四川稻茬小麦减肥减药绿色高产栽培技术

吴晓丽，李朝苏，魏会廷，刘 淼，李 明，汤永禄

(1.四川省农业科学院作物研究所，四川 成都 610061；2.四川省农业科学院植物保护研究所，四川 成都 610066)

1 背景意义

1.1 技术方案的背景意义

中国用9%的耕地养活了约占世界22%的人口，但也为此付出了沉重的环境代价——每年所用化肥、农药数量分别占世界31%和42%，氮素利用率仅为25%，显著低于世界平均水平(42%)和北美水平(65%)，造成土体酸化、水土富营养化等一系列环境问题。四川同其他许多地区一样，小麦生产普遍存在盲目施肥、过度用药、过量用种等影响资源利用效率和生产效益的技术问题。因此，必须按照“一控两减三基本”“乡村振兴”等战略部署，切实转变农业生产方式，持续提高产量的同时，着力提升资源利用效率、生产效益和农产品质量。

1.2 拟解决的主要问题

以绿色发展为理念，充分利用育种、栽培、农机、植保等先进技术成果，制订适宜区域生产实际、具有引领性的小麦肥药减施增效技术方案，全面指导小麦生产，促进实质性减肥减药、节能降耗和增产增效。核心技术内涵包括灌溉0～1次、施用纯氮9～10kg/667m2、拌种+一喷多防、秸秆全量还田、免耕、全程机械化；绿色目标包括产量500kg/667m2以上；氮肥、农药、种子减量15%；生产效率、纯收益提升20%；容重770g/L以上，不完善粒低于2%。

1.3 技术方案的应用效果

连续多年多地示范实践表明，该技术方案能使小麦作业效率提高50%、增产10%～15%，节能30%、节药15%、节肥15%，纯收益提高30%以上，秸秆得到有效利用，“节水、节肥、节药、节种、节能”效果显著，深受种粮大户(合作社、家庭农场)欢迎。

2 减肥减药的科学基础

2.1 丰产稳产的遗传基础

品种产量潜力越高则满足目标产量需要投入的资源可以适当减少；品种的抗病能力越强则用药量可减少；品种抗逆境能力越强则稳产性和品质越有保障。

从近几年四川审定品种的表现(表1)来看，6个环境的平均产量达到523.5kg/667m2，4个正常水分环境平均值达到580.7kg/667m2；2018年广汉无肥平均产量342.6kg/667m2；连续淋雨3d，田间平均籽粒发芽率22.6%，但品种之间差异巨大，特别幸运的是综合产量排在前4位的品种，其籽粒发芽率都比较低，仅2.0%～7.2%。此外，2017年抽穗扬花阶段遭遇持续低温阴雨，不同品种对低温的敏感性存在显著差别，成熟期基部第1、第2小花不实数目为1.0～13.8个/穗，川麦104、绵麦1419等品种耐性较强。从丰产性、稳定性、抗逆性诸方面综合衡量，川麦104、绵麦367、蜀麦969等品种的比较优势突出。

2.2 氮肥减施的土壤基础

从四川稻茬麦田的基础地力来看，具备减肥基础。多数年份无肥空白产量达到330～400kg/667m2，按目标产量500kg/667m2计算，再投入纯氮5～8kg即可(表2)。从江油、广汉、新都等小麦主产县抽查100余份稻茬麦田土壤样本，有机质含量多在30～50g/kg范围。

表1 不同品种的产量潜力及抗逆性表现(施氮10kg/667m2；产量kg/667m2)

注：*为于小麦三叶期开始持续淹水4周处理；2018年四川广汉市连山镇锦花1社试验田；持续淋雨3d后，测试穗发芽(籽粒)百分率；2017年抽穗扬花阶段遭遇持续低温，成熟后调查结实小穗基部第1、第2小花结实情况。

表2 各年施氮量对小麦产量的影响

为了从全年角度分析氮素平衡与高效利用状况，连续2年设置全年氮素用量及分配模式试验，结果同样表明(表3)，在稻茬小麦主产区土壤基础肥力比较高的情况下，施纯氮9kg/667m2即可实现500～600kg/667m2产量目标；周年而言，施18～21kg/667m2纯氮，以12(稻)+9(麦)或9(稻)+9(麦)模式利于高产和资源高效。

2.3 农药减施的技术基础

连续多年控制性试验表明，以抗性品种为基础，优化病虫害防控技术模式，能在确保产量的同时，有效减少农药投入量，助力绿色发展。

四川越来越多的新品种能兼抗条锈、白粉病，但也还有相当多的品种仅具中抗条锈病的能力，尤其尚无抗虫品种出现。因此，抗性不同的品种其减药的潜力是不同的。表4显示，无论兼抗品种(川麦104)还是中抗条锈病品种(内麦836)，不施农药都将显著减产，当然后者减产更多；将喷药次数从传统的6次减为3次，兼抗品种能保持不减产或小幅减产，但中抗条锈病品种则减产2.5%～10.3%。拌种措施对兼抗品种具有良好的控制病虫效果。显然，在选用兼抗品种和药剂拌种基础上，存在较大的减药空间，中后期防治2次即能确保产量。

2.4 节本高效的播种技术基础

从品种潜力和肥力基础看，四川稻茬小麦不难实现500kg/667m2的目标产量。但是，耕作播种质量普遍较差，已成为影响产量的第一大因素。针对稻茬麦田土壤黏重、播种时含水量过高、秸秆还田量过大的核心问题，通过机具设计创新和农艺优化创新，集成了“稻茬小麦灭茬免耕带旋播种技术”，一举解决了稻茬小麦“播不下、出不齐、长不好”的老大难。多年控制性试验和生产实践显示，该项技术具有以下优势。

表3 周年施氮量及分配模式对水稻小麦产量的影响(2016～2017，四川广汉)

表4 喷药频次对不同抗病性品种产量的影响

2.4.1 “播得下” 能在前茬秸秆量很大(600～800kg/667m2)甚至分布不均、土壤质量含水量很高(38%～45%)的复杂环境下实现高质量播种，不必等到墒情适宜时再行耕整而错过最佳播种期。

2.4.2 “出得齐” 播种深度适宜，萌发出苗过程中保持较高土壤含水量，出苗快；同时，因盖种好、露籽断垄少，出苗均匀而充足(图1)。

2.4.3 “长得好” 由于水分、深度等环境因子适宜，小麦分蘖多，尤其低位分蘖多，利于成穗，最高苗和成穗数比“深旋机播”分别提高20%、10%以上；分蘖期0～40cm土壤耕层根系长度、根表面积分别提高23.1%、17.8%；分蘖期、拔节期的群体干重分别提高25.1%和13.4%，开端优势明显(图2)。

图1 2种播种方式播种质量比较(2017、2018年均值)

2.4.4 “能增产” 通过增加分蘖尤其是低位分蘖数量，进而显著增加穗数，实现增产。控制性试验“免耕带旋”比“深旋机播”增产10%～15%；大面积生产上则能增产15%～20%，个别农户甚至高达30%以上。

2.4.5 “能增效” 免耕带旋播种减少了耕作次数，节约劳动成本、种子成本和燃油成本，加之增产带来的增效，一般纯收益能提升30%左右(表5)。

2.4.6 “可持续” 要提高氮素利用效率，减轻环境风险，就必须降低深层土壤硝态氮含量。实施免耕和秸秆覆盖，能明显减少耕层硝态氮含量(图3)。

表5不同播种方式成本效益比较(2017、2018年控制性试验均值)

生产环节 科目深旋机播免耕带旋Difference%播种耗时h/hm213.026.56-49.6耗油L/hm29.754.25-56.4成本元/hm2386.2190.5-50.7全程产量kg/hm287909779+11.3纯收益元//hm2772710197+32.0

注：人工200元/d；柴油6.23元/L；小麦2.30元/kg；麦季土地租金400元/667m2。

图2 不同播种方式对分蘖和群体质量的影响(2017、2018年均值)

图3 不同播种方式主要生育期土壤硝态氮含量比较

3 技术操作要点

3.1 搞好前作秸秆处理

前作水稻于灌浆后期及时排水晾田，降低收稻期间土壤湿度，减少大型机械对田面的碾压、破坏，并采取高留茬(30～50cm)收获水稻。

3.2 品种布局和种子处理

选择抗病、抗逆(渍害、倒春寒、烂场雨)品种，并开展以预防锈病、地下害虫和蚜虫为核心的拌种工作。

3.3 适时机械化播种

稻茬小麦于播种前3～5d用1JH-150型灭茬机对稻茬进行灭茬作业，粉碎后的秸秆要求细碎(长度<5cm)、分布均匀。于10月底至11月5日前后播种。选用免耕带旋播种机(如ZF2BM-6、ZF2BM-10或ZF2BM-12型)播种，一次性完成播种、施肥、盖种等工序，基本苗15～18万株/667m2。

3.4 减量高效施肥

全生育期施纯氮9～11kg/667m2，磷肥(P2O5)、钾肥(K2O)各5kg，其中氮肥60%作底肥、40%作拔节追肥，底肥选择N20P10K10配方复合肥随播种一次性完成。

3.5 强化中期综合管理

稻茬小麦于拔节初期按计划追施拔节肥，根据冬季降水和土壤墒情决定是否灌拔节水，喷施生长延缓剂，控制株高，提升群体质量。

3.6 实施简化病虫防控技术

在选择抗病品种和药剂拌种基础上，减量高效施药。于齐穗至初花期，将杀虫剂、杀菌剂和磷酸二氢钾混合喷施，即“一喷多防”。花前或灌浆阶段视实际情况增加1次蚜虫防治。

3.7 适时机械化收获

联合收割机收获，麦秸全量粉碎还田，或先行捡拾打捆，再行旋田，为下茬整地插秧创造良好条件。

3.8 及时晾晒烘干

下场原粮若不能立即入库，视水分含量高低灵活选择脱水干燥方式。水分15%～20%范围，采取“地笼式”简易干燥设施，结合自然晾晒即能完成干燥处理；若水分超过20%，或天气持续阴雨，需要“塔式”烘干设施进行干燥处理。

4 技术适宜区域及注意事项

4.1 技术适宜区域

本技术方案适用于四川及西南冬麦区的稻茬麦田。

4.2 注意事项

(1)小麦播前田面平整、土壤墒情适宜。

(2)秸秆粉碎机选择恰当，或注意更换刀片，确保秸秆细碎(长度≤5cm)，分布均匀。

(3)播种机必须是带旋设计，而非全层旋耕设计类型。