江苏里下河地区小麦高产高效播种模式和技术集成

姜兆全+李建龙+李东+赵磊+蒋守清

摘要：里下河地区稻田播种小麦模式随着耕作制度变革而不断创新，特别是因前作水稻中粳、迟熟中粳高产品种的应用及一定面积的直播稻存在，水稻生育期普遍推迟，用传统耕翻方法播种小麦很难做到适期播种。近年来里下河地区根据茬口和土壤质地条件特点，探索和应用了新的高产高效播种小麦模式和技术[稻板茬免（少）耕机条播、稻板茬免（少）耕撒播、稻板茬免耕直播及稻田套播]，通过示范区推广和农民科学应用，并辐射到周边地区，使里下河地区小麦生产取得了高产高效的效果。

关键词：里下河地区；小麦；播种模式；集成

中图分类号： S512.104.7文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0069-02

收稿日期：2013-09-02

基金项目：2009—2013年江苏省政府“挂县强农富民工程”项目。

作者简介：姜兆全（1962—），男，江苏建湖人，副教授，主要从事农业教育和农技推广工作。E-mail：ycjzq1962@163.com。江苏里下河地区稻田播种小麦的传统方法是采用耕翻种麦，即首先进行土壤耕翻，然后是碎土施肥、平田开沟、人工撒种、盖种等多道繁锁工序。水稻茬田传统方法种麦，由于土块很难细碎、缝隙大，造成水分跑失，播撒的种子有很多露于土壤表面或聚集在缝隙中，分布极不均匀，深浅不一，播种质量较差，用工多，产量低而不稳，成本也比较高。随着耕作制度变革、前作水稻中粳和迟熟中粳高产品种的应用及一定面积的直播稻存在，水稻生育期普遍推迟，稻茬田用传统方法种小麦很难做到适期播种。2009—2013年江苏省政府实施“挂县强农富民工程”，盐城生物工程高等职业技术学校与里下河地区建湖县5个镇村科技帮扶对接，驻村专家指导当地稻麦高产高效生产，探索和总结了里下河地区稻田小麦高产高效的播种模式[稻板茬免（少）耕机条播、稻板茬免（少）耕撒播、稻板茬免耕直播及稻田套播]及关键技术，通过示范区推广和农民科学应用，并辐射到周边地区，使里下河地区小麦产量达到6 000～7 500 kg/hm2，取得了高产高效的效果。

1稻板茬免（少）耕机条播模式

1.1播种流程

先割稻，后种麦。小麦播种流程为：机械浅旋灭茬→浅旋→开槽→播种→覆土→镇压。

1.2适宜地区

适宜前茬较早，腾茬及时，墒情比较适宜，地形适合机械下田作业的高产栽培水平地区。主要适宜在里下河中、外围地区，土壤质地为沙壤土至黏壤土。

1.3优点

1.3.1省工节本争早播省去耕翻、碎土、撒种、盖籽等工序，一次作业可完成灭茬、开槽、播种、覆土、镇压5道工序，既省工又节本[1]，从而避免机械多次下田碾压造成土壤板结，可提高生产效率，加快作业进度，使稻茬麦由晚茬变成中早茬。

1.3.2适期播种质量高采用浅旋耕和条播机播种，田面干净平整、土块细碎，落种均匀、深浅一致，土壤墒情适宜，有利于苗全、苗齐、苗壮，能保证大面积麦田在适期内完成播种。

1.3.3壮苗早发基础好机械条播可使种子入土深浅较一致，播量易控制且分布均匀，出苗、分蘖整齐，单株营养条件好，麦苗生长健壮；同时能较好地实现精量、半精量播种技术的要求，有利于培育壮苗早发和光能的合理利用，既可培育壮秆大穗，也可提升群体质量，从而实现高产稳产。

1.4技术要点

1.4.1播前准备水稻留茬越低越好，低洼地方需整平；在播种前2～3 d防除禾本科杂草，用50%异丙隆可湿性粉剂 2.25 kg/hm2 喷施；根据土壤肥力情况将复合肥（N、P2O5、K2O各占15%）300 kg/hm2和尿素150 kg/hm2在播种当天撒施下田当作基肥。

1.4.2适期播种采用免耕机条播种的小麦出苗速度比耕翻播种小麦快，齐苗期会提早2 d左右，因而播种适期通常需要推迟2 d左右。同时，稀播的田块需要提前播种；反之，密播的田块要迟些。当地最佳播种期为10月15—25日。

1.4.3确定播量免耕机条播种植方式的小麦出苗率正常高于耕翻方式种植的小麦，因而播种量应减少200 kg/hm2左右。一般精量播种的用种量宜为60～90 kg/hm2，半精量播种的用种量宜为90～135 kg/hm2。

1.4.4精细播种（1）适期早播的高产田，可以调整排种孔装置至行距20～23 cm；土壤偏干时播种深度为3～5 cm；墒情好时播种深度控制在2～3 cm。（2）及时开沟，排除地表水和降低土体含水量，切碎的沟土均匀地覆盖畦表面。开沟宽25 cm、深30 cm，畦宽3.5～4 m。（3）播种机中速行驶，确保落籽均匀；注意趟间接合，避免重播或漏播；播种时不停机，以免形成堆籽；田块两头先空下最后横播；播不到的死角以人工补种或出苗后移密补稀。

2稻板茬免（少）耕撒播模式

2.1播种流程

先割稻，后种麦。（1）人工撒播→灭茬→浅旋→碎土盖籽→镇压。（2）机械浅旋灭茬→机械或人工播种→浅旋→碎土盖籽→镇压。

2.2适宜地区

适宜腾茬时期适中、墒情适宜、中上等栽培水平条件。这种播种方式除土壤潮湿黏重的里下河中心地区不宜采用外，其他地区均可应用。

2.3优点

2.3.1操作简便，省工节本机械撒播种只需通过调节旧式条播机械，拆除播种开沟器和排种管，在播种箱下方增加1个倾斜的前置式挡板，种子经过挡板均匀摆播于地里。同时，改条播为撒播，有利于秸秆还田，操作简便，省工节本。

2.3.2播种条件宽，效率更高因改进机械操作简易撒播种或人工撒播种后，对腾茬、墒情、土质、秸秆还田等条件要求弹性更宽，效率更高。机械均匀撒播基本实现了小麦均匀播种、深度一致、播种量可控的目标，而且避免了机条播由于土壤黏重造成的缺苗断垄[2]。

2.3.3播种程序灵活，技术要求不严既可先播种后灭茬浅旋，也可先浅旋灭茬后播种。同时，技术要求不严，各个地区农民都能接受且技术要点易掌握。

2.4技术要点

2.4.1播种前准备（1）适墒播种。水稻灌浆至成熟期稻田科学执行田间干干湿湿灌水方式，搁田过早或过迟都不好，遇多雨应及时排水降湿，确保割稻时土壤含水量在20%～30%。（2）平泥割稻，平整田面，特别是要填平低塘，减少深籽、丛籽及烂种死苗。（3）播种前施足基肥[同稻板茬免（少）耕机条播]。（4）防除杂草，用25%绿麦隆可湿性粉剂4.5 kg/hm2加水750 kg/hm2喷雾或拌湿土撒施。（5）定量播种，播种量比耕翻种麦少，与半精量播种相当，即用种量为135 kg/hm2左右，力求播种均匀。另外，播后施适量有机肥，或用22.5 t/hm2秸秆还田。及时开沟碎土覆盖田面，拍土保墒。

2.4.2浅旋耕撒播种首先用旋耕机浅旋（4 cm左右）灭茬，同时使施在田面的肥料与土壤混合在一起，接着撒播麦种，然后开沟三沟，开沟的土经破碎后均匀盖在种子上面。

3稻板茬免耕直播模式

3.1播种流程

先割稻、后种麦或割稻、种麦同时进行。

3.1.1免耕机撒播播种→灭茬→浅旋→碎土盖籽→镇压。

3.1.2“压板麦”板茬人工播种→开沟覆盖→稻草覆盖。

3.1.3“改进型”收稻前2 d撒播种子→收割机割稻时镇压→稻草覆盖还田→开沟泥土均匀覆盖。

3.2适宜地区

适用里下河所有地区，特别适合里下河中心的湿黏土地区。适宜秋播期间遇连阴雨或田间渍水严重，机械、畜力难以入田，无有效适耕期的地区。

3.3优点

稻茬免耕直播小麦，减少了机耕程序，不破坏土壤的良好结构，是增加产量、节约工本、增加效益的好技术。特别是当秋播期间遇连阴雨，田间渍水严重或低洼高湿田间，机械、畜力难以入田，若按翻耕的老方法播种，会错过播种适期，采取免耕直播能克服无有效适耕期问题，是一种很好的抗灾播种好方法。

3.4技术要点

3.4.1选择优良种子选用大穗粒型、矮秆抗倒、早熟、优质、高产稳产的品种。另外，做好晒种和精选种子工作，选用大而饱满生命力强的种子。

3.4.2提高播种质量（1）适宜播期为10月15—30日，基本苗控制在255万/hm2左右，用种量为140 kg/hm2左右。高肥、早播田种子可稍少些，低肥、迟播田种子需多些。（2）播种前施足基肥并做好化学除草工作，施商品有机肥1500～2 250 kg/hm2 和复合肥（N、P2O5、K2O各占15%）225～300 kg/hm2。（3）播种后按3.5～4 m的畦面宽度进行机械开沟，沟宽25 cm、深30 cm，麦种盖土均匀。

3.4.3幼苗期田间管理为了达到苗全、苗匀，同时能壮苗早发，管理上需做到查苗补缺、匀密补稀、早施苗肥、促根增蘖。在2叶1心前用碳酸氢铵300 kg/hm2和过磷酸钙 225 kg/hm2 （或尿素75 kg/hm2+过磷酸钙225 kg/hm2）撒施作苗肥。

4稻田套播模式

4.1播种流程

先种麦，后割稻。

收稻前7～10 d稻田排水落干→种子处理→人工撒种或弥雾机喷种。

4.2适宜地区

适合水稻成熟迟（熟迟中粳），腾茬迟于小麦播种适期的里下河所有地区。

4.3优点

稻田套播小麦能争得小麦播种最佳季节，很好地解决水稻迟熟而影响下茬小麦适期播种问题，比较合理地利用了时空资源，既能使前作水稻有充分时间成熟，又能保证适期种麦，从而使得稻麦两季双高产。这种播种模式简化了麦作农艺流程，减轻了种麦劳动强度，解决了收与种之间的劳力矛盾，同时也能避开播种期遇干旱或连阴雨不利天气对播种的影响，是一种实用、轻简、高效的种麦模式。

4.4技术要点

4.4.1品种选用套播的小麦根系多分布在土壤表层，分蘖节大多露于土表，品种选择除了选择优良品种外，还要考虑2个能力：一是冬季抗冻，二是后期抗倒伏。目前江苏省推广利用的许多小麦品种能用于稻田套播。如扬麦158、扬麦11、扬麦16、扬麦18、扬麦14、扬辐麦4号、宁麦14、宁麦17等。

4.4.2种子处理播前做好种子处理工作。用多效唑拌种或浸种处理小麦种子，可以矮化增蘖、控旺促壮。用15%多效唑粉剂0.5～1 g/kg拌种或用浓度为100～150 mL/L的15%多效唑溶液浸种。均匀拌种，防止局部药量过大影响麦苗正常生长。

4.4.3适期套播小麦套播控制稻麦共生期掌握在7～10 d范围内[3]。里下河地区在10月20—30日为宜。一般在收割稻子前10 d左右，人工撒播或通过弥雾机均匀喷种等。

4.4.4适量匀播套播的小麦出苗后，因为水稻收获操作时有部分麦苗损伤，所以播种量要略高于半精量，即90～

120 kg/hm2。为了播种均匀采用弥雾机喷种。

4.4.5套肥套药收割水稻前在稻田撒施复合肥（N、P2O5、K2O各占15%）300 kg/hm2、尿素225 kg/hm2作基肥。播种前1～2 d或播种当天，在稻叶无露水时可用除草剂拌尿素或湿润细土均匀撒施，用药后保持田面湿润但不能见到水。为防止药害，用多效唑拌种的麦田应避开芽期用药；浸种至露白播种的麦种以播前用药为宜。没有化除的套播麦田，在水稻离田1周后，待杂草到2～3叶期时，用6.9%精唑禾草灵水乳剂 600 mL/hm2 和10%绿黄隆可湿性粉剂90 g/hm2，加水225～300 kg/hm2喷雾除草。

4.4.6及时增加覆盖套播的小麦种没有盖土，多数分蘖节露在土壤表面，部分麦苗分蘖节不与土壤紧贴，形成架空苗，这些苗易受到干旱、低温、大风、缺肥等逆境因子的威胁。因此要及时增加覆盖物。（1）在水稻收割后小麦齐苗时用有机肥覆盖，有条件的地方可以用土杂肥22.5～30 t/hm2或稻草2.25 t/hm2覆盖。（2）小麦3叶1心前挖好排水沟，将挖的沟土破碎后均匀地盖在畦面上，既可起到保肥保墒的效果，又有利于小麦根系下扎和分蘖的发生，达到培育壮苗，为提高茎蘖成穗率奠定基础。

参考文献：

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小麦-山羊草种质系的选育及鉴定郑美， 郑珂， 付用富， 裴艳茹， 王越， 王玉海

（枣庄学院，山东枣庄 277160）摘要：为明确偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种后代TA-1、TA-2、TA-3和TA-4的主要农艺性状及细胞学特点，综合利用形态学调查、抗性接种鉴定及改良卡宝品红压片法对4个种质系的主要农艺性状、白粉病抗性及其第一减数分裂中期及后期花粉母细胞（PMC MI及PMC AI）的染色体构型进行了分析。结果表明，TA-1的主要特点为“矮秆”，平均株高为37.5 cm，其染色体数目的波动范围为40～42条；TA-2的主要特点为高抗白粉病，对E09和E15生理小种分别表现免疫和高抗，其染色体数目的波动范围为41～42条；TA-3和TA-4的主要特点是大穗，平均穗长分别为12.0、14.8 cm，染色体数目的波动范围为41～42条。TA-1、TA-2、TA-3和TA-4在小麦的遗传改良中可能具有重要利用价值。

关键词：小麦；山羊草；种质系；选育；鉴定；矮秆；白粉病抗性；大穗

中图分类号： S512.103文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0071-04

收稿日期：2014-04-11

基金项目：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金（编号：BS2011SF026）；枣庄学院博士科研基金（编号：2009BS01）。

作者简介：郑美（1964—），女，山东枣庄人，从事遗传学的教学与研究。Tel：（0632）3786736；E-mail：zzzmei@163.com。

通信作者：王玉海，博士，副教授，从事生物技术与作物遗传改良研究。E-mail：yhwang92@163.com。偏凸山羊草（基因组DDNN）和柱穗山羊草（基因组DDCC）均是普通小麦（AABBDD）的近缘物种，蕴藏着丰富的抗病[1-5]、抗虫[6-8]、抗逆[9-11]等优良变异，且均含有与普通小麦完全同源的D基因组[12]，位于D基因组上的优良基因可以通过同源重组的途径转移到普通小麦上来，因此，偏凸山羊草和柱穗山羊草在小麦的遗传改良中具有重要利用价值。但由于二者与小麦杂交高度不亲和，即便能够杂交成功，它们与普通小麦的F1代也高度不育，其自交或者与小麦的回交结实率很低，从而严重阻碍了柱穗山羊草和偏凸山羊草优良基因向普通小麦的有效转移。本课题组在前期研究过程中，利用偏凸山羊草与柱穗山羊草的双二倍体与普通小麦烟农15杂交，从其不同杂种世代中选育出一系列在细胞学上基本稳定、育性基本正常，同时具有大穗、大粒、矮杆、高抗白粉病或条锈病、籽粒外观品质优良等一个或多个优良性状的单株（或株系）。本研究综合利用压片法及形态调查的方法，对其中4个分别具有矮秆、高抗白粉病及大穗型的种质系TA-1、TA-2、TA-3 和TA-4进行了鉴定，为对其进一步的深入研究和利用奠定基础。

1材料与方法

1.1试验材料

本研究所使用的植物材料有普通小麦烟农15，偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18，种质系TA-1、TA-2、TA-3和TA-4。SDAU18引自山东农业大学农学院，TA-1、TA-2、TA-3和TA-4由笔者所在实验室选育，烟农15由笔者所在实验室长期保存并繁殖。

1.2试验方法

1.2.1主要农艺性状调查主要农艺性状调查根据李立会等的方法进行[13]。

1.2.2白粉病抗性鉴定白粉病的抗性鉴定按照Liu等的方法进行[14]。

1.2.3育性鉴定

杂交结实率=收获种子数/授粉小花数×100%；

自交结实率=小穗最外侧2朵小花结实数/小穗最外侧2朵小花总数×100%。

1.2.4细胞学观察参照Bao等的方法[15]。第一减数分裂中期花粉母细胞（PMC MI）染色体构型统计：从幼穗中选取含有PMC MI的花药，放入卡诺氏固定液（3份体积的无水乙醇与1份体积的冰醋酸混合液）中固定至少24 h，然后转入70%乙醇中长期保存。制片时，将花药用1 mol/L盐酸在 60 ℃ 下解离8～10 min，用改良卡宝品红染色后压片，压片后于 Olympus BX-53型显微镜下观察并照相。

2结果与分析

2.1种质系的系谱、突出特点及其PMC MI染色体构型

利用改良卡宝品红染色法对TA-1、TA-2、TA-3和 TA-4的中期Ⅰ及后期Ⅰ的花粉母细胞（PMC MI、PMC AI）的染色体构型进行了鉴定，并明确了其各自的系谱及突出的性状特点，结果列于表1。由表1可以看出，TA-1、TA-2、TA-3 和TA-4等4个种质系均为普通小麦烟农15与偏凸-柱穗山羊草双二倍体的杂种后代。TA-1最突出的特点是“矮杆”（图1-A），平均株高仅有37.5 cm。其染色体数目的波动范围为40～42条，并且还具有一定频率的单价体，这表明它在细胞学上不够稳定，在观察的10个单株中，染色体数目为40的有1株（图1-B、C），其余植株的染色体数目为42。染色体数目为42的植株在PMC MI时，染色体构型相对简单，几乎均由21个二价体组成；含有40条染色体的单株，其染色体构型相对复杂，单价体比例较高。这表明需要对 TA-1 中染色体数目为40条的单株进行进一步的选育以提高其细胞学的稳定性，选出优良缺体系。表1种质系的来源、主要特点及其PMC MI染色体构型

种质系名称系谱主要特点染色体数目

（条）观察植株数

（株）观察细胞数

（个）单价体数目二价体数目TA-1（SDAU18/烟农15）F9矮杆401401.619.2429380.820.6TA-2（SDAU18/烟农15）F6抗白粉病4210640.220.9411161.020.0TA-3（SDAU18/烟15）BC1F8大穗42980021.0411521.020.0TA-4（SDAU18/烟农15）BC1F8大穗4210670.420.8411601.020.0

TA-2的主要特点是高抗白粉病，染色体数目的波动范围为41～42条（图1-E、F、G、H），在所鉴定的11个单株中，10个单株的染色体数目为42条，染色体数目为41条的单株仅有1个（图1-E、F）。染色体数目为42条的植株中，多数PMC MI中含有21个二价体，且在PMC AI同源染色体能均衡分离（图1-G、H），表明TA-2在细胞学上已基本趋于稳定。

TA-3和TA-4是从（SDAU18/烟农15）BC1F8中筛选出的2个穗型不同的大穗型材料。在所鉴定的植株中，除少数植株的染色体数目为41条外（图1-K），多数单株的染色体数目为42条（图1-L、N、P），染色体构型较为简单且基本稳定。

2.2种质系的主要农艺性状

以双亲SDAU18及烟农15为对照，对TA-1、TA-2、TA-3 以及TA-4等4个种质系的株高、穗长、结实率以及对白粉病的抗性进行了鉴定，结果列于表2。

由表2可以看出，TA-1株高较矮，穗长较小（图1-A），结实率偏低，但小穗数很多。TA-2的株高和穗长均较大（图1-D），结实率虽然略低于普通小麦，但却远高于另一亲本SDAU18。白粉病接种鉴定的结果表明，TA-2对E09和E15小种分别表现免疫和高抗，对E20表现高感。其亲本SDAU18对3个小种均具有良好抗性，另一个亲本烟农15对3个小种均表现为高度敏感。TA-3和TA-4虽然穗子较大（图1-I、J、M、O），但结实率低于普通小麦烟农15，需进一步自交、选育，以提高其育性。

3讨论与结论

3.1TA-1、TA-2、TA-3和TA-4的利用价值

矮秆和抗病是决定小麦稳产的2个重要因素，第一次“世界绿色革命”的成功主要归功于小麦及水稻矮秆基因的有效挖掘与利用，育成并推广了一大批矮秆与半矮秆小麦和水稻新品种，为世界粮食生产作出了重大贡献[16]。目前已发现的矮秆基因已至少有25个[17]，但均不是来自于偏凸山羊草或柱穗山羊草；至今已鉴定的白粉病基因至少有62个，然而这些已鉴定的白粉病抗性基因既不是来自偏凸山羊草也不是来自柱穗山羊草[18-24]，因此TA-2中可能含有新的矮秆基因以及新的白粉病抗性基因。小麦的产量构成要素由3个部分组成：单位面积穗数、穗粒数和千粒重。TA-3和TA-4不仅穗大而且粒多，利用其与分蘖成穗率及粒重高的品种（系）杂交，有望选育出产量更高的品种或资源，因此，TA-1、TA-2、TA-3和TA-4在小麦遗传改良中可能具有重要利用价值。

3.2TA-1、TA-2、TA-3和TA-4的遗传稳定性

虽然这4个种质系在形态上基本稳定，但在细胞学上还不够稳定。由表1可以看出，TA-1的染色体数目为40条和42条，其PMC MI中还具有一定频率的单价体。染色体数目为40条的单株，其多数PMC AI的染色体表现均衡分离，因此，通过不断自交， 不仅可以从TA-1中选出染色体为42条

表2TA-1、TA-2、TA-3、TA-4及其亲本的农艺性状

种质系名称调查数

（株）株高

（cm）穗长

（cm）结实率

（%）白粉病抗性E09E15E20TA-11837.57.843.2———TA-218113.111.180.8免疫高抗高感TA-31592.312.052.5高感高感中感TA-41385.514.860.2高感高感中抗SDAU181694.013.755.4免疫高抗免疫烟农151575.28.590.5高感高感高感注：“—”代表未调查。

的种质系，同时还可以从中选出染色体数目为40条的稳定缺体。TA-2的染色体数目为41～42条，对其PMC MI以及PMC AI的染色体构型的统计分析结果表明，在染色体数目为41条的植株中，绝大多数PMC MI的染色体构型为2n=1I+20II，且在PMC AI中均含有1个落后染色体；而在染色体数目为42条的植株中，绝大多数PMC MI的染色体构型为2n=21II，且PMC AI中多数含有2个落后染色体，因此，染色体数目为42条的TA-2可能是含有1对外缘染色体的代换系。在TA-3和TA-4中只有少数植株的染色体数目为41条，多数植株的染色体数目为42条，且在2n=42的植株的PMC MI中，绝大多数含有21个二价体。 总之，在上述4个种质系中，TA-1的稳定性稍差，须进一步自交选育方能选出稳定的种质系；TA-2、TA-3和TA-4在细胞学上已趋于稳定。

3.3TA-2白粉病抗性基因来源

TA-2是烟农15与偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18的杂种后代，烟农15对3个白粉病小种E09、E15及E20均表现高感，而SDAU18对这3个小种具有良好抗性，因此，推测TA-2的抗性来自SDAU18，即来自偏凸山羊草和（或）柱穗山羊草。另外，由表2不难看出，TA-2对E09和E15表现出了良好抗性，而对E20却表现高感，这表明SDAU18中可能含有2个或2个以上白粉病抗性基因。

参考文献：

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