低山丘陵区旱地有机小麦种植技术

2020-12-17马爱平刘郭仁亢秀丽王裕智崔欢虎张建诚

陕西农业科学 2020年8期

马爱平, 刘郭仁，靖华,亢秀丽,王裕智,崔欢虎,张建诚

(1.山西农业科学院小麦研究所，山西临汾 041000；2.乡宁县万福特有机农业有限公司，山西乡宁 042107)

近年来，随着生活水平的提高，人们对面制食品安全性及品质提出了较高的要求，国家也因此实施了减少化肥、农药用量的绿色行动计划。基于此，广大科技工作者在耕地土壤环境及提升耕地质量、农产品安全等领域开展了较多研究。在耕地土壤环境及提升耕地质量层面研究表明，小麦传统管理高产模式存在硝态氮累积淋移[1]，硝态氮含量随着施氮量的增加而增加，硝态氮向下移动的趋势比较明显[2]；在农产品安全层面研究表明，农药的大量使用导致其通过食物链的富集作用，使农产品中的农药残留超标，严重影响小麦产量与品质，给人类食品安全带来危害[3]。以上研究成果，指明了目前传统小麦生产存在的诸多问题，为减施化肥、农药提供了依据。与此同时，针对减施无机肥料特别是氮素减量可能带来的品质、产量下降等问题也开展了较多研究，在提升小麦品质层面研究表明，可选用氮素偏生产力高的品种[4]，有机与无机配施可改善小麦籽粒品质性状[5]；在提升土壤肥力层面研究表明，选用豆科作物或绿肥轮作, 可补充化肥减施氮素不足和培肥地力[6～7]。在害虫防治层面，研究形成了生态治理[8]和绿色防控技术[9]；在理论研究领域提出了不同区域[10～12]发展有机农业的发展思路。这些研究成果为开展有机小麦种植提供了理论与技术支撑。

该项技术针对传统小麦生产存在的问题，借鉴以上及已有相关研究成果[13～17]，同时结合承担项目在山西省农业科学院小麦研究所试验基地、乡宁县万福特有机农业有限公司有机小麦种植基地(乡宁县双鹤乡红凹村)的部分阶段性成果[18～19]及试验结果，总结集成了“低山丘陵区旱地有机小麦种植技术”，以期为有机小麦种植示范与推广提供技术支撑。

1 低山丘陵区旱地有机小麦种植技术

1.1 产地环境条件检测及种植基地选择

(1)种植基地选择。种植基地应选择远离城区、工矿区、交通主干线、工业污染源、生活垃圾场等，且海拔1 000～1 100 m、年均气温10～10.5℃的低山丘陵区旱地麦田；充分利用低山丘陵区海拔高温度低而形成的蒸发量小(抗旱)、春季生长发育缓慢(规避倒春寒冻害)及病虫害发生概率低等气候资源优势。

(2)产地环境条件检测。对有机小麦种植基地依据GB 3095-2012、GB15618-2018标准分别进行环境空气质量、土壤环境质量农用土壤污染风险管控检测，按照《有机产品第1部分：生产》GB/T19630.1-2011设置缓冲带并严格执行转换期。

1.2 有机小麦种植关键技术

1.2.1 夏闲期绿肥压青、深耕晒垡及农家肥培肥土壤主要有:

(1)绿肥压青培肥土壤。每年选择1/3的麦田实施夏闲期绿肥压青培肥土壤；压青作物可选择大豆或黑豆，麦收后于6月20日前铁茬直播，每667 m2分别播种大豆6 kg、黑豆5.0 kg；在8月中旬选用秸秆粉碎机粉碎，并将秸秆旋耕于土壤腐熟。

(2)夏闲期深耕晒垡。麦收后于6月下旬对未绿肥压青的2/3麦田粉碎秸秆，于7月上旬深耕晒垡，深度不低于25 cm，8月中旬应用旋耕机旋耕除草。

(3)增施农家有机肥培肥土壤。按照NY/T 1868-2010 肥料合理使用准则对所施用农家有机肥料腐熟和无害化处理；8月中旬对已旋耕除草后的麦田运送腐熟达标农家肥，每667 m2施牛粪或羊粪 1.5～2.5 t(干重)。

1.2.2 播前备种、备肥及撒肥主要有:

(1)品种选择及备种。选用优质、高产、抗病虫、抗逆性强的品种运旱115、长6990、京麦6号；将上年收获所留的上述品种精选，选择籽粒饱满的种子，于播种前7～8 d，将种子阳光下晒 2～3 d；不做任何包衣，白籽下种。

(2)生物有机肥料选择。选用通过有机认证、养分含量较高且丸粒化技术水平较高的颗粒状生物有机肥。

(3)抛撒农家有机肥。于9月中旬利用“农家有机肥抛撒装置”将农家有机肥均匀抛撒于麦田。

1.2.3 播种主要有:

(1)播种机选择。选择配置有表土疏松装置的旋耕施肥播种镇压一体机。低山丘陵区小麦播种期一般表墒较大，目前传统的旋耕施肥播种镇压一体机的镇压辊在播种过程中挤压造成表土板结，配置表土疏松装置的作用是破除表土板结，提高出苗率；其施肥装置作用是保证粒状生物有机肥施于小麦行间，提高肥料利用效率。

(2)播种期与播种密度。基于气温升高特别是冬前有效积温增加，播种期宜选择在9月20日至9月25日，较传统播种期推迟5～6 d，通过推迟播种期规避由于冬前旺长造成干旱、冻害等其他次生灾害；播种密度宜控制在每667 m2约11.0～12.5 kg，较传统播种密度每667 m2减少约2.5～4.0 kg，通过控制播种量，确保后期通风透光实现健壮栽培，有效抑制后期各种病害特别是白粉病发生。

(3)生物有机肥料施肥量。粒状生物有机肥料与种籽同期播种，其施肥量每667 m2宜控制在75～100 kg。

(4)播种深度及疏松装置疏松爪入土深度。播种深度宜控制在3～5 cm；播种机配套疏松装置的疏松爪入土深度1.5～2.0 cm，确保疏松爪不扰乱种子又达到破除播种过程板结的作用。

1.2.4 生产管理

(1)冬前管理(出苗-越冬)。主要开展查苗补种、冬前镇压及蚜虫防治。播种10 d后查苗，对缺苗断垄严重的麦田进行补种；在11月下旬通过人力或畜力或小手扶牵引“农田土壤悬虚镇压器”镇压麦田；对冬前蚜虫基数达4 000头/百株时，每667 m2插黄板或蓝板16～17张。

(2)春季管理(返青-抽穗)。主要开展中耕除草、红蜘蛛防治。在3月中旬采用人工中耕除去播娘蒿、麦家公、荠菜、刺儿菜等常见杂草，对恶性杂草如“节节麦”采用人工拔除方法；在小麦起身-拔节期当红蜘蛛每33cm行长高于200头时，每667 m2撒施捕食螨15～20袋。

(3)后期管理(抽穗-成熟)。主要开展穗期蚜虫防治。在小麦灌浆期当蚜虫每百株高于520头时，每667 m2插黄板或蓝板20～25张。

1.2.5 收获小麦收获的适宜时期是蜡熟末期。蜡熟末期小麦籽粒干物质呈最大值，千粒重高，品质好，而且收获时不易折穗落粒。

2 试验示范效果

该项技术的实施区域通过山西农业大学环境中心土壤、大气监测，种植的有机小麦获北京中绿华夏有机食品认证中心“小麦有机认证”，生产的有机面粉获“国家孕婴食品绿色通道”推荐产品。该项技术已累计示范100 hm2，在改善品质、提升土壤肥力、抗旱增产、病虫害控制、节本增效等层面收到了良好效果。

2.1 有效改善了小麦品质性状

筛选出的2个优质品种(长6990和京麦6号)各个品质性状平均值：蛋白质含量、湿面筋含量分别较对照(晋麦47号)提高15.60%、12.50%，沉降值、延展性、最大拉伸阻力、稳定时间、形成时间、拉伸面积分别较对照(晋麦47号)增加8.67 ml、11.87mm、66.83 B.U、1.73 min、0.865 min、13.67 cm2。

2.2 有效提升了土壤肥力

有机质、水解性氮、有效磷、速效钾通过增施有机肥(每667 m2施2.4 t)分别较对照(不施肥)提高1.2 g·kg-1、5.1、49.7、158 mg·kg-1；5种重金属铅、镉、铬、砷、汞监测均未超出GB15618-2018的管控标准。

2.3 在干旱年型高海拔低山丘陵区较低海拔旱塬地表现抗旱高产

2018-2019年度共征集10个品种，分别在高海拔998.0m(乡宁县双鹤乡红凹万福特有机小麦种植基地)、低海拔459.0m(临汾尧都区吴村镇洪堡村山西省农业科学院小麦研究所试验基地)开展一年两地试验(2个试验点均为瘠薄旱地且降雨量基本相同)，结果表明，10个品种平均籽粒产量高海拔试验点较低海拔试验点增产40.34%。

2.4 在干旱年型红蜘蛛发生量高海拔低山丘陵区轻于低海拔旱塬地

2018-2019年度，分别在高海拔998.0m(乡宁县双鹤乡红凹万福特有机小麦种植基地)、低海拔457.90m(临汾开发区山西省农业科学院小麦研究所试验基地)开展相同绿肥压青9个茬口的一年两地试验，结果表明，高海拔点油葵晚压青茬口红蜘蛛发生量(242.76只/百株)最大，但仍低于低海拔点红蜘蛛发生量最小(313.00只/百株)的休闲深翻茬口。