河南省周口市農業技術推廣中心 曹稼軒 劉翠玲 張琦
周口市位于河南省東南部, 是黃淮平原的核心區域,同時也是河南省直接管轄的重要城市之一。周口市是全省小麥生產第一大市,2023 年小麥播種面積1101.60 萬畝左右,單產461.68kg/畝以上、總產510 萬噸以上, 播種面積占全省的12.96%, 產量占全省的13.31%。近些年以來,由于育種、農藥、肥料以及農機等農業技術的快速發展,促使傳統的耕作制度發生變化,秋收、騰茬、整地、播種任務重,小麥播種出現錯過適播期的情況時而發生。寒露前后小麥播種時氣溫低,因搶時播種整地質量差,播種后易失水,出苗率低、出苗慢,冬前積溫限制生長量,根系不發達等情況出現。有研究表明,生物菌肥通過改善土壤環境和促進養分吸收,可助力小麥提高籽粒產量。 同時, 它還能優化小麥對肥料、水分和光能的利用效率,為農業生產帶來更環保和高效的生產方式[1],長時間的秸稈還田[2]不僅能夠逐步改善土壤肥力,還能有效促進小麥產量的提升。隨著還田時間的持續累積,這種增產效果會逐漸增強,為農業生產帶來持續穩定的效益。
在大量關于使用有機生物菌肥對小麥研究作為理論依據的基礎上, 筆者與本站其余兩位農技推廣人員組成研究小組, 開展了生物菌肥與秸稈腐熟肥對小麥產量的研究課題, 以篩選適宜全市小麥種植甚至黃淮平原對種植業“有機生物菌肥+化肥” 的栽培技術模式, 為有機生物菌肥在小麥上的應用提供合理的技術支持。
通過秸稈腐熟肥與花椒餅豆粕生物有機肥在小麥上的應用(以下稱生物有機肥), 不僅提高了百農307的畝穗數,還能提高其麥粒的重量,從某種程度上實現綠色增產增效。
1.1.1 氮磷鉀微量元素復合肥
1.1.2 花椒餅豆粕生物有機肥
花椒豆餅枯草芽孢桿菌、 硝基腐植酸鉀、 鈣鎂鋅硼、有機質等,有效活菌數≥3 億克。
1.1.3 玉米秸稈與秸稈腐熟劑
玉米秸稈:纖維素、半纖維素和木質素等、秸稈腐熟劑:乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、抗菌肽、復合酶等。
2023 年度生物菌肥試驗依托周口市商水縣天華種植專業合作社,試驗田面積30 畝,共三塊,第一塊地為兩和土,第二、第三為砂漿黑土;對照組田面積28 畝,第一塊地為兩和土,第二、第三為砂漿黑土。 試驗田與對照田的地勢平坦,土壤肥沃度相近,兩者均具備齊全的灌溉、烘干和倉儲設施,為大田作物如小麥、玉米等提供了良好的生長環境。 同時,該區域交通便捷,為組織觀摩學習活動提供了便利條件。前茬作物為玉米,于2022 年10 月11 日機械收獲,玉米單產430 公斤。
試驗品種:百農307。
試驗設計:試驗設置3 塊實驗田和3 塊對照田:實驗組為3 塊地,每組10 畝,共30 畝;對照組分別為兩組10 畝和一組8 畝,共28 畝。在控制對照組與實驗組所采用相同的秸稈還田、肥料、播種、耕地、澆水等處理方式外, 實驗組增加了對玉米秸稈的腐熟劑與花椒餅豆粕生物有機肥的使用。
1.3.1 秸稈粉碎
2022 年10 月12 日將前茬收割過的玉米遺留下的秸稈收集起來(玉米共58 畝地,平均產量每畝860 斤左右)每畝地秸稈約重1030 斤左右,將其粉碎。
1.3.2 秸稈平鋪
2023 年10 月14 日將粉碎后的秸稈平鋪于3 個實驗組(30 畝)地表,人工撒施秸稈腐熟劑每畝2kg,共施撒60kg 秸稈腐熟劑,而后分別對實驗組和對照組進行同等耕深的深耕,耕深大概25~26cm。
1.3.3 旋耕撒肥
實驗組處理:10 月17 日對實驗組田塊進行第一遍旋耕,先是施撒無機復合肥,即氮磷鉀等微量元素復合肥(含有鈣硼鉬與銅鈣等微量元素。 注:鈣能提高雜交水稻葉片的葉綠素和蛋白質含量[3];硼肥的應用顯著增強了生物膜的穩定性, 并有效促進了核酸和蛋白質的合成。 另一方面,鉬通過調控氮和磷的代謝過程,對生物膜的穩定性產生了間接影響[4]。
而后施撒花椒餅豆粕生物有機肥每畝40kg(當生物有機肥替代化肥應用于小麥種植時[5],其不僅能增強小麥籽粒對氮、磷、鉀等關鍵營養元素的吸收能力,還能有效促進花后階段小麥對氮、 磷等營養素的土壤吸收。這一轉變不僅顯著提高了肥料的利用效率,而且大幅度降低了土壤中硝態氮的殘留量, 對土壤健康及環境保護具有積極意義。 )再進行第二次旋耕,將土壤整平耙實。
對照組處理:對照組進行旋耕,與實驗組相同,施撒無機復合肥每畝40kg,而后再進行第二次旋耕,將土壤整平耙實。
1.3.4 播種處理
11 月1 日播種,分別對實驗組田塊30 畝與對照組田塊28 畝進行播種,品種為百農307,使用小麥寬幅勻播機,行距22cm,播量13kg/畝。
1.3.5 澆水處理
試驗田塊與對照田塊土質為砂漿黑土和兩合土,11 月1 日, 播種后11 月4 日澆水;12 月7 日澆水一次,小麥返青期,2 月17 日澆水一次;拔節期3 月17 日澆水一次;灌漿期4 月20 日澆水一次。
1.3.6 紋枯病防治
實驗小組于2022 年12 月6 日進行了田間紋枯病防治,使用農藥24%噻呋酰胺懸浮劑,每畝10 毫升,兌水30kg,葉面噴施。
1.3.7 雜草防治
于2023 年2 月26 日進行田間化學除草。 使用農藥為雙都星+ 雙氟黃草胺·唑草酮·二甲四氯復配劑50g,兌水30kg,葉面噴施。
1.3.8 后期病蟲害防治情況
2023 年4 月24 日防治赤霉病、麥穗蚜:畝用戊唑醇15 毫升, 加48%氯氟加蕓苔素內酯10 毫升, 兌水30kg 噴霧。
1.4.1 調查時期
共三個時期,分別為越冬期、拔節期、成熟期。采取定點觀測,每個處理確定3 個固定觀測點(一米雙行)。分別進行小麥出苗時間、基本苗,各生育時期生育指標(群體、莖蘗數),收獲期(畝穗數、穗粒數、千粒重),病蟲害發生等情況調查。
1.4.2 調查取樣
2023 年5 月末至6 月初, 筆者集結了一支由專家和技術人員構成的精英團隊, 對試驗項目進行了細致的測產研究。 詳細流程如下:5 月30 日,我們運用三點取樣法在試驗田中選取了三個代表性區域, 每個區域均為一米雙行, 專注于測定畝穗數和穗粒數。 進入6月,6 月6 日,我們進行了第二次取樣,聚焦于千粒重的測定,同樣選取了三個點,每點連續摘取20 穗,隨后將樣品裝入特制的、已做好標記的取樣袋中,為之后的理論產量計算奠定基礎。 從6 月7 日至14 日,這些樣品被置于特定環境中進行晾曬。 緊接著,6 月15 日至21日, 組織專業團隊對樣品進行了脫粒、 去雜和精確稱重, 基于這些詳盡的數據, 計算出了千粒重和理論產量。 最后,通過綜合考量,得出了最終的畝產量。
2.1.1 基本苗調查分析
從表1 可以看出。 實驗組每畝基本苗21.65 萬頭,對照組每畝基本苗20.96 萬頭,實驗組較對照組多0.69萬頭。

表1 生物有機肥試驗苗情調查表

表2 生物菌肥試驗測產三因素

表3 生物有機肥試驗產量表(kg/666.67m2)
2.1.2 越冬期苗情調查分析
從表1 可以看出,越冬期實驗組每畝基本苗21.65萬,對照組每畝基本苗20.96 萬,實驗組每畝群體73.44萬頭,較對照組每畝多4.28 萬頭,單株分蘗數3.4 個;對照組每畝群體69.16 萬頭,單株分蘗數3.3 個。
2.1.3 拔節期苗情調查分析
從表1 可以看出。 實驗組每畝群體73.61 萬頭,較對照組多4.45 萬頭, 莖蘗數3.4 個; 對照組每畝群體69.16 萬頭,莖蘗數3.3 個。
2.2.1 小麥成產三因素調查(理論產量)
2023 年5 月27 日,組織技術人員開展試驗田小麥成產三因素調查(三點取樣法),千粒重取樣3 處(于6月2 日進行田間取樣,每處連續取20 穗),自然曬干后稱量粒重。其中,實驗組畝穗數44.93 萬,較對照組增加3.65 萬;穗粒數38.33 粒,較對照組38.37 粒相近;千粒重43.09.63g,較對照組增加1.11g;對照組畝穗數41.28萬,穗粒數38.37 粒,千粒重41.98g。
2.2.2 產量對比(實產)
6 月2 日,組織專業技術人員試驗田取一平方計算實產(取3 處),實驗組平均畝產742.08kg,對照組畝產664.92kg, 實驗組較對照組畝增產70.52kg, 增加10.61%。
根據研究數據, 施用花椒餅豆粕生物菌肥與秸稈腐熟肥顯著提高了小麥的畝群體和分蘗數, 進而提升了小麥的畝產量。 具體來說, 小麥的畝穗數增幅為8.84%,而粒重增幅為2.64%。 盡管穗粒數略有減少,但整體上,小麥的畝產量增加了70.52 公斤,增幅達到了10.61%。
根據含有砂姜黑土地和兩合土上種植的百農307小麥畝群體及莖蘗數調查情況看, 越冬期小麥平均畝群體較對照組增加4.28 萬; 拔節期小麥平均畝群體較對照組增加4.45 萬。 說明施用花椒餅豆粕生物菌肥與秸稈腐熟肥能夠在較大程度上增加小麥的分蘗成穗率,從某種程度上的增加分蘗數,進而造成小麥畝群體的提高。
這種施肥方式可以改善土壤質量, 增加土壤有機質含量和肥力, 提高土壤保持水分和養分的能力。 其次, 生物菌肥中的微生物有助于土壤中有益微生物的繁殖和活動,促進土壤生態系統的平衡,減少病蟲害的發生和防治成本。在生產實踐中,施用花椒餅豆粕生物菌肥與秸稈腐熟肥也需要注意一些關鍵環節。 要合理調配施肥量和施肥時機, 根據土壤養分狀況和小麥的生長需求進行科學施肥,要注意施肥的均勻性和深度,確保施肥物質充分接觸土壤,提高養分利用率。 此外,定期監測土壤養分和作物生長情況, 及時調整施肥方案,以達到最佳效果。
合理施用花椒餅豆粕生物菌肥與秸稈腐熟肥可以顯著提高小麥產量并優化作物三因素構成, 對土壤環境和生態環境也具有積極影響。 其推廣應用將有助于促進綠色農業的發展, 推動農村經濟的增長和鄉村振興戰略的實施。 這些研究成果為小麥種植提供了新的技術支持,具有重要的實際意義和應用前景。