小麦高产优质高效栽培关键技术(河南省农科院 李向东）

小麦高产优质高效栽培关键技术,李向东博士/研究员河南省农业科学院小麦研究所,hnlx技术支撑农业,推广创造丰收,报告内容,河南省小麦生产形势与技术需求,小麦高产优质高效栽培的关键技术,一河南小麦生产形势与技术需求,新中国成立60多年来，河南省小麦年总产量由1949年的254万吨(50.8亿斤)增长到2013年的3186万吨(643.8亿斤)，增加了12.5倍；平均单产由645kg/公顷(42.5kg/亩)增长到5937kg/公顷(399.9kg/亩)，增加了9.4倍。自2003年以来实现了11连增，为国家粮食安全做出了巨大贡献。,1.“政策好”“天帮忙”“人努力”，河南小麦11连增！,河南小麦生产发展的经验和启示,1、面积目标：小麦种植面积稳定在7500万亩以上；2、单产目标：小麦平均单产达到450公斤以上，平均年增加6.6公斤，年增幅1.7%；3、总产目标：目前600亿斤水平上再增加100亿斤，总产达到700亿斤。,2020河南小麦目标,任务艰巨形势严峻,2.小麦增产潜力不足,面临严峻生产形势,一是非生物灾害频繁发生,二是种植面积难以扩大,三是单产增加幅度放缓,增产的途径无非是面积和单产，增加面积显然不现实，只有增加单产才是唯一途径。但现在河南省小麦单产已经具有较高水平，2011年全省平均亩产391公斤，近3年增幅分别为1.04%、0.52%和0.48%，明显放缓。需要认真分析河南单产增加的主要障碍和技术途径，从技术上寻找突破口。,3.未来可持续发展需要“稳”字当头，与高产协同发展,一是要继续增产,二是高产突破,三是稳定发展,目前河南省小麦单产最高纪录已经突破750公斤，但距最大光合生产潜力仍有不小差距（有关研究表明可达1800公斤/亩）。因此，如何在现有高产超高产基础上实现再高产的突破，还要保证高上去后不下来要将小范围的高产典型扩大应用范围。,可持续发展的前提是稳定发展，因此，在全球气候变化背景下极端气候事件频发将是河南小麦可持续发展的主要障碍，今后一段时期要想实现河南小麦的可持续发展，不仅要是产量不断提高，而且要稳定在一定的水平之上，产量的忽起忽落是绝对不允许的。,河南省小麦持续发展的技术需求,一是品种特性高产多抗,二是栽培技术因变创新,三是管理技术如何落实,在河南省小麦品种利用的历史上，很多曾经为河南小麦生产做出过突出贡献的品种，最终不是由品种产量性状而是由于抗性出现问题退出历史舞台，如白粉病、赤霉病、冻害等。近年来极端气候事件多发对现代小麦生产提出了更高的要求，好的品种不仅要高产，而且要多抗。因此生产上需要真正多抗的品种才能从根本上解决问题。,随着农村生产结构的变化，农村实际务农劳动力严重不足；不断变化的环境条件，以及机械化的迅猛发展和农民经济意识的逐渐改变，要求小麦栽培技术应当与时俱进，适时创新。不仅需要创新现代的小麦栽培技术，更需要这些新技术的简化实用，以适应现代农村生产实际和机械化的需求，便于农民接受和利用。,目前我们的技术推广仍然是以农业技术推广部门和科研单位为主渠道，由于农业技术推广体系本身体制的约束和科研部门自身的局限性，使得技术的推广应用非常吃力。一项新技术的推广纵然磨破嘴皮也难以得到农民的认可，农民没有真正掌握防治要领，使得防治效果不理想。技术的棚架问题必须彻底解决。,二、河南小麦高产优质高效栽培关键技术,生态气候-生产条件的改变决定栽培技术必须因变创新,过去1300年全球地表平均气温变化（相对于19611990年30年气候平均）,第四次评估：20世纪后半叶可能是过去1300年中最暖的50年。第三次评估：20世纪可能是过去1000年中最暖的100年。,(IPCCAR4,2007),全球变暖可能会导致极端气候事件增多,干旱,高温,暴雨,大风,沙尘暴,雷暴,洪涝,厄尔尼诺,气候变化背景下河南作物生育期变化,模拟生育期（DOY）,实际生育期（DOY）,冬小麦,夏玉米,(LiuYuan，etal.GCB),2001-2013年河南省小麦品种博览田产量三要素变化,2010超高千粒重2011超大亩穗数，2012超小亩穗数，2013最小穗粒数,（一）河南省小麦因变栽培的若干思考,1.品种利用和布局的科学化调整,品种特性,适应区域,播期播量,目前对品种特性的介绍为“半冬性偏春性”“弱春性偏冬性”“早熟、半冬性”等，抗病性、抗寒性、抗旱性、抗倒性分蘖能力等用“高、中、低”等，但究竟“偏多少”、“高多少低多少”没有明确的标准和界限，表述模糊，造成由于品种利用不合理引起冻害、倒伏、病虫害等。因此品种特性标准化和根据品种特性进行生产利用，是目前河南省解决小麦品种“多乱杂”，减少生产上不应有损失的首要条件。,受全球气候变化的影响，近年河南省小麦生长季的气候和几十年前有了较大的变化，一方面平均温度升高、积温增加，另一方面极端气候事件增多，如高低温异常、旱涝不均等。近几年连续出现几十年不遇的大旱、持续低温等灾害性天气，提醒我们品种的推广利用一定要适应气候的变化，在不断改良品种特性的同时，结合区域气候特性进行利用，减少因气候变化带来的风险和损失。,播期播量一直是讨论热烈的话题之一。播量上一方面技术部门推广精量、半精量播种，另一方面农民实际播量越来越大。播期上有些人提出推迟播期，但随之而来的是口墒不足、出苗不好、苗期抗寒抗旱性差等问题。本人认为播期播量调控应根据区域生产生态环境结合品种特性合理确定，不能因近几年的气候和生产实际就武断地提出推迟播期和减少或加大播量。,2.栽培技术的适应性对策,“37”变“73”,在栽培技术的理念上，由原来的3分种7分管转变为7分种3分管，以适应现在小麦生产和农村劳动力实际。近几年的生产实践也证明了这一点。,早晚适期播,播期问题争论较多，温度升高使得早播容易出现旺长冻害、倒伏，晚播又出现出苗不好、寒旱交加等灾害，老百姓无所适从。笔者认为，在适期内根据品种、看墒情、看天气适期播种，而不能武断地提出早播或晚播。,精稀改适量,在精细整地和土壤墒情良好的情况下推行精量、半精量播种，严格控制播量。但在秸秆还田和旋耕、土壤塇松翘空的地块，要根据整地质量定播量，应该在研究出苗率的基础上加“足”播量，保证足够的基本苗。,预防当为先,避减防未然,规程要简单,在我们的生产实践上，大部分基本上以防治为主，真正落实预防为主的并不多，导致病虫害发生后再去防治效果不佳。另外生产上前些年发生较轻的一些次生病虫害，近几年也大面积发生，上升为主要病虫害。因此，应从土壤处理、药剂拌种和苗期药剂喷洒等预防手段着手，变被动为主动，方能减少病虫害对小麦产量造成的损失到最低限度。,随着生产、生态条件和品种的改变，一些原来的研究结果譬如苗情的诊断，“一类苗、二类苗、三类苗”和“假旺苗、旺苗、壮苗、弱苗”的概念，与现实生产情况就不十分吻合；生产上的旱灾是天旱、地旱还是苗旱？发生冻害的苗情状态与温度高低、温差大小、低温持续时间的关系等，含义不一样，标准不一致，如使得技术人员指导生产时难以判断，农民群众就更不好应用。需要重新系统研究，形成直观、简单易行的标准。,目前生产上提得更多的是“抗灾减灾”，主要针对灾害采取抗灾和减灾应急措施，譬如近几年全面动员，连续取得了抗特大干旱、抗持续低温等灾害的胜利，为实现我省小麦9连增做出了巨大贡献。但这样的战斗同样也付出了极大的代价，包括人力、物力、财力的支出。因此，如果能在基础设施、小麦生产的基础阶段采取一定的“避灾减灾”技术措施，提高抵御灾害的能力，那么抗灾减灾也会变得主动自如。,3.土肥水药“统一体”,农机农艺嵌合、经营规模化,土肥水药耦合协作,农艺追赶农机步伐,经营规模集约扩大,我省的小麦研究学科门类齐全，多项研究居全国先进水平。但在土壤改良、水肥耦合、土肥水药一体化使用方面仍有很大的潜力。像病虫害的防治，不仅仅是打药的问题，包括土壤处理、秸秆处理及相应的水肥管理，都可能对病虫害的发生演变和能否彻底防治产生极大影响。因此，我们更应该强调土肥水药的耦合协作问题，把这些问题作为一个整体去看待，才会使集成的技术体系更加有效和完善。,在作为现代化农业的标志之一农业机械化迅猛发展的时候，我们的一些农艺措施没有及时调整到位，农业机械化的发展中也没有考虑到农艺的实际情况，总之是农机农艺没有充分有效的结合。造成秸秆机械化还田后的土壤耕作播种问题、跨区作业后病虫害的迁徙演变等，严重威胁小麦生产的高产稳产。农艺追赶农机步伐和农机农艺有效结合是保证河南小麦持续发展的必然要求。,我们目前的一家一户的联产承包制和经营规模，已经严重影响到小麦技术和生产的可持续发展。一个品种、一项技术要推广，面临着千家万户，无法在现有土地经营体制和规模下进行。因此，探索、引导与土地流转相结合的规模化经营问题，我们的技术优势才能最大化的发挥，抵抗灾害的能力才会更强，河南省小麦稳定持续的发展才会更有保障。,(二)小麦”源”库”理论和不同产量的技术要求,地上部和根系与源和库的关系,壮苗根系发达、分蘖粗壮、叶片宽厚，植株的地上部与地下部生长发育良好。但是地下部（根系）的良好生长需要供给较多的养料（源）；地上部的良好生长也需要较多的养料。这样它们之间就存在着矛盾。培育壮苗就是处理好源与库的关系，既要供给地上部以足够的养料，又要供给地下部充足的养料。研究表明，在地上部迅速生长期，根系的发育就慢，因为源大量供给地上部生长；反之，当根系迅速生长时期，地上部的生长亦较慢。,小麦不同产量的技术要求,单产在3750kg/hm2（250公斤/亩）以下为低产阶段；单产在37506000kg/hm2(250-400公斤/亩)之间为中产阶段；单产在60009000kg/hm2(400-600公斤/亩)之间为高产阶段；单产在9000kg/hm2(600公斤/亩)以上为高产再高产阶段，亦称超高产阶段。,根据河南小麦生产的实际和发展历程，小麦单产大致可以划分为三个阶段：低产变中产阶段，中产变高产阶段，高产更高产阶段。,小麦与环境的矛盾小麦群体与个体的矛盾个体内部的矛盾,品种利用与选择播期、播量调控整地、播种技术肥、水合理运筹病虫害时效防控田间管理,（三）河南小麦高产优质高效栽培关键技术,以产定策科学管理合理应变,毛泽东的“农业八字宪法”,“土”“肥”“水”“种”“密”“保”“管”“工”,“八字宪法”的内涵,土-深耕、改良土壤肥-合理施肥水-兴修水利和合理用水种-培育和推广良种密-合理密植保-植物保护、防治病虫害管-田间管理工-工具改革,整地的目的使麦田土壤中水、肥、气、热状况协调，土壤松紧适度，保水、保肥能力强，地面平整状况良好，符合小麦播种的要求，为保证小麦苗全、苗匀、苗壮及植株良好生长发育创造适宜的土壤环境。,秋收一张锄，麦收一张犁。土地不深翻，麦根没处钻。深耕加一寸，顶上一遍粪。,农谚,1.土：提高整地质量，充分发挥土壤增产潜力,整地的要求平：地面平整，有利于匀播、浇水，防止点片积水。齐：地边整齐，可有效利用土地，防止杂草丛生。松：上松下实，表层疏松，不板结。碎：土壤细碎，无大坷垃，利于保墒、播种，耕系下扎。净：地里没有杂草和作物根茬、石块等。墒：保墒良好，墒情一致。,整地存在的问题由于旋耕后麦田坷垃少、易整地作畦，且省时省钱。因此旋耕播种尤其连年旋耕播种的麦田面积逐年扩大。旋耕播种的麦田由于表层土壤过于疏松，造成播种过深且失墒快，出苗困难，分蘖受阻。所形成的深播弱苗分蘖缺位，冬前大分蘖少，成穗少且穗子小，穗层不整齐，极易发生根倒伏或早衰，对产量影响很大。随着近年来我省秸秆还田面积逐年扩大，一些地方采用前茬玉米秸秆还田+旋耕机条播的整地播种方法，难以将秸秆与土壤充分混匀或将秸秆完全掩埋，大量秸秆和肥料仍在地表，小麦根系与土壤接触不良，从而造成播种质量差、出苗率低、缺苗断垄现象严重，麦苗生长瘦弱，冻害严重，或出现“吊死苗”现象。,1.土：提高整地质量,充分发挥土壤增产潜力,1.土：提高整地质量，充分发挥土壤增产潜力,合理的整地措施：(1)传统翻耕麦田的耕翻深度应根据土壤质地、土层厚度和雨水等条件而异。一般认为，目前旱作麦田的耕翻深度以25cm左右为宜，稻茬麦田以20cm左右为宜。(2)旋耕麦田一定要在旋耕后用耙将耕层耙耱均匀，避免土壤翘空，造成失水快、保墒效果差，不利于种子出苗和幼苗发育。连续旋耕的麦田应旋耕23年后耕翻1年，破除犁底层。(3)采取秸秆覆盖和免耕的麦田一定要注意秸秆粉碎细致、覆盖均匀，前茬如果是玉米的话最好采取深松播种，以利于夏季蓄水保墒，同时有效地疏松土壤，避免小麦播种时土壤板结而影响播种质量。需要说明的是，小麦的根60%分布在020cm土层，90%分布在040cm土层。麦田适当深耕或深松，可使耕层厚而疏松，土壤透气性增强，能增加土壤的根容量，扩大根系吸收面积，有利于贮水蓄墒和养分矿化，增强小麦抗旱和抗倒伏能力，减轻杂草和病虫危害，对小麦生长发育十分有利。,2.肥：施足底肥、合理追肥，科学测土配方施肥,研究分析表明，随着小麦产量水平的提高，对氮、磷、钾的需求量相应增加。每生产100公斤小麦籽粒，约需氮3.11.1公斤、磷（P2O5）1.10.3公斤、钾（K2O）3.20.6公斤，三者的比例约为2.8:1:3.0，但随着产量水平的提高，氮的相对吸收量减少，钾的相对吸收量增加，磷的相对吸收量基本稳定。根据北方冬小麦高产单位的经验，在土壤肥力较好的情况下（020cm土层土壤有机质1%，全氮0.08%，水解氮50mg/kg，速效磷20mg/kg，速效钾80mg/kg），产量为每公顷7500kg的小麦，大约每公顷需施优质有机肥45000kg，标准氮肥（含氮21%）750kg左右，标准磷肥（含P2O514%）600750kg。缺钾地块应施用钾肥。有机肥、磷肥、钾肥全部底施，50%的氮肥作底肥，50%的氮肥于起身期或拔节期追施。,科学施肥，充分发挥有机肥料的增产作用第一，增施有机肥据测定一般堆肥每1000公斤含氮（N)45公斤，含磷（P2O5）1.82.0公斤，含钾（K2O）57公斤相当于施碳铵30公斤左右，过磷酸钙1015公斤，硫酸钾10公斤左右，这些营养元素逐渐被小麦吸收利用。第二，合理施肥，以产定肥。第三，分期施肥，“前氮后移”改变“一炮轰”的施肥方法，一般底施氮肥可占总氮肥量的60%70%左右。磷肥和钾肥少量后期喷施外，基本全作底肥应用。第四，分层施肥底施氮肥的三分之一撒垡头，其余深施翻入犁底。,市场销售的复合肥配方,3.水：做足底墒、浇好三水,足墒播种，浇好底墒水、拔节水、灌浆水。小麦生产实践证明，足墒播种是夺取来年小麦丰收的一项重要措施。这是因为在足墒条件下：（1）种子发芽快。（2）种子发根多。（3）分蘖早、快。灌浆水在开花后5-10天浇最好，开花15天后绝对不能再浇水，因其会造成氮素流失、倒伏、早衰，影响籽粒灌浆，降低品质。,小麦播种以后，要从土壤中吸收相当于种子本身干重35%左右的水分，才能开始发芽，土壤水分不足，吸水时间长，发芽慢，影响壮苗、全苗。小麦发芽时长出的根称初生根，出苗以后这种根的数目不再增加，初生根入土最深可达2米以上。不仅在小麦分蘖之前，完全由这种根供给麦苗生长所需要的养分和水分，而且在小麦生育后期遇到干早时，它能从土壤深层吸收水分，供给植株生长。初生根的多少和发芽出苗时土壤水分有密切关系，底墒足初生根的数目多，而且生长快，据测定在壤土地麦苗3叶一心时，初生根的入土深度就可达到5060厘米。小麦分蘖时发生次生根的快慢，也与土壤墒情有密切关系。在干旱条件下，甚至不能发生次生根。小麦分蘖成穗主要依靠早生分蘖、下部分蘖。促进小麦下部分蘖形成是达到预期穗数的关键。可见足墒下种对小麦增产有着重要意义。为了实现足墒下种，首先应作好蓄水保墒工作，特别是没有灌溉条件的地区，保墒是达到足墒下种，适时播种的一项根本措施。如果墒情不足，宁可浇水后赶在适宜播期的下限播种，也不要欠墒播种或抢墒过早、过深播种。,特别提醒：浇好底墒水,选用良种的原则1、必须掌握品种特性。2、必须掌握品种生产能力。3、必须掌握品种抗性。优质强筋小麦以西农979、郑麦366、郑麦9023、新麦19、济麦20等为主导。普通小麦以矮抗58、周麦22、周麦18、偃展4110、豫麦70-36、豫麦49-198、众麦1号、周麦16、许科1号、衡观35、洛麦23、新麦26等。,4.种：合理利用优良品种,偃展4110洛旱系列,郑麦9023豫麦70西农979平安8号宛麦系列衡观35,矮抗58周麦22豫麦49-198周麦16平安8号,周麦22矮抗58周麦18郑麦7698众麦1号许科1号,豫麦70偃展4110郑麦9023西农979,矮抗58郑麦366周麦22郑麦7698众麦1号,播种存在的问题播量大，播期早，导致大群体，大倒伏，病害重，穗小粒少粒重降低；高产麦田播种不均匀，缺苗断垄和堌堆苗现象严重；旋耕播种和秸秆还田麦田播种过深，造成分蘖缺位和深播弱苗。,播种过深造成分蘖缺位弱苗,缺苗断垄和堌堆苗麦田,5.密：适期适量及时足墒播种,适期适量及时足墒播种,（1）播期根据品种特性和地域生态条件，确定适宜播期。在精细整地、足墒下种的前提下，半冬性品种豫中北一般可在10.6-13日,豫南10.15-23日。春性品种豫中北10.13-23日、豫南地区10.20-25日。（2）播量在适宜播期范围内，早茬地种植半冬性品种每亩播量8-10kg；中晚茬地种植弱春性品种每亩播量10-15kg。晚播时应适当加大播种量。（3）足墒播种小麦生产实践证明，足墒播种是夺取来年小麦丰收的一项重要措施。这是因为在足墒条件下：（1）种子发芽快。（2）种子发根多。（3）分蘖早、快。,确定适宜播期的根据和原则纬度和海拔越高，气温越低，播种期应越早；反之应晚些。大约海拔增加100m，播期要提早4天左右，纬度减少1度，播期应推后4天左右；在相同的纬度和海拔条件下，半冬性品种适播期的平均气温约为16-18；弱春性品种约为14-16。豫北半冬性品种的适宜播期应为10月613日，最佳播期应为10月9日前后；弱春性品种的适宜播期应为10月1320日，最佳播期应为10月17日前后。中部地区半冬性品种的适宜播期应为10月815日，最佳播期应为10月12日前后；弱春性品种的适宜播期应为10月1623日，最佳播期应为10月19日前后。南部地区半冬性品种的适宜播期应为10月1523日，最佳播期应为10月19日前后；弱春性品种的适宜播期应为10月2330日，最佳播期应为10月26日前后。“秋分早霜降迟寒露种麦正当时”“时到不等墒，抢墒不等时”,在小麦生产中，使个体与群体都得到最大限度的发展，达到穗多、穗大、粒饱是确定合理播量的根本依据。要达到上述要求，在确定实际播量时，还要根据品种特性、土壤肥力、播种早晚而定。土壤的肥力水平：肥水条件好的有利于增加小麦分蘖，播量可减少；肥水条件差的，分蘖及成穗受到一定的限制，所以播量要相应增加。半冬性品种一般每亩播量810公斤，基本苗达到13-15万左右，可成穗4045万。春性品种一般每亩播量1015公斤，基本苗达到15-20万左右，可成穗3540万左右，晚播或整地差要适当加大播量。中肥地力基本苗适当多一点；晚播小麦要适当增加基本苗。旱地条件下，适期播种每亩15万基本苗。,小麦播量多大好？,总之，要根据不同类型的品种特性，构建不同的群体结构和产量构成，以获得优质高产。一类是分蘖成穗率高的中穗型品种，由于其分蘖成穗率高，适宜基本苗要求较少；由于是中穗，则亩穗数要求较多；另一类是分蘖成穗低的大穗型品种，由于其分蘖成穗率低，适宜基本苗要求较多；由于是大穗，则亩穗数要求较少。两类品种获得高产要求的群体结构和产量结构如下表。,不同分蘖成穗类型品种适宜的群体结构和产量结构,精细匀播，充分发挥个体增产潜力,精细匀播，充分发挥个体增产潜力,播种是小麦栽培的技术的核心环节。高质量、高标准完成播种作业，是获得小麦高产优质高效的基础。精细播种，下种均匀，深浅一致，是保证苗全、苗匀，培育壮苗，充分发挥个体生长优势和个体增产潜力的一项关键措施。应采用精播耧或播种机播种，播深4-5cm。播种太深，幼苗出土消耗养分太多，出苗迟，麦苗生长弱，影响分蘖和次生根发生，甚至出苗率低，地中茎多节，无分蘖和次生根，越冬期死苗率高。,小麦播种深度一般1.21.5寸也就是45cm比较合适。在此范围内，沙质土、墒情差的宜深些；粘性土、墒情好的可稍浅些。播种深浅对小麦生长和培育壮苗影响很大。播种过深出苗慢，养分消耗多，幼苗细弱，分蘖晚，次生根少，生长不良；过浅种子易落干，影响出苗，即使出苗，也常因分蘖节过浅，易受旱、受冻。深浅一致、适当则出苗早而齐，利于形成壮苗。小麦的第一、二分蘖出现早，发育健壮，成穗率高；但在深播的情况下，或在种子分布过密的地方，下部第一、二分蘖不能发生，形成弱苗。这种弱苗即使加强管理也很难由弱转壮。机播应严格的控制播量，达到下种均匀，播种深浅一致。,关于播种深度,合理的种植方式，可以协调群体和个体的矛盾。目前广泛采用的主要有如下两种：等行距条播：一般行距有16、20和23厘米等，这种种植方式的优点是行距窄，单株营养面积均匀，能充分利用地力和光照，植株健壮整齐。一般地讲，中、低产地区可等行距种植。宽窄行条播：宽窄行种植有利于通风透光。高产地块可宽窄行种植，若宽窄行种植，宽窄行可按75或84配置。,关于种植方式,6.保：小麦病虫害时效防控,返青期纹枯病的防治,开花期赤霉病的防治,抽穗后蚜虫的防治,优质高产,苗期虫草的防治,播种前精选种子，选晴天晒种12天。推广包衣种子和种子处理技术。近几年小麦种子包衣技术应用面积迅速扩大，合格的种子包衣剂一般含有杀虫、杀菌剂两种主要活性成分，不仅可以防治种子和幼苗遭受地下害虫的危害，而且还有壮苗的作用，且可控制小麦苗期和春季病害的发生程度。,种子处理，从保苗开始,精选种子,种子包衣,包衣种子苗情,蚜虫,纹枯病,锈病,白粉病,叶枯病,赤霉病,全蚀病,小麦生育期常见病虫害,小麦纹枯病,防治适期：拌种效果明显，或在小麦分蘖末期纹枯病纵向侵染时喷药，当平均病株率达10%-15%时开始防治。,小麦红蜘蛛,深耕、除草、增施肥料、轮作、早春耙耱，有条件的地区提倡旱改水，结合灌溉，振动麦株，消灭虫体等。,小麦蚜虫,种子包衣，或在冬麦