北京杂交小麦节水栽培关键技术
2020-12-16任立平叶志杰高新欢董艳华陈兆波张胜全
任立平,王 拯,叶志杰,高新欢,董艳华,陈兆波,张胜全
(1.北京杂交小麦工程技术研究中心,北京 100097; 2.中种杂交小麦种业(北京)有限公司,北京 100097)
小麦是我国北方最主要的粮食作物之一。近年来,由于季节性干旱频发,我国小麦生产受到严重影响。小麦杂种优势利用是大幅度提高小麦综合生产能力的重要途径。逆境环境下小麦杂交种往往表现出较强的抗逆优势和丰产稳产优势[1,2],应对干旱等极端气候的能力好于普通小麦,在旱地、盐碱地等中低产区种植增产增效潜力巨大[3]。
京津冀区域严重缺水,小麦是该区域主要粮食作物,应对限水灌溉形势,提高水分利用效率、实现节水高产统一是目前京津冀小麦生产亟需解决的突发问题。现行小麦生产中,“高投入、高产出”仍占据主导,水分管理仍多以满足小麦各生育时期生理需水为基础,灌水量大(大于250 mm),灌水次数多(多数2~3次),水分利用效率偏低(1.1~1.2 kg/m3)。通过小麦杂种优势利用提高水分利用效率,进而实现节水高产统一是京津冀节水农业发展的可行途径。初步研究证实,杂交小麦在水分高效利用方面具有明显优势,在我国水资源形势严峻的北方麦区节水增产效果显著[1],春季不灌溉条件下,杂交小麦可较普通小麦增产15%~30%,水分利用效率达到1.5 kg/m3以上,稳产性、丰产性优于普通小麦。本文以我国特有的北京二系法杂交小麦为例对杂交小麦适宜的节水栽培关键技术进行了探讨,以期对杂交小麦推广应用提供指导。
1 杂交小麦节水特性
前期研究和实践证实,杂交小麦在干旱胁迫下表现出突出的节水抗旱优势,水分利用效率更高。北京市农林科学院利用二系法杂交小麦应用技术创制出京麦21号、京麦8号、京麦6号等一批节水型杂交小麦品种。其中,京麦8号于2014年通过北京市审定,在北京市种子站组织的节水组生产试验中比对照平均增产16.7%,最高增产29.4%;京麦21号,2017年通过山西省审定,为我国第1个适宜黄淮主产麦区并通过审定的节水型杂交小麦品种,参加山西省南部中熟冬麦区旱地组试验,生产试验平均产量333.0 kg/667 m2,比对照品种增产11.9%。
研究表明,杂交小麦呈现出高分蘖力、高成穗率的生产特性[4,5],限量灌溉、适当控制播种密度、适时晚播可以获得适宜的高产群体,并可显著提高杂交小麦分蘖成穗比率,优化群体结构,提高群体质量[6]。与普通小麦相比较,节水条件下杂交小麦在群体库容建成方面表现出突出的杂种优势[2];花前物质积累再转运对杂交小麦产量贡献明显;降密精播、适时晚播是适宜杂交小麦高产栽培的关键技术[6,7]。杂交小麦在水分高效利用方面具有突出的优势,自身调控能力较强,胁迫耐受性较好,应对胁迫响应积极,资源利用效率较高,种植杂交小麦可较普通小麦减少灌水50~100 m3/667 m2,节约灌水30%~50%。基于前期的研究认识,在杂交小麦高分蘖力、高成穗率特性基础上,通过“控播量、限播期、减水量”实现“塑群体、扩库容、提效率”,进而可以实现节水高产目标的统一[2,3]。
2 杂交小麦节水栽培关键技术
以“七分种,三分管”轻简化生产为指导,突出发挥杂交小麦分蘖力强、适应性广、抗旱性好的优势,主要应用控密精播、适时晚播、限氮基施、减量灌溉、春灌一水等关键技术,及种子包衣、精细整地、足墒播种、播后镇压等配套技术,灌水总量控制在120 m3/667 m2以内,立足强化播种质量、打好种植基础实现节水高产。
杂交小麦节水栽培关键技术要点如下。
2.1 精选地块,确保质量
建议种植田土壤质量应达到如下要求:耕层有机质含量≥1.0%,全氮≥0.1%,水解氮≥100 mg/kg,速效磷≥30 mg/kg,速效钾≥100 mg/kg,速效硫≥20 mg/kg。
实施玉米秸秆还田,还田率100%,以培肥土壤,提高地力,增加有机质含量;播种前建议重施有机肥。
2.2 精选良种,做好发芽
根据气候、地力、肥水等条件,选用节水增产潜力大的杂交小麦品种京麦21号、京麦8号、京麦6号等,品种特性:穗容量大、穗粒数多、灌浆快;单株生产力高、株型较紧凑;叶片后期持绿性较好,早熟、落黄好。
在播种前7~10 d需对种子进行筛选、晾晒,保证种子良好的纯度、净度、饱满率和发芽率。播种之前建议对种子进行发芽测试,准确了解品种发芽势和发芽率,并参照依据播种时期推荐的种植密度计算播种量。
2.3 造好底墒,保证全苗
为保证一播全苗,提倡播种前对于底墒不足的要浇足底墒水,用以满足小麦生长对水分的要求,2 m3土体内的土壤含水量达到田间持水量的80%~90%为灌足底墒标准,切忌抢墒播种。灌水推荐采取喷灌方式,喷灌时间根据不同土壤质地而定,喷灌一般4~6 h。推荐底墒水灌水量不多于40 m3/667 m2。
2.4 精细整地,施足底肥
为实现精播匀播,需确保整地质量。非秸秆还田地块以旋耕2遍为宜,深度达到15 cm以上,保证土地平整,无坷垃,土壤上松下实。秸秆还田地块,要求秸秆必须彻底粉碎,增施底氮肥,深耕整地,若进行旋耕其深度必须达到15 cm以上,同时增加旋耕次数。旋耕后需进行耙压,达到地块平整、上虚下实、无坷垃的标准。有条件的地方建议每2~3年深耕深翻1次,以破除犁底层,加深耕层。
整地前应施足底肥。推荐施纯氮10~15 kg/667 m2,五氧化二磷9 kg/667 m2以上,氧化钾5 kg/667 m2以上,有机无机配合施用。施用方法,有机肥、氮肥、磷肥、钾肥全部一次性底施。底施优质粗肥1~2 m3或商品生物有机肥1 500 kg/667 m2,化肥配比为20~30 kg/667 m2二铵+10~15 kg/667 m2尿素+10 kg/667 m2硫酸钾或小麦专用复合肥50 kg/667 m2左右。对于免耕播种地块,建议采用免耕播种机,底肥随播种同时施入。
2.5 防治病虫,药剂拌种
为了防治地下害虫和小麦主要病害,播种前要进行药剂拌种或种子包衣,杜绝白籽下地。
推荐处理方法:用3%敌萎丹悬浮种衣剂按种子量的0.4%+2.5%适乐时悬浮种衣剂按种子量的0.2%拌种,预防根腐病、全蚀病、纹枯病等病害[8]。预防地下害虫用40%甲基异柳磷按种子量的0.2%拌种或用3%甲基异柳磷颗粒剂3 kg/667 m2兑土于耕翻前撒施。
2.6 适时晚播,合理稀播植
适宜播种温度为日平均气温17 ℃左右。
适宜播期:以北部冬麦区为例,适宜播期为10月5—10日,最好不晚于10月15日。10月10日之前播种,基本苗(15~20)×104/667 m2;10月10日至10月15日播种,基本苗(18~22)×104/667 m2;10月15—20日播种,基本苗(20~25)×104/667 m2。条播,行距15~18 cm,播种深度3~5 cm,深浅一致,播种均匀。
播后镇压:播种后必须镇压,促使种子与土壤结合紧密,防止种子架空和土壤漏风跑墒,促进苗齐苗壮。镇压应因地制宜,视墒择时,适度镇压。播后镇压作为提高播种质量的重要措施必须落实到位,力争实现播种镇压全覆盖。
2.7 播后补水,确保全苗
对于抢墒播种地块,如出现小麦播种后土壤墒情较差,不能保证小麦出全苗的情况,要及时喷灌补水,保证一次出全苗。补水一般喷灌3~4 h。
小麦出苗后,及时进行间苗、疏苗、剔除疙瘩苗;对缺苗断垄的地方,进行补种,确保全苗。尤其注意田边地头要种满、种严。
2.8 适时足量浇好越冬水,保证麦苗安全越冬
正常年份杂交小麦出苗后仅需灌2次水,分别为越冬水和拔节水。为培育冬前壮苗,保证安全越冬,小麦出苗后要加强管理。入冬前要及时浇好越冬水,以改善土壤水分条件,平抑地温变化,保暖防冻。北部冬麦区浇灌越冬水适宜时间一般为11月中旬至下旬,即“昼消夜冻”、日平均温度在0~3 ℃时为宜[9]。一般喷灌4~6 h。推荐越冬水灌水量不多于40 m3/667 m2。
2.9 冬季镇压,保墒提温
冬季镇压是保证小麦安全越冬的有效措施。浇过越冬水的麦田冬季应适时安排进行镇压[9]。镇压后可对麦田起到保墒提温作用,可有效防止或减轻因冬前灌水造成的麦田龟裂,显著地减低冬季寒风飕根造成的冻害死苗情况发生。
2.10 控制好春季水肥投入
春季杂交小麦群体以控为主,防止群体过大、株高过高发生倒伏,拔节水可视降雨、苗情、墒情选择在拔节期至孕穗期浇灌,不应过早;拔节水要灌足,灌水量推荐40 m3/667 m2。春季如有条件,可在拔节期随灌水适当追施氮肥5~10 kg/667 m2。
2.11 及早防治病虫害
杂交小麦生育后期注意防治白粉病、蚜虫和吸浆虫,结合病虫害防治可适当进行叶面施肥(氮肥和钾肥),可防止杂交小麦叶片早衰,提高小麦品质。