济源市优质专用小麦减肥减药绿色高质高效集成技术体系研究与推广
2021-12-06邢帅军
邢帅军
(河南省济源产城融合示范区农业农村局 河北 济源 459000)
1 技术体系产生背景
济源市位于河南省西北部,耕地面积51万亩。农作物常年播种面积90万亩左右,其中粮食作物70.3万亩,占78.1%。小麦是济源市第一大粮食作物,常年总产稳定在12万t以上。2015年全市小麦播种面积34.5万亩,小麦平均单产385.93kg/亩,总产13.31万t,平原区麦播面积24.5万亩,单产458.88kg/亩。品种多以中筋品种为主,品质单一,优质专用麦发展仍处于起步阶段,强筋小麦播种面积仅2万亩左右,且由于缺乏统一布局,没有订单保障,难以实现优质优价。同时,以高化肥农药投入为主要特点的集约化生产,忽视了资源和环境的保护,严重威胁了农产品质量安全和生态安全。因此,迫切需要开展优质专用小麦生产技术攻关,破解技术难题,加快推进优质专用小麦发展规模,促进农业转型升级。同时需要改变对化肥农药过分依赖的生产模式,开展绿色高质高效生产模式的研发与推广,提高化肥农药的使用技术,探索新常态下农技推广模式,实现保证农产品产量、质量与生态环境安全相协调的可持续发展。
2 技术体系构成
2016~2021年,济源市农业技术推广部门经过多年的试验、示范、研究与推广,通过开展单项技术与集成技术相融合,农机与农艺相融合,选种播种、肥水管理、病虫防治等多项措施相融合,最终形成了“最适”种植密度、“最少”药肥用量、“最省”人工投入、“最大”综合效益的优质专用小麦减肥减药绿色高质高效集成技术体系。该体系核心技术措施包括化肥减施技术、农药减施技术、绿色防控技术、品质控制技术等,为优质专用小麦发展提供了技术支撑。
3 化肥减施技术
主要包括秸秆还田、有机肥替代化肥、测土配方施肥、科学肥水管理等技术。
3.1 秸秆还田。前茬玉米或大豆全部实行秸秆还田,用足够马力的秸秆还田机械尽量将秸秆切碎,长度不超过3cm,耕翻入土深度在15cm以下,覆土要盖严、镇压保墒,既可加速秸秆分解,又不影响播种出苗。
3.2 有机肥替代化肥。采用200kg/亩的生物有机肥搭配农家有机肥,结合将秸秆全部粉碎翻压还田,并配合秸秆专用腐熟剂使用,每2~3年进行1次深耕(深松),深度达30cm以上。
3.3 测土配方施肥。本技术体系采用的配方肥,氮磷钾配比为20∶20∶5或25∶15∶5,由于运用了测土配方施肥技术,不仅提高了肥料利用率,有效改善了小麦品质,而且减少了肥料流失,降低了环境污染,同时,也减轻了小麦全生育期病虫害的发生,达到了提质、节肥、增效的目的。
3.4 科学肥水管理。主要措施有节水灌溉、精准施肥、后期叶面喷肥等。技术要点包括:根据小麦种类特性,恰当调整氮肥前后期施用份额,强筋型小麦氮肥后移;根据基肥施用情况、苗情和土壤肥力,科学断定追肥用量和时期,因地因苗追肥;根据土壤墒情和保水、保肥能力,合理断定灌水量和时期,真正做到水肥耦合。施肥技术上,做到氮肥深施,磷、钾肥分层匀施,氮肥底追比为6∶4,后期结合一喷三防酌情增施叶面喷肥,喷施尿素约占总氮的10%,以满足后期小麦灌浆提高千粒重的需要。
4 农药减施技术
主要有农业减害技术、生态调控技术、物理防控技术、科学用药技术等。
4.1 农业减害技术。通过一系列农业措施的运用,培养健康植株,增强植株抗病性,降低并减少田间病虫草害的发生,从而达到农药减施的目的。主要措施包括:选择抗病、抗逆性强的品种,深耕深松破除土壤板结,播前土壤处理,药剂拌种及宽幅匀播。小麦宽幅匀播技术以“扩播幅、增行距、促匀播”为核心,改传统密集条播为宽播幅分散式粒播,改传统小麦窄行距条播为等行距宽幅匀播。从实施情况来看,一是播种机下种均匀,小麦出苗无缺苗断垄、无疙瘩苗;二是双管单腿开沟器播种,内装分粒器,一腿双行,亩播量10~12.5kg,较传统播种机播量降低,有利于个体与群体、地下与地上协调发育、同步生长,为后期合理的群体结构打下了良好基础;三是增大行距,改传统小行距20cm左右密集条播为等行距(24~25cm)宽幅播种,既有利于机械追肥,又有利于小麦个体发育,群体合理,边际优势好,成穗率高,穗多粒大,产量高;四是扩大播幅,将播幅由传统的3~5cm扩大到8~10cm;五是小麦宽幅精量播种机后带镇压轮,能较好地压实土壤,防止透风失墒,确保了出苗均匀,生长整齐。
4.2 生态调控技术。主要是释放天敌控害技术。利用释放天敌瓢虫,减少并降低蚜虫危害,保持田间生态平衡。
4.3 物理防控技术。主要是在田间安装太阳能杀虫灯,达到消灭成虫、减少田间虫量的作用。
4.4 科学用药技术
4.4.1 种子处理技术。使用高巧(吡虫啉)20ml拌种10~20kg,晾干后播种,可有效防止地下害虫和蚜虫危害,减少防治蚜虫的次数。
4.4.2 利用现有的病虫草害测报预警系统,小麦生长全程通过精确预警病虫草害发生发展态势,减少化学农药使用次数和使用量。
4.4.3 使用生物农药、高效低毒低残留农药替代化学农药,降低农药残留。
4.4.4 使用生长调节剂减量增效技术,通过在小麦起身拔节期使用10%多效·甲哌鎓,起到矮壮植株、使叶色浓绿、增加叶绿素含量、提高叶片同化能力、控制植株生长、防止倒伏、增强小麦抵抗力的作用。
4.4.5 精准施药技术。首先是推荐使用植保无人机,提高作业效率和农药利用率;其次可以适当提高防治指标,在不同地区,根据不同小麦品种的抗(耐)虫性和补偿能力以及生育期,修正和完善防治指标,可有效减少用药次数和用药量;最后是适期用药,多数害虫的低龄幼虫(若虫)期,病害的初次传播和侵染期,是防治的最佳时期,错过最佳防治时期就会增加施药次数和用量。
5 绿色防控技术
按照“预防为主,综合防治”的原则,采用“农业防治、物理防治、生物防治、化学防治”相结合的方式防控病虫草害。
5.1 农业防治。精选种子,淘汰病粒,推广精量播种,提高群体质量,推广测土配方施肥技术,使用经高温腐熟的有机肥料,轮作换茬,清理田间病株、杂草等。
5.2 生物防治。应用生物类及其衍生物防治病虫害,如释放天敌瓢虫防治蚜虫。
5.3 物理防治。应用灯光、色板、性诱激素、网具等诱(捕)杀害虫。
5.4 药剂防治。采用精准施药、植保无人机飞防等先进技术手段,根据田间病虫草害发生特点,选准药剂,适时适量防治。并注意合理混用、轮换交替使用不同药剂,克服和推迟病虫害抗药性的发生和发展。采用植保无人机飞防,主要病虫害防治效果95.03%(赤霉病防效97.22%,白粉病防效75.88%,穗蚜防效86.19%),农药使用量降低15%,防治用水量减少90%,比对照区防效提高10.45%,防治成本降低20%,从而达到减少农药使用、降低农药残留、保护生态环境的目的。
6 品质控制技术
6.1 品质控制目标。强筋小麦的品质需符合相关标准或面粉加工企业的收购需求,最低达到GB/T17892-1999《优质小麦强筋小麦》中二级强筋小麦品质指标,即籽粒硬质,角质率>70%,容重≥770g/L,水分≤12.5%,不完善粒≤6.0%,籽粒粗蛋白质含量(干基)≥14.0%,降落数值≥300s,面粉湿面筋含量(14%水分基)≥32%,面团稳定时间≥7.0min,评价值≥80分。
6.2 品质控制措施
6.2.1 选用优质强筋小麦品种。济源市为河南省划定的北部强筋小麦生产区,通过多年的品种比较试验,最终选择新麦26、丰德存麦5号、郑麦366、师栾02-1、存麦21等优质强筋品种作为技术体系的主推品种,同时也符合品种区划,切合当前市场需求。
6.2.2 以产定氮。根据强筋小麦产量水平、品质要求确定合理的肥料用量。技术体系全部按照强筋小麦一般亩产450~550kg技术指标,总施氮量控制在15~17kg/亩,可因地力差异适当调整配比。
6.2.3 氮肥后移。根据强筋小麦产量结构特征、生长发育特性与群体质量要求,合理调整氮肥运筹比例,氮肥后移。经过多年试验示范,济源市优质强筋小麦最佳追肥期为小麦拔节末期,即每年3月20日左右。
6.2.4 不浇麦黄水。通过试验示范,济源市小麦全生育期需要浇3水,分别为底墒水、返青水和灌浆水,不建议浇麦黄水。多项试验数据表明,底墒水最好浇踏墒水,不建议浇蒙头水;返青水应结合苗情和追肥,建议适当推迟到3月20日左右,结合拔节期追肥实现氮肥后移;浇灌浆水期间应严格关注天气变化,避免在大风大雨期间浇水导致倒伏,同时要严格关注赤霉病预警信息,防止在连阴雨天赤霉病发生蔓延期加大田间湿度,增加赤霉病发生危险;浇麦黄水容易导致优质强筋小麦容重下降,籽粒硬质降低,品质下降,同时还会加大田间发生倒伏的危险,因此不建议浇麦黄水。
7 技术体系推广效益评估
7.1 经济效益。通过技术体系推广与应用,带动济源市优质专用小麦种植面积从最初的2万亩发展到现在的15万亩,种植面积占比从6%发展到47%,实现了全市优质专用小麦发展的布局区域化、经营规模化、生产标准化和发展产业化。技术体系的研究与推广共分3个阶段,分别是试验、示范及大田推广,累计推广面积46.13万亩,每亩新增纯收益230.43元左右,总经济效益10629.74万元,经济效益显著。
7.2 社会效益。优质小麦收获后,经检测,技术体系推广应用区所产优质强筋小麦全部达到GB/T17892-1999《优质小麦强筋小麦》中二级强筋小麦品质指标,符合合同收购标准,品质得以提升。以2018年6月为例,优质专用小麦收购价2.66~2.7元/kg,比保护价2.26~2.3元/kg的普遍高0.4元/kg左右,实现了优质优价、产销两旺,共计实现订单销售超过20万t,社会效益明显。
7.3 生态效益。通过技术体系的运用,化肥使用量降低20%,农药使用量降低30%,土壤面源污染明显下降,田间生态环境得以保护,农药残留有效降低,生态效益明显。