如何提高小麦生产效益
2022-02-13王法宏张萍
王法宏 张萍
小麦是我国城乡居民重要的口粮作物。提高小麦生产效益,充分调动农民的粮食生产积极性,对保障国家的口粮绝对安全具有重要意义。目前,小麦生产成本高,效益偏低的问题仍然突出,通过对山东省小麦生产过程的分析发现,小麦播种量偏高、氮素化肥施用过多、过度浇水及机械作业过于频繁是导致小麦生产成本过高、小麦生产比较效益偏低的主要原因。
一、小麦播种量偏高
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。适期播种情况下,秋季分蘖多,春季分蘖少;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),而非播种量。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,单株成穗越多,群体质量越高,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,单株成穗越少,群体质量降低,小麦的抗病和抗倒伏能力越差,单位面积产量反而降低。据调查,山东省小麦单产较高的兖州区、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亩产超过700公斤的地块(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13万株左右(播种量6.5公斤/亩)。而我省鲁西南、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,每亩播种量15~20公斤非常普遍,多的甚至达到30公斤/亩,比精播半精播亩播种量增加15公斤左右;不仅大幅度增加了小麦生产成本(小麦良种市场价4.0元/公斤左右),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,容易导致小麦茎基腐病、小麦纹枯病、小麦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,影响小麦生产效益。为进一步大面积提高小麦的单位面积产量,应通过指导和培训等途径尽快普及小麦精播半精播技术,实现降低小麦生产成本、增加小麦产量、提高小麦生产效益的目的。
二、过度施肥现象较为普遍
我国的粮食生产过度依赖化肥的现象十分普遍。据联合国粮农组织统计,我国的耕地面积占全球耕地面积的9%左右,而化肥的消费量却占全球化肥消费量的30%以上;以氮素化肥为例,2009年我国氮肥使用量达到3690多万吨,占世界消费量的35%以上,生产这些氮素化肥需消耗1亿多吨标准煤。目前,我国有200个县的氮素化肥施用量达到522公斤/公顷(纯氮),折合尿素75.65公斤/亩;按年用肥和种植面积计算,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。
随着氮素化肥的超量使用,一方面氮偏生产力(每公斤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素化肥时氮偏生产力为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,氮素化肥报酬递减现象十分明显;不仅如此,氮素化肥的超量使用还会加重小麦纹枯病、小麦白粉病等病害,氮素化肥的超量使用还会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,随着氮素化肥的过量施用,氮素在麦田土壤中的积累量由20世纪80年代初的40~80公斤/公顷快速增加到90年代的80~170公斤/公顷,2000年前后攀升到200公斤/公顷左右。氮素在土壤中极易流动,据调查,随着农业灌溉和降水,氮素在沙壤土可以渗漏到20~23米深的土层,在壤土可以渗漏到14~16米深的土层,在黏土也能渗漏到4~6米深的土层;而小麦虽为深根作物,但黄淮海麦区最多可以扎到2.5米深的土层。氮素在土壤中以硝酸盐的形式存在,而硝酸盐是一种严重的致癌物质。可见,氮素化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,影响人民的身体健康。
山东省的小麦单产为430公斤/亩左右,按亩产100公斤籽粒需要3公斤纯氮计算,麦田单位面积施氮量13公斤/亩,折合尿素28公斤即可;即使亩产500公斤的水浇地,单位面积施氮量15公斤,折合尿素32.6公斤即可。小麦为越年生作物,当年的秋末播种,来年夏初成熟,经历春、夏、秋、冬四个季节,全生育时期长达250天。为了保证小麦全生育时期的养分供应,根据小麦的需肥规律,种植小麦一般要在播种时施用基肥的基础上,春季需肥高峰期进行追肥。为此,建议在大面积生产上亩施20~25公斤磷酸二胺(或三元复合肥30~35公斤)作基肥的基础上,春季追施尿素15公斤/亩左右较为科学。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。
三、小麦浇水过于频繁
众所周知,山东省地处我国北方,人均水资源不足500立方米,是严重的水危机地区,水资源不足已成为影响社会经济发展的主要因素。小麦生长在干旱少雨季节,是需水较多的大田作物,但浇水过多同样会造成减产。我省引黄灌区因一次灌水用水量较大,农民的经验是多数年份浇2水的小麦单产高于浇3水。2013年春季因降水过多(降水量比常年偏多82%),在保水保肥能力较强的黏壤土,小麦浇1水产量最高,浇2水的产量次之,浇3水的产量最低。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、气两个因素不仅是一对矛盾,而且还对其他两个因素(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,小麦的根系生长在小麦抽穗期达到高峰,此后开始衰亡,故小麦生育后期“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,籽粒痹瘦产量低。所以,小麦生育后期浇水要特别慎重。黏壤土高产田抽穗后浇水极易造成小麦早衰而大幅度减产,这种实例在生产上屡见不鲜。
正常年份足墒播种条件下,小麦浇越冬水、起身拔节水足矣。2021年山东省降水超过1000毫米,较常年偏多60%以上;秋季降水较常年偏多100%以上,因土壤过湿小麦播种期普遍推迟,但在鲁中等井灌区,农民播后浇“跟种水”的现象十分普遍,不仅增加了生产成本,而且不利于小麦苗全、苗齐、苗匀、苗壮。随着社会经济的快速发展,工业用水、生活用水和生态用水不断增加,农业用水在全社会耗水的份额逐渐减少,研究和推广小麦节水栽培技术是今后小麦科技的重点之一。
四、机械作业过于频繁
“小麦七份种,三份管”,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~播后镇压等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,不利于农田生态系统生物多样性和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。
目前,粮食生产中节本增效的播种技术是保护性耕作技术,这一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厘米和12~15厘米)提高养分利用率、圆盘开沟器双行播种保证播种深度深浅一致、播后镇压确保小麦苗全、苗齐、苗匀、苗壮等复试作业一次完成,不仅大幅度降低了播种环节的机械作业成本,而且避免了对土壤的破坏。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150元/亩以上,深受种粮大户的欢迎。
国家对种粮农民财政补贴资金不断增加,粮食价格不断提高,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充分保障的。