安徽稻茬小麦产量差异性与生产限制因子构成解析

何贤芳，赵 莉，刘 泽，汪建来

（安徽省农业科学院作物研究所，安徽合肥 230031）

随着全球人口的不断增加以及耕地面积的逐渐减少，粮食安全问题逐渐在世界范围内显现，保障压力进一步增大[1]。世界粮农组织（FAO）预计2050年世界新增人口9.10 亿，粮食生产必须增加70%才能满足全球的食物需求[2]。我国耕地面积不足世界的9%，却承担着养活全球近21%人口的重任，可见我国粮食供给的压力尤为巨大[3]。安徽是我国重要的粮食主产省之一，是国家粮食安全战略的重要支撑省，对保障粮食总量的有效供给和确保我国粮食安全具有举足轻重的作用。小麦是安徽省规模最大的粮食作物，目前年收获面积已达266.67 万hm2。2014年安徽省小麦产业技术体系实地调研发现，安徽省稻茬小麦播种面积达120.00 万hm2。由于安徽稻茬麦区南北跨度很大，涉及地形地貌类型复杂，且在不同的生态条件下生产条件、耕种方式、障碍因子、发展潜力等各不相同，因此，该地区的稻茬麦发展具有区间不均衡[4]、产量差异大等特点，是安徽省小麦总产提升的攻坚区。如何缩减该地区稻茬麦产量差异，实现增产空间与潜力是当前亟待解决的问题。产量差（yield gap）的概念是由DE DATTA 于1981年首度提出，主要将其定义为农民实际收获的作物产量与试验站获得产量之间的差距，并将导致产量差距的因子称为产量限制因子（yield constraints）[5]。依据比较水平，产量差可分为作物模型模拟的产量与实际产量之差（YGM）、试验样地产量与实际产量之差（YGE）、农民最高产量与实际产量之差（YGF）[6-8]。产量差越小，剩余开发空间越小，开发潜力就越低[9]。为了解安徽省不同地区稻茬小麦产量差异与生产限制因子构成，本研究利用参与式农村评估方法[10-11]对安徽省沿淮、江淮、沿江3 个稻茬麦区小麦产量水平差异和限制因素构成进行调研，旨在了解安徽省稻茬麦区的生产现状，阐述当前限制稻茬麦区小麦产量潜力实现的限制性因素，初步分析产量差的幅度和时空变化原因，探索缩减区域间（内）产量差异措施，提升增产空间和增产力度，寻找尝试性的缩减产量差的途径。

1 材料和方法

1.1 研究区域

研究区域包括安徽省沿淮地区（怀远县、天长市），江淮地区（凤台县、六安市），沿江地区（铜陵市）5 个县（市），基本涵盖稻茬小麦生产区域。

1.2 研究方法

利用中国农业科学院作物产量与效率层次差异调查表，采用参与式农村评估的方法对2018年安徽省5 个县（市）504 个农户进行了56 个因素的调查，调查内容如下。

（1）生产信息：种植农户的年龄，种植规模，小麦的产量，投入成本（肥料投入、机械投入、人工投入等）。

（2）非人为可控因素：倒春寒、穗发芽、赤霉病等。

（3）人为可控因素：品种选择、栽培管理技术、病虫害防治等。

（4）社会因素：市场粮价低，效益差，投入大，成本高，种子市场混乱等。

（5）生态因素：土壤不够肥沃、土壤盐碱化、土壤质地差、水土流失严重、干旱、涝渍等。

2 结果与分析

2.1 安徽省稻茬麦区小麦生产现状

2.1.1 安徽省稻茬小麦从业年龄结构与产量水平 通过全省尺度调研504 份反馈数据可以看出（表1），稻茬麦区当前从事小麦生产的人员年龄主要集中在41～60 岁（表1），人数总占比为79.52%，40 岁以下从业人员仅占7.62%，年龄结构整体偏中老化。稻茬麦产量从北往南递减，变幅为3 048.60～5 685.60 kg/hm2（表2），平均为4 978.50 kg/hm2，总体平均产量呈现沿淮地区＞江淮地区＞沿江地区的变化趋势。降水及降水带来的病害和光照时长是导致南北产量差的主要因素。稻茬麦平均产量区域间差异达2 637.00 kg/hm2，沿淮地区、江淮地区、沿江地区同一区域内农户间产量极差分别为2 778.00、2 505.00、1 575.00 kg/hm2。同一区域内，品种选择、耕作方式和田间管理水平的不同是导致产量差异的主要因素。

表1 安徽省稻茬麦区从业年龄结构

表2 安徽省稻茬麦区产量水平 单位：kg/hm2

2.1.2 安徽省稻茬麦区小麦生产成本与收益 小麦种植效益直接关乎农民种植积极性。由表3 可知，全省尺度稻茬小麦生产总成本平均为11 574.00 元/hm2，其中，农资成本为4 526.55 元/hm2、机械作业成本为2 695.50 元/hm2、人工成本为1 338.30 元/hm2、土地成本为301 3.65 元/hm2。不同地区的小麦生产成本构成不同，总体农资成本、机械作业成本与土地成本占比较高，分别为39.11%、23.29%和26.04%。较低的人工成本说明全省尺度稻茬麦区种植全程机械化程度较高。按照国家粮食保护价2.36 元/kg 计算，安徽省稻茬麦产量为4 978.50 kg/hm2时，其平均收入为11 749.2 元/hm2，直接纯收益为184.80 元/hm2。调查显示，安徽省稻茬麦区超过50%的稻茬田块处于不同程度的亏损状态，间接说明安徽省沿淮及沿江稻茬麦区是否适宜种植小麦还值得考量。区域性结构调整、种植模式改革可能成为高效资源配置的新方向。

表3 安徽省稻茬麦区生产成本

2.2 安徽省稻茬麦区小麦生产主效影响因素构成

从小麦产量潜力的影响因子可以看出，不同稻茬麦区非人为可控因素中的限制因素基本相同，其中，限制稻茬小麦生产的主要气象因素是穗发芽、冬季低温、春季渍害和高温逼熟，占比分别为17.26%、12.50%、11.90%和11.31%；主要病害因素是赤霉病，占比为51.09%；主要虫害因素是蚜虫和红蜘蛛，占比分别为54.17%和38.54%（表4）。

2.3 安徽省稻茬麦区小麦生产的栽培管理技术因素构成

由表5 可知，安徽省稻茬麦区小麦生产栽培管理技术中的限制因素构成为品种选择不合理，播种质量较差、出苗质量低和农机农艺不配套，分别占比23.16%、22.94%和16.23%。

2.4 安徽省限制稻茬麦区限制小麦生产与种粮积极性的社会因素构成

由表6 可知，限制安徽省小麦稻茬麦区小麦生产与种粮积极性的主要社会因素构成是市场粮价低、效益差、投入大、成本高和化肥农资价格高且不稳定，占比分别为24.60%、23.39%和18.95%。

表4 安徽省稻茬麦区限制小麦生产的灾害天气和病（虫）害因素构成

表5 安徽省稻茬麦区限制小麦生产的栽培因素构成

表6 安徽省稻茬麦区限制小麦生产的社会因素构成

2.5 安徽省稻茬麦区限制小麦生产的生态因素构成

2.5.1 安徽省稻茬麦区限制小麦生产的土壤因素构成 由表7 可知，从生态角度分析来看，土壤条件中主要影响小麦生产的因素是土壤质地差、土壤耕层浅和土壤不够肥沃，占比分别为26.46%、19.97%和17.80%。

表7 安徽省稻茬麦区限制小麦生产土壤因子构成

2.5.2 安徽省稻茬麦区限制小麦生产的气候因素构成 气候变化会带来极端天气、病虫害、水分供需不均、需肥量升高等问题，并会显著增加农业的生产成本和投资成本，最终影响农作物产量及粮食安全生产[10]。由表8 可知，安徽稻茬麦区影响小麦全生育期生长的气候因子主要有干旱、涝渍、光照不足和有效积温不足，分别占比为11.72%、14.02%、19.77%和16.32%；小麦苗期及春后孕穗期较为敏感的气候因子是低温冷害，占比为16.32%；影响小麦生育灌浆期的气候因子主要是高温热害，占比为13.79%。

表8 安徽省稻茬麦区限制小麦生产的气候因素构成

3 讨论

3.1 提升中、低产田块的产量潜力是缩小稻茬麦产量差异的有效途径

产量差研究旨在揭示作物产量差的幅度与地域差异、形成原因[11]。从调研中发现，安徽省稻茬麦产量变幅为3 048.60～5 685.60 kg/hm2，总体产量从北往南产量逐渐递减，沿淮、江淮、沿江产量差为2 778.00、2 502.00、1 575.00 kg/hm2，且存在单产低、中低产田占比高、区域间产量差异大、品种多而杂、田间管理粗放、水肥利用率低下、农机农艺配套差等情况。究其主要原因是由于充沛的降雨季节分布不均衡引起的一系列播前雨量过多或过少导致的腾茬迟，整地、播种质量差，出苗不全，群体量小，整齐度与均匀度低等问题。范兰等[9]研究指出，即使在灌溉和雨水丰富区也存在水资源不足的问题，这与本研究解析出的主要限制因素相似。另外，品种选择与布局、肥料施用与田间管理技术水平参差不齐等也是导致稻茬麦产量差异的主要因素。通过推广新型机械和新栽培模式，选用分蘖强、群体补偿力强的品种，加强农田基本建设，提高水肥利用效率，合理量化中低产田改造与产量潜力提升是稻茬麦区缩减小麦产量差异的途径之一，这与刘建刚等[1]的研究结论相似。

3.2 培育适宜的小麦品种与布局

调查显示，安徽省稻茬麦区普遍存在品种多乱杂、突破性品种少、良种更新速度慢、品种间产量差异大、种植效益低等问题；同时存在播种期、开花期、收获期雨水多，成苗少，赤霉病流行频繁，收获期穗发芽风险大，商品化率低、不完善粒超标、产量品质双降等亟待解决的问题。如何提升稻茬麦区的产量潜力，选择何种降本提质增效的技术措施仍值得进一步探讨。首先，针对不完善粒超标，产量、品质、效益下降等问题，选用与推广抗（耐）赤霉病能力强、抗（耐）穗发芽、抗涝耐渍的小麦新品种来提高种植效益，确保商品安全性十分必要的，此举还有利于引导丰产潜力大的半冬性品种从沿淮地区延伸至江淮及沿江稻茬麦产区；其次，在抗病、抗逆的基础上，加强抗寒性强、产量高的早熟小麦新品种选育与筛选，不仅有利于减少因寒流、干旱，播种过早或过迟等情况导致的幼穗受冻、穗数或粒数减少而引起的减产，还能引导抗（耐）赤霉病和其他田间病害能力强的春性（红皮）品种扩展至江淮及沿淮稻茬麦产区，也是从品种角度利用和布局缩减区域间（内）稻茬小麦的产量差异与品种更新换代的尝试性措施。

3.3 建设病（虫）害预测预报体系与完善农机、植保社会化服务组织

安徽省稻茬麦区小麦生产的非人为可控限制因素基本相同，主要是穗发芽、赤霉病和蚜虫。因稻茬小麦的病虫害风险具有其特殊性，年度间、区域间变化演化的动态较复杂，且部分病（虫）的有效防控“窗口期”短，因此加大对稻茬麦区病（虫）害发生规律和发生风险的预测和预报，及时准确地将预警讯息在各产区发布，实现对病（虫）害的及时有效防控，是提升稻茬麦区小麦的植保保障。

3.4 新型农业经营主体、农技人员的科技培训

安徽省稻茬麦区种植方式、农机设备、农机农艺配套水平差异明显。在规模化农业生产的大环境下，特别是在作物秸秆全量还田的新形势下，农机农艺的综合配套已成为稻茬麦生产的关键步骤。研究探讨新型秸秆还田下的复式作业机械、提升农技人员技能知识储备及作业水准是提高稻茬麦区耕地整地水平、播种质量、群体均匀度及产量不可忽视的环节，同时，筛选茬口衔接合理、光温资源高效利用的品种组合和配套技术等。