玉米秸稈還田與小麥病蟲害防治配套技術

賀黎明

（萬豐種業有限公司，271400，山東寧陽）

小麥是三大谷物之一，是我國第二大糧食作物，全國范圍內有很多地區種植小麥，山東省小麥播種面積較大，2022 年全省小麥播種面積超過400 萬hm2。我國是最早開始種植小麥的國家，近年來我國科研學者和勞動人民持續探索全新的小麥種植技術，希望以此來提高小麥的產量，在不斷作出新的嘗試后發現玉米秸稈還田技術有很大的應用價值，是一種優異的種植技術，在進行小麥種植的過程中應用該技術有諸多優勢。玉米秸稈還田技術應用于小麥種植，實質上是一項農作物機械化綜合配套技術的實施過程，借助機械對玉米秸稈進行一系列處理和操作，例如進行粉碎、破茬處理，再進行深耕和耙壓等作業。玉米秸稈被機械粉碎后即實施還田作業，小麥種植地塊的土壤會得到明顯改良，提高土壤中小麥成長所需的各種營養含量，玉米秸稈還田還能使小麥種植地塊的通透性能顯著提升。除此以外，玉米秸稈還田技術應用于小麥種植還在一定程度上減小了化肥的使用量，小麥種植地塊的環境污染可以得到適當緩解。玉米秸稈還田技術雖然是一種新型技術，但其憑借獨到優勢廣泛應用于小麥種植，根本原因是與小麥種植需求相匹配。然而，玉米秸稈還田技術成功運用進而達到小麥增產目的也需要解決很多難點、打通很多堵點，田間管理和病蟲害防治不當、秸稈攜帶病原菌和蟲卵、秸稈“爭氮”和還田技術使用不當造成小麥抗病能力下降等問題常常出現，能否解決或者規避這些問題是小麥種植提產增量的重點和難點，決定了玉米秸稈還田技術能否成功應用，更決定了小麥種植提產增量的預期目標能否達成。在這種背景下，研究該技術的特點并研究其對小麥病蟲害的影響具有重要意義，有針對性地研究與玉米秸稈還田技術配套的病蟲害防治措施對小麥產量提升來講至關重要。

1 秸稈還田的作用和意義

玉米秸稈含有的營養元素非常多，尤以氮元素、磷元素和鉀元素最為豐富，對玉米秸稈實施還田作業不僅可以將玉米秸稈中原有的無機營養物質分解釋放，還可以提高土壤中有機營養物質的整體含量，為小麥提供含有充足有機、無機營養的成長環境，使小麥能夠高效、健康地生長。此外，玉米秸稈還田可以促進小麥種植地塊的土壤單粒黏結在一起，形成團聚的團粒結構。團粒結構中的土壤單粒與單粒之間孔隙較小，團聚體與團聚體之間形成的孔隙較大，小孔隙和大孔隙可以保持水分和通氣。同時，還田的秸稈分解會伴有其與微生物之間的相互作用，產生改善小麥種植地塊滲透性的重要化學物質，例如腐殖酸鈣和腐殖酸鎂等。玉米秸稈還田帶來的土壤結構改善為小麥生長提供了必需的各類養分和微生物，也改善了土壤蓄水能力，進而為小麥生長提供了充足的水分。玉米秸稈還田產生的營養物質在一定程度上還能代替化肥，在保證小麥產量增加的前提下最大限度降低化肥用量，對小麥種植土壤環境改善有著非常重要的價值。

1.1 強化土壤培肥

大量研究表明，玉米秸稈含有豐富的養分，氮元素、磷元素和鉀元素等營養成分非常多。歷年種植結果表明，農作物生長離不開各類有機和無機營養元素，小麥種植和生長過程亦是如此。玉米秸稈中大量營養元素恰恰能夠滿足小麥生長過程中對營養元素的需求，秸稈還田作業強化了小麥種植地塊的土壤培肥。

1.2 改善土壤理化性狀

對玉米秸稈進行還田作業后玉米秸稈分解會產生腐殖質，腐殖質中的腐殖酸與小麥種植地塊中的鈣元素和鎂元素黏結，可以進一步形成腐殖酸鈣和腐殖酸鎂，相比于小麥種植地塊土壤的黏性來講腐殖酸鈣和腐殖酸鎂的黏性要更小一些，土壤在這種結構下具有更高的通透性，同時提高地塊土壤保水保肥性，對后茬小麥的健康生長和產量提高有很高的實用價值。鑒于上述優點，秸稈還田對土壤結構的改變一方面很好地滿足了小麥生長對地塊內土壤的透氣、蓄水需求，另一方面提升土壤的保肥性，很大程度上為小麥高質量生長提供了土壤環境。

1.3 優化生態環境

從前述可以看出，玉米秸稈還田應用于小麥種植的一個重要優點在于可以增強土壤肥沃性，實際上秸稈還田在一定程度上減少了化肥農藥的使用量，這種既減少化肥農藥使用量又能夠提高種植效率的措施無疑是一種生態環保的生產方式。因此玉米秸稈還田與小麥配套種植在實現小麥產量提高的基本前提下保護了生態環境，是一種生態環保的種植技術。

2 秸稈還田后病蟲害偏重的原因分析

2.1 秸稈攜帶病原菌和蟲卵

玉米秸稈在還田之前可能本身攜帶各類病原菌和蟲卵，這些玉米秸稈在還田作業后就會將病原菌和蟲卵帶入到小麥種植地塊的土壤之中，這是玉米秸稈還田后小麥病蟲害不斷增加的一個重要原因。除此之外，玉米秸稈在還田與完全腐爛這兩個時間點之間會吸引大量地下害蟲取食，這些取食的害蟲會間接啃食小麥幼苗。上述兩個原因是玉米秸稈還田引發小麥病蟲害的內在原因和外在原因。

2.2 秸稈“爭氮”和還田技術使用不當造成小麥抗病能力下降

除使用機械方法破壞秸稈的物理結構以外，秸稈還田后還需要借助微生物的作用得以分解。在玉米秸稈結構中中纖維素和半纖維素占據很大的比例，纖維素是一種具有特殊結構的葡萄糖聚合物，對各類氧化劑侵蝕具有良好的抵抗性，但這種葡萄糖聚合物很容易在濃酸的環境中水解，此外微生物也可以很好地分解葡萄糖聚合物。微生物分解纖維素的原理是微生物可以分泌出纖維素酶，在纖維素酶的催化下纖維素分解成纖維糊精等中間產物，進而生成葡萄糖。半纖維素由多種化合物混合而成，主要成分是多縮醣醛和多縮糖醛酸，在微生物分解的條件下這些化合物會分解成單糖類（C6H12O6、C5H10O5）、糖醛酸或醣醛酸糖酸和糖的混合物。半纖維素多數是被真菌和細菌分解的，半纖維素也是微生物細胞物質（莢膜）的重要組成部分。

因此玉米秸稈還田后需要借助微生物的幫助才能夠實現徹底分解從而得到有價值的營養成分，從而改善小麥種植地塊的土壤理化性狀，使小麥生長在優質的土壤環境之中。然而這個微生物分解玉米秸稈的過程也帶來了另外一個問題，就是小麥與微生物之間爭氮的問題。微生物分解活動與小麥生長都需要吸收氮元素，一方面小麥吸收氮元素使玉米秸稈的分解時間拉長，降低秸稈分解速度與還田效率；另一方面微生物活動使小麥生長必需的氮元素含量不斷降低，小麥因缺少氮元素而出現黃苗或者苗弱的現象，給小麥生長造成了一定阻礙。除此以外，小麥缺氮導致抗病能力急劇下降，也導致小麥病蟲害加重。還有研究表明，玉米秸稈還田時如果玉米秸稈掩埋深度不足會降低病蟲害到達小麥種植地塊表面的難度，病蟲害在這種條件下存活率會提升；如果設置足夠的掩埋深度，病蟲害影響就會大幅降低。玉米秸稈掩埋深度過淺帶來的另外一個問題是使小麥扎根不穩，影響后期小麥的生長過程。

2.3 田間管理和病蟲害防治不當

在利用玉米秸稈進行還田時，普遍采用的掩埋深度不超過20 cm，這個掩埋深度帶來的問題是增加病蟲害及影響小麥扎根穩定性。秸稈還田結束后小麥種植地塊土壤中氮含量不足、技術不配套等問題都會使小麥的抗逆性漸漸下降，在玉米秸稈機械粉碎時未采取細致粉碎或殺蟲手段則會增加病蟲害對小麥的侵蝕。另外，由于小麥紋秸病的防治時期比較晚，所噴灑的藥液不足，因此防治效果較差。

3 玉米秸稈還田與小麥病蟲害防治的配套措施

3.1 調整墑情、加強水分管理

眾所周知，水對農作物種植和生長起到至關重要的作用，小麥種植和生長也需要水分；同時玉米秸稈的分解過程也離不開水分，在水分的支持下，玉米秸稈分解所需的微生物得以生存下來并不斷繁殖，進而使還田的玉米秸稈出現物理變化和化學變化：因此土壤墑情的改變對小麥種植和生長有非常大的影響。在種植小麥以后如果土壤墑情較差，則對小麥生長非常不利，同時也會影響秸稈分解的效率；反之，如果小麥種植地塊中的水分含量較高則會使土壤透氣性變差，小麥的根系生長于高水分的土壤環境中會出現腐爛，間接降低小麥的產量：因此，調整墑情、加強水分管理，是玉米秸稈還田與小麥病蟲害防治中一項重要的配套措施。

3.2 加大秸稈的掩埋深度

根據前述分析可知，當玉米秸稈掩埋深度不足時病蟲害會有較好的生存環境，此時小麥的生長會受到嚴重影響，因此要合理增加掩埋深度。大量實踐表明，采用大型機械進行秸稈還田作業可以有效增加玉米秸稈的掩埋深度，這是一種非常有效的降低病蟲害的方式，同時還能保證玉米秸稈還田質量，是一種一舉兩得的措施。首先，要對玉米秸稈進行深度粉碎，粉碎長度應控制在10 cm 以內，這種粉碎尺寸能夠最大限度降低病蟲害存活的可能性，深度粉碎還可以降低蟲卵的附著，使病蟲害的影響大幅度降低。其次，使用大功率旋耕機進行玉米秸稈還田處理，玉米秸稈被粉碎后均勻撒在地面上，采用旋耕作業方法旋耕兩到三次，確保玉米秸稈掩埋深度在20～25 cm 的區間內，旋耕結束后壓實土壤。播種時選用圓盤式開溝播種機有很多優勢，采取播種機和秸稈粉碎裝置進行配套播種的方式可以顯著提高播種質量和播種效率。

此外，小麥種子播種作業前對其進行包衣或拌種處理也具有獨特優勢。病蟲害重發區對小麥種子進行包衣或者利用藥劑進行拌種則可以有效防治小麥基腐病、根腐病、紋枯病等病害，從而確保小麥產量。例如，可以借助2.2%苯醚甲環唑+2.2%咯菌腈+22.6%噻蟲嗪，同時加入21%戊唑吡蟲啉或者是30.9%吡蟲啉+1.1%戊唑醇進行拌種。實踐表明，在小麥種子播種前進行包衣或拌種相比于未進行包衣或拌種病蟲害明顯降低，產量得到提高。與此同時，從事小麥種植的人員在秸稈還田前還要科學合理地選擇秸稈類型，提高秸稈品質，盡可能篩選病蟲害較輕的秸稈進行還田作業。這類被篩選出來的秸稈可以用作高溫堆肥的材料，甚至還可以用來作飼料原料處理。這種處理方式可以避免攜帶病蟲害的秸稈進入田地，有效降低小麥出現病蟲害侵蝕的幾率。

3.3 進行規范化播種和管理來提高抗病能力

小麥病蟲害防治措施應在小麥種植的各個階段都有融入，尤其是在小麥播種的前期做好一系列病蟲害防治工作對提高小麥種植質量來講大有裨益。以小麥種子選取工作為例，應盡可能選擇抗病蟲害特性較好的品種，這會給后期病蟲害防治工作奠定良好的基礎。以小麥種植過程中遇到較多的紋枯病問題為例，可以選擇濟麥22、魯原502、山農28 號、煙農999、山農20、青農2 號和良星77 等小麥品種進行播種，這些都是對紋枯病抵抗力較強的小麥品種，為小麥后期病蟲害防治工作開展提供了非常便利的條件。除進行科學選種以外，還要從規范播種作業方面思考解決問題的方法，這就要求實際進行病蟲害防治時采取規范的播種方式，并采用合理的管理措施對小麥種植進行管理。大量研究和實踐證明，玉米秸稈還田與小麥病蟲害防治配套技術雖然可以減少小麥病蟲害，但如果在玉米秸稈還田后小麥播種方式不科學也遏制不住病蟲害逐漸加重的趨勢。此外，還應該對田間管理給予足夠的重視，在田間管理不當的情況下即使采用了科學的小麥播種方式也無法避免病蟲害滋生。對此，加強田間管理和規范播種措施都是防治小麥病蟲害的重要因素。注重采用先進技術對小麥種植進行科學化、精細化的田間管理，精準控制化肥、農藥用量，最大限度遏制病蟲害滋生趨勢。還要重視小麥幼苗的培育過程，小麥幼苗培育是防治病蟲害和提產增量的重要環節，培育質量好壞直接決定了小麥后期的成長質量，如果幼苗培育質量不達標或者存在傷苗現象，小麥的生長就會受到嚴重影響，生長過程中也不具備較強的病蟲害抵抗力。

根據上述分析可知，若要玉米秸稈還田與小麥病蟲害防治配套技術取得實效，不僅要研究玉米秸稈還田的具體措施，還要研究小麥播種、農藥化肥使用、田間管理等多個階段的具體技術特點，這樣才能為小麥播種與生長提供優質的內部條件和外部條件，才能真正促進小麥提產增量。