旱地小麦秸秆覆盖蓄水保墒水肥高效利用绿色生产技术

旱地小麦秸秆覆盖蓄水保墒水肥高效利用绿色生产技术一、技术名称旱地小麦秸秆覆盖蓄水保墒水肥高效利用绿色生产技术二、技术概述（一）技术基本情况四川盆地是西南最重要的商品粮生产基地，旱地小麦在保障区域粮食安全上具有重要意义。然而，该区域属于雨养农业区，降水季节间分布不均，冬干春旱严重，小麦季累计降水不足200mm，小麦生长严重受限，产量低，效益差，土地流转不畅，规模化经营受限，产业发展疲软……。探寻该区域旱地小麦水肥高效利用的技术途径则成为提升该区域种麦效益、促进区域农业可持续发展的关键。丘陵旱地冬小麦—夏玉米复合种植模式因其利于机械化深受大户喜爱，被称为旱地“新两熟”。四川农业大学农学院小麦栽培团队瞄准生产需求与旱地种植制度革新方向，依托公益性行业科研专项—西南丘陵旱地粮油作物节水节肥节药综合技术集成与示范，创新性地提出了秋闲季以夏玉米秸秆覆盖为核心的旱地小麦水肥高效利用绿色生产技术模式，连续6年定位试验持续研究了该模式下夏玉米秸秆粉碎覆盖还田的蓄水保墒效应、对土壤理化性状及微生物群落结构、土壤氮素平衡、小麦根系构型及活力、地上部氮素吸收与利用、小麦产量与品质的影响，探明了旱地小麦秸秆覆盖蓄水保墒水肥高效利用的生理生态机制，并在生产上大面积推广应用。该技术有如下特点：1．统筹周年，绿色生产。该技术模式因地制宜，结合“冬小麦-夏玉米”新型种植制度，将夏玉米秸秆粉碎覆盖，实现秸秆还田，减少秸秆焚烧带来的环境污染，同时秸秆还田增加土壤有机质含量，改善了土壤微生物群落组成，土壤中固氮微生物的多样性和丰度更高，土壤肥力持续增强，不仅小麦增产，后茬夏玉米也增产，实现周年增产增效，是一种环境友好型绿色生产技术模式。2．秋水冬用，水肥高效利用。干旱是限制四川旱地小麦产量提升的瓶颈。针对四川夏秋降水丰富、冬春季节性干旱严重的气候特点，通过秋闲季秸秆覆盖抑制蒸发，增加土壤贮水量，改善土壤墒情，实现秋水冬用，满足小麦孕穗前的水分需求，促进分蘖，拔节、孕穗期干物质生产能力显著提升，实现水资源高效利用。同时，以水调肥，肥料利用效率也得到大幅提升。3．与规模化经营和机械化生产相适应。冬小麦—夏玉米复合种植模式，两季均为单作，便于机械化实施。小麦免耕带旋播种技术是四川乃至全国的主推技术，有与之配套的成熟机型，小麦全程机械化非常成熟；同时，随着宜机收的玉米品种的选育和推广，以及玉米粒收机械的升级换代，西南地区玉米全程机械化也逐渐发展起来；玉米机收有困难的地方，秸秆粉碎机也非常成熟，完全能解决玉米秸秆粉碎还田的问题。因此，该技术模式顺应历史潮流，解决了新型经营主体的技术需求问题，激发了新型经营主体的种粮积极性，助推了规模化经营，保障了丘陵旱地粮食生产能力稳步提升。（二）技术示范推广情况十三五期间，依托行业科技专项、重点研发专项、育种攻关、小麦协同推广等项目，在仁寿、西充、中江、南部、射洪等开展技术的示范推广，辐射到四川三台、盐亭、仪陇、蓬安、嘉陵区、蓬溪等区县。2019年该技术模式在仁寿县开展现场验收，旱地小麦实收亩产突破500公斤，验收专家组一致认为：该技术模式集作物丰产、资源高效、土壤培肥、环境友好、节本增收为一体，创新性强，先进实用，为四川乃至西南丘陵旱地小麦生产可持续发展开辟了一条绿色高产高效之路，建议加大推广力度。2021年中江现场验收结果表明，冬小麦-夏玉米种植模式下，通过夏玉米秸秆覆盖，小麦亩产601.2公斤，夏玉米亩产612.7公斤，全年粮食亩产超过1000公斤。据统计，我省2021冬小麦-夏玉米种植模式的推广面积达到了430余万亩。（三）提质增效情况。1．秋闲季秸秆覆盖后增加了土壤贮水量，实现水资源高效利用。覆盖后0-100cm土层土壤贮水量在播种时增加21.3mm，拔节时增加11.2mm（2016-2018年平均），秸秆覆盖使旱地小麦生育期总耗水量和水分利用效率分别提高11.7%和74.5%（2016-2018年平均）。2．秋闲季秸秆覆盖后改善了根土结构，实现土壤肥力提升和促进根系生长。秸秆覆盖后土壤中固氮微生物的多样性和丰度更高，土壤肥力持续增强，同时，0-10cm土层根系增多、变粗，吸收能力增强。3．秋闲季秸秆覆盖后提高了肥料利用率，实现减氮不减产。秸秆覆盖后，小麦对肥料氮素的吸收效率提高15.4个百分点，达到43.4%，土壤中肥料氮素残留量、残留率、损失量和损失率分别降低26.5%、25.8%、18.2%和19.2%。氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥表观利用率分别增加367.1%、83.7%和193.0%（2016-2018年平均）。秸秆覆盖下每亩12N的小麦产量与8N的小麦产量差异不显著。4．提质增产节氮效应显著。6年的试验结果表明，秋闲季秸秆覆盖后小麦增产11.4%~114.4%。覆盖后促进籽粒灌浆和淀粉积累，优化了淀粉糊化特性，改善了小麦品质。大面积示范验收结果表明，该技术模式较常规种植方式水分利用效率提高50%以上，节氮20%左右，增产15%以上。（四）技术获奖情况该技术的核心知识产权已获得国家发明专利授权：一种确定西南丘陵旱地冬小麦-夏玉米最优蓄水保墒小麦水肥高效利用的方法，ZL201910389992.4。三、技术要点1．采用冬小麦-夏玉米复合种植模式。玉米选择宜机收抗逆丰产的夏玉米良种，种植密度4500株/亩，适期播种。2．机械粒收夏玉米，秸秆粉碎覆盖于田间。玉米采用联合收割机粒收，收获时将玉米秸秆切成<8厘米短节，自然分布于土壤表层，或人工收穗后用秸秆粉碎机灭茬粉碎覆盖。3．免耕带旋机播小麦。于10月底至11月初开展小麦播种，选用大穗型抗逆高产良种，采用2BFM-8、2BFM-10、2BFM-12系列型号的免耕带旋播种机播种，电子驱动播种，播种量15kg/亩左右（保证基本苗15-18万/亩），种肥选择15-15-15的复合肥40kg，拔节期追施尿素8.5kg。4．病虫草害综合防控。小麦播种前7-10天，视田间杂草情况喷施除草剂，播种时药剂拌种，四叶期视田间杂草发生情况进行化学防除，始花期开展一喷多防，防病防虫防早衰。四、适宜区域该技术适合在四川丘陵旱地冬小麦—夏玉米复合种植模式下应用，也可在西南类似生态区域推广。五、注意事项1.玉米秸秆覆盖务必细碎均匀。玉米秸秆覆盖均匀细碎程度会影响到蓄水保墒效应和田间杂草生长情况，需要提升秸秆粉碎质量和覆盖均匀度。2.采用免耕带旋播种机进行小麦播种。秸秆覆盖、免耕带旋