為330.1～336.8 g，機收產量為902.6～952.4 kg/667m2。登海618的機收產量均在900.0 kg/667m2以上。2019—2020 年，在夏玉米品種登海511 的種植密度為5 287～5 768 株/667m2下，其收獲穗數為5 118～5 665 穗/667m2，穗粒數為559～578 粒，千粒重為321.0～323.5 g，機收產量為918.3～1 059.3 kg/667m2。2020 年，在夏玉米品種登海111 的種植密度為5 789 株/667m2下，其收獲穗數為5 640穗/667m2，穗粒數為477粒，千粒重為386.9 g，機收產量為1 040.8 kg/667m2。其中2019—2020 年度2 點次單產突破1 000 kg/667m2。該技術路線得到了充分的驗證，實踐證明是可行的。

表2 夏玉米超高產栽培群體結構指標及機收實打產量

3 小麥玉米連作產量1 500～1 600 kg/667m2關鍵技術

總體上講，在良種良法良田相結合、農藝農機配套技術相結合、產量品質相兼顧的技術對策指導下，實現豫東平原一年兩熟耕作制度下小麥玉米連作產量1 500～1 600 kg/667m2以上的關鍵配套技術措施歸納如下。

3.1 進行小麥玉米超高產品種優化組合

優質小麥選用超高產穩產綜合抗性強的早中熟品種，玉米選用超高產抗倒伏后期脫水快適于機收的中晚熟綠熟（活稈成熟）型品種。實現豫東平原適合小麥玉米連作產量水平達1 500～1 600 kg/667m2的超高產栽培目標的配套小麥品種主要有鄭麥7698、鄭麥1860、百農207、百農4199 等，玉米品種主要有登海618、登海511、登海111等。

3.2 有機無機相結合培肥地力

小麥玉米超高產，培肥地力是關鍵。超高產的地力水平需經過多年培肥才能達到［9］。培肥地力的關鍵是增施有機肥。一是小麥玉米秸稈粉碎至5 cm 以下就地還田，通過以無機促有機，增加秸稈收獲量和土壤有機物的投入量，實現土壤有機物產出與投入的良性循環。二是發展家庭養殖業，生產出更多的優質有機肥，實現種養業協調發展的良性循環。施入2～3 m3/667m2充分腐熟的畜禽糞便有機肥。若沒有農家有機肥，可施入生物有機肥200 kg/667m2。爭取土壤有機質含量達2%左右。

3.3 小麥玉米一體化保護性耕作技術

小麥推廣深耕技術，耕深達25～30 cm，耕翻后及時機耙。連續旋耕2～3年的麥田必須深耕1 次。免耕貼茬播種的玉米田采用行間機械深松，松土深度25～30 cm。深松作業不晚于玉米5 葉期。2～3 年深松1 次。在常年旋耕地塊，增施國家發明專利產品松土促根劑（ZL 2013 1 0067402.9）2 kg/667m2，以破除土壤板結［10］，加深耕層，構建健康耕作層。該技術已在河南省高標準農田建設項目中推廣應用。

3.4 小麥玉米一體化平衡施肥技術

3.4.1 周年總體施肥量及分配比例 小麥玉米一體化施肥，既要考慮合理確定周年總體施肥量，又要考慮上季肥料后效對下季作物產量的影響，從而確定合理的小麥、玉米肥料分配比例［13］。小麥玉米連作產量1 500～1 600 kg/667m2周年施用氮肥（N）36～44 kg/667m2，小麥、玉米分配比例為0.45∶0.55；磷肥（P2O5）18～22 kg，小麥、玉米分配比例為0.55∶0.45；鉀肥（K2O）30～40 kg，小麥、玉米分配比例為0.50∶0.50，優質強筋小麥品種選用硫酸鉀，以增加硫（S）素供應。

3.4.2 小麥季的施肥 總計施入氮肥（N）16～20 kg、磷肥（P2O5）10～12 kg、鉀肥（K2O）15～20 kg、硫酸鋅1～2 kg。基施全部的磷肥、鉀肥和微肥及小麥所需氮肥的55%～45%。拔節中期（3月中下旬，基部第3 節間高度3～8 cm）追施小麥所需全氮量的45%～55%。灌漿期適當噴施葉面肥。

3.4.3 玉米季的施肥 總計施入氮肥（N）20～24 kg、磷肥（P2O5）8～10 kg、鉀肥（K2O）15～20 kg、硫酸鋅1.5～2.0 kg［11-13］。玉米貼茬播種，種肥機械異位同播，機施玉米所施氮磷鉀總量的20%、鋅肥的100%。大喇叭口期追施玉米氮磷鉀肥總量的70%，抽雄吐絲期追施氮磷鉀肥總量的10%。

3.5 小麥玉米一體化水分運籌技術

在小麥足墑播種、正常出苗以及冬前葉、蘗分化適宜并正常越冬的基礎上，重點做好春季麥田水分管理，重點關注的物候期是拔節至孕穗期（大體時間是3月下旬至4月初），通常此期田間需水量在100～140 mm［14］，如果田間持水量在70%以下，必須及時澆水，確保土壤水分田間持水量在80%左右，不僅可有效提高分蘗成穗率，有利小穗小花分化穩定穗粒數，為構建合理的產量結構創造有利條件，而且可減緩晚霜凍害（倒春寒）發生程度，增強植株抗寒性。玉米拔節至灌漿期的耗水量占全生育期總耗水量的40%～50%，總需水量在150 mm以上［15］，尤其是抽穗前后的20 d 為需水高峰期，若田間持水量不足80%，必須及時澆水，以嚴防“卡脖旱”。小麥玉米兩季水分一體化管理的關聯點在各自的灌漿期，如小麥的灌漿水可作為玉米播種時的底墑水，而玉米的灌漿水則可作為小麥備播的底墑水，有利于實現苗全、苗勻、苗壯。

3.6 病蟲草害一體化綠色防控技術

選用生態、生物防控措施，播種時強化種子規范化包衣處理；小麥灌漿后重點落實以防病害（赤霉病等）、防蟲害（穗蚜等）、防干熱風的“一噴三防”技術措施；玉米中后期（通常為大喇叭口期至乳熟期）進行“一噴多防”，即通過噴施殺蟲劑、殺菌劑、葉面肥或植物生長調節劑等，達到防治病蟲害，防止倒伏，預防早衰，增粒增產等多重效果的目的。通過系列化綠色防控技術，將病蟲草危害造成的損失控制在經濟閾值以下。玉米秸稈機械粉碎就地還田時添加秸稈腐熟劑和適量的尿素，調節碳、氮比，促進秸稈腐熟，并立即深耕翻埋，降低病蟲草害基數。連年小麥秸稈還田、玉米貼茬播種會導致夏玉米病蟲草害加重發生，在玉米出苗后要及時開展綜合防治。

4 小麥玉米連作超高產栽培產量1 500～1 600 kg/667m2示范典型案例

在現行耕作制度下，項目組在商丘市連年進行了小麥玉米連作單產1 500 kg/667m2以上栽培技術規模化、系列化、集成化研究和示范推廣。從表3 可知，2016—2021 年，在小麥玉米連作超高產栽培技術示范應用核心區的民權縣王莊寨鎮冉樓村通過技術集成并實行全程跟蹤技術服務，經機收實打測產驗收，小麥玉米連作連續6 年實現單產1 500 kg/667m2以上超高產栽培目標（表3）。6 年6 點次平均全年兩季糧食單產合計突破1 600 kg/667m2，達1 632.6 kg/667m2，其中2019 年兩季單產合計突破1 800 kg/667m2，反映出豫東平原國家糧食生產核心區一年兩熟耕作制度下提高單產的潛力值得研究和開發，形成了最具說服力的豫東平原小麥玉米連作產量1 500～1 600 kg/667m2超高產栽培典型案例和可復制性樣板。

表3 小麥玉米連作超高產栽培示范點的機收實打產量

5 結語

2016 年以來，在豫東平原糧食生產核心區現行耕作制度下，隨著國家高標準農田建設項目的實施，通過構建良種良法良田相結合、農藝農機技術相配套、小麥玉米新品種高產優質相兼顧的技術體系，充分發揮校企合作、院所合作、團隊合作優勢，實行小麥玉米連作全程跟蹤技術服務體制機制，連年、連季進行規模化、系列化、集成化超高產栽培成功示范，小麥玉米兩熟產量穩定達1 500～1 600 kg/667m2。雖歷經不同甚至異常的生態氣候年度，但現場機收實打測產驗收實現連續性超高產目標，驗證了小麥玉米連作超高產栽培技術路線的正確性、成熟性、再現性和可復制性，為實現豫東平原乃至黃淮海地區小麥夏玉米一年兩熟大面積產量達1 500～1 600 kg/667m2提供了明確的技術創新方向和示范引領作用。