呼伦贝尔市春小麦“二改三减两覆盖”节本提质增效技术集成与应用

2021-11-29 00:22廉博王丽君魏晓军包妍妍王红霞焦玉光
园艺与种苗 2021年4期
关键词:节本呼伦贝尔市强筋

廉博,王丽君,魏晓军,包妍妍,王红霞,焦玉光

(呼伦贝尔市农业技术推广服务中心,内蒙古呼伦贝尔021008)

小麦是呼伦贝尔市主要的粮食作物之一,有较长的种植历史,分布范围比较广,全市11个旗市均有种植,其中,位于大兴安岭西部的牙克石市、额尔古纳市、陈巴尔虎旗、新巴尔虎左旗等地种植面积最大,约占全市小麦种植面积的82%,是内蒙古优质旱作春小麦主产区,也是内蒙古重要的商品粮基地。呼伦贝尔市小麦种植区≥10℃年积温为1 970℃~2 310℃,年降水量250~340 mm[1],且气温低、昼夜温差大,春季积雪多、温度低,适宜小麦出苗和穗分化,夏季气候凉爽十分适宜灌浆,加之土地资源丰富、土壤肥沃,很适合春小麦的生长。但呼伦贝尔市小麦种植区属旱作农业区,小麦种植受地域、气候、灾害、人为等因素的制约,存在农业基础设施差,土壤肥力下降、小麦品种退化、配套抗逆技术缺乏、生产成本偏高、标准规格松散等问题,这些问题极大影响着全市小麦持续增产、农民持续增收和农村经济的持续发展。针对上述问题,技术人员对原有小麦种植技术进行了改进创新和集成配套,在小麦全程机械化的基础上,将优质高产中强筋、强筋小麦新品种、轮作、免耕播种、秸秆还田、深松整地、节肥节药、综合防控、标准化生产融为一体,在实践中摸索出一套适宜呼伦贝尔市及大兴安岭沿麓生态相似旱作春麦种植区的“二改三减两覆盖”节本提质增效综合配套技术,以点带面,推动全市小麦产业的发展。

1 技术集成与应用

呼伦贝尔市春小麦“二改三减两覆盖”节本提质增效技术核心内容是:“二改”改良品种和群体结构;“三减”减少翻耕作业次数、减少化肥施用量、减少农药施用量;“两覆盖”全程机械化覆盖,标准化生产全覆盖。

1.1 “二改”

1.1.1 改良小麦品种,提高市场竞争力。呼伦贝尔市小麦种植区土地肥沃、昼夜温差大,小麦生育期间各种生态条件与世界盛产优质强筋小麦的加拿大和美国北部非常相似,具有我国其他小麦产区无法比拟适宜生产优质强筋小麦的生态资源优势,为提高呼伦贝尔市小麦市场竞争水平,技术人员着力开展了中强筋、强筋小麦品种鉴选工作。筛选出一批适合呼伦贝尔市生长、丰产性好、抗逆性强的高产优质中强筋、强筋春小麦品种,如龙麦33、龙麦35、龙麦36、龙麦37、龙麦38、龙麦39、龙麦40、克春8、克春9、克春10、克春11等,替代了原有的普通小麦品种。同时,明确了各中强筋、强筋小麦品种植物学特性、适宜生长的土壤类型和主要病虫害等,进行大面积示范、推广,使呼伦贝尔市小麦质量和产量大幅度提高,同时品质也得到了根本性改善。

1.1.2 改善群体结构,构建安全高效群体。为掌握小麦最佳高产适宜密度,为小麦生产的合理密植提供理论依据,促进小麦规模生产效益的提高。2013—2015年进行小麦密度试验,供试小麦品种为龙麦30,设9个密度处理,300万~900万株/hm2(每个处理差75万株/hm2),种植行距15 cm。试验结果表明,不同密度处理中,以300万株/hm2株高、穗长、总小穗数、千粒重最高,900万株/hm2最低,总体看来,株高、穗长、总小穗数、千粒重等性状和种植密度成负相关,密度越高差异越大。随着密度的增加,产量有明显的提高作用,当密度达到675万株/hm2时,产量5 728.5 kg/hm2达到最大值。密度再增加至750万株/hm2以上,不仅不会增加产量,产量反而呈下降趋势,因密度达到一定值后,再增加基本苗则群体无效穗数增多,成穗率降低,增加的有效穗数的作用是非常有限的,会恶化群体质量,不利于建立合理群体和培育健壮个体。试验表明保苗600万~675万株/hm2为试验区小麦最佳种植密度,适当增加种植密度,建立合理的群体结构,协调好三者间的相互关系,有利于促进小麦籽粒产量的提高。

确定全市小麦的最佳播种密度600万~675万株/hm2基础上,海拉尔农牧场管理局在借鉴黑龙江农场“缩垄增行”的种植模式[2-3]基础上,形成了“窄行匀播”种植模式,此技术通过对原有免耕播种机进行改造,即将原2BMG-28、2BMG-18免耕机上安装一套种肥箱和排种肥机构,在原机架前焊接一根主梁,用来安装波纹盘总成和开沟器总成,将波纹盘总成和开沟器总成前后各按四排交错排列,由传统行距15 cm缩小到10 cm,提高植株分布均匀度,构建安全高效群体。此技术在相等播量条件下,播种行距变小,种子在单位面积里更加均匀、合理地分布在土壤中,使作物根系有了良好的伸展空间,可以充分利用土壤中的养分,提高了单位面积土地利用率,同时植株分布合理,增强了小麦生长期的光合性能,有效提高了单产;夏季雨水充足时也不倒伏,秋季割晒时也不掉沟、不塌铺,减少了收获损失。

2015—2018年进行常规行距播种和窄行匀播2种方式大区试验,通过4年试验结果平均值可以看出,行距10 cm比15 cm处理株高降低,但单位面积穗数、穗粒数明显增加,千粒重变化不大,10 cm行距小麦平均收获661.5万穗/hm2、穗粒数26.85粒,比15 cm行距多153.3万/hm2、穗粒数增加1.13粒,总体增产6.8%。

1.2 “三减”

1.2.1 推广免耕播种,减少翻耕作业次数。为改善全市小麦主要种植区受干旱和春天季风影响,传统的耕翻方式导致土地水土流失严重,土壤生产能力下降[4-5]等问题,技术人员从秸秆还田方式、免耕播种方式等多角度开展试验示范,对土壤含水量、容重、经济指标、产量等影响因子进行深入研究。探索出一套免耕、秸秆抛撒技术有机结合的保护性耕作技术,用以指导麦农免耕生产。

2015—2018年进行免耕小麦和传统种植对比试验,试验结果表明,免耕小麦播种方式能有效改善土壤理化性质,提高经济性状,增加小麦产量。免耕较传统种植成熟期土壤容重降低3.62%;免耕播种小麦同一土层同时期含水量高于传统耕作,播种前0~40 cm土壤含水量平均增加10.86%,10~20 cm的土层内含水量增加19.71%,提高幅度最大,从整个生育期土壤含水量变化规律看,免耕方式对孕穗期0~40 cm土壤含水量增加作用最明显,平均增加23.71%,对0~10 cm孕穗期的土层内含水量增加37.16%,提高幅度最大,与小麦整个生育期土壤含水量的最低值相重合,能有效解决小麦孕穗期用水需求。从经济性状看:油菜秸秆全量还田免耕小麦除无效小穗外其他各项均高于传统处理,免耕小麦比传统耕作的有效小穗高出23.88%,穗粒数高出2.6粒,千粒重高出1 g,不同处理间单位面积穗数免耕小麦比传统耕作高出89 730株/hm2,增产率14.87%,说明免耕处理在播种量一样的情况下保苗率好于传统处理,该项技术对抵御旱灾、风灾,恢复土壤生产能力,减少水土流失、增产增收等方面都起到了很好效果。

1.2.2 推广轮作、绿色防控技术,减少农药用量。

(1)推广3年1个循环的轮作技术,减轻土传病虫害。呼伦贝尔市大兴安岭岭西地区主要以小麦、油菜生产为主,为改变重迎茬,减轻土传病虫害,技术人员积极引导农民进行第1年深松整地休闲,第2年播种油菜,收获留茬、秸秆抛撒覆盖,第3年创茬播种小麦、秸秆抛撒覆盖,3年1个循环的轮作技术,指导麦农打破同一地块连年种植同一作物的习惯。试验结果表明,该技术较连作平均可增产5%。

轮作技术全面均衡利用了土壤中各种营养元素,充分发挥了土壤的生产潜力,改善土壤物理性状[6];油菜、小麦深根与浅根轮换种植,能充分利用耕层及耕层以下的养分和水分,减少流失,节省肥料;实施深松整地休闲,有助于土壤有机质的积累,各种养分含量的增加,实现了用地养地相结合;实行轮作后,由于油菜和小麦的不同生物学特性、耕作管理不同,能有效地消灭或抑制杂草,同时降低了病虫害危害程度[7-8],减少了农药的使用量,有利于农产品减药绿色生产。

(2)推广“一降一提一辅”农药喷洒绿色防控技术,减少农药施用量。“一降”指引进高效、低毒、低残留环保型农药和物理、生物型农药,改善农药品种结构,降低农药残留;“一提”指推广现代施药机械,加速淘汰落后药械,通过选择扇形雾喷嘴,根据喷洒雾滴直径和雾滴密度设计喷液量,喷杆喷雾机选择适宜的压力、车速等方法,减少农药跑冒滴漏损失,提高病虫防治效果和农药利用率;“一辅”指使用辅以有机硅型的喷雾助剂喷洒农药新技术,加有机硅型的喷雾助剂可通过调节植物气孔开闭和降低表面张力,促进植物对药剂的吸收,减少易飘移的小雾滴数,提高农药利用率,增加药效[9]。该项技术的应用,使农药用量降低了10%,降低成本,增加效益,提高了农药作业标准,减少了农药污染,保护了生态环境。

1.2.3 推广秸秆还田、增施有机肥等技术,实现化肥减量增效。通过秸秆还田+增施有机肥+深松整地+保护性耕作技术,配套测土配方施肥、轮作等措施,改善了土壤结构,提高了耕地地力,减少化肥施用量。经过项目的示范推广,项目区土壤有机质平均增加3.60 g/kg,平均增幅6.74%;全氮平均增加0.46 g/kg,增幅16.03%;有效磷平均增加2.81 mg/kg,增幅11.30%;土壤速效钾平均含量增加21.86 mg/kg,增幅10.08%。

1.3 “两覆盖”

1.3.1 编制春小麦地方标准,实现标准化生产全覆盖。为解决呼伦贝尔市小麦种植过程中技术标准不配套、不统一、多重标准间相互矛盾,制约呼伦贝尔市小麦产业化发展的问题,技术人员通过不断地验证和完善,编制了《呼伦贝尔市小麦产业标准体系》、《春小麦机械化栽培技术规程》、《春小麦免耕栽培技术规程》、《强筋小麦栽培技术规程》、《小麦免耕轮作栽培技术规程》等地方标准,并在项目区进行了大范围的推广应用,为呼伦贝尔市小麦的生产提供了技术规范,项目区标准化已达全覆盖。

1.3.2 引进大型综合性作业机械,实现全程机械化覆盖。项目区应用大型牵引式免耕播种机进行播种、追肥→大马力拖拉机液压牵引镇压器进行播后镇压、压青苗→自走式喷药机进行病虫草害防控、叶面追肥→自走式割晒机进行分段式收获时割晒→联合收割机进行分段收获时拾合或联合收获,秸秆抛撒还田→联合整地机进行深松整地,实现全程机械化作业。

项目区小麦生产中机械化综合水平达到95%以上,100%机播、100%机收,从翻地整地、种子处理到播种施肥、灭草防病、田间管理、收获扬场、清选贮藏等过程实现了全程机械化,仅在肥料混配、田间观察及清选包装、贮藏运输等过程中有些不得不人工配合的作业中,留有少量人工作业。此技术的实施,提高了呼伦贝尔市小麦生产经营组织化、规模化水平,减轻了麦农劳动强度,提高了作业效率,缩短了从种到收时间,增强了小麦产业的整体竞争力,是将小麦打造成呼伦贝尔市重要的优势作物,提高全市粮食综合生产能力和农民收入水平,提高粮食总产量,保证国家粮食生产安全的重要举措。提高了粮食的产量与质量,为粮食丰产丰收发挥了重要作用。

2 效益分析

2.1 经济效益

2017—2019年呼伦贝尔市春小麦“二改三减两覆盖”节本提质增效技术,在呼伦贝尔市小麦受旱灾影响,产量普遍降低的情况下,项目区小麦平均产量达4 846.5 kg/hm2,较对照田增产421.5 kg/hm2,增幅9.5%;总增产小麦0.169亿kg,总经济效益0.3亿元,使项目区农民人均总增收1 000元。

2.2 生态效益

呼伦贝尔市春小麦“二改三减两覆盖”节本提质增效技术集成与应用,通过免耕播种和深松整地,减少了土壤扰动和地表水径流,减少风蚀水蚀发生,减少土壤水分蒸发,土壤蓄水能力大大提高,干旱严重的情况下,土壤湿度相对维持较好,起到良好的抗旱作用;科学测土配方施肥,秸秆还田,增施有机肥,增加土壤有机质,增强土壤微生物的活力,提高肥料利用率;推广绿色防控技术,减少农药施用量,为化肥农药减量增效提供了强有力的技术支撑;同时减少了秸秆的焚烧,减少了环境污染,为呼伦贝尔市农业持续健康发展起到了十分重要的作用。实践证明,呼伦贝尔市春小麦“二改三减两覆盖”节本提质增效技术是抵御自然灾害、节本增效、改善生态环境的优良耕作方式,对于呼伦贝尔市建立避灾型农业、节约型农业、生态型农业、循环型农业、安全型农业和高效型农业具有及其重要的作用。

2.3 社会效益

呼伦贝尔市春小麦“二改三减两覆盖”节本提质增效技术集成与应用,是在原有小麦传统种植技术的基础上,从种植模式、配套机械、品种选择等方面消化、吸收、集成和再创新,以主攻单产、提高品质、降低成本、增加效益、资源可持续利用为目的,推进了呼伦贝尔市高纬度高寒旱作区小麦科技创新,加速了科技成果转化,强化了良种良法配套,促进了农机农艺融合,发挥了强力辐射带动作用,为呼伦贝尔市小麦生产持续进步和藏粮于技提供了技术支撑,通过呼伦贝尔市春小麦“二改三减两覆盖”节本提质增效技术的大面积推广,有效解决了呼伦贝尔市小麦种植区域受地域、气候、灾害、人为等因素的制约,实现了小麦的高产、优质、高效,使呼伦贝尔市小麦种植水平再上一个新台阶。

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