郭辉,金艳,朱统泉
(1.驻马店市农业局,河南驻马店463000;2.驻马店市农业科学院,河南驻马店463000)
豫中南小麦生产中若干问题的探讨
郭辉1,金艳2,朱统泉2
(1.驻马店市农业局,河南驻马店463000;2.驻马店市农业科学院,河南驻马店463000)
小麦是河南省的首位粮食作物,在河南省的粮食生产中占有重要的地位.豫中南地区的小麦面积占河南省的50%以上,该地区的小麦生产对维护河南省的粮食安全具有重要意义.近年来该地区粮食生产取得了稳步提升的突出成绩,但同时随着社会生产的发展也出现了很多新的问题,如良种良法未充分配套使用、播种偏早、播种量偏大及农药与肥料投入不合理等.总结了近10年豫中南地区小麦生产现状及育种的主要进展,旨在加强小麦新品种利用与配套栽培技术研究,加快小麦优质专用生产生态区域划分的研究,制定小麦生产标准化规程,确保豫中南小麦生产安全.
豫中南;小麦生产;问题
小麦在粮食生产中占有重要的地位,对河南省来说,它是占首位的粮食作物.河南省的粮食生产总量中,小麦占60%左右,所以小麦收成的丰欠,直接牵动着全省的整个农业生产,关系到人民的日常生活.河南省是我国小麦的重要生产地,它的面积、总产和贡献一直居于我国首位[1].豫中南地区小麦面积占河南省小麦面积的50%以上,因此,小麦生产是豫中南地区的重要产业,巩固和发展这一优势产业,对维护河南省乃至全国的粮食安全都有重要意义.近10年来豫中南地区的小麦生产和科技发展突飞猛进,取得了“十一连增”的佳绩.这与科技进步,与良种良法相配套的栽培管理技术的推广是密不可分的.但随着环境的恶化,新的突发问题也在不断地出现.如2012年小麦黄花叶病害的大发生,2013年倒春寒及晚霜冻害的危害等,这些因素严重限制了该区域的粮食产量再上新台阶.因此,总结豫中南小麦生产发展过程中的经验教训,展望未来的发展前景,找出今后的努力方向,对该区域的小麦生产和研究工作具有十分重要的作用.
河南省是中国的小麦主产区,播种面积、总产和提供商品粮的数量均居全国第一位.常年种植面积约占全国小麦种植面积的20%,总产量约占全国小麦总产量的1/4,每年向市场提供的商品小麦占全国的25%~30%,受到了“全国小麦看河南”的赞誉.河南省小麦产量的高低直接关系到全社会经济发展和人民生活水平的提高[2].图1为近30多年来河南省小麦生产情况.
图1 1979-2013年河南省小麦播种面积和总产量变化图Fig.1 Wheat planting area and total yield of Henan Province from 1979 to 2013
由图1可以看出,河南省的小麦面积和总产近10年在平和稳步地上升.豫中南是河南省粮食主产区,主要指河南省的漯河市、周口市、驻马店市、南阳市、平顶山市、信阳市.小麦总面积在300万hm2左右,占河南全省小麦面积的50%以上.其中驻马店市小麦种植面积在70万hm2以上,近几年来一直居于河南省首位.豫中南地区土壤肥力水平低,生产条件较差,光、热、水资源丰富,但粮食产量水平低于豫北地区.该区域的粮食丰欠直接影响着河南省乃至全国的粮食安全问题.过去的10多年,众多小麦技术人员勤奋工作,实现了小麦产量的“十一连增”,这与优良品种的推广应用密切相关.说明豫中南小麦育种在产量改良方面取得了显著的成绩,扎实推进了河南省粮食生产核心区建设,稳步提高了粮食综合生产能力,为维护我国的粮食安全做出了突出贡献[3].
1.1 豫中南地区近10年来小麦生产发展状况
近10年来,由于高产品种的选育和栽培技术的改进,河南省小麦单产水平不断提高,总产量不断增加.小麦品种更新换代的速度,从最初的对年更换一代到目前平均3、4年更换一代,换代加快.根据小麦总产量增减的变化及品种与科学技术更新等,可将该区域近10年的小麦生产发展过程划分为3个阶段[4].
第一阶段(2000—2002),国家加强了对农业和农村工作的支持,加大了对农业的投入,特别是水利基础设施的建设,使农田有效灌溉面积逐年增加,进一步确保了小麦稳产高产.农民渐渐重视小麦新品种的选用,从原来的自留种子的思想逐渐转变为接受豫麦34、漯麦4号等优质高产新品种.
第二阶段(2003—2005),科研工作者逐渐筛选出郑麦9023、偃展4110等一批适应豫中南,特别是豫南地区的优质小麦品种,大大推动了该地区小麦品种的更新换代,提高了小麦产量.在小麦栽培技术上,总结出以培肥地力,全苗匀播,高质量群体构建,前氮后移,协调产量构成因素,全程保健,减少病虫危害为核心的综合配套技术.
第三阶段(2005年至今),国家良种补贴、小麦收购保护价等政策大大刺激了农户的种粮积极性,播种面积稳中有升.河南省委、省政府大力提倡发展优质专用小麦.生产上推广了一批产量潜力更高、品质更好的小麦品种,如西农979、周麦18、矮抗58、衡观35、豫麦70-36、郑麦366等优良小麦品种.配套栽培技术更成熟,进一步确保了小麦的增产增收.
1.2 格局发生变化
过去,受地域特殊气候环境条件的影响,豫中南的优质专用小麦种植较少,且弱春性小麦较多.近年来,伴随着适播优质小麦品种的推广,豫中南地区逐渐成为优质专用小麦的主要种植区,同时半冬性小麦的应用也逐步得到推广[5].优质小麦品种西农979、郑麦366等在驻马店等地区得到大面积的推广种植.国家计委和河南省在驻马店市投入1.2亿元,用3a时间建立了6个县的优质小麦生产基地16万hm2,实行了优质小麦区域化、规模化、标准化生产,加快了该市农业结构调整的步伐,取得了显著的经济和社会效益.具有较好市场前景的软质麦在信阳部分县市也形成了规模种植.虽然近年来该地区优质小麦生产发展很快,但栽培技术不配套,产前、产中、产后脱节,产业化进程发展缓慢,优质麦原料的生产尚不能满足市场发展的需要,部分优质麦的质量水平达不到要求[6].
2.1 良种良法未充分利用
优良品种未得到充分推广,与良种相关的配套栽培管理技术措施也没有被充分利用.近年来,河南省通过审定的小麦品种很多,各品种的特性不同,各生态区生态条件差异较大,因此各品种均需要有相适应的高产、优质配套的栽培管理技术措施.部分种子经营单位及个人,受利益的驱动或其他因素的影响,并未推广该地区适应的优良品种,甚至有些单位或个人推广未审定的品种,更有甚者出现种子与包装不匹配的情况,造成生产上品种混乱、品种与管理技术不配套等现象.同时,农民对新品种缺乏了解,配套栽培技术的获取途径不畅通,生产上盲目地跟风,这些人为因素往往不同程度地造成大面积减产[7].搞好品种配套栽培技术,还需要进一步加强抗逆栽培技术体系研究.近年来,随着新品种选育、产量目标的变化,极端天气发生频率的明显增加,建立相适应的抗逆栽培技术体系刻不容缓[7-8].
2.2 播种过早
播种过早是豫中南地区小麦生产中普遍存在的现象,豫南地区尤为严重.冬小麦生产中常因播种偏早导致冬前旺长、易发病虫害、越冬期发生冻害,小麦春季生长不旺、后期倒伏和病虫害严重等突出问题,在很大程度上制约了该地区小麦产量进一步提高和优质小麦的生产.主要原因有:豫中南地区长期秋作物腾茬早(玉米多在9月上中旬收获),灌溉条件差,外出打工人员多,普遍存在着抢墒播种;南部地区大多土壤条件较差,适耕期短,如南部周口、驻马店、南阳等地多数田块土壤粘重,农民往往要根据墒情抢时整地播种;品种利用上,随着提倡半冬性品种(如矮抗58)的推广利用,弱春性品种种植面积迅速下降(如郑麦9023、偃展4110),在一定程度上淡化了早播旺长容易发生病虫害、冻害的意识.小麦适期播种可以充分利用冬前光热资源,培育壮苗,适宜密度有利于缓解个体与群体的矛盾,构建合理群体结构,促进产量三要素协调发展[8].
2.3 播种量偏大
播种量偏大是豫中南地区小麦生产的趋势.近几年由于豫中南地区冬前或中后期偏旱,大播量大群体没有对小麦生产造成严重的影响,种植户普遍认为播量大就会成穗多,小麦产量就会高;部分种植户认为俗话说的好,“有钱买种,没钱买苗”,苗稠了不怕,稀了就回天无力了.在豫中南地区,小麦半冬性品种基本苗在195万~225万/hm2,播种量120~135 kg/hm2,弱春性品种基本苗在225万~270万/hm2,播种量135~165 kg/hm2即可.但种植户普遍播种量在187.5 kg/hm2以上,有的超过225 kg/hm2.播种量偏大易造成多种问题:一是在田间满足温、光、水、肥条件下能发生大量分蘖,形成冬前旺长,降低抗寒能力,极易受到严重冻害;二是播量大导致发生分蘖缺位,不能形成壮苗越冬.冬前群体增大,就会抑制小麦前期大分蘖优势,且浪费冬前温、光、水、肥资源,最终产量不会理想;三是播种量偏大造成中后期群体偏大、茎秆细弱、小穗多、倒伏率高、病虫害相对严重、产量不稳[9].
2.4 整地粗放
农业结构不尽合理,重用轻养,土壤有机质和速效性养分含量低.近年来,秸秆还田的推广造成土壤表面疏松,土温偏低.播种时易造成出苗缓慢,缺苗断垄,同时病虫草害加重.加上农村大多数人都外出打工,劳动力严重短缺,部分人急于播种,整地粗放,造成麦种落土较深,形成弱苗;坷垃大,不利于根系下扎,同时冷空气易侵入土下,冻伤根系;覆土不匀,形成露籽苗,易受冻害;沟不配套,排水不良,易发生冰冻现象,造成根拔死苗.很难把复杂的高效栽培技术全部落实到位,充分发挥品种的增产潜力.这也给作物新品种的农艺性状、产量及抗性等提出了更高的要求,给作物育种者带来了新的挑战[10].
2.5 农药与肥料投入不合理
小麦生产用药的不合理,造成投入和产出不协调.近些年,一些农药新产品、新技术、新方法等在小麦生产中得到广泛应用,对小麦生产起到了促进作用.然而,一些新技术在生产应用中也存在缺点,给小麦生产带来不应有的损失:一是除草剂使用时期不当.该地区多数农户使用麦田除草剂偏晚,部分小麦田块拔节以后仍然使用,杂草较大,错过对除草剂的敏感时期,造成除草效果差,小麦生长受到不同程度的影响,且残效期长的除草剂还易对下茬作物产生药害.如近几年常见的部分田块使用苯磺隆等除草剂,药害现象严重,致使心叶扭曲畸形、生长停滞、植株粗缩矮化.二是农药剂量控制不严格,混用不当.绝大部分农民缺乏农药残留意识和药剂混用常识,部分不良农药经营者利益熏心,对农户过分推销新型植物生长调节剂,各种微肥、液肥和复合肥料等.这些新型微剂量农药对浓度及施用时期要求比较严格,生产中对增产的作用甚微.有的农户不按照农药安全使用剂量,导致农产品污染、农药残留超标,造成不必要的投入浪费以及环境污染[11].因此,要正确引导农民减少肥料和农药等物质的投入,减轻对环境的污染和破坏,促进小麦生产的可持续发展[12].
2.6 气候条件、生态类型特殊
该地区的气候条件与生态类型特殊,在小麦生育季节曾发生过不少严重的自然灾害.如1995年和2013年的一些小麦品种不结实现象,2010年冬季干旱严重导致冻害严重等现象.降水充足,但时空分布不匀,季节性旱涝和病虫等灾害发生频繁.近几年其小麦生育期气候的特点可归结为三点:一是深秋至初冬时期的气候温暖,小麦营养生长速度快,分蘖快,冬前易旺长,因而易受冻害和出现后期倒伏现象;二是入春以后易出现倒春寒,同时气温回升快,4-5月份气温高,昼夜温差小,且阴雨天较多,不利于灌浆成熟,造成种子饱满度差,产量低;三是后期温度高、湿度大,病虫害严重,易遭干热风危害,收获时期多雨水,易造成小麦发芽,严重影响小麦品质及收割操作.针对不良气候因素对小麦生长发育的影响,提出应慎重选择品种、推迟播期、加强病虫害防治等技术措施.
豫中南地区砂浆黑土生态区,大别山、桐柏山多湿稻茬生态区等区域生态类型特别,产量与豫北地区相比差距较大[2].农户种植习惯重演性强,没有形成与不同生态区小麦高产生理相配套的栽培技术体系.
豫中南地区已经审定的小麦品种有34个.其中2000年以前有4个品种,2000年以后有24个品种.该地区的小麦育种工作起步较晚,前期育成品种相对较少.近年来,该地区审定的小麦新品种层出不穷,尤其是近5年,豫中南地区新审定的小麦品种单产屡创新高,为稳定国家粮食市场和维护粮食安全提供了强有力的支撑.
追溯这些品种的血缘,主要是豫麦2号、豫麦18、周麦13、周8425B和偃师4号的后代.其中,有豫麦2号血缘的品种占所有品种的35.7%,如信阳234、平安6号、宛麦16等;有豫麦18血缘的品种占11.8%,如丰抗38、宛麦18、宛麦20、平安7号等;有周麦13血缘的品种占17.6%,如周麦19号、周麦20号、周麦22号、周麦23号等;有周8425B血缘的品种占26.5%,如周麦27号、周麦26号、周麦24号等;有偃师4号血缘的品种占14.7%,如周麦28号、周麦18号、周麦9号等.上述分析表明,该地区已审定品种的亲本较为单一,血缘关系相对较近,导致这些品种的遗传相似性增加,也使今后育成突破性品种的难度增大.此外,从这些审定品种的特性可以看出,豫中南地区的育种工作一直把高产作为育种的重点,但是在多抗和优质方面却相对薄弱.
4.1 育种手段单一,技术落后,育种效率低
2000年以来,豫中南地区育成并审定了一大批优秀小麦新品种,如周麦18、漯麦9号、平安7号等,小麦育种在产量改良方面取得了巨大的成绩.调查发现,豫中南地区的小麦分子育种工作还相当滞后,在育种中尚未发挥实质性作用.目前该地区的主要育种手段仍然是常规育种,周期长、效率较低、目标性不强,亟待进一步的提升和完善.常规育种与新的技术没有结合,一些新的技术手段仅仅停留在实验室阶段,部分基层育种工作者还停留在10年前的育种水平和育种观念,没有在新的形势下找到良好的切入点,由此导致在育种方法和途径上难有突破,在提高小麦产量潜力方面难度也越来越大.因此,注重常规育种与新的分子育种等手段相结合才是未来育种的有效途径.分子标记辅助选择等新技术代表了未来小麦育种的发展方向,在一些发达国家该应用日益广泛,而且还为未来育种技术革新提供了许多重要信息和知识,推动了品质和抗病性等研究的不断深入.因此,需要一批综合知识丰富的新型科研工作者.此外,今后应加强抗逆性育种、营养品质改良与产量潜力等研究;加强国内以及国际间的合作;扩大育种专家间优良种质资源交换,提高资源利用率;加强常规育种与生物技术育种的结合,加快发展转基因和杂交,进一步加强转基因小麦研发[13].
4.2 资源的创新和评价利用亟待加强
资源未能真正地实现共享,资源改良和创新工作不完善.育种工作在资源的鉴定、评价利用上还存在不足,亲本资源类型单一,特异材料匮乏,育种材料难以满足育种需求,育成品种遗传基础日趋狭窄,导致育成品种抗逆性不强,抵抗力弱,实现育种新的突破和飞跃难度较大.尤其是近年来抗源单一化,自然环境突然发生改变或病虫害流行年份时,部分品种抗病性丧失,导致病虫害的大流行和大发生.此外,很多有效的抗源材料却因为农艺性状差而不能满足育种工作者的要求,未能得到很好的利用.因此,应加强资源材料的创新、种质资源的改良等研究工作,创新一批优异的中间资源材料,为小麦新品种选育奠定良好的基础,使其能够满足育种需要.
4.3 育成品种综合抗逆性不强
受多方面因素限制,品种多呈现出改良型和修饰型,接班品种少且不过硬,无突出品系,更无突破型品种.审定品种较多,但大成果较少,表现为综合抗逆性差,年度间产量差异较大,高产不稳产,品种应用范围受到很大限制,严重制约小麦生产水平的提高.亲本资源单一,对温度、光照等环境条件反应敏感,对水肥等生产条件要求严格,表现稳产性差,适应性不广,不同年份造成由于冻害、病虫害、倒伏、干旱等情况下严重减产的结果.因此,应加强高代品系的多点鉴定,辅之以抗热或抗旱/寒筛选;加强耐旱耐热性选择和品种品质的选择;深入研究抗病基因的抗性表现及分子标记技术,进一步提高抗病基因的有效利用和抗病育种效果;进一步加强小麦抗病育种及品种抗病性合理利用研究.使育成品种适播期长、播量弹性大、品种的自身调节能力强、抗病抗灾性好、对除草剂的抗性好、综合农艺性状好、品种适应性更加广泛的优质高产“大品种”.
4.4 品种经营不力,育种专家与种业公司衔接不到位
龙头种业公司少,小麦品种多、乱、杂;小麦品种经营效率不高,收益低;育种专家与种业公司衔接不到位,导致多数育种专家辛苦培育的优秀小麦品种推广效果差.因此,种业公司应加大对小麦研发的投入力度,以促进小麦的产业化发展.
小麦作为豫中南地区的食用主粮,分布广,种植面积近年稳定在300万hm2以上.随着工业化城镇化进程的加快,水体、土壤、大气污染日益严重;受厄尔尼诺现象的影响,全球气候变暖,异常气候现象增多,旱涝灾害和春季倒春寒频繁;化肥大量或超量不合理地施用.这些因素导致近年来小麦5大病害有日趋加重的趋势,且该区域全蚀病、赤霉病、小麦黄花叶病害等一些病害逐渐有加大加重成为主要病害的趋势,使得小麦生产面临越来越严峻的形势和挑战.这就对小麦新品种提出了更高的要求,并需要新的配套栽培管理技术与之相适应.虽然豫中南地区小麦生产取得了巨大的成绩,但与欧洲小麦产量较高的国家相比,还存在着较大的差距.为了应对新形势的特殊要求,提高产量仍然是必须首先考虑的问题,其次要注重小麦品质的改善,大力发展优质小麦.为此,今后应该做好以下几方面的工作:
一是加强育种和栽培研究,进一步提高小麦产量,为我国的粮食自给做出贡献.科研单位搞好基础研究工作,加强交流与合作,为应对新的气候变化与生产需求,逐步对现有的资源及栽培方法进行更新和调整.二是加强该区域优质专用小麦生产生态区域划分的研究,新品种的基因型和环境互作的综合研究,逐步建立优质专用小麦生产基地.对不同的优质专用小麦生产进行合理的布局和栽培研究,实现资源的充分利用.三是加强市场导向,启动产业订单种植,推动优质专用小麦的规模化生产[14].政府组织和科技人员加强宣传,引导农民区域化规模化生产,订单种植,推动小麦种植结构的优化调整.改变混种、混收、混加工的不合理的落后局面,建立科学的科研、生产、检测、运输、加工、销售一体化模式,使该区域小麦的生产加工进入良性轨道运转,推动豫中南区域优质专用小麦生产的飞跃发展.
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(责任编辑:邓天福)
Discussion on some problems in wheat production in central and south area of Henan Province
Guo Hui1,Jin Yan2,Zhu Tongquan2
(1.Zhumadian Bureau of Agriculture,Zhumadian 463000,China;2.Zhumadian Agricultural Academy of Science,Zhumadian 463000,China)
In Henan Province,wheat is the first food crop and occupies an important position in the grain production. The wheat production of central and south of Henan Province play an important role that insure food security and social stabilization and accounts for more than 50%of Henan wheat area.In recent years,food production in the region has been steadily commendable achievements,but at the same time,with the development of social production and the emergence of new problems arise,such as the seed and a complete set of techniques not fully used,early sowing,larger sowing,pesticide and fertilizer inputs is not reasonable,etc.The development of wheat production and breeding in south and central area of Henan Province in recent ten years was summarized in this paper.Strengthen the new wheat variety and form a complete set of cultivation techniques was used to study,to speed up the wheat special ecological division to produce high quality research,wheat production standardization regulations formulated, which ensure the wheat production safety south and central area of Henan Province.
central and south of Henan Province;wheat production;problem
S512
A
1008-7516(2014)04-0001-06
10.3969/j.issn.1008-7516.2014.04.001
2014-04-18
现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-03)
郭辉(1964-),女,河南睢县人,高级农艺师.主要从事农作物新品种与新技术推广.
朱统泉(1972-),男,河南确山人,副研究员.主要从事小麦遗传育种与栽培研究.