环渤海低平原麦区小麦产业技术发展与展望

2017-05-11 00:35钮力亚王奉芝赵松山王伟伟
作物研究 2017年3期
关键词:麦区环渤海单产

于 亮,钮力亚,王奉芝,陆 莉,赵松山,王伟伟

(沧州市农林科学院,河北沧州061001)

环渤海低平原麦区小麦产业技术发展与展望

于 亮,钮力亚,王奉芝,陆 莉,赵松山,王伟伟*

(沧州市农林科学院,河北沧州061001)

回顾了近年来环渤海低平原麦区小麦生产变化和发展趋势,在目前面临着地下水禁限采的要求下,其小麦生产模式、耕作制度、应用技术都会发生根本性的变化,在保证小麦总产的基础上,走限水栽培和雨养旱作栽培的路子,实现限水条件下的小麦高产高效,在淡水资源严重缺乏的大背景下,提出了环渤海小麦产业技术需求模式。

小麦产业;技术需求;限水栽培;环渤海低平原区

环渤海低平原区濒临渤海,跨越山东、河北、天津、辽宁等地,大部分地区海拔高度在50 m(滨海平原10 m)以下,土地含盐量一般在0.2~2 g/kg,且积盐部位不一致,表土层、心土层、底土层均有,呈筒状分布[1]。王金哲等研究了环渤海低平原区土壤容重、土壤含水量和土壤盐渍化特征等[2~6];巨兆强等[7]提出了小麦全膜覆土穴播栽培技术,这些都为环渤海低平原干旱区农业生产提供了理论与技术支持。

环渤海低平原属于欧亚大陆东岸暖温带半干旱季风气候区,耕地面积400多万公顷,年平均气温12.2℃,年平均降水量500~600 mm,年内降水分配不均,主要集中在6~8月,占全年降水量的60%~80%,年均蒸发量900~1400 mm。环渤海低平原区除利用黄河、海河、辽河等河流,通过滨海平原水库积蓄一部分淡水外,大多在春秋季节无淡水来源,因此缺水和土地盐渍化是该地区农业持续发展的主要限制因素[8,9]。

未来在小麦高产区实现高产超高产的难度将越来越大,全面增产的重点应放在面积大、潜力大的现行中低产田。中国科学院李振声院士提出的“渤海粮仓建设”工程,重点是目前粮食单产低于6000 kg/hm2的河北、山东和天津3省市的60个县市(区),总耕地面积266.67多万公顷,而环渤海低平原麦区正在该项目实施区域内。依靠科技进步,挖掘该地区的粮食持续增产潜力,不仅容易做到,而且能较快见效。

笔者立足环渤海低平原的特殊生态环境,通过分析近几年小麦生产变化及发展趋势,提出该生态类型区的小麦产业技术需求,并对其发展前景进行展望。

1 近年小麦生产变化和发展趋势

1.1 小麦播种面积、总产量相对稳定,单产逐年提高

以沧州为例,环渤海低平原麦区小麦面积近年来相对稳定,2011~2016年基本稳定在38万~40万公顷,受播前墒情影响面积有所变化;小麦总产量随着播种面积和单产的变化而变化,年度间相对稳定;单产水平逐年在提高,表现出较大的增产潜力(表1)。随着技术进步,生产条件改善,今后一个时期单产会有较大幅度的增长。

表1 2010~2016年沧州小麦生产情况统计表

1.2 小麦生产成本增加,农民收益有所下降

以2016年沧州旱地小麦为例,小麦生产总成本4837.5元/hm2,比历年增加1267.5元/hm2,增长35.5%;水浇地小麦生产总成本7585.5元/hm2,比历年增加685.5元/hm2,增长10%。而小麦销售价格2011~2016年6年期间只增加0.46元/kg,尤其是近两年小麦价格基本没变,致使农民收益下降,从而影响农民种植积极性。因此降低生产成本,提高单产,增加效益是小麦生产需重点解决的问题。

1.3 小麦生产全部实现了机械化

随着农机作业水平不断提高,小型农机所占比重逐渐减少,而大型农机、秸秆还田—耕—播联合作业农机数量增加。随着规模化生产的发展,大型复合作业农机将成为小麦生产的主力。

2 小麦生产发展面临的形势

环渤海低平原麦区淡水资源缺乏,过量的地下水开采已引起严重的生态问题。为此,国家提出华北区域地下水禁采限采的具体措施,河北省实施了“调整小麦种植结构,适当压缩深井灌溉麦田面积”和“小麦春季节水灌溉”的政府补贴项目。政府部门对小麦生产十分重视,技术部门经论证提出了稳面积、提单产、保总产的技术路线,希望通过加大科技投入,采取生物节水、农艺节水和工程蓄水相结合,积极研发利用抗旱节水品种,尽量采取抗旱节水栽培的技术措施,确保小麦总产量不降低。为减轻由于地下水限采对小麦生产的影响,在工程蓄水方面,政府大力建设水利设施开辟水源,充分利用天然降水、引黄河、引长江水利工程的生态补水,实现互联互通,积蓄淡水用于小麦生产,从而减少深层地下水的开采。

3 小麦产业技术需求

3.1 开展华北地下水禁—限采区限水小麦生产模式及栽培技术集成创新研究

根据国家华北区域地下水禁采限采的进度安排,在主要粮食作物小麦上,应立项开展华北地下水禁—限采区限水小麦生产模式及栽培技术集成创新研究,立足于不满足作物水分需要的限水农业环境,研究限水生产条件下的小麦栽培模式和生产技术,实现限水高产优质高效。

具体研究内容可大体包括以下几个方面:(1)区域可利用水资源及动态平衡;(2)限水小麦生产的可行性;(3)适水种植结构和耕作制度;(4)限水栽培技术;(5)限水经济技术评价;(6)限水农业的可持续发展。

3.2 加强抗旱高产高效小麦新品种选育与应用

针对水资源严重匮乏的现实,通过抗旱高产高效小麦新品种选育与应用,依靠自主研发培育,提高品种产量潜力和抗旱节水潜力,进一步改进品质,提高市场竞争力,改变目前生产上该类型品种缺乏的问题。

建成以抗旱节水高产高效为主要特点的抗逆育种技术平台,通过常规选育技术和现代生物育种技术的结合,引进新的资源材料,确立先进育种方法,保证育种目标的实现,为限水小麦生产提供品种支撑。

建议育种单位调整力量,加大华北地下水禁—限采区抗旱高产高效小麦新品种选育力度,以适应雨养旱作小麦栽培技术的需求。

3.3 加强环渤海低平原盐碱麦区雨养旱作小麦栽培技术研究

环渤海低平原麦区土壤由于有机质含量很低,耕层浅,土壤板结、盐碱化,阻碍了产量的提升。这些年来由于受地下水位下降的影响,盐碱地得到了一些控制,但是远远没有达到适合高产小麦品种种植的条件,在降水量大的年份时,虽然土壤含盐量会下降,但也会造成养分的流失,地力下降。

雨养旱作小麦栽培技术,应重点围绕以下内容开展研究:(1)营造土壤水库,增加农田可利用水量;(2)减少非生产性耗水,提高水分利用率;(3)综合治理提升土壤肥力;(4)雨养旱作栽培技术。

3.4 开展雨养旱作区小麦蓄墒保播增效两年三作种植制度研究

为保证该区域粮食周年丰产,实现小麦安全生产,针对河北省滨海旱碱地小麦生产情况,结合多年小麦抗逆育种和栽培研究成果,拟开展“雨养旱作区小麦蓄墒保播增效两年三作种植制度研究”。通过蓄墒保播技术和种植制度的优化调整,改变该区域传统“一年一作”或不稳定的“一年两作”低产低效种植模式,通过薄膜、秸秆双重覆盖,蓄雨保墒,保证小麦适时足墒播种,并通过春季追施水溶肥保障旱地小麦后期不脱肥,实现周年免灌水,增产增效,显著提高自然降水的利用率。

3.5 着力加强中低产田小麦增产创新技术集成研究

通过中低产田治理改良、良种与良法配套应用、高产主导技术与抗逆应变技术相结合,中低产区创造了不少高产典型。2011年沧州市吴桥实现了小麦单产9000 kg/hm2以上的高产纪录,玉米产量也达到了9750 kg/hm2,而目前处于中低产区的沧州市小麦平均每公顷产量仅有5130 kg,玉米产量每公顷6000 kg左右。现实产量与高产样板田存在着极大差异,有很大的增产空间,中低产区小麦增产潜力巨大。可通过实施沃土工程,重视地力培养,推行测土配方施肥和秸秆还田,提高耕地整体质量的措施,增加农田投入挖掘小麦生产潜力,通过中低产田小麦增产创新集成技术的推广应用,实现小麦产业的可持续发展。

3.6 全力抓好“小麦高产创建”项目,发挥引领示范作用

高产创建是促进国家粮食生产稳定发展的重大战略措施,主要是为了突破耕地、水资源的约束,走依靠科技提高单产的粮食发展道路。高产创建的内容主要是集成技术、集约资源、集中力量,打造一批连片的高产示范片,通过高产示范片的建设来集成展示推广优良的品种和配套的高产栽培技术,引领和带动大面积的平衡增产。

以河北吴桥为例,实施小麦高产创建项目,以小麦节水、省肥、简化、高产“四统一”栽培技术为核心,综合其他防倒伏、防病虫、防干热风、配方施肥等多项增产技术,形成了完整的高产创建技术方案。项目区比全县平均产量增加10%~12%,取得了明显的效果。辐射区小麦平均单产7200 kg/hm2,比全县平均产量增加5.8%,试验田产量真真切切地转化为大田产量。

2013年,河北沧州市小麦高产创建实施21个万亩方,示范面积1.48万公顷,示范方平均单产达到7718.7 kg/hm2,超过全市平均单产2438.85 kg/hm2,比全市小麦平均单产增产49.8%。

4 结语

当前,小麦产业发展正面临着国家华北区域地下水禁采限采的严峻形势及挑战,面对如此严峻的形势,国家在地下水超采区,禁止新增取用地下水,并逐步削减超采量,实现地下水采补平衡,解决华北出现的生态恶化问题[10]。据研究,我国农业用水占全国总用水量的80%以上,北方小麦用水约占北方农业总用水量的70%以上。环渤海低平原麦区处于区域中心,从发展的角度看,随着生产条件的不断改善,水利设施的不断完善,环渤海低平原麦区作为小麦主产区的地位不会改变。未来小麦生产重点在选用抗旱节水高产高效品种,走限水栽培和雨养旱作栽培的路子,依靠科技挖掘品种生物节水潜能和栽培农艺节水潜力,实现限水生产条件下的小麦高产高效。

[1] 郭洪海.环渤海低平原高效农业持续发展的重点及关键技术[J].农业现代化研究,1998,19(1):37-39.

[2] 王金哲,张光辉,严明疆,等.环渤海低平原区土壤容重与含水量空间结构性研究[J].安徽农业科学,2012,40(7):4233-4237.

[3] 王金哲,严明疆,张光辉,等.环渤海低平原区土壤安全容盐潜力评价[J].农业工程学报,2012,28(7):138 -143.

[4] 周在明,张光辉,王金哲,等.环渤海低平原区土壤盐渍化风险的多元指示克立格评价[J].水利学报,2011,42(10):1144-1151.

[5] 田言亮,严明疆,张光辉,等.环渤海低平原土壤盐分分布格局及其影响机制研究[J].农技服务,2015,42(1):118-122,133.

[6] 王金哲,张光辉,严明疆,等.半干旱半湿润地区土壤盐分平衡情势评价方法及应用[J].吉林大学学报(地球科学版),2013,45(3):939-944.

[7] 巨兆强,董宝娣,孙宏勇,等.滨海低平原干旱区全膜覆土穴播冬小麦田水热特征和产量效应[J].中国生态农业学报,2016,24(8):1088-1094.

[8] 万富世.新世纪中国的小麦及其发展对策[M].北京:中国农业出版社,2002.

[9] 肖世和.中国小麦产业技术发展报告[M].北京:中国农业出版社,2015.

[10]姜文来.中国21世纪水资源安全对策研究[J].水科学进展,2005(5):23-26.

Development and Outlook ofWheat Industry Technology in Bohai Low Plain Area

YU Liang,NIU Liya,WANG Fengzhi,LU Li,ZHAO Songshan,WANG Weiwei*
(Cangzhou Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Cangzhou,Hebei061001,China)

The recent changes and development trend ofwheatproduction in Bohai low plain area were reviewed.Under the demand of underground water restriction at present,the wheat production mode,cultivation system,application technology will be changed radically.On the basis of ensuring the totalwheat production,water limiting cultivation and rainfed cultivation should be theway to realize high wheat yield and high water use efficiency.At the generalbackground of freshwater resource serious lack,wheat industry technology demand model in Bohai low plain area was put forward.

wheat industry;technical requirements;water limited cultivation;low plain of Bohai

F326.11

C

1001-5280(2017)03-0313-04 DO I:10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2017.03.22

2017- 01- 16

于 亮(1978-),男,副研究员,主要从事小麦育种及栽培研究。*通信作者:王伟伟,硕士,助理研究员,主要从事小麦新品种选育工作,Email:wangzhao938023@126.com。

河北省科技支撑项目(16226320D);国家现代农业产业技术体系项目(CARS-3-2-5)。

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