郑麦1860在豫东平原连续5年超高产表现及配套栽培技术

张 静,郭振升,田 伟,赵洪献,张慎举*

(1.商丘职业技术学院,河南 商丘 476100; 2.河南省三河种业有限公司,河南 宁陵 476700)

郑麦1860是由河南省农业科学院许为钢院士小麦分子育种团队选育的优质中强筋小麦新品种,其亲本组合为“周麦22/郑麦1410//郑麦0856”, 2019年通过国家黄淮南片审定,审定编号为国审麦20190027[1].该品种以显著的“一突出三高效”(高产性突出,优质高效、生产高效、加工高效)特征特性,实现了高产稳产、品质优异、节肥高效、抗病抗逆等一系列优良性状的有机结合[2-4],被农业农村部评为优质面条品种[5-6],入选2021中国农业农村重大新产品[7].

商丘职业技术学院与河南省农业科学院合作项目“高产优质小麦新品种郑麦7698的选育”荣获2018年度国家科技进步奖二等奖[8-9]之后,商丘职业技术学院河南省小麦玉米两熟超高产栽培技术创新团队继续与河南省农业科学院许为钢院士小麦分子育种团队密切合作,在河南省三河种业有限公司、基层农业技术推广部门以及优质小麦示范基地农民种植专业合作社等新型农业经营主体的共同参与下,通过“校企合作”“院所合作”“团队合作”机制[10],在地处豫鲁苏皖四省结合部的豫东平原商丘市区域内,持续进行了国审中强筋小麦新品种郑麦1860超高产栽培技术攻关和大面积推广应用工作.在2017-2018年度,郑麦1860初步小面积试验示范、2018-2019年度和2019-2020年度郑麦1860超高产栽培产量水平连续达到750 kg/667m2以上指标的基础上,2020-2021年度郑麦1860首次实现了商丘市优质小麦产量800 kg/667m2以上的重要突破[11-12],2021-2022年度郑麦1860单产水平又有新的提高[6].现将连续5年来郑麦1860在豫东平原的超高产表现及配套栽培技术总结如下,以期为郑麦1860在黄淮平原小麦主产区优质小麦产业化水平提升方面提供一定的技术导向依据.

1 郑麦1860连续5年超高产栽培产量表现

1.1 超高产栽培实施概况

商丘职业技术学院河南省小麦玉米两熟超高产栽培技术创新团队自2017-2018年度就开始郑麦1860超高产栽培试验示范工作,借鉴强筋小麦品种“郑麦7698”超高产栽培技术路线[13],始终坚持良种良法良田相结合、农艺农机配套技术相结合、产量品质相兼顾的超高产栽培技术对策,连年创立郑麦1860经机收实打单产纪录.2018年春天,豫东平原遇到了几十年以来最严重的冻害[14-15],绝大多数小麦品种因幼穗受冻而严重影响产量,以至绝大多数品种单产每亩(667 m2)极少有突破500 kg的,有些品种甚至绝收.而郑麦1860在返青后,各阶段群、个体发育基本正常,表现出较强的抗冻害能力,百亩示范方机收实打单产每亩(667 m2)仍然突破600 kg,既达到河南省小麦主产区理论和实践意义上的超高产产量指标[16-17],又实现当年度商丘市小麦经机收实打单产最高纪录.2019年以后,郑麦1860超高产栽培又持续创造新的纪录[12],至2021年,郑麦1860单产每亩(667 m2)在商丘市小麦主产区终于突破800 kg大关,该品种也就成为商丘市历史上经机收实打单产每亩(667m2)首次突破800kg的优质小麦品种.2022年郑麦1860单产又有新的突破,充分展示了郑麦1860在豫东平原商丘市小麦主产区现行的生产、生态、管理、技术条件下的连续性超高产潜力.

1.2 超高产栽培示范田产量结果汇总

在2018—2022年郑麦1860完整的5个收获年度,商丘市科学技术局、河南省科学技术厅等部门组织有关专家,对商丘职业技术学院、河南省农业科学院、河南省三河种业有限公司等单位在民权县、睢阳区等地共同设置郑麦1860超高产栽培示范方,进行机收实打现场测产验收.工作实施结果汇总如表1所示.从表1可以看出,郑麦1860在商丘市小麦主产区的超高产表现,大体可以分为3个阶段,其一,2018年度为第一年试种阶段,在遭遇几十年不遇的严重倒春寒侵袭情况下,创立当年度商丘市小麦机收实打单产最高纪录;其二,2019-2020年度,为单产基本稳定提高至750 kg/667 m2以上阶段;其三,2021-2022年度,为单产连续突破800 kg阶段,同期,商丘市种子站与河南省作物分子育种研究院等合作,机收实打单产每亩(667m2)分别达到830.5 kg、868.5 kg,刷新商丘市小麦机收实打单产记录[6].在目前小麦主产区耕地面积有限,经济社会发展对小麦的需求逐年增加,千方百计提高单位面积产量、高产更高产、保障粮食安全成为我国农业生产主攻方向的时代背景下[18-21],选用超高产国审优质中强筋小麦新品种郑麦1860作为黄淮小麦主产区主导品种进行推广应用,充分发挥其超高产增产潜力及优质高效特性,不仅具有实现途径的可行性、可复制性,而且对保障国家粮食安全及优质小麦产业化导向都有重要的现实意义.

1.3 郑麦1860超高产表现的生态基础

“麦收三件宝,穗多、穗大、籽粒饱”,形象地说明了小麦高产、超高产的生态基础——产量构成三因素(单位面积穗数、穗粒数和千粒重)的协调性.据多点次、多年份观测,郑麦1860在不同气候年度连续表现出来的突出的超高产特性,除了与其优良的复合型选育亲本遗传特性有关外[2],在实际生产中,其主要的生态性状特征——产量构成三因素也非常协调,具体表现如表2、表3所示.这也说明郑麦1860在不同的土壤、气候、耕作制度等生态条件下具有较强的适应性.

表3 2020年商丘市睢阳区岳庄村郑麦1860百亩示范方田间产量结构观测结果

2 郑麦1860超高产配套栽培技术措施——“一强化三跟进”

借鉴有关优质小麦高产优质绿色高效轻简配套栽培技术经验[22]1-10,结合郑麦1860“一突出三高效”优良的特征特性,根据“良种良法良田相结合,农艺农机配套技术相结合,产量品质相兼顾”的栽培管理原则,研究总结出“一强化三跟进”的高产优质绿色高效配套栽培技术措施.

2.1 “一强化”——强化播种技术基础

2.1.1 创造深厚肥沃的土壤耕层

针对种植业生产中多年旋耕导致土壤耕层变浅、土壤板结等物理性状不良的耕作现实,想方设法对麦田土壤进行一次机械深耕深翻,使耕层土壤深度达到25 cm左右,有效破除土壤板结,为根系生长创造适宜的耕层土壤环境.在不能够进行机械化深耕或深松的情况下,也可以采取“非机械松土”新技术,即增施具有破除土壤板结等障碍因素的土壤调理剂.近年来,河南省农业农村厅、国家农业农村部高标准农田建设已经将松土促根技术或健康耕层构建技术列入了农业主推技术[23].因此,在旋耕条件下,增施国家发明专利(ZL 2013 1 0067402.9)产品“Agri-Star松土促根剂”(简称松土促根剂,农业农村部批准登记的该产品类型为土壤调理剂)2 kg/667 m2,可以破除土壤板结,疏松土壤,加深耕层,协调土壤水肥气热等肥力因素,促进根系发育,增强小麦综合抗逆性,且增产效果显著[24].

2.1.2 平衡施肥原则、施肥量及施肥种类

随着网络技术快速地发展，公司应加大网监的力度专人专门来负责，设置维度指标，处理好机房进出人员的身份信息和确认。并且针对公司的特定状况，开发相应的技术来保护数据信息。网络技术的进一步发展也使得实时处理成为可能，很多业务往往在发生的第一时间通过远离企业的计算机把既定工作顺利搞定，完成工作，从原有的多个部门协同作战的事项，变成了单个部门甚至个人解决。所以说，精简了工作流程内控的范围也变得广泛起来，也使得更趋复杂。

平衡施肥原则要做到三个相结合,即有机肥料与化学肥料相结合、氮磷钾三要素肥料相结合、大量元素肥料与微量元素肥料(锌肥等)相结合.因地制宜重视施用足量优质有机肥或生物有机肥;结合整地底施氮磷钾配方平衡肥(氮磷钾有效养分总量在45%以上)50 kg/667 m2-60 kg/667 m2,大量秸秆还田地块氮肥(尿素等)施用量至少要增加10%-20%,以调节碳氮比,有利于秸秆的腐熟分解;由于多年来磷肥的持续投入,原则上可以适当减少磷肥用量,以充分利用郑麦1860养分高效利用特点及土壤自身供磷能力;由于超高产麦田的需钾量大于需氮量[22-25],尤其是耕层土壤速效钾含量在100 mg/kg以下时[26],一定要重视钾肥的施用.目前,市售氮磷钾复合肥含钾(K2O)量一般在5%左右,不能满足小麦超高产栽培的需要.因此,在施用低钾复合肥或只施氮磷肥的情况下,增施硫酸钾(K2O含量50%,同时含S约18%)10 kg/667 m2-15 kg/667 m2,不仅有利于增产,而且有利于籽粒蛋白质的合成,改善品质;在土壤有效锌、有效硼含量较低的地块(一般土壤缺锌、缺硼的临界值均为0.5 mg/ kg),每667 m2各增施锌肥、硼肥1 kg-2 kg,同时可与氮磷钾肥料混合施用.

2.1.3 选用新型高效种子包衣剂进行种子包衣,防治地下害虫及前期病害

根据多年来河南省三河种业有限公司通过机械化生产线进行种子包衣统一供种的成功实践,优质小麦新品种郑麦1860在播种前进行了标准化种子包衣,因此小麦前期基本上不需要另行防治病虫害,但草害严重地块还要注意冬前综合防除各类杂草.在用除草剂防除麦田杂草时,一定要根据除草剂的性能特点和杂草发生规律,在选用对路除草剂的前提下,无论人工喷洒药剂还是大型机动喷雾器作业,“药、水”比例一定要按标准掌握,即一定要配兑足够的水量,以免造成除草剂药害.多年来,生产中因防除麦田杂草喷洒除草剂兑水不够造成的药害屡见不鲜,既严重影响小麦正常生长发育导致减产,又对优质小麦品质带来一系列负面影响,甚至会造成土壤农药残留,形成难以修复的土壤污染,造成优质小麦种植效益下降.因此,在用除草剂防除麦田杂草时一定要吸取过往教训,适时、适量、正确、合理使用除草剂,争取除草剂防除麦田杂草生态效益最大化.

2.1.4 播种技术要点

2018年以来,在豫东平原麦区,通过一系列有针对性试验示范及推广应用,郑麦1860超高产栽培的行之有效的播种技术措施主要有以下几个方面：

1)郑麦1860品种的适宜播种期为10月13日-10月18日;

3)根据该品种株型比较紧凑、茎秆坚硬抗倒伏能力比较强的特点,机播一定要调整好田间行距,一般为15 cm-18 cm,最多不超过20 cm,以充分利用该品种的株型优势和高光效性能;

4)播种深度4 cm-5 cm,严禁深播,以免给田间管理带来被动;

5)根据该品种群、个体发育规律以及群众种植习惯,提出大田每667 m2适宜、适合的播种量为12.5 kg,同时适当增加超高产栽培群体发展起点[13],对构建高质量合理产量结构总体上是有利的.

2.2 “三跟进”——追施氮肥、灌水及病虫害防治技术的跟进

2.2.1 春季追施氮肥跟进

根据郑麦1860中强筋品质类型特点,在小麦起身前后(也可以延伸至拔节期),每667 m2追施尿素10 kg -15 kg,其主要作用,一是提高分蘖成穗率,并有利于穗部发育提高穗粒数;二是促进籽粒蛋白质合成,保证优质性状的协调性.在追施氮肥时,必须强调深施10 cm以下覆土,以提高肥料利用率.一般情况下,任何形式的撒施于地表的施肥方法都会造成肥效的损失,必须明令禁止[27]61-72.同时,需要注意的是,春季追施化学肥料时一般不需要施用含有磷、钾的复合肥料,以免造成不必要的施肥资源浪费.但对土壤速效钾含量在100 mg/kg以下并且基肥又没有施用钾肥的田块,在返青期,可以在结合追施尿素等氮素肥料的基础上,配合施用硫酸钾5 kg/667m2-10 kg/667m2.

2.2.2 拔节至孕穗期灌水跟进

3月下旬至4月上、中旬,在小麦拔节——孕穗期,如果天气没有有效降水,应及时灌水1-2次(3月份可以结合追施氮肥),每次灌水量40 m3/667 m2.如果是湿润年份,在小麦拔节期灌一次水即可[18,28].从5年来实施郑麦1860超高产栽培实践来看,小麦拔节后,适时灌水有以下3方面的重要作用.

一是浇水有效提高小麦分蘖成穗率.按照小麦分蘖消长规律,拔节以后,分蘖开始向两极分化,即一部分消亡,一部分继续生长发育成穗.同时,该期营养生长(根、茎、叶)与生殖生长(幼穗发育)齐头并进,对水、肥的需求量日益旺盛.就豫东平原绝大多数麦田而言,及时浇灌拔节水,保持土壤含水量占田间持水量的70%-80%,能减少中等分蘖死亡,有利于分蘖成穗,有效提高成穗率.试验结果表明[28]1-16,拔节期灌溉可使穗数增加20%,增产率最高.

二是浇水有利于增加穗粒数,促进大穗形成.小麦拔节——孕穗期,正是幼穗发育进程中雌雄蕊原基分化及药隔分化形成的关键时期,也是决定每穗粒数多少的关键时期,此期已经接近小麦对水分反应最敏感的时期,也可以说是需水临界期.如果土壤水分不足,会直接影响穗部性状发育.所以,必须保证足够的水分供给,以减少小花退化,增加穗粒数,促进大穗形成.如果前期没有追施氮肥的田块,结合灌水每667 m2追施尿素10 kg,既可以使穗粒数增加2-3粒,也为提高粒重奠定基础,并且对提高优质小麦的品质指标有非常重要的作用.

三是浇水可以预防或减缓小麦晚霜冻害.小麦拔节后抗寒力明显下降,极易遭受晚霜冻害.这是因为,小麦拔节后正直雌雄蕊分化到药隔前期,对低温冻害非常敏感.如果在小麦对晚霜冻害敏感的时间节点(黄淮麦区每年大约在3月15日-3月25日[28]172-186,也有认为,小麦冻害最敏感期是在3月20日至4月5日前后[22]128-137)浇好拔节水,不仅能提高分蘖成穗率,增加穗粒数,而且有良好的防霜冻作用.其道理在于,麦田灌溉后,可以有效提高土壤含水量,土壤空气比例会明显减少,而土壤水分的热容量最大,土壤空气热容量最小,通常,土壤水的热容量是土壤空气热容量的3000多倍[27]121-123.因此,如果能根据天气预报在寒潮(冷空气)来临前的两三天内,对郑麦1860优质高产、超高产麦田实施一次有效灌溉,可以有效缓冲天气剧烈降温对小麦侵袭的不利影响.实践证明,这是优质小麦高产、超高产栽培应变管理最为有效、实用、简便的技术措施,同时也为抽穗后的茎、叶功能保护及促进灌浆筑牢根基.根据多年经验,在春季小麦拔节后需水的临界期直至最大效率期,豫东一带土壤自然含水量远远不能满足小麦拔节以后的生理需要,因此,不管天气是否大幅度降温或发生晚霜冻害,及时灌水都是有利无害的,对此必需充分认识、操作到位.

近年来,小麦灌浆期极端天气频发,尤其是高温热害的侵袭,对小麦正常灌浆和落黄带来的负面影响很大.所以,在5月份小麦灌浆初期,灌水一次也尤为必要,以有效调节土壤及近穗层功能叶空气湿度,为灌浆及正常成熟落黄创造适宜的水气环境.

2.2.3 后期绿色防控病虫害跟进

由于郑麦1860高抗叶锈病,中抗条锈病,黄花叶病毒病轻度发生[2],因此抽穗后重点是防控赤霉病及蚜虫等病虫害.可于小麦抽穗至扬花始期,每667 m2麦田选用浓度25%氰烯菌酯200 mL或浓度80%戊唑·多菌灵50 g,用机动喷雾器均匀喷施至小麦穗部.从近几年郑麦1860超高产栽培成功实践来看,后期防控小麦赤霉病要立足于“早”和“快”,即在小麦抽齐穗至始花期的3-5天内及时防控一遍,如果病情测报赤霉病属于重度发生年份,最好间隔5天左右再药剂防控一次.另外,在生产实践中发现,无人机防控小麦赤霉病(穗部病害)往往效果不理想,最好采用机动喷雾器直接对小麦穗部进行施药喷雾.对蚜虫等虫害的防治,可选用溴氰菊酯或高效氯氰菊酯喷雾.一般情况下,防控病、虫害可一并进行.为促进小麦灌浆,调节穗部营养,增强旗叶功能,一定程度抵御高温高热的不利影响,在小麦灌浆期,结合防治病虫害,每667 m2麦田用磷酸二氢钾0.2 g -0.3 g+尿素500 g -600 g,兑水40 kg-50 kg混合均匀进行叶面喷洒.该叶面施肥措施,对提高粒重、改善籽粒品质有很好的辅助效果.

此外,在郑麦1860成熟时,要注意适时收获.因为,小麦收获期很短,在豫东平原,小麦收获期常常又正值雨季来临,同时会伴有大风及冰雹等自然灾害的发生.因此,及时收获可防止小麦断穗落粒、穗发芽、霉变等损失[29].田间适宜收获期为蜡熟末期完熟初期,在籽粒含水量降至22%左右时,籽粒色泽和形状已接近该品种固有特征,可选用小麦联合收割机及时收获.如果郑麦1860用于加工某些专用面粉或“专用配麦”,一定要实行单机或专机收获,防止机械混杂,以便做到单独晾晒、单独储存和运输,确保其优良品质,真正实现高产稳产、增产增收.

3 结语及产业化技术导向

商丘职业技术学院河南省小麦玉米两熟超高产栽培技术创新团队历经5个收获年度的郑麦1860超高产栽培示范的成功实践,无一例外地证实了国审优质中强筋小麦新品种郑麦1860突出的、稳定的超高产表现.郑麦1860已经成为小麦主产区——豫东平原小麦生产的当家品种,已经成为新时代高产优质绿色高效小麦的主导品种,已经成为现代粮食或面粉企业发展订单生产、延长产业链条的理想品种,并且初步实现从田间种植(产前、产中)到粮食贸易(产后)一体化直至面粉或食品加工的延伸,进而到居民厨房可追溯的规模化、标准化、产业化开发应用.基于此,商丘职业技术学院河南省小麦玉米两熟超高产栽培技术创新团队根据郑麦1860“一突出三高效”的特征特性,以“产量是硬道理”的理念[10],本着“良种良法良田相结合、农艺农机配套相结合、产量品质相兼顾”的技术原则,针对性提出“一强化三跟进”的超高产栽培配套技术措施,丰富了豫东平原生态类型区优质小麦超高产栽培的理论依据和配套技术.同时,充分发挥国家示范性高等职业院校专业学科建设及科技创新团队人才、技术、培训基地优势,面向郑麦1860超高产栽培示范田、产业化订单生产模式、原(良)种繁育基地及大面积推广应用区域,培训了一大批基层农技人员、科技特派员及新型农业经营主体(种植专业合作社、家庭农场、种粮大户)等技术骨干;在规模化超高产栽培的前提下,坚持进行“点对点”“面对面”“线对线”全程跟踪技术服务,有效解决了优质小麦产业技术体系不完善问题,超高产栽培技术辐射面越来越广;逐步构建了“专家与专家”“专家与农家”的人际和谐合作推广应用机制,创新了农业科研教育推广三结合、种业或粮食企业基地农户三结合的技术集成推广模式,为郑麦1860在豫东平原及周边接壤地区迅速地大面积推广应用提供了重要技术支撑和导向.目前,在许为钢院士小麦分子育种团队指导下,商丘职业技术学院河南省小麦玉米两熟超高产栽培技术创新团队正在深入进行郑麦1860高产更高产栽培技术以及节肥效应研究,以期为实现小麦超高产条件下优质、绿色产业化发展资源高效利用提供针对性更强的理论和实践依据.