孝感市稻茬麦高产栽培技术路径关键问题的探讨

2015-12-17 06:22刘华林周双林周静梅马琼瑶林忠辉王记安王伟刚
安徽农业科学 2015年18期
关键词:成穗率基本苗主茎

刘华林,周双林,姚 跃,周静梅,马琼瑶,郑 明,林忠辉,王记安,王伟刚

(1.湖北省孝感市农业局,湖北孝感432000;2.湖北省孝感市农业技术推广中心,湖北孝感432000;3.湖北省孝感市农业科学院,湖北孝感432000)

小麦是湖北省孝感市仅次于水稻的第二大粮食作物,由于稻茬麦种植规模大和单产低等问题,导致孝感市小麦平均单产是湖北省的低产地市之一。为了保证粮食安全,孝感作为农业大市,必须狠抓小麦生产,特别是要挖掘大规模稻茬麦低产潜力。为此,笔者探讨了稻茬麦高产栽培技术路径中的几个关键问题。

1 夺取高产应以单位面积穗数为主、兼顾实粒数和千粒重[1-2]

构成小麦产量的3个要素是指单位面积穗数、穗粒数和千粒重,3个因素的乘积就是小麦的单位面积产量,构成产量的3个因素相辅相成,合理协调,才能获得最高单产。一般情况下,3个因素有一定的制约性和协调性。高产是3个因素优化协调的结果。当单位面积穗数较多时,穗粒数就会相应减少。同一个品种,在正常情况下单位面积穗数少时,穗粒数就会相对较多。不同品种的单位面积穗数差异很大,有些大穗型品种的单位面积穗数仅在450万/hm2左右,甚至更少,有些多穗型品种的单位面积穗数可达750万/hm2以上。大穗型品种的平均穗粒数可达40粒以上,多穗型品种一般穗粒数在30粒左右。千粒重会因品种及栽培条件的不同存在大差异,有的大粒品种千粒重可达50~60 g,一般中粒品种千粒重在40 g左右,有些小粒品种一般穗粒数在35 g以下。同一品种在不同地区种植,采用不同播种期、不同土壤肥力、不同的施肥管理措施,不同气候条件或不同的病虫发生及防治条件下,可使千粒重相差5~10 g。

按照小麦的生长发育规律,在营养生长期(生育前期)以生长根、叶和分蘖等营养器官为主,一般在第4片叶出生时开始分蘖,有些品种在地力较好的情况下也可在第3片叶时长出芽鞘蘖。适期播种,生长正常的小麦在越冬前主茎可长成6~7片叶、5~7条种子根、5~8条次生根和3~5个分蘖。随着气温的降低,小麦生长渐渐变得缓慢,当日平均气温降至0℃时,地上部分则逐渐停止生长,进入越冬过渡期,大多数品种1个多月才能长出1片叶左右。这也是小麦生长的第一阶段。在营养生长和生殖生长并进期,也称为小麦生育中期,是小麦的营养器官(根、茎、叶)和生殖器官(幼穗、小花)同时进行生长发育的时期,也是小麦生长最旺盛的时期,也称小麦生育中期,这也是小麦生长的第二阶段。在这个时期,经过拔节、春后分蘖和部份小蘖逐渐死亡,节间伸长一直到孕穗期。此时穗分化进程是从小穗分化到小花分化完成,是决定穗大粒多的重要时期,也是肥水管理的关键时期。生产上要求植株个体健壮,群体结构合理,搭好丰产骨架。在生殖生长期,也称为生育后期,也是小麦生长的第三阶段,是指从孕穗到成熟期,此时期是以穗、粒生长为主的时期,也是产量形成的关键时期。在这个时期,主要是籽粒形成、发育、灌浆阶段,营养生长基本停止,是决定结实粒数、子粒重量和小麦品质的重要时期。生产上的主攻目标是养根、护叶、增粒、增重,也就是防止根系活力衰退,提高和保护上部叶片功能,减少小花退化,延长灌浆时间,实现增加粒数和粒重的目标。

从上述不同阶段发育规律和主攻重点目标,应该将主攻单位面积穗数的重点阶段放到营养生长第1阶段,将巩固提高成穗数、成穗率,攻大穗、提高实粒数放到第2阶段,将主攻实粒数和千粒重的问题放到第3阶段。

2 抢住最佳播种期,提高穗数[3]

抢住最佳播种期是夺取高产的最大关键,其内涵是充分利用小麦低位分蘖成穗、成大穗,而不是依靠增加播种量、增加基本苗和增加总苗数来达到增加单位面积有效穗。

适期播种可以充分合理利用自然光热资源,是实现全苗、壮苗、夺取高产的重要环节之一。适期播种可以充分利用秋末冬初的一段生长季节,使出苗整齐,生长健壮,分蘖较多,根系发育好,越冬前分蘖节能积累较多的营养物质,为小麦安全越冬、提高分蘖成穗率和壮杆大穗打好基础。如果播种过早,苗期温度较高,麦苗生长发育快,冬前生长过旺,不仅消耗过多的养分,而且分蘖积累糖分少,抗寒力弱,容易遭受冻害,同时早播的旺苗还容易感病。如果播种过晚,由于温度低,幼苗细弱,出苗慢,分蘖少(甚至无分蘖),发育推迟,成熟偏晚,穗小粒轻,造成减产。

适期播种的原则是要使小麦出苗整齐,出苗后有合适的积温,使麦苗在越冬前能形成壮苗。孝感地区的壮苗标准是:3大、2小、5个蘖(包括主茎共5个单茎),10条根,7片叶(一般为6叶1心),叶片宽厚颜色深,趴在地上不起身。在正常情况下,冬前主茎每长1片叶平均约需70~80℃的积温,按冬前长6~7叶为壮苗的叶龄指标,大约需要420~560℃积温。加上出苗所需要的积温,形成壮苗所需要的冬前积温约为530~670℃,平均在600℃左右,按照常年的积温计算,冬至前能达到这个积温的日期就是播种适期。在孝感地区应在10月20日以后,不能再早。半冬性品种可掌握在14~16℃,春性品种约为12~14℃。也就是说,半冬性、偏春性品种依次晚播。

3 影响小麦出苗率高低的主要障碍因素是整地质量和播种期墒情[1]

要在保证合格良种质量标准的前提下,必须搞好小型农田水利基础设施建设,做到“三沟”相通,降湿爽土,精细整地,才能保证小麦的高出苗率。

一般小麦种子在土壤墒情适宜时,从播种到萌发需要50℃的积温,以后胚芽鞘相继而出,胚芽鞘每伸长1 cm,约需要10℃;当胚芽鞘露出地面2 cm时为出苗的标准,如果播深4 cm,种子从播种到出苗共需要积温约为(50℃ +4×10℃ +2×10℃)=110℃,如果播深3 cm则出苗需要积温为100℃,相当于冬前消耗浪费了多生长1片叶的季节、温光资源。因此,在整地质量不佳,造成播种过深,对形成壮苗是十分不利的。整地质量的好坏是影响小麦出苗率高低的重要因素之一。

播种期墒情对于小麦出苗和苗期生长十分重要,足墒下种是实现麦苗“齐、全、壮”的重要措施之一。土壤墒情好才能使小麦种子迅速吸水、膨胀、萌发。小麦种子入土后只有吸收到种子干重50%左右的水分,才能萌发出苗;如果水分不足,种子发芽出苗缓慢,而且分蘖晚,或出现分蘖缺位,形成弱苗;过于干旱则不能正常出苗,形成缺苗断垄。因此,播种期的墒情好坏也是造成出苗率高低的重要因素之一。

研究表明,浇足底墒水有显著的增产作用。一般稻茬麦区在大多数情况下底墒不缺,而要注意排水。2014年秋冬播稻茬麦普遍因为稻田墒情过重甚至渍害,无法整地,即使勉强使用拖拉机、旋耕机整地也是十分困难,质量差,象稻田养虾一样,高处似田埂,低处似鱼池,种植在高处的小麦因土垡大落于深处,种在低处的因水份过多缺氧渍害死亡,致使出苗参差不齐,缺苗断垄现象严重。但是,安陆烟店镇、汉川市回龙镇、二河镇等稻茬麦集中乡镇因水利设施好,三沟相通,开沟沥水快,降湿爽土,墒情适宜,机耕机整质量好,既有足墒,又有高质量苗床,出苗整齐,有利于形成壮苗。因此,在保证合格良种质量标准的前提下,搞好小型农田水利基础设施建设,做到“三沟”相通,降湿爽土,精细整地,应成为解决播种期墒情和整地质量好坏和防止播种过深的重要应对措施。因此,在保证合格良种质量标准的前提下,搞好小型农田水利基础设施建设,做到“三沟”相通,降湿爽土,精细整地,应成为解决播种期墒情和整地质量好坏以及防止播种过深的重要应对措施。

4 壮苗越冬的指标考核应在考核单株带蘖、带低位蘖和平均带蘖数的基础上,再考查单位面积总苗数的合理数量范围[2]

从小麦分蘖成穗规律来看,通常小麦的分蘖是由分蘖节上长出的,但在特殊情况下也有地上部节间的节上长出分蘖的的现象。在播种期正常和土壤、水肥、气温条件合适的情况下,小麦都能长出分蘖。但是,在播种过晚、过密、过深,或土壤干旱贫瘠的条件下,往往不能出生分蘖,形成独杆弱苗。因此,应根据分蘖数、长势情况,以及分蘖成穗的数量,采取相应的栽培管理办法。正常生长的小麦会产生较多的分蘖,一般冬小麦健壮的麦苗在冬前可有3~5个分蘖出现,多的可达7~8个分蘖,最多可达12个分蘖,这些分蘖有自己的根系,可以相对独立生长发育,但这些分蘖不一定都能成穗,只有较早出生的低位蘖(大蘖)才能成穗,小分蘖在拔节期两极分化时将逐渐死亡。冬小麦的春季分蘖大多数不能成穗,只有在冬前分蘖很少、春季管理合适的情况下,才有可能使早春的分蘖成穗。

分蘖穗是构成产量的重要组成部分,单位面积穗数由主茎穗和分蘖穗2个部分组成。目前,在一般播种适期的高产麦田,分蘖穗占总穗数的60%以上,中产麦田占50%以下,晚播、干旱、贫瘠的麦田主要以主茎成穗为主,分蘖穗所占比例较小。分蘖是壮苗的重要标志。正常秋播的冬小麦,分蘖较多且健壮的麦苗通常被认为是壮苗。分蘖还有再生作用,当主茎和分蘖遇到不良条件而死亡时,即使分蘖期已经结束,只要水肥条件合适,仍可再生新的分蘖。因此,在生产上应根据麦田群体状况和分蘖消长规律,及时采取合理的促控措施,以促进大蘖成穗,提高分蘖成穗率,增加产量。

小麦的分蘖和主茎叶位具有同伸关系。在小麦第4片叶出生后,开始出现分蘖,此后主茎长1片叶就应该相应生出1个或1组分蘖。但是,在生产中常因分蘖期土壤水、肥、气、热等条件不良,或麦苗受到伤害,蘖芽停止发育,以后即使环境条件好转,已停止发育的分蘖也不再发育和生长,造成该叶位的分蘖缺位。生产上分蘖缺位的原因主要包括:①播种过深。出苗过程中种子营养消耗过大,使幼苗细弱,营养不良,容易造成芽鞘蘖和第1个1级分蘖缺位,1级分蘖缺位后,此组分蘖就缺位。②密度过大,个体发育不良,容易造成分蘖缺位。③分蘖期缺肥、缺水或水渍,病虫害为害,都可能造成分蘖缺位。旱地小麦在大多数情况下会出现分蘖缺位,稻茬水田麦更易出现分蘖缺位。生产上应努力创造有利于分蘖发生的最有利条件(如适时播种、播深适度、合理密植、墒情适宜和养分充足等),都可促使分蘖出生,减少缺位现象的发生。

冬小麦在整个生育期中有2个分蘖盛期:①冬前,分蘖数量占分蘖总数的70%~80%;②在返青以后至拔节起身期,春季分蘖只占分蘖总数的20% ~30%。一般高产冬小麦在冬前分蘖较多的情况下,应严格控制春季分蘖,降低春季分蘖的比例,创建合理的群体,提高成穗率。麦田到拔节前期,总茎蘖数达到最高峰。从拔节期开始,小麦分蘖开始两极分化,一直到抽穗期两极分化基本结束。在两极分化期,主茎和大蘖占有优势,是单株小麦水分和养份的输送中心和生长中心。小分蘖由于营养不足,生长开始落后,并逐渐停止生长,相继死亡。孕穗期,中等分蘖也陆续死亡。一直到抽穗以后,有效分蘖和田间总茎数才基本稳定。在稻茬麦地区,分蘖两极分化过程极短,估计只有10 d左右。但是,小麦的品种特性、生态环境和栽培措施对小麦分蘖的两极分化有很大影响,生产上可以利用肥水措施来调控分蘖的两级分化,建立合理的群体结构。

研究表明,要提高小麦成穗率,必须充分利用好优势蘖组。基本苗在112.5 万、180.0 万、300.0 万和 450.0 万/hm2的条件下,主茎在一般情况下都能100%成穗,分蘖的成穗率则随基本苗的不同而变化。同一蘖位的分蘖,在基本苗较少时成穗率较高,反之较低。在不同基本苗条件下都表现为随蘖位增高而成穗率递减。当基本苗为112.5万/hm2时,主茎成穗率为100%,1蘖的成穗率为99.6%,2蘖的成穗率为99.6%,3蘖的成穗率为98.9%;1N-1蘖的成穗率为54.3%,4蘖成穗率为32.9%。当基本苗为180.0万/hm2时,主茎成穗率为100%,1蘖的成穗率为99.6%,2蘖的成穗率为91.7%,3蘖的成穗率为81.0%;1N-1蘖的成穗率为43.2%。由此可见,主茎和1、2、3蘖的成穗率明显高于其他分蘖。从单茎的经济系数分析,也表现为主茎和1、2、3蘖的成穗率明显高于其他分蘖。因此,根据多种性状分析,主茎和1、2、3蘖称为优势蘖组。

在适期播种期的高产田中,过多利用主茎成穗势需要较多的基本苗,而基本苗过多又容易导致群体过大,造成田间郁蔽,个体发育不良,基部节间较长,茎杆细弱,容易引起倒伏,不利于高产。若基本苗过少,可以多利用分蘖成穗,但不容易达到理想的穗数,不能实现高产。多年成功经验证实,适期播种的高产田基本苗以180万/hm2左右较为合适,其成穗数可达675万/hm2左右,最大群体在1 500万/hm2以下,正常年份倒伏的危险性小,容易获得高产。

5 孝感地区及江汉平原是小麦高产种植的适宜地区,而不是最佳优势产区[3]

孝感地区及江汉平原是小麦高产种植的适宜地区,而不是最佳优势产区的问题,其主要佐证依据如下:①地处全国弱筋小麦产业带。从全国小麦生产区域划分,湖北省孝感地区及江汉平原是弱筋小麦产业带。主要根据播种季节(冬季)、小麦种性(半冬性、春性)、产量(3 750 ~6 000 kg/hm2)、加工品质(弱筋小麦,主要加工面条、糕点等)等综合特性判定。②产量潜力有限。生产实践证实,孝感及江汉平原地区小麦平均产量(满幅播种)3 750~4 500 kg/hm2,很难突破4 875 kg/hm2,大面积平均产量只在3 375~3 750 kg/hm2左右徘徊。如果是棉产区采取预留行播种,平均产量更低,通常只有2 625 kg/hm2左右。目前,科技工作者成功选育了适合本地气候的优良高产品种,通过综合组装应用高产栽培技术攻关,最高产量突破了6 000 kg/hm2,达到6 375 kg/hm2左右。但是,与全国小麦优势产区的河南省以北的最高产量(9 000 kg/hm2)相比,也只是相当于中产水平。③产量结构差距明显。与全国小麦优势产区的河南省以北的最高产量的产量结构相比,单位面积穗数平均相差150~225万/hm2,穗实粒数平均相差5~10粒,结实率平均相差5~8个百分点,千粒重平均相差5~10 g,导致平均产量相差2 250~3 000 kg/hm2。④气候因素不是最优。从小麦生产总体情况来看,风调雨顺的年份10年内只有2年,单灾短灾的年份10年内有4年,大灾多灾的年份10年内也有4年,受灾频率高。主要有干旱、多雨、渍害、低温冻害、高温逼熟等类型,直接造成难于抢住最佳高产播期,整地播种质量不高,基本苗不足不壮,分蘖迟分蘖少分蘖弱,总苗数过多,成穗率降低,千粒重下降,穗上发芽品质差。⑤栽培措施难落实。由于气候因素多变难测,带来高产栽培技术难以标准有效落实到位,更多是以抗灾应变措施来实施栽培管理。加上稻茬麦田的小型农田水利设施水平低,要水抗旱没水,多雨渍害难排,肥料难以发挥增产作用,作物长势难以根壮叶茂,难以叶青籽黄活熟到老。

[1]湖北省农学会,湖北省农牧业厅粮油处.湖北省小麦抗灾高产技术研讨会优秀论文集[C].湖北省农学会,湖北省农牧业厅粮油处,1992.

[2]湖北省农业厅.湖北省2006年农业重点推广实用技术[M].湖北省农业厅,2006.

[3]农业部小麦专家指导组小麦产业技术体系.小麦高产创建示范技术问答[M].北京:中国农业出版社,2009.

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