鄭麥1860在豫東平原連續5年超高產表現及配套栽培技術

張 靜,郭振升,田 偉,趙洪獻,張慎舉*

(1.商丘職業技術學院,河南 商丘 476100; 2.河南省三河種業有限公司,河南 寧陵 476700)

鄭麥1860是由河南省農業科學院許為鋼院士小麥分子育種團隊選育的優質中強筋小麥新品種,其親本組合為“周麥22/鄭麥1410//鄭麥0856”, 2019年通過國家黃淮南片審定,審定編號為國審麥20190027[1].該品種以顯著的“一突出三高效”(高產性突出,優質高效、生產高效、加工高效)特征特性,實現了高產穩產、品質優異、節肥高效、抗病抗逆等一系列優良性狀的有機結合[2-4],被農業農村部評為優質面條品種[5-6],入選2021中國農業農村重大新產品[7].

商丘職業技術學院與河南省農業科學院合作項目“高產優質小麥新品種鄭麥7698的選育”榮獲2018年度國家科技進步獎二等獎[8-9]之后,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繼續與河南省農業科學院許為鋼院士小麥分子育種團隊密切合作,在河南省三河種業有限公司、基層農業技術推廣部門以及優質小麥示范基地農民種植專業合作社等新型農業經營主體的共同參與下,通過“校企合作”“院所合作”“團隊合作”機制[10],在地處豫魯蘇皖四省結合部的豫東平原商丘市區域內,持續進行了國審中強筋小麥新品種鄭麥1860超高產栽培技術攻關和大面積推廣應用工作.在2017-2018年度,鄭麥1860初步小面積試驗示范、2018-2019年度和2019-2020年度鄭麥1860超高產栽培產量水平連續達到750 kg/667m2以上指標的基礎上,2020-2021年度鄭麥1860首次實現了商丘市優質小麥產量800 kg/667m2以上的重要突破[11-12],2021-2022年度鄭麥1860單產水平又有新的提高[6].現將連續5年來鄭麥1860在豫東平原的超高產表現及配套栽培技術總結如下,以期為鄭麥1860在黃淮平原小麥主產區優質小麥產業化水平提升方面提供一定的技術導向依據.

1 鄭麥1860連續5年超高產栽培產量表現

1.1 超高產栽培實施概況

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自2017-2018年度就開始鄭麥1860超高產栽培試驗示范工作,借鑒強筋小麥品種“鄭麥7698”超高產栽培技術路線[13],始終堅持良種良法良田相結合、農藝農機配套技術相結合、產量品質相兼顧的超高產栽培技術對策,連年創立鄭麥1860經機收實打單產紀錄.2018年春天,豫東平原遇到了幾十年以來最嚴重的凍害[14-15],絕大多數小麥品種因幼穗受凍而嚴重影響產量,以至絕大多數品種單產每畝(667 m2)極少有突破500 kg的,有些品種甚至絕收.而鄭麥1860在返青后,各階段群、個體發育基本正常,表現出較強的抗凍害能力,百畝示范方機收實打單產每畝(667 m2)仍然突破600 kg,既達到河南省小麥主產區理論和實踐意義上的超高產產量指標[16-17],又實現當年度商丘市小麥經機收實打單產最高紀錄.2019年以后,鄭麥1860超高產栽培又持續創造新的紀錄[12],至2021年,鄭麥1860單產每畝(667 m2)在商丘市小麥主產區終于突破800 kg大關,該品種也就成為商丘市歷史上經機收實打單產每畝(667m2)首次突破800kg的優質小麥品種.2022年鄭麥1860單產又有新的突破,充分展示了鄭麥1860在豫東平原商丘市小麥主產區現行的生產、生態、管理、技術條件下的連續性超高產潛力.

1.2 超高產栽培示范田產量結果匯總

在2018—2022年鄭麥1860完整的5個收獲年度,商丘市科學技術局、河南省科學技術廳等部門組織有關專家,對商丘職業技術學院、河南省農業科學院、河南省三河種業有限公司等單位在民權縣、睢陽區等地共同設置鄭麥1860超高產栽培示范方,進行機收實打現場測產驗收.工作實施結果匯總如表1所示.從表1可以看出,鄭麥1860在商丘市小麥主產區的超高產表現,大體可以分為3個階段,其一,2018年度為第一年試種階段,在遭遇幾十年不遇的嚴重倒春寒侵襲情況下,創立當年度商丘市小麥機收實打單產最高紀錄;其二,2019-2020年度,為單產基本穩定提高至750 kg/667 m2以上階段;其三,2021-2022年度,為單產連續突破800 kg階段,同期,商丘市種子站與河南省作物分子育種研究院等合作,機收實打單產每畝(667m2)分別達到830.5 kg、868.5 kg,刷新商丘市小麥機收實打單產記錄[6].在目前小麥主產區耕地面積有限,經濟社會發展對小麥的需求逐年增加,千方百計提高單位面積產量、高產更高產、保障糧食安全成為我國農業生產主攻方向的時代背景下[18-21],選用超高產國審優質中強筋小麥新品種鄭麥1860作為黃淮小麥主產區主導品種進行推廣應用,充分發揮其超高產增產潛力及優質高效特性,不僅具有實現途徑的可行性、可復制性,而且對保障國家糧食安全及優質小麥產業化導向都有重要的現實意義.

1.3 鄭麥1860超高產表現的生態基礎

“麥收三件寶,穗多、穗大、籽粒飽”,形象地說明了小麥高產、超高產的生態基礎——產量構成三因素(單位面積穗數、穗粒數和千粒重)的協調性.據多點次、多年份觀測,鄭麥1860在不同氣候年度連續表現出來的突出的超高產特性,除了與其優良的復合型選育親本遺傳特性有關外[2],在實際生產中,其主要的生態性狀特征——產量構成三因素也非常協調,具體表現如表2、表3所示.這也說明鄭麥1860在不同的土壤、氣候、耕作制度等生態條件下具有較強的適應性.

表3 2020年商丘市睢陽區岳莊村鄭麥1860百畝示范方田間產量結構觀測結果

2 鄭麥1860超高產配套栽培技術措施——“一強化三跟進”

借鑒有關優質小麥高產優質綠色高效輕簡配套栽培技術經驗[22]1-10,結合鄭麥1860“一突出三高效”優良的特征特性,根據“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”的栽培管理原則,研究總結出“一強化三跟進”的高產優質綠色高效配套栽培技術措施.

2.1 “一強化”——強化播種技術基礎

2.1.1 創造深厚肥沃的土壤耕層

針對種植業生產中多年旋耕導致土壤耕層變淺、土壤板結等物理性狀不良的耕作現實,想方設法對麥田土壤進行一次機械深耕深翻,使耕層土壤深度達到25 cm左右,有效破除土壤板結,為根系生長創造適宜的耕層土壤環境.在不能夠進行機械化深耕或深松的情況下,也可以采取“非機械松土”新技術,即增施具有破除土壤板結等障礙因素的土壤調理劑.近年來,河南省農業農村廳、國家農業農村部高標準農田建設已經將松土促根技術或健康耕層構建技術列入了農業主推技術[23].因此,在旋耕條件下,增施國家發明專利(ZL 2013 1 0067402.9)產品“Agri-Star松土促根劑”(簡稱松土促根劑,農業農村部批準登記的該產品類型為土壤調理劑)2 kg/667 m2,可以破除土壤板結,疏松土壤,加深耕層,協調土壤水肥氣熱等肥力因素,促進根系發育,增強小麥綜合抗逆性,且增產效果顯著[24].

2.1.2 平衡施肥原則、施肥量及施肥種類

隨著網絡技術快速地發展，公司應加大網監的力度專人專門來負責，設置維度指標，處理好機房進出人員的身份信息和確認。并且針對公司的特定狀況，開發相應的技術來保護數據信息。網絡技術的進一步發展也使得實時處理成為可能，很多業務往往在發生的第一時間通過遠離企業的計算機把既定工作順利搞定，完成工作，從原有的多個部門協同作戰的事項，變成了單個部門甚至個人解決。所以說，精簡了工作流程內控的范圍也變得廣泛起來，也使得更趨復雜。

平衡施肥原則要做到三個相結合,即有機肥料與化學肥料相結合、氮磷鉀三要素肥料相結合、大量元素肥料與微量元素肥料(鋅肥等)相結合.因地制宜重視施用足量優質有機肥或生物有機肥;結合整地底施氮磷鉀配方平衡肥(氮磷鉀有效養分總量在45%以上)50 kg/667 m2-60 kg/667 m2,大量秸稈還田地塊氮肥(尿素等)施用量至少要增加10%-20%,以調節碳氮比,有利于秸稈的腐熟分解;由于多年來磷肥的持續投入,原則上可以適當減少磷肥用量,以充分利用鄭麥1860養分高效利用特點及土壤自身供磷能力;由于超高產麥田的需鉀量大于需氮量[22-25],尤其是耕層土壤速效鉀含量在100 mg/kg以下時[26],一定要重視鉀肥的施用.目前,市售氮磷鉀復合肥含鉀(K2O)量一般在5%左右,不能滿足小麥超高產栽培的需要.因此,在施用低鉀復合肥或只施氮磷肥的情況下,增施硫酸鉀(K2O含量50%,同時含S約18%)10 kg/667 m2-15 kg/667 m2,不僅有利于增產,而且有利于籽粒蛋白質的合成,改善品質;在土壤有效鋅、有效硼含量較低的地塊(一般土壤缺鋅、缺硼的臨界值均為0.5 mg/ kg),每667 m2各增施鋅肥、硼肥1 kg-2 kg,同時可與氮磷鉀肥料混合施用.

2.1.3 選用新型高效種子包衣劑進行種子包衣,防治地下害蟲及前期病害

根據多年來河南省三河種業有限公司通過機械化生產線進行種子包衣統一供種的成功實踐,優質小麥新品種鄭麥1860在播種前進行了標準化種子包衣,因此小麥前期基本上不需要另行防治病蟲害,但草害嚴重地塊還要注意冬前綜合防除各類雜草.在用除草劑防除麥田雜草時,一定要根據除草劑的性能特點和雜草發生規律,在選用對路除草劑的前提下,無論人工噴灑藥劑還是大型機動噴霧器作業,“藥、水”比例一定要按標準掌握,即一定要配兌足夠的水量,以免造成除草劑藥害.多年來,生產中因防除麥田雜草噴灑除草劑兌水不夠造成的藥害屢見不鮮,既嚴重影響小麥正常生長發育導致減產,又對優質小麥品質帶來一系列負面影響,甚至會造成土壤農藥殘留,形成難以修復的土壤污染,造成優質小麥種植效益下降.因此,在用除草劑防除麥田雜草時一定要吸取過往教訓,適時、適量、正確、合理使用除草劑,爭取除草劑防除麥田雜草生態效益最大化.

2.1.4 播種技術要點

2018年以來,在豫東平原麥區,通過一系列有針對性試驗示范及推廣應用,鄭麥1860超高產栽培的行之有效的播種技術措施主要有以下幾個方面：

1)鄭麥1860品種的適宜播種期為10月13日-10月18日;

3)根據該品種株型比較緊湊、莖稈堅硬抗倒伏能力比較強的特點,機播一定要調整好田間行距,一般為15 cm-18 cm,最多不超過20 cm,以充分利用該品種的株型優勢和高光效性能;

4)播種深度4 cm-5 cm,嚴禁深播,以免給田間管理帶來被動;

5)根據該品種群、個體發育規律以及群眾種植習慣,提出大田每667 m2適宜、適合的播種量為12.5 kg,同時適當增加超高產栽培群體發展起點[13],對構建高質量合理產量結構總體上是有利的.

2.2 “三跟進”——追施氮肥、灌水及病蟲害防治技術的跟進

2.2.1 春季追施氮肥跟進

根據鄭麥1860中強筋品質類型特點,在小麥起身前后(也可以延伸至拔節期),每667 m2追施尿素10 kg -15 kg,其主要作用,一是提高分蘗成穗率,并有利于穗部發育提高穗粒數;二是促進籽粒蛋白質合成,保證優質性狀的協調性.在追施氮肥時,必須強調深施10 cm以下覆土,以提高肥料利用率.一般情況下,任何形式的撒施于地表的施肥方法都會造成肥效的損失,必須明令禁止[27]61-72.同時,需要注意的是,春季追施化學肥料時一般不需要施用含有磷、鉀的復合肥料,以免造成不必要的施肥資源浪費.但對土壤速效鉀含量在100 mg/kg以下并且基肥又沒有施用鉀肥的田塊,在返青期,可以在結合追施尿素等氮素肥料的基礎上,配合施用硫酸鉀5 kg/667m2-10 kg/667m2.

2.2.2 拔節至孕穗期灌水跟進

3月下旬至4月上、中旬,在小麥拔節——孕穗期,如果天氣沒有有效降水,應及時灌水1-2次(3月份可以結合追施氮肥),每次灌水量40 m3/667 m2.如果是濕潤年份,在小麥拔節期灌一次水即可[18,28].從5年來實施鄭麥1860超高產栽培實踐來看,小麥拔節后,適時灌水有以下3方面的重要作用.

一是澆水有效提高小麥分蘗成穗率.按照小麥分蘗消長規律,拔節以后,分蘗開始向兩極分化,即一部分消亡,一部分繼續生長發育成穗.同時,該期營養生長(根、莖、葉)與生殖生長(幼穗發育)齊頭并進,對水、肥的需求量日益旺盛.就豫東平原絕大多數麥田而言,及時澆灌拔節水,保持土壤含水量占田間持水量的70%-80%,能減少中等分蘗死亡,有利于分蘗成穗,有效提高成穗率.試驗結果表明[28]1-16,拔節期灌溉可使穗數增加20%,增產率最高.

二是澆水有利于增加穗粒數,促進大穗形成.小麥拔節——孕穗期,正是幼穗發育進程中雌雄蕊原基分化及藥隔分化形成的關鍵時期,也是決定每穗粒數多少的關鍵時期,此期已經接近小麥對水分反應最敏感的時期,也可以說是需水臨界期.如果土壤水分不足,會直接影響穗部性狀發育.所以,必須保證足夠的水分供給,以減少小花退化,增加穗粒數,促進大穗形成.如果前期沒有追施氮肥的田塊,結合灌水每667 m2追施尿素10 kg,既可以使穗粒數增加2-3粒,也為提高粒重奠定基礎,并且對提高優質小麥的品質指標有非常重要的作用.

三是澆水可以預防或減緩小麥晚霜凍害.小麥拔節后抗寒力明顯下降,極易遭受晚霜凍害.這是因為,小麥拔節后正直雌雄蕊分化到藥隔前期,對低溫凍害非常敏感.如果在小麥對晚霜凍害敏感的時間節點(黃淮麥區每年大約在3月15日-3月25日[28]172-186,也有認為,小麥凍害最敏感期是在3月20日至4月5日前后[22]128-137)澆好拔節水,不僅能提高分蘗成穗率,增加穗粒數,而且有良好的防霜凍作用.其道理在于,麥田灌溉后,可以有效提高土壤含水量,土壤空氣比例會明顯減少,而土壤水分的熱容量最大,土壤空氣熱容量最小,通常,土壤水的熱容量是土壤空氣熱容量的3000多倍[27]121-123.因此,如果能根據天氣預報在寒潮(冷空氣)來臨前的兩三天內,對鄭麥1860優質高產、超高產麥田實施一次有效灌溉,可以有效緩沖天氣劇烈降溫對小麥侵襲的不利影響.實踐證明,這是優質小麥高產、超高產栽培應變管理最為有效、實用、簡便的技術措施,同時也為抽穗后的莖、葉功能保護及促進灌漿筑牢根基.根據多年經驗,在春季小麥拔節后需水的臨界期直至最大效率期,豫東一帶土壤自然含水量遠遠不能滿足小麥拔節以后的生理需要,因此,不管天氣是否大幅度降溫或發生晚霜凍害,及時灌水都是有利無害的,對此必需充分認識、操作到位.

近年來,小麥灌漿期極端天氣頻發,尤其是高溫熱害的侵襲,對小麥正常灌漿和落黃帶來的負面影響很大.所以,在5月份小麥灌漿初期,灌水一次也尤為必要,以有效調節土壤及近穗層功能葉空氣濕度,為灌漿及正常成熟落黃創造適宜的水氣環境.

2.2.3 后期綠色防控病蟲害跟進

由于鄭麥1860高抗葉銹病,中抗條銹病,黃花葉病毒病輕度發生[2],因此抽穗后重點是防控赤霉病及蚜蟲等病蟲害.可于小麥抽穗至揚花始期,每667 m2麥田選用濃度25%氰烯菌酯200 mL或濃度80%戊唑·多菌靈50 g,用機動噴霧器均勻噴施至小麥穗部.從近幾年鄭麥1860超高產栽培成功實踐來看,后期防控小麥赤霉病要立足于“早”和“快”,即在小麥抽齊穗至始花期的3-5天內及時防控一遍,如果病情測報赤霉病屬于重度發生年份,最好間隔5天左右再藥劑防控一次.另外,在生產實踐中發現,無人機防控小麥赤霉病(穗部病害)往往效果不理想,最好采用機動噴霧器直接對小麥穗部進行施藥噴霧.對蚜蟲等蟲害的防治,可選用溴氰菊酯或高效氯氰菊酯噴霧.一般情況下,防控病、蟲害可一并進行.為促進小麥灌漿,調節穗部營養,增強旗葉功能,一定程度抵御高溫高熱的不利影響,在小麥灌漿期,結合防治病蟲害,每667 m2麥田用磷酸二氫鉀0.2 g -0.3 g+尿素500 g -600 g,兌水40 kg-50 kg混合均勻進行葉面噴灑.該葉面施肥措施,對提高粒重、改善籽粒品質有很好的輔助效果.

此外,在鄭麥1860成熟時,要注意適時收獲.因為,小麥收獲期很短,在豫東平原,小麥收獲期常常又正值雨季來臨,同時會伴有大風及冰雹等自然災害的發生.因此,及時收獲可防止小麥斷穗落粒、穗發芽、霉變等損失[29].田間適宜收獲期為蠟熟末期完熟初期,在籽粒含水量降至22%左右時,籽粒色澤和形狀已接近該品種固有特征,可選用小麥聯合收割機及時收獲.如果鄭麥1860用于加工某些專用面粉或“專用配麥”,一定要實行單機或專機收獲,防止機械混雜,以便做到單獨晾曬、單獨儲存和運輸,確保其優良品質,真正實現高產穩產、增產增收.

3 結語及產業化技術導向

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歷經5個收獲年度的鄭麥1860超高產栽培示范的成功實踐,無一例外地證實了國審優質中強筋小麥新品種鄭麥1860突出的、穩定的超高產表現.鄭麥1860已經成為小麥主產區——豫東平原小麥生產的當家品種,已經成為新時代高產優質綠色高效小麥的主導品種,已經成為現代糧食或面粉企業發展訂單生產、延長產業鏈條的理想品種,并且初步實現從田間種植(產前、產中)到糧食貿易(產后)一體化直至面粉或食品加工的延伸,進而到居民廚房可追溯的規模化、標準化、產業化開發應用.基于此,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根據鄭麥1860“一突出三高效”的特征特性,以“產量是硬道理”的理念[10],本著“良種良法良田相結合、農藝農機配套相結合、產量品質相兼顧”的技術原則,針對性提出“一強化三跟進”的超高產栽培配套技術措施,豐富了豫東平原生態類型區優質小麥超高產栽培的理論依據和配套技術.同時,充分發揮國家示范性高等職業院校專業學科建設及科技創新團隊人才、技術、培訓基地優勢,面向鄭麥1860超高產栽培示范田、產業化訂單生產模式、原(良)種繁育基地及大面積推廣應用區域,培訓了一大批基層農技人員、科技特派員及新型農業經營主體(種植專業合作社、家庭農場、種糧大戶)等技術骨干;在規模化超高產栽培的前提下,堅持進行“點對點”“面對面”“線對線”全程跟蹤技術服務,有效解決了優質小麥產業技術體系不完善問題,超高產栽培技術輻射面越來越廣;逐步構建了“專家與專家”“專家與農家”的人際和諧合作推廣應用機制,創新了農業科研教育推廣三結合、種業或糧食企業基地農戶三結合的技術集成推廣模式,為鄭麥1860在豫東平原及周邊接壤地區迅速地大面積推廣應用提供了重要技術支撐和導向.目前,在許為鋼院士小麥分子育種團隊指導下,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正在深入進行鄭麥1860高產更高產栽培技術以及節肥效應研究,以期為實現小麥超高產條件下優質、綠色產業化發展資源高效利用提供針對性更強的理論和實踐依據.