小麥作為我國口糧安全的“壓艙石”,其生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級對保障國家糧食安全和推進生態(tài)文明建設(shè)意義深遠。相關(guān)部門工作人員以河南省小麥主產(chǎn)區(qū)為研究對象,系統(tǒng)剖析了優(yōu)質(zhì)小麥綠色生產(chǎn)面臨的五大核心困境:一是品種選擇缺乏針對性,部分高產(chǎn)品種抗病性差、品質(zhì)不達標,導致生產(chǎn)風險增加;二是播種環(huán)節(jié)技術(shù)粗放,存在播期不適宜、播量過大等問題,造成苗情不均與資源浪費;三是水肥管理失衡,大水漫灌、盲目施肥現(xiàn)象普遍,導致水肥利用效率低下;四是病蟲草害防控過度依賴化學農(nóng)藥,生物防治、物理防治等綠色技術(shù)應(yīng)用不足;五是機械化智能化程度低,耕、種、管、收環(huán)節(jié)自動化水平落后,難以滿足精準作業(yè)需求。
針對上述問題,研究團隊提出系統(tǒng)化解決方案:構(gòu)建“基因編輯 + 常規(guī)育種”相結(jié)合的優(yōu)良品種選育體系,培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的綠色品種,并規(guī)范種子包衣、拌種等播前處理技術(shù);制定基于積溫、土壤摘情的精準播種技術(shù)規(guī)程,推廣寬幅精播、適期適量播種模式;建立“測土配方 + 滴灌水肥一體化”管理系統(tǒng),實現(xiàn)肥料按需供給、水分精準調(diào)控;構(gòu)建以農(nóng)業(yè)防治、生物防治為核心的病蟲草害綠色防控體系,集成害蟲性誘劑、天敵昆蟲釋放、生物農(nóng)藥應(yīng)用等技術(shù);研發(fā)智能農(nóng)機裝備與物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng),推動耕整地、播種、植保、收獲全程機械化與智能化升級。該研究成果致力于構(gòu)建資源高效利用、環(huán)境友好、產(chǎn)品安全的小麥綠色生產(chǎn)模式,為全國小麥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐與理論參考。
一、小麥生產(chǎn)中存在的主要問題
(一)品種選擇不夠合理
小麥品種選擇的科學性與合理性,直接關(guān)乎產(chǎn)業(yè)發(fā)展的質(zhì)量與可持續(xù)性。當前,我國小麥生產(chǎn)中品種選擇存在系統(tǒng)性偏差,嚴重制約產(chǎn)業(yè)升級進程。
1.生態(tài)適應(yīng)性匹配不足。部分種植區(qū)域盲目追求 高產(chǎn)指標,忽視小麥品種與區(qū)域氣候、土壤條件的適 配性。
2.品種結(jié)構(gòu)失衡。品種布局呈現(xiàn)“中強筋主導、專用型短缺”的結(jié)構(gòu)性矛盾。
3.選種標準單一化。實踐中普遍存在對“三系”選種標準執(zhí)行不到位的問題。農(nóng)戶在品種選擇時過度
聚焦高產(chǎn)指標,忽視高產(chǎn)系列(多抗、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì))、生態(tài)系列(抗逆性、環(huán)境友好)與品質(zhì)系列的協(xié)同考量。
(二)播種技術(shù)不夠規(guī)范
播種技術(shù)不夠規(guī)范是制約小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要因素之一。當前小麥播種環(huán)節(jié)存在諸多問題,包括播種期選擇不當、播種密度過大及播種深度控制不當?shù)取?/p>
1.播種期選擇不當。播種期選擇不當會導致小麥生長期錯位,無法充分利用光熱資源,影響小麥的正常生長發(fā)育。
2.播種密度過大。有些地區(qū)認為播種量越大,產(chǎn)量越高,導致田間基本苗過多。
3.播種深度控制不當。播種深度深淺不一導致出苗參差不齊,影響田間整齊度。
4.忽視播后鎮(zhèn)壓工作。忽視播后鎮(zhèn)壓工作,未能有效破碎較大土塊,降低了小麥的抗倒伏能力。
(三)水肥管理不夠科學
1.盲目追求高產(chǎn)導致過量施肥。過量施氮會使小麥徒長、莖稈軟弱,增加倒伏風險,同時降低抗病性,影響粒質(zhì)量與品質(zhì)。
2.施肥結(jié)構(gòu)不夠合理,氮磷鉀比例失調(diào)。在實際生產(chǎn)中,“重氮輕磷鉀”現(xiàn)象普遍,這會削弱小麥的抗逆性,影響品質(zhì)。此外,施肥方式落后,多采用撒施法,導致肥料利用率低,不僅造成資源浪費,還會引發(fā)環(huán)境污染。
3.灌溉環(huán)節(jié)問題突出。傳統(tǒng)漫灌仍是主要灌溉方式,水資源利用率僅為 30%~40% ;關(guān)鍵生育期灌溉時機與水量控制不當?shù)那闆r普遍存在。多數(shù)地區(qū)忽視土壤情監(jiān)測,未根據(jù)小麥需水規(guī)律和土壤含水量科學灌溉,且水肥一體化技術(shù)推廣不足,未能實現(xiàn)水肥協(xié)同高效利用。
(四)病蟲草害防控不到位
病蟲草害防控不到位是當前小麥生產(chǎn)面臨的嚴峻挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)為防控意識薄弱、監(jiān)測預警不足、防治方法單一等。
1.病害防控不到位。常見的病害有莖基腐病、白粉病、赤霉病、紋枯病等。若防治不及時、不徹底,將導致病害蔓延,造成產(chǎn)量和品質(zhì)雙重損失。
2.蟲害防控不到位。麥蚜、麥蜘蛛、吸漿蟲等主要害蟲的綜合防控體系尚不完善,過度依賴化學農(nóng)藥控制,導致天敵減少,蟲害反彈,形成惡性循環(huán)。
3.草害防控存在藥劑選擇不當、施藥時期把握不準等問題。傳統(tǒng)的“以藥治病”思想根深蒂固,綠色防控理念推廣不足,導致農(nóng)藥使用量居高不下,造成環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留超標。雜草防控時機把握不準,雜草 3~5 葉期是噴灑藥劑除草的最佳時期,此時雜草抗藥性較弱,更容易防除,但實際操作中常錯過這一時機。在防控方法方面,農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治等綠色防控措施應(yīng)用不足,過度依賴化學防治,導致環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留問題,制約了小麥綠色優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。
(五)機械化水平和智能化程度不高
盡管小麥生產(chǎn)機械化水平已超 95% ,但在智能化、精準化領(lǐng)域仍存在明顯短板,具體表現(xiàn)如下:
1.播種環(huán)節(jié)。以傳統(tǒng)機械式播種機為主,缺乏GPS定位與智能控制系統(tǒng),無法實現(xiàn)變量播種和精準定位。
2.施肥環(huán)節(jié)。雖機械化程度較高,但智能變量施肥設(shè)備普及率低,難以根據(jù)田塊土壤肥力差異自動調(diào)整施肥量。
3.灌溉環(huán)節(jié)。智能化水肥一體機應(yīng)用不足。此類設(shè)備可通過傳感器采集小麥莖稈生長數(shù)據(jù)與土壤情,經(jīng)大數(shù)據(jù)計算模塊智能分析需水規(guī)律并精準控水,但實際推廣率較低。
4.植保環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)噴霧器占比高,而智能懸浮植保設(shè)備(具備先進飛行控制系統(tǒng),可精準施藥并提升效率)普及率不足。
二、優(yōu)質(zhì)小麥綠色生產(chǎn)技術(shù)措施
(一)優(yōu)良品種選育與種子處理
1.品種選擇。品種選擇應(yīng)遵循適地適種原理,結(jié)合當?shù)貧夂颉⑼寥罈l件和市場需求綜合考量。河南地域廣闊,氣候與土壤條件差異顯著,不同麥區(qū)需針對性選種。一是黃淮麥區(qū)。優(yōu)先選擇鄭麥366、周麥18等品種,兼具高產(chǎn)潛力、抗旱性與抗病性。二是豫北麥區(qū)。氣候偏冷,適宜種植鄭麥136、鄭麥18等抗寒性強、品質(zhì)優(yōu)的品種。三是豫中南麥區(qū)。推薦豐德存麥20、新麥26,其適應(yīng)性廣、抗倒伏能力突出。四是南部麥區(qū)。可選用揚麥15、鄭麥113等弱春性品種。在選種時,應(yīng)關(guān)注品種的“三系”特性,即高產(chǎn)系列(多抗、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì))、生態(tài)系列(高產(chǎn)、抗逆性)和品質(zhì)系列,不能僅追求高產(chǎn),還要綜合考慮品種的抗逆性和品質(zhì)特性。
2.種子處理。種子處理是保證小麥高質(zhì)量出苗的關(guān)鍵措施。首先,播種前7天應(yīng)選擇晴朗天氣對種子進行充分晾曬,通常需3天左右的時間。晾曬過程中,可使用防水布作為鋪墊,將種子均勻攤鋪,厚度控制在 5~7cm ,并注意及時翻動,以提高種皮透性,有效殺滅殘留的病原菌和蟲卵。其次,為預防種傳病害和地下害蟲,可在播種前15天進行種子包衣處理,每100kg 種子使用 35% 吡蟲啉懸浮劑或 30% 戊唑醇懸浮劑, 200~300mL 進行拌種。針對多種病蟲混合重發(fā)區(qū),要因地制宜、合理制定殺菌劑和殺蟲劑混用配方,進行混合拌種,起到一拌多效的作用。
(二)科學播種技術(shù)
科學的播種技術(shù)是優(yōu)質(zhì)小麥綠色生產(chǎn)的重要保障,主要包括適期播種、合理密植等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
1.適期播種。適期播種對小麥的越冬生長和后期發(fā)育具有決定性的影響。河南省地域遼闊,氣候條件南北差異明顯,因此不同地區(qū)的適宜播期也存在差異。豫北地區(qū)適宜播期為10月5-15日,豫中地區(qū)為10月15-25日,豫南地區(qū)則為10月20日至11月5日。適期播種能夠使小麥在冬前形成足夠的營養(yǎng)體,安全越冬,同時避免徒長。
2.合理密植。合理密植是實現(xiàn)小麥高產(chǎn)的重要技術(shù)措施。播種密度應(yīng)根據(jù)品種特性、土壤肥力狀況及地區(qū)氣候條件進行科學調(diào)整。大穗型、成穗率低的小麥品種,種植密度宜控制在270萬 ~300 萬株·hm-2 ;中穗型、分蘗量高的品種,種植密度宜控制在225萬~255萬株·hm-2 。就河南省內(nèi)不同區(qū)域而言,黃淮冬麥區(qū)光照充足,地力較高,適宜將種植密度控制在225萬 ~300 萬株·hm-2 ;北部冬麥區(qū)由于溫度相對較低,可將種植密度適當提高為300萬~375萬株·hm-2 。
播種后 7~10 天應(yīng)進行田間查苗,及時發(fā)現(xiàn)缺苗斷行現(xiàn)象,并采取補苗措施。針對缺苗嚴重的地塊,可采用帶土移植法進行補苗,選擇生長勢好、健壯且已形成分蘗的麥苗,將其連同周圍土壤一起挖出移栽到缺苗區(qū)域,這樣可以最大限度地保護麥苗根系,減少移植后的應(yīng)激反應(yīng),提高補苗成活率。
(三)水肥一體化管理技術(shù)
科學的水肥管理能夠顯著提高資源利用效率,減少環(huán)境污染,提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。
1.測土配方施肥是實現(xiàn)精準施肥的基礎(chǔ)。應(yīng)根據(jù)小麥的需肥規(guī)律和土壤養(yǎng)分狀況,制訂科學的施肥方案。基肥施用是保障小麥前期生長的關(guān)鍵,播種前應(yīng)施用充分腐熟的有機肥 37500~45000kg?hm-2 ,同時配合施用碳銨 750kg?hm-2 和過磷酸鈣 750kg?hm-2 0針對地力不足的麥田,可適當增加施肥量,標準氮肥600~900kg?hm-2 ,磷肥
追肥應(yīng)根據(jù)小麥生長狀況分為返青肥、拔節(jié)肥和灌漿肥3次進行,遵循“前輕后重”的原則,保持氮、磷、鉀三元素比例為 1:0.6:0.8 ,避免過量施氮導致徒長和倒伏。
2.節(jié)水灌溉技術(shù)是水肥一體化管理的重要組成部分。小麥生育期間一般需灌水 3~4 次,重點關(guān)注冬前水、拔節(jié)水和灌漿水3個關(guān)鍵時期。在灌溉方式上,應(yīng)積極推廣滴灌、噴灌、微灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù),提高水資源利用效率。噴灌技術(shù)的水分利用率可達 70%~ 80% ,比傳統(tǒng)漫灌節(jié)水 30%~40% ;滴灌技術(shù)水分利用率在 95% 以上,每年可減少用水量 1200m3?hm-2
三、病蟲草害綠色防控技術(shù)
(一)病害綜合防控
病害綜合防控是優(yōu)質(zhì)小麥綠色生產(chǎn)的重要組成部分,應(yīng)采取“預防為主、綜合防治”的策略,減少化學農(nóng)藥的使用,降低環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留風險。農(nóng)業(yè)防治是病害綜合防控的基礎(chǔ)措施,主要包括實行輪作倒茬、選用抗病品種及適時播種等。
1.輪作倒茬。輪作倒茬能有效切斷病原菌的傳播途徑,減少病害基數(shù),尤為對紋枯病、全蝕病等土傳病害的防控效果顯著。
2.選用抗病品種。選用抗病品種是最經(jīng)濟有效的防病措施,如選擇對白粉病、銹病、赤霉病等主要病害具有抗性的品種,可大幅降低病害的發(fā)生風險。
3.適時播種。適時播種和培育壯苗能顯著提高小麥的抗病能力,健壯的麥苗具有更強的抵抗力和恢復力。播種時間應(yīng)避開病害高發(fā)期,一般北方地區(qū)在9月下旬到10月上旬播種較適宜。
4.綜合防治策略。物理防治主要包括清理田間病殘體和冬季翻耕暴曬土壤等措施。及時清理病殘體可減少病原菌越冬蟲源和初侵染,冬季深翻暴曬可以通過低溫和陽光直射殺滅土壤中的病原菌。生物防治應(yīng)用微生物制劑抑制病原菌生長,如使用枯草芽孢桿菌防治紋枯病、哈茨木霉防治赤霉病等。化學防治應(yīng)選擇高效低毒的農(nóng)藥,遵循早發(fā)現(xiàn)、早防治的原則,避免盲目、過量用藥。同時,加強田間監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)病情并診斷病因,對發(fā)病初期的小面積病斑可以局部用藥。選藥時要對癥下藥,用最小劑量發(fā)揮最佳防效,嚴格控制農(nóng)藥用量。
(二)蟲害綠色防控
蟲害綠色防控是優(yōu)質(zhì)小麥綠色生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),應(yīng)采取生態(tài)、物理、生物和化學等多種防控措施相結(jié)合的綜合防治策略,減少化學農(nóng)藥使用,保護環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全。
1.生態(tài)調(diào)控。生態(tài)調(diào)控是蟲害防控的基礎(chǔ)措施,主要通過保護和利用敵來控制害蟲種群。在小麥田間保護和引入七星瓢蟲、草蛉等天敵昆蟲,可有效控制麥蚜、吸槳蟲等害蟲種群,減少化學農(nóng)藥的依賴。生態(tài)調(diào)控不僅環(huán)保高效,還能維持田間生態(tài)平衡,對于構(gòu)建可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系具有重要意義。
2.物理防控。物理防控主要包括設(shè)置黃板、殺蟲燈等物理誘捕裝置。黃板對麥蚜等害蟲具有較強的誘集作用,殺蟲燈對夜間活動的成蟲如吸槳蟲等有良好的誘殺效果。
3.生物防治。生物防治主要應(yīng)用微生物殺蟲劑控制害蟲種群,如蘇云金桿菌和白僵菌等,這些生物農(nóng)藥具有特異性強、環(huán)境友好的優(yōu)點。
4.化學防治。化學防治應(yīng)在害蟲數(shù)量達到經(jīng)濟閾值時采用,例如,當麥蚜每株超過10頭時,施用 10% 吡蟲啉可濕性粉劑 300~450?hm-2 ;當吸漿蟲發(fā)現(xiàn) 1~2 頭·m-2 時,施用 2.5% 溴氰菊酯乳油 225~300mL?hm-2 避免盲目多次用藥。
(三)草害綜合管理
草害綜合管理是優(yōu)質(zhì)小麥綠色生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié),應(yīng)采取耕作防除和化學防除相結(jié)合的綜合管理策略,減少除草劑施用量,降低環(huán)境風險。制訂“預防為主、綜合防控”的草害管理方案,有針對性地控制草害。耕作防除是草害管理的基礎(chǔ)措施,主要包括播種前精細整地和適時中耕除草。播種前精細整地能夠破壞雜草的生長環(huán)境,減少土壤中的雜草種子數(shù)量,對多年生雜草的防控尤為重要。精細整地的重點是充分翻土曬垡,深度在 20cm 以上。結(jié)合多次滅茬,可有效降低雜草種子密度。整地過程中應(yīng)注意耕翻深度,一般控制在 20cm 左右,能夠?qū)⒈韺与s草種子翻入深層土壤,減少其發(fā)芽機會。適時中耕除草是傳統(tǒng)而有效的除草方式,特別是在小麥苗期,通過人工或機械中耕,可有效清除田間雜草。中耕除草的最佳時期是在雜草 3~5 葉期,此時雜草植株嬌嫩,中耕或人工拔除比較容易。在小麥拔節(jié)前進行 1~2 次中耕,除草效果最佳。化學防除應(yīng)把握好除草劑的使用時機和劑量,雜草防除的關(guān)鍵時期是雜草的 3~5 葉期,此時雜草抗藥性較弱,更容易去除。在使用除草劑時,應(yīng)注意避開小麥的敏感期,特別是拔節(jié)期,避免影響小麥正常生長。
四、結(jié)語
優(yōu)質(zhì)小麥綠色生產(chǎn)既是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢,又是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。通過河南省小麥生產(chǎn)問題的剖析與技術(shù)措施的探討,構(gòu)建了從種到收全過程的綠色生產(chǎn)技術(shù)體系。隨著智能化農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展,未來小麥綠色生產(chǎn)將朝著更加精準化、數(shù)字化、生態(tài)化的方向發(fā)展。各級農(nóng)業(yè)部門應(yīng)加大政策支持和技術(shù)推廣力度,構(gòu)建產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新機制;廣大種植者應(yīng)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)理念,主動采納綠色技術(shù);科研單位應(yīng)持續(xù)深化關(guān)鍵技術(shù)研究,助力農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
作者簡介:宋艷瑞(1977—),女,河南漯河人,本科,高級農(nóng)藝師,主要從事小麥、玉米高產(chǎn)栽培技術(shù)推廣工作。