玉米秸秆还田与小麦病虫害防治配套技术

贺黎明

（万丰种业有限公司，271400，山东宁阳）

小麦是三大谷物之一，是我国第二大粮食作物，全国范围内有很多地区种植小麦，山东省小麦播种面积较大，2022 年全省小麦播种面积超过400 万hm2。我国是最早开始种植小麦的国家，近年来我国科研学者和劳动人民持续探索全新的小麦种植技术，希望以此来提高小麦的产量，在不断作出新的尝试后发现玉米秸秆还田技术有很大的应用价值，是一种优异的种植技术，在进行小麦种植的过程中应用该技术有诸多优势。玉米秸秆还田技术应用于小麦种植，实质上是一项农作物机械化综合配套技术的实施过程，借助机械对玉米秸秆进行一系列处理和操作，例如进行粉碎、破茬处理，再进行深耕和耙压等作业。玉米秸秆被机械粉碎后即实施还田作业，小麦种植地块的土壤会得到明显改良，提高土壤中小麦成长所需的各种营养含量，玉米秸秆还田还能使小麦种植地块的通透性能显著提升。除此以外，玉米秸秆还田技术应用于小麦种植还在一定程度上减小了化肥的使用量，小麦种植地块的环境污染可以得到适当缓解。玉米秸秆还田技术虽然是一种新型技术，但其凭借独到优势广泛应用于小麦种植，根本原因是与小麦种植需求相匹配。然而，玉米秸秆还田技术成功运用进而达到小麦增产目的也需要解决很多难点、打通很多堵点，田间管理和病虫害防治不当、秸秆携带病原菌和虫卵、秸秆“争氮”和还田技术使用不当造成小麦抗病能力下降等问题常常出现，能否解决或者规避这些问题是小麦种植提产增量的重点和难点，决定了玉米秸秆还田技术能否成功应用，更决定了小麦种植提产增量的预期目标能否达成。在这种背景下，研究该技术的特点并研究其对小麦病虫害的影响具有重要意义，有针对性地研究与玉米秸秆还田技术配套的病虫害防治措施对小麦产量提升来讲至关重要。

1 秸秆还田的作用和意义

玉米秸秆含有的营养元素非常多，尤以氮元素、磷元素和钾元素最为丰富，对玉米秸秆实施还田作业不仅可以将玉米秸秆中原有的无机营养物质分解释放，还可以提高土壤中有机营养物质的整体含量，为小麦提供含有充足有机、无机营养的成长环境，使小麦能够高效、健康地生长。此外，玉米秸秆还田可以促进小麦种植地块的土壤单粒黏结在一起，形成团聚的团粒结构。团粒结构中的土壤单粒与单粒之间孔隙较小，团聚体与团聚体之间形成的孔隙较大，小孔隙和大孔隙可以保持水分和通气。同时，还田的秸秆分解会伴有其与微生物之间的相互作用，产生改善小麦种植地块渗透性的重要化学物质，例如腐殖酸钙和腐殖酸镁等。玉米秸秆还田带来的土壤结构改善为小麦生长提供了必需的各类养分和微生物，也改善了土壤蓄水能力，进而为小麦生长提供了充足的水分。玉米秸秆还田产生的营养物质在一定程度上还能代替化肥，在保证小麦产量增加的前提下最大限度降低化肥用量，对小麦种植土壤环境改善有着非常重要的价值。

1.1 强化土壤培肥

大量研究表明，玉米秸秆含有丰富的养分，氮元素、磷元素和钾元素等营养成分非常多。历年种植结果表明，农作物生长离不开各类有机和无机营养元素，小麦种植和生长过程亦是如此。玉米秸秆中大量营养元素恰恰能够满足小麦生长过程中对营养元素的需求，秸秆还田作业强化了小麦种植地块的土壤培肥。

1.2 改善土壤理化性状

对玉米秸秆进行还田作业后玉米秸秆分解会产生腐殖质，腐殖质中的腐殖酸与小麦种植地块中的钙元素和镁元素黏结，可以进一步形成腐殖酸钙和腐殖酸镁，相比于小麦种植地块土壤的黏性来讲腐殖酸钙和腐殖酸镁的黏性要更小一些，土壤在这种结构下具有更高的通透性，同时提高地块土壤保水保肥性，对后茬小麦的健康生长和产量提高有很高的实用价值。鉴于上述优点，秸秆还田对土壤结构的改变一方面很好地满足了小麦生长对地块内土壤的透气、蓄水需求，另一方面提升土壤的保肥性，很大程度上为小麦高质量生长提供了土壤环境。

1.3 优化生态环境

从前述可以看出，玉米秸秆还田应用于小麦种植的一个重要优点在于可以增强土壤肥沃性，实际上秸秆还田在一定程度上减少了化肥农药的使用量，这种既减少化肥农药使用量又能够提高种植效率的措施无疑是一种生态环保的生产方式。因此玉米秸秆还田与小麦配套种植在实现小麦产量提高的基本前提下保护了生态环境，是一种生态环保的种植技术。

2 秸秆还田后病虫害偏重的原因分析

2.1 秸秆携带病原菌和虫卵

玉米秸秆在还田之前可能本身携带各类病原菌和虫卵，这些玉米秸秆在还田作业后就会将病原菌和虫卵带入到小麦种植地块的土壤之中，这是玉米秸秆还田后小麦病虫害不断增加的一个重要原因。除此之外，玉米秸秆在还田与完全腐烂这两个时间点之间会吸引大量地下害虫取食，这些取食的害虫会间接啃食小麦幼苗。上述两个原因是玉米秸秆还田引发小麦病虫害的内在原因和外在原因。

2.2 秸秆“争氮”和还田技术使用不当造成小麦抗病能力下降

除使用机械方法破坏秸秆的物理结构以外，秸秆还田后还需要借助微生物的作用得以分解。在玉米秸秆结构中中纤维素和半纤维素占据很大的比例，纤维素是一种具有特殊结构的葡萄糖聚合物，对各类氧化剂侵蚀具有良好的抵抗性，但这种葡萄糖聚合物很容易在浓酸的环境中水解，此外微生物也可以很好地分解葡萄糖聚合物。微生物分解纤维素的原理是微生物可以分泌出纤维素酶，在纤维素酶的催化下纤维素分解成纤维糊精等中间产物，进而生成葡萄糖。半纤维素由多种化合物混合而成，主要成分是多缩醣醛和多缩糖醛酸，在微生物分解的条件下这些化合物会分解成单糖类（C6H12O6、C5H10O5）、糖醛酸或醣醛酸糖酸和糖的混合物。半纤维素多数是被真菌和细菌分解的，半纤维素也是微生物细胞物质（荚膜）的重要组成部分。

因此玉米秸秆还田后需要借助微生物的帮助才能够实现彻底分解从而得到有价值的营养成分，从而改善小麦种植地块的土壤理化性状，使小麦生长在优质的土壤环境之中。然而这个微生物分解玉米秸秆的过程也带来了另外一个问题，就是小麦与微生物之间争氮的问题。微生物分解活动与小麦生长都需要吸收氮元素，一方面小麦吸收氮元素使玉米秸秆的分解时间拉长，降低秸秆分解速度与还田效率；另一方面微生物活动使小麦生长必需的氮元素含量不断降低，小麦因缺少氮元素而出现黄苗或者苗弱的现象，给小麦生长造成了一定阻碍。除此以外，小麦缺氮导致抗病能力急剧下降，也导致小麦病虫害加重。还有研究表明，玉米秸秆还田时如果玉米秸秆掩埋深度不足会降低病虫害到达小麦种植地块表面的难度，病虫害在这种条件下存活率会提升；如果设置足够的掩埋深度，病虫害影响就会大幅降低。玉米秸秆掩埋深度过浅带来的另外一个问题是使小麦扎根不稳，影响后期小麦的生长过程。

2.3 田间管理和病虫害防治不当

在利用玉米秸秆进行还田时，普遍采用的掩埋深度不超过20 cm，这个掩埋深度带来的问题是增加病虫害及影响小麦扎根稳定性。秸秆还田结束后小麦种植地块土壤中氮含量不足、技术不配套等问题都会使小麦的抗逆性渐渐下降，在玉米秸秆机械粉碎时未采取细致粉碎或杀虫手段则会增加病虫害对小麦的侵蚀。另外，由于小麦纹秸病的防治时期比较晚，所喷洒的药液不足，因此防治效果较差。

3 玉米秸秆还田与小麦病虫害防治的配套措施

3.1 调整墒情、加强水分管理

众所周知，水对农作物种植和生长起到至关重要的作用，小麦种植和生长也需要水分；同时玉米秸秆的分解过程也离不开水分，在水分的支持下，玉米秸秆分解所需的微生物得以生存下来并不断繁殖，进而使还田的玉米秸秆出现物理变化和化学变化：因此土壤墒情的改变对小麦种植和生长有非常大的影响。在种植小麦以后如果土壤墒情较差，则对小麦生长非常不利，同时也会影响秸秆分解的效率；反之，如果小麦种植地块中的水分含量较高则会使土壤透气性变差，小麦的根系生长于高水分的土壤环境中会出现腐烂，间接降低小麦的产量：因此，调整墒情、加强水分管理，是玉米秸秆还田与小麦病虫害防治中一项重要的配套措施。

3.2 加大秸秆的掩埋深度

根据前述分析可知，当玉米秸秆掩埋深度不足时病虫害会有较好的生存环境，此时小麦的生长会受到严重影响，因此要合理增加掩埋深度。大量实践表明，采用大型机械进行秸秆还田作业可以有效增加玉米秸秆的掩埋深度，这是一种非常有效的降低病虫害的方式，同时还能保证玉米秸秆还田质量，是一种一举两得的措施。首先，要对玉米秸秆进行深度粉碎，粉碎长度应控制在10 cm 以内，这种粉碎尺寸能够最大限度降低病虫害存活的可能性，深度粉碎还可以降低虫卵的附着，使病虫害的影响大幅度降低。其次，使用大功率旋耕机进行玉米秸秆还田处理，玉米秸秆被粉碎后均匀撒在地面上，采用旋耕作业方法旋耕两到三次，确保玉米秸秆掩埋深度在20～25 cm 的区间内，旋耕结束后压实土壤。播种时选用圆盘式开沟播种机有很多优势，采取播种机和秸秆粉碎装置进行配套播种的方式可以显著提高播种质量和播种效率。

此外，小麦种子播种作业前对其进行包衣或拌种处理也具有独特优势。病虫害重发区对小麦种子进行包衣或者利用药剂进行拌种则可以有效防治小麦基腐病、根腐病、纹枯病等病害，从而确保小麦产量。例如，可以借助2.2%苯醚甲环唑+2.2%咯菌腈+22.6%噻虫嗪，同时加入21%戊唑吡虫啉或者是30.9%吡虫啉+1.1%戊唑醇进行拌种。实践表明，在小麦种子播种前进行包衣或拌种相比于未进行包衣或拌种病虫害明显降低，产量得到提高。与此同时，从事小麦种植的人员在秸秆还田前还要科学合理地选择秸秆类型，提高秸秆品质，尽可能筛选病虫害较轻的秸秆进行还田作业。这类被筛选出来的秸秆可以用作高温堆肥的材料，甚至还可以用来作饲料原料处理。这种处理方式可以避免携带病虫害的秸秆进入田地，有效降低小麦出现病虫害侵蚀的几率。

3.3 进行规范化播种和管理来提高抗病能力

小麦病虫害防治措施应在小麦种植的各个阶段都有融入，尤其是在小麦播种的前期做好一系列病虫害防治工作对提高小麦种植质量来讲大有裨益。以小麦种子选取工作为例，应尽可能选择抗病虫害特性较好的品种，这会给后期病虫害防治工作奠定良好的基础。以小麦种植过程中遇到较多的纹枯病问题为例，可以选择济麦22、鲁原502、山农28 号、烟农999、山农20、青农2 号和良星77 等小麦品种进行播种，这些都是对纹枯病抵抗力较强的小麦品种，为小麦后期病虫害防治工作开展提供了非常便利的条件。除进行科学选种以外，还要从规范播种作业方面思考解决问题的方法，这就要求实际进行病虫害防治时采取规范的播种方式，并采用合理的管理措施对小麦种植进行管理。大量研究和实践证明，玉米秸秆还田与小麦病虫害防治配套技术虽然可以减少小麦病虫害，但如果在玉米秸秆还田后小麦播种方式不科学也遏制不住病虫害逐渐加重的趋势。此外，还应该对田间管理给予足够的重视，在田间管理不当的情况下即使采用了科学的小麦播种方式也无法避免病虫害滋生。对此，加强田间管理和规范播种措施都是防治小麦病虫害的重要因素。注重采用先进技术对小麦种植进行科学化、精细化的田间管理，精准控制化肥、农药用量，最大限度遏制病虫害滋生趋势。还要重视小麦幼苗的培育过程，小麦幼苗培育是防治病虫害和提产增量的重要环节，培育质量好坏直接决定了小麦后期的成长质量，如果幼苗培育质量不达标或者存在伤苗现象，小麦的生长就会受到严重影响，生长过程中也不具备较强的病虫害抵抗力。

根据上述分析可知，若要玉米秸秆还田与小麦病虫害防治配套技术取得实效，不仅要研究玉米秸秆还田的具体措施，还要研究小麦播种、农药化肥使用、田间管理等多个阶段的具体技术特点，这样才能为小麦播种与生长提供优质的内部条件和外部条件，才能真正促进小麦提产增量。