山东省小麦生产效益低的成因及其技术对策

李玉伦+吴建军+王法宏

摘要：通过对山东省小麦主产区小麦生产全过程的调查分析发现，超量播种（播种量过大）、过量施肥（氮素化肥施用量偏多）、过于频繁的机械作业和过度浇水是造成小麦生产成本增加、比较效益不高的主要原因。推广普及以精量半精量播种、科学合理肥水管理和少免耕栽培为核心的轻、简化小麦生产技术可显著提高小麦生产比较效益。

关键词：小麦；生产效益；技术对策；山东

中图分类号：S512.1+1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）09-0131-04

2014年全国农村经济工作会议明确提出，未来我国的粮食发展战略是保障以小麦、玉米、水稻为主的谷物安全，进口依存度不超过5%；绝对保障以小麦、水稻为主的口粮安全，国内产能保证率达到100%。习近平总书记也在不同场合多次强调，中国人的饭碗不仅要端在中国人自己的手里，而且饭碗里要盛中国自己产的粮食。可以预见，为了国家的长治久安和繁荣富强，政府将不断加大和完善对粮食、特别是口粮（小麦、水稻）生产的政策扶持力度，充分调动粮农的生产积极性，确保国家粮食安全。

为了保障种粮农民的权益，国家已连续多年提高小麦和稻谷的收购价格，混合麦的收购价格从2006年的1.38元/kg提高到2014年的2.36元/kg，提高了71%；不仅如此，以针对小麦生产为主的粮食生产综合补贴、农机补贴、良种补贴等政策性补贴的力度也不断加大。但农民仍然认为小麦生产的比较效益低，种植积极性不高，部分农户甚至改小麦玉米一年两熟为一年一熟（弃种小麦，只种一季玉米）；我国小麦面积已由20世纪的3 066.7×104 hm2逐渐减少到现在的2 266.7×104 hm2，而玉米面积则由同期的不足2 000.0×104 hm2增加到现在的3 333.3×104 hm2就是明证，玉米已经从20世纪继水稻、小麦后的第三大粮食作物上升为第一大粮食作物（播种面积最大，总产量最高）。造成这一现象的主要原因除了我国农民土地经营规模小、经营分散、难以形成规模效益外，农民的科学种田意识淡薄，不合理的生产技术导致生产成本居高不下也是小麦生产比较效益不高的重要原因。

1小麦生产效益低的主要技术原因

通过对山东省小麦生产全过程的分析发现，播种量偏高、氮素化肥施用过多、过度浇水以及机械作业过于频繁是导致小麦生产成本过高、生产比较效益低的主要原因。

1.1播种量偏高

众所周知，小麦是分蘖成穗的作物，有极强的群体自动调节能力。适期播种的小麦有秋季和来年春季两次分蘖高峰。适期早播情况下，秋季分蘖多，春季分蘖少；适期晚播情况下则秋季分蘖少，春季分蘖多；基本苗少则单株分蘖多，基本苗多则单株分蘖少。研究发现，决定单位面积穗数的主要因素是土壤质量（包括土壤质地、土层厚度及土壤肥力水平等因素）；当单位面积穗数相当的情况下，基本苗越少，越利于培育壮苗，群体质量越高，单株成穗越多，小麦的抗病和抗倒伏能力越强，单位面积产量越高；反之，基本苗越多，越不利于培育壮苗，群体质量降低，单株成穗越少，小麦的抗病和抗倒伏能力越差，单位面积产量反而降低。鲁西南、鲁西北及鲁中地区的多数农户“有钱买种，无钱买苗”的陈旧观念相当普遍，每公顷播种量达225～300 kg非常普遍，多的甚至达到450 kg/hm2，比精播半精播多出225 kg/hm2左右；不仅大幅度增加了小麦生产成本（小麦良种市场价5.0元/kg左右），而且由于基本苗过多，小麦群体内通风透光不良，田间湿度过高，容易导致小麦纹枯病、白粉病等常见病害的偏重发生和生育后期的倒伏，降低小麦籽粒产量和品质。

1.2过度施肥（氮肥）现象较为普遍

我国的粮食生产过度依赖氮肥的现象十分普遍。据联合国粮农组织2004年统计，我国的耕地面积占全球耕地面积的10%左右，而氮肥的消费量却占全球氮肥消费量的27%；到2009年我国氮肥（纯氮）使用量达到3 690多万吨，占世界消费量的35%以上，生产这些氮肥需消耗1亿多吨标准煤。目前，我国有200个县的氮肥（纯氮）施用量达到522 kg/hm2，折合尿素1 134.8 kg/hm2；按2002年用肥和种植面积计，我国单位面积平均施氮肥量为美国的2.88倍，巴西的5.79倍，澳大利亚的8.85倍。

随着氮肥的超量使用，一方面氮（N）偏生产力（每千克纯氮生产的粮食产量）在快速下降，20世纪60年代我国刚刚开始使用氮肥时氮（N）偏生产力为151，10年后（70年代）下降到46，20年后（80年代）下降到18，到2005年持续下降到9，氮肥报酬递减现象十分明显，不仅如此，氮肥的超量使用还会加重小麦纹枯病、白粉病、根腐病、全蚀病、赤霉病等病害，降低小麦茎秆的机械强度，从而加重小麦倒伏减产；另一方面，随着氮肥的过量施用，氮素在麦田土壤中的积累量由20世纪80年代初的40～80 kg/hm2快速增加到90年代的80～170 kg/hm2，2000年前后攀升到200 kg/hm2左右。氮素在土壤中极易流动，据奥地利建筑供水专家调查，随着农业灌溉和降水，氮素在砂壤土可以渗漏到20～23 m深的土层，在壤土可以渗漏到14～16 m深的土层，在粘土也能渗漏到4～6 m深的土层；而小麦虽为深根作物，但黄淮海麦区最多可以扎到2.5 m深的土层。可见，氮肥的超量使用不仅增加了生产成本，而且还会造成严重的农业面源污染。

1.3浇水过于频繁

小麦是需水较多的大田作物，但浇水过多同样会造成减产。山东省引黄灌区一次灌水用量较大，农民的经验是：多数年份浇2水的小麦单产高于浇3水的；2013年5月份因降水过多（降水量比常年偏多82%），在保水保肥能力较强的粘壤土上，小麦产量浇1水的最高，浇2水的次之，浇3水的最低。之所以出现上述“反常”现象是因为土壤肥力是影响小麦产量高低的最主要因素，而土壤肥力因素包括“水、肥、气、热”4个方面，其中，水、气2个因素不仅相互矛盾，而且还对其它2个因素（肥和热）有调节作用。通常情况下，水多则气少，气少则导致根系无氧呼吸影响根系活力，根系活力差则影响地上部的生长发育，进而影响产量。据研究，小麦的根系生长在抽穗期达到高峰，此后开始衰亡，故生育后期“养根、护叶、保粒重”是小麦高产的关键。正常情况下，土壤水气协调则根系衰亡慢，小麦籽粒饱满产量高；土壤水多气少则根系衰亡快，籽粒秕瘦产量低；所以，小麦生育后期浇水要特别慎重。粘壤土高产田抽穗后浇水极易造成小麦早衰而大幅度减产，类似实例生产上屡见不鲜。endprint

1.4机械作业过于频繁

“小麦七分种，三分管”，打好播种基础，提高播种质量对小麦丰产非常重要。为实现这一目标，传统小麦种植一般采用深耕-旋耕-耙压-播种-播后镇压5道机械作业程序。上述机械作业程序虽然保证了小麦播种质量，但副作用也不少。首先，频繁的机械作业不仅破坏土壤结构，增加土壤水蚀和风蚀，而且破坏土壤动物和土壤微生物的生存环境，不利于土壤肥力的持续提高；其次，机械作业过于频繁显著增加生产成本。所以，无论从经济还是生态角度，机械作业过于频繁都是不可取的。

2提高小麦生产比较效益的技术对策

2.1推广普及小麦精播半精播技术

推广普及小麦精播半精播技术，适当降低播种量，不仅有利于改善田间通风透光条件，降低田间湿度，提高小麦的抗病和抗倒伏能力，而且有利于减少无效分蘖，提高分蘖成穗率和水肥利用效率，从而建立高产低耗的群体结构。据调查，山东省小麦单产较高的龙口市、莱州市、兖州区、桓台县、岱岳区、诸城市等均为小麦精播半精播技术推广普及程度较高的县（区）。自20世纪90年代以来，小麦高产攻关和高产创建超过10 500 kg/hm2的地块（分别为龙口、莱州、桓台、昌乐、岱岳、兖州、滕州、新泰、曹县、高密、诸城、平度等地），其基本苗多为195万/hm2左右（播种量97.5 kg/hm2），其中，创造我国冬小麦高产纪录（11 848.5 kg/hm2）的地块（滕州市级索镇）基本苗仅为180万/hm2。从当前的小麦生产实际出发，在保证小麦播种质量的前提下，适期播种（胶东地区：10月1日～10日，鲁中和鲁北地区：10月3日～12日，鲁南和鲁西南地区：10月5日～15日）条件下，小麦适宜播种量为90～120 kg/hm2。播量过大易造成冬前旺长，从而加重病害和后期倒伏。

2.2科学合理施肥

山东省的小麦单产为6 000 kg/hm2左右，按产100 kg籽粒需要3 kg纯氮计算，麦田单位面积施氮量应为180 kg/hm2，折合尿素390 kg/hm2即可；即使单产9 000 kg/hm2的水浇地，单位面积施氮量达到225 kg/hm2，折合尿素489 kg/hm2即可。小麦为越年生作物，当年的秋末播种，来年夏初成熟，经历秋、冬、春、夏4个季节，全生育时期长达250天。其中，自播种到返青约150天，占全生育时期的60%，但小麦生长量小，吸收的肥料不足全生育期吸肥量的20%；返青后，随着气温的升高，小麦的生长量迅速增加，至成熟虽只有不足100天，仅占全生育时期的40%，但吸肥量却占全生育时期吸肥量的80%以上。为了保证小麦全生育时期养分的均衡供应，须根据小麦的需肥规律，在施用基肥的基础上春季需肥高峰期进行追肥。为此，建议大面积生产上施375 kg/hm2磷酸二铵（或三元复合肥450～525 kg）作基肥的基础上，春季追施尿素300 kg/hm2左右较为科学，而现实生产中，70%以上的种植户施肥量是上述推荐施肥量的2倍左右。可见，小麦生产中通过科学施肥降低生产成本的潜力还是很大的。

2.3合理浇水

“树老根先死，麦老根先衰，根深则叶茂，本固则枝荣”。对小麦根系的系统研究证明，单位土体的根系活力决定了单位面积的小麦产量，而气象条件和土壤质量决定了单位土体的根系活力。小麦播种出苗后，根系活力随小麦的生长发育不断增强，抽穗期达到一生的高峰，此后根系开始衰亡。而抽穗后才是形成产量的关键时期，故根系的衰老和小麦产量的形成是同步进行的。抽穗后根系衰老慢则千粒重高，衰老快则千粒重低；而小麦生育后期根系衰老的快慢与土壤的通气状况有密切关系，通气状况好，根系的呼吸代谢正常则衰老慢，通气状况差，根系进行无氧呼吸则衰老快。所以，为了保证生育后期麦田土壤良好的通气条件以延缓根系衰老，小麦生育后期，尤其是籽粒灌浆期一般不宜浇水。正常年份足墒播种条件下，小麦浇越冬水、起身拔节水和孕穗挑旗水足以。

2.4推广轻简化耕作技术

目前，粮食生产中节本增效保护性耕作技术的核心是秸秆还田和免耕播种。与传统耕作相比，该技术的主要优点是节水、省肥、保护土壤、有利于农田生态系统的生物多样性和农业生产的可持续发展。这一技术在美国、加拿大、巴西、乌拉圭、阿根廷、新西兰和澳大利亚等国家已经大面积应用。山东省农业科学院作物研究所和山东省农业机械技术推广站合作，根据保护性耕作的原理研制成功了“小麦两深一浅简化栽培技术”（深松打破犁底层促进根系生长，分层深施肥提高肥料利用率，圆盘开沟器适当浅播），并研制出了集苗带旋耕、振动深松、分层深施肥、播种及播后镇压等复式作业于一体的配套播种机，实现了农机与农艺的配套。该技术集苗带旋耕为小麦创造良好种床、振动深松打破犁底层促进小麦根系下扎建立强大根群、分层深施肥（17～20 cm和12～15 cm）提高养分利用率、圆盘开沟器双行播种保证播深深浅一致、播后镇压确保小麦苗全苗齐苗匀苗壮等复式作业一次完成，不仅大幅度降低播种环节的机械作业成本，而且可避免对土壤结构的破坏，实现了节水、省肥、保护土壤、节本增效的目标。与传统耕作相比，该技术节本增效2 250元/hm2以上，深受种粮大户的欢迎，截至到2013年秋种已在郓城、嘉祥、鄄城、兖州、章丘、平度等县（市）示范推广20×104 hm2以上。山东东明麦丰小麦种植业合作社2013年秋种引进1台播种机播种26.7 hm2，2014年计划引进20台播种机播种866.7 hm2。

影响小麦等大田作物产量的最重要因素是气象条件（光、温、水等），其次是土壤质量，良种良法配套是排在第3位的措施。在目前人类还不能人为控制气象条件的情况下，培肥地力成为提高作物产量的最重要的技术措施。近年来对小麦高产创建田的跟踪调查发现，土壤有机质含量与小麦产量密切相关，土壤有机质含量为1%左右，小麦单产7 500 kg/hm2左右；土壤有机质含量1.2%左右，小麦单产9 000 kg/hm2左右；当麦田土壤有机质含量提高到1.5%以上时，小麦单产可以达到10 500 kg/hm2以上。当前提高土壤有机质含量的主要措施是秸秆还田。从营养和能量的角度考虑，4 kg秸秆相当于1 kg粮食，作物秸秆是宝贵的农业资源。据调查，黄淮海地区，小麦玉米秸秆还田，每年可增加土壤有机质含量0.03%左右，连续的秸秆还田可以持续提高土壤肥力，从而提高土壤产出能力。国际玉米小麦改良中心自1990年以来的长期定位试验充分证明，作物秸秆还田地块产量持续提高，而秸秆焚烧地块则产量快速下降。随着国家对种粮农民财政补贴资金的不断增加和粮食价格的不断提高，只要农民掌握了科学种田知识，粮食生产节本增效的空间还是很大的，粮食集约化、规模化生产的效益还是有保障的。endprint