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特约专稿
专家简介:赵广才,农学博士,中国农业科学院作物科学研究所研究员,农业部小麦专家指导组成员,国家现代农业产业技术体系岗位科学家,中国作物学会作物栽培研究委员会委员,北京作物学会常务理事、副秘书长。主要从事小麦优质高效栽培理论与技术研究。先后主持多项国家及省部级科研项目,以第一完成人获省部级科技奖7项。以第一作者发表论文131篇,主编(或编著)科技著作7部,副主编6部。2011年被评为“全国粮食生产突出贡献农业科技人员”,获国务院表彰。
小麦立体匀播就是使小麦种子均匀合理地分布在土壤中的立体空间内,出苗后无行无垄,均匀分布。立体匀播是基于小麦生长发育特性,充分发挥小麦个体均匀健壮和群体充足合理的协调机制,关键技术是使小麦株距均匀,改常规条播小麦田间分布的“一维行距”为立体匀播的“二维株距”。使小麦在合理群体范围内,单株独立占有地下和地上相对均匀的营养空间,均衡占有农田土地资源和自然光热资源,使常规条播麦苗集中的一条“线”,变为麦苗相对分布均匀的一个“面”,促使麦苗单株充分健壮发育,地下形成相对强大的根系,地上形成相对健壮的优势蘖,根多苗壮,从而建立高质量的群体结构,促使形成产量因素的穗、粒、重协调发展,实现高产高效。小麦立体匀播机由肥料箱、排肥管、施肥系统,带有组合旋刀防缠绕的旋耕器,种子箱、排种孔、匀种板、排种调节器组成的排种匀播系统,镇压滚筒,精细覆土系统,覆土后进行第2次镇压的镇压器等主要部件组成。集施肥、旋耕、播种、第1次镇压、覆土、第2次镇压于一体,6道工序一次作业完成。该机械自带肥料箱,可根据土壤基础肥力、产量目标确定施肥种类和数量,施肥量可以通过调节器进行调节,施肥后可以通过自带的旋耕器立即旋耕,使肥料与土壤充分混合,均匀分布在土壤耕层的立体空间中;在旋耕后的土壤中通过排种板均匀撒种,再通过镇压滚筒进行镇压,确保种子与土壤紧密结合,并在踏实的同一土层中;然后通过传送系统在种子上面均匀等深精细覆土,覆土后再进行第2次镇压,完成全部工序。可以使麦苗均匀分布,单株营养均衡,根系发达,建成优势蘖群体,根多蘖足苗壮;多项工序联合作业,省工节本。
一、小麦立体匀播技术的理论依据
小麦立体匀播技术是以生物特性发展为前提,创造适合小麦植株充分生长发育的条件,使小麦生长要素与生产要素相互协调,实现个体健壮、群体合理,高产高效。根据小麦生长发育特性,提出农艺技术要求,根据农艺技术要求研制适宜的播种机型,体现了农机农艺融合,农机为农艺服务,农艺为生产服务的宗旨。由于小麦单株分布均匀,创造了单株营养均衡的条件,苗期个体营养竞争小,单株发育健壮,有利于优势蘖的形成和发育,培育冬前壮苗,以便充分发挥优势蘖的产量形成功能。小麦立体匀播充分利用土地,减少了传统条播造成的行垄之间的裸地面积,同时避免了断垄缺苗,使每株麦苗都充分占有相对均衡的有效土地面积和空间,增加了苗期的地表覆盖度,相应减少了土壤水分的蒸发,并可使单株相对均匀地接受光照,从而促进了个体和群体光合作用,有利于优势蘖的生长发育,相对常规条播容易增加单位面积穗数,进而提高产量。小麦立体匀播使每株小麦都占有相对均衡的土壤空间,有利于根系生长发育,实现根多根壮,根系发达,有利于更好地吸收利用土壤水分和养料,提高生长后期抵抗倒伏风险的能力。立体匀播把常规条播的边行优势升华为单株优势,使小麦个体发育在群体增加的条件下充分发挥穗、粒、重的优势,实现增产增收。
二、主要优势
1. 减少农耗,适期播种
应用立体匀播技术,在前茬玉米联合收割机收获后,可以直接播种,减少了单独秸秆粉碎、旋耕整地的时间,缩短了玉米收获后小麦播种的接茬农耗时间,为小麦适期播种创造了条件。
2. 抢时播种,减少散墒
小麦播种时的土壤墒情对小麦出苗至关重要。一般常规条播需要在玉米收获后,进行施肥、旋耕整地,然后再播种,中间的过程会造成一定的土壤失墒,播种与旋耕间隔时间越长,土壤水分蒸发越多,失墒越严重,给小麦出苗造成不利影响。立体匀播采用机械联合作业,减少了单独施肥、单独旋耕的工序,不仅节省了时间,更重要的是保护了土壤墒情,为小麦足墒播种,出苗整齐创造了条件。
3. 精细覆土,等深种植
立体匀播使小麦种子均匀分布在同一土层,并由上往下精细覆土,深浅一致,使种、肥、土立体均匀分布,为每一颗种子提供尽量均衡的立体生长环境。
4. 二次镇压,促进出苗
经过不同工序的2次镇压,不仅防止漏风,还能够减少水分蒸发,使种子与土壤紧密结合,有利于种子吸涨,为出苗整齐创造了条件。
5. 减少裸地,以苗抑草
小麦立体匀播可以充分利用土地,地表相对均匀覆盖,消灭了传统条播的行间裸地。
利用苗草不同步自然现象,使麦苗优先占满营养空间,相应抑制杂草生长,避免养分、水分浪费,促使麦苗健壮生长,实现“以苗抑草”的效果。
6. 均匀分布,避免拥挤
立体匀播使麦苗均匀分布,均衡占有农田资源,避免了传统条播时行内植株拥挤的现象,促使个体发育健壮,在相同群体条件下,抗倒伏能力增强。
7. 减少工序,节本增效
小麦立体匀播,实行多项工序联合作业,减少了单独施肥、单独旋耕、单独镇压等工序,减少了农耗时间,降低了作业成本,实现了省工、省时、节本、增效。
8. 充分利用营养空间,建立合理群体结构
立体匀播将传统条播下小麦田间分布的一维行距变为二维株距,将“麦苗集中的线”变为“单株匀布的面”,把一维的“麦行营养空间”升华为二维的“单株营养空间”,使小麦个体得以充分发展,进而建立合理的群体结构。
常言道“小麦是七分种,三分管”,就是强调了小麦播种技术的重要性,小麦种好了,出苗整齐,分布均匀,创造了单株营养面积和空间均衡的条件,苗期个体营养竞争小,地上部分分蘖足,地下部分根系发达,单株发育健壮,群体分布均匀,容易形成壮苗,有利于培育优势蘖,促进优势蘖成穗,增加单位面积穗数,充分发挥优势蘖的产量形成功能,为小麦丰收奠定了良好的基础。 三、技术关键
1. 品种选择
北部冬麦区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的抗寒、高产、稳产、多抗、广适的冬性品种;黄淮冬麦区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的半冬性品种;新疆冬春麦区的冬小麦种植区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的冬性或半冬性品种,春麦种植区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的春性春播品种;北部春麦区、东北春麦区和西北春麦区应分别选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的春性春播品种。
2. 种子处理
选用经过提纯复壮的种子田生产的种子,并做好种子发芽率和田间出苗率测定。播种前用高效低毒的农药拌种或专用种衣剂包衣,防治病虫害。
3. 适期播种
冬小麦当秋季日均温降至17℃左右时播种,或依据历年小麦播后至越冬前日平均气温大于0℃活动积温达到600℃±50℃为适宜播期。春播春小麦一般当春季气温在5~7℃时为适宜播种期。
4. 适墒播种
0厘米~20厘米土层内土壤相对含水量达到70%~80%时为播种的适宜墒情。若在最适播期内土壤相对含水量低于60%,应提前灌水造墒,确保适墒播种。
5. 灌越冬水(仅限冬小麦)
根据冬前降水情况和土壤墒情确定是否需要灌越冬水。若需要灌越冬水,一般当气温下降到0~3℃,夜冻昼消时灌水,保苗安全越冬。
6. 重施拔节肥
拔节期是小麦需水需肥的关键时期,此期及时灌水可以促进优势蘖成穗、减少小花败育,促进后期籽粒灌浆,实现增加穗数、粒数和千粒重的效果。一般在拔节期结合灌水推荐每亩追施纯氮7~8千克。
7. 病虫草害防除
根据不同地区不同地块杂草发生的类型(禾本科杂草、阔叶型杂草、混生杂草),选用对路的除草剂,适时进行机械(或人工)化学除草,或用无人机进行喷药。各不同麦区根据当地实际监测情况,分别重点防治纹枯病、条锈病、白粉病、赤霉病、吸浆虫、蚜虫等病虫害。喷药时要遵守农药安全使用规则,防止小麦植株药害,注意人身防护,防止人畜中毒,确保安全用药。
8. 一喷三防
小麦生育后期选用适宜杀虫剂、杀菌剂和磷酸二氢钾,各计各量,现配现用,机械喷洒,防病、防虫、防早衰(干热风)。
9. 机械收获
麦收期间注意躲避烂场雨,防止穗发芽,于籽粒蜡熟末期采用联合收割机及时收获,颗粒归仓,实现丰产丰收。
四、实施效果
在相同基本苗或相同叶面积系数的条件下,增加了植被(麦苗)的覆盖度,减少了苗期的土壤水分蒸发。增加了光合面积。由于个体分布相对均匀,实现根多苗壮,增加了田间的穗容量。据田间测定,在相同条件下,立体匀播小麦苗期田间覆盖度比常规条播增加8%~15%,籽粒灌浆期田间覆盖度提高3%~5%,成熟期亩穗数比常规条播增加3万~5万。
2014—2015年度,安徽亳州市涡阳县承担农业部“绿色增产模式攻关项目-小麦立体匀播”,在涡阳县郭寨村建立8公顷(120亩)示范田,2015年5月26日农业部在涡阳召开现场观摩会,参观了小麦立体匀播生产示范田,并现场演示了小麦立体匀播,受到与会人员好评。同时组织专家现场验收,立体匀播小麦每亩产量为674.3千克,比常规条播对照亩产量632.1千克增产6.6%。在河北省衡水深州市护驾迟乡前营村建立小麦立体匀播示范田,2015年6月14日经专家现场实收测产,每亩产量为678.6千克,比常规条播对照田亩产量612.3千克,增产10.28%。
小麦立体匀播技术的研发成功,是小麦播种技术的一项重大改进和小麦生产绿色节本省工增产增效的重要创新,具有巨大的推广意义和广阔的发展前景。
专家简介:赵广才,农学博士,中国农业科学院作物科学研究所研究员,农业部小麦专家指导组成员,国家现代农业产业技术体系岗位科学家,中国作物学会作物栽培研究委员会委员,北京作物学会常务理事、副秘书长。主要从事小麦优质高效栽培理论与技术研究。先后主持多项国家及省部级科研项目,以第一完成人获省部级科技奖7项。以第一作者发表论文131篇,主编(或编著)科技著作7部,副主编6部。2011年被评为“全国粮食生产突出贡献农业科技人员”,获国务院表彰。
小麦立体匀播就是使小麦种子均匀合理地分布在土壤中的立体空间内,出苗后无行无垄,均匀分布。立体匀播是基于小麦生长发育特性,充分发挥小麦个体均匀健壮和群体充足合理的协调机制,关键技术是使小麦株距均匀,改常规条播小麦田间分布的“一维行距”为立体匀播的“二维株距”。使小麦在合理群体范围内,单株独立占有地下和地上相对均匀的营养空间,均衡占有农田土地资源和自然光热资源,使常规条播麦苗集中的一条“线”,变为麦苗相对分布均匀的一个“面”,促使麦苗单株充分健壮发育,地下形成相对强大的根系,地上形成相对健壮的优势蘖,根多苗壮,从而建立高质量的群体结构,促使形成产量因素的穗、粒、重协调发展,实现高产高效。小麦立体匀播机由肥料箱、排肥管、施肥系统,带有组合旋刀防缠绕的旋耕器,种子箱、排种孔、匀种板、排种调节器组成的排种匀播系统,镇压滚筒,精细覆土系统,覆土后进行第2次镇压的镇压器等主要部件组成。集施肥、旋耕、播种、第1次镇压、覆土、第2次镇压于一体,6道工序一次作业完成。该机械自带肥料箱,可根据土壤基础肥力、产量目标确定施肥种类和数量,施肥量可以通过调节器进行调节,施肥后可以通过自带的旋耕器立即旋耕,使肥料与土壤充分混合,均匀分布在土壤耕层的立体空间中;在旋耕后的土壤中通过排种板均匀撒种,再通过镇压滚筒进行镇压,确保种子与土壤紧密结合,并在踏实的同一土层中;然后通过传送系统在种子上面均匀等深精细覆土,覆土后再进行第2次镇压,完成全部工序。可以使麦苗均匀分布,单株营养均衡,根系发达,建成优势蘖群体,根多蘖足苗壮;多项工序联合作业,省工节本。
一、小麦立体匀播技术的理论依据
小麦立体匀播技术是以生物特性发展为前提,创造适合小麦植株充分生长发育的条件,使小麦生长要素与生产要素相互协调,实现个体健壮、群体合理,高产高效。根据小麦生长发育特性,提出农艺技术要求,根据农艺技术要求研制适宜的播种机型,体现了农机农艺融合,农机为农艺服务,农艺为生产服务的宗旨。由于小麦单株分布均匀,创造了单株营养均衡的条件,苗期个体营养竞争小,单株发育健壮,有利于优势蘖的形成和发育,培育冬前壮苗,以便充分发挥优势蘖的产量形成功能。小麦立体匀播充分利用土地,减少了传统条播造成的行垄之间的裸地面积,同时避免了断垄缺苗,使每株麦苗都充分占有相对均衡的有效土地面积和空间,增加了苗期的地表覆盖度,相应减少了土壤水分的蒸发,并可使单株相对均匀地接受光照,从而促进了个体和群体光合作用,有利于优势蘖的生长发育,相对常规条播容易增加单位面积穗数,进而提高产量。小麦立体匀播使每株小麦都占有相对均衡的土壤空间,有利于根系生长发育,实现根多根壮,根系发达,有利于更好地吸收利用土壤水分和养料,提高生长后期抵抗倒伏风险的能力。立体匀播把常规条播的边行优势升华为单株优势,使小麦个体发育在群体增加的条件下充分发挥穗、粒、重的优势,实现增产增收。
二、主要优势
1. 减少农耗,适期播种
应用立体匀播技术,在前茬玉米联合收割机收获后,可以直接播种,减少了单独秸秆粉碎、旋耕整地的时间,缩短了玉米收获后小麦播种的接茬农耗时间,为小麦适期播种创造了条件。
2. 抢时播种,减少散墒
小麦播种时的土壤墒情对小麦出苗至关重要。一般常规条播需要在玉米收获后,进行施肥、旋耕整地,然后再播种,中间的过程会造成一定的土壤失墒,播种与旋耕间隔时间越长,土壤水分蒸发越多,失墒越严重,给小麦出苗造成不利影响。立体匀播采用机械联合作业,减少了单独施肥、单独旋耕的工序,不仅节省了时间,更重要的是保护了土壤墒情,为小麦足墒播种,出苗整齐创造了条件。
3. 精细覆土,等深种植
立体匀播使小麦种子均匀分布在同一土层,并由上往下精细覆土,深浅一致,使种、肥、土立体均匀分布,为每一颗种子提供尽量均衡的立体生长环境。
4. 二次镇压,促进出苗
经过不同工序的2次镇压,不仅防止漏风,还能够减少水分蒸发,使种子与土壤紧密结合,有利于种子吸涨,为出苗整齐创造了条件。
5. 减少裸地,以苗抑草
小麦立体匀播可以充分利用土地,地表相对均匀覆盖,消灭了传统条播的行间裸地。
利用苗草不同步自然现象,使麦苗优先占满营养空间,相应抑制杂草生长,避免养分、水分浪费,促使麦苗健壮生长,实现“以苗抑草”的效果。
6. 均匀分布,避免拥挤
立体匀播使麦苗均匀分布,均衡占有农田资源,避免了传统条播时行内植株拥挤的现象,促使个体发育健壮,在相同群体条件下,抗倒伏能力增强。
7. 减少工序,节本增效
小麦立体匀播,实行多项工序联合作业,减少了单独施肥、单独旋耕、单独镇压等工序,减少了农耗时间,降低了作业成本,实现了省工、省时、节本、增效。
8. 充分利用营养空间,建立合理群体结构
立体匀播将传统条播下小麦田间分布的一维行距变为二维株距,将“麦苗集中的线”变为“单株匀布的面”,把一维的“麦行营养空间”升华为二维的“单株营养空间”,使小麦个体得以充分发展,进而建立合理的群体结构。
常言道“小麦是七分种,三分管”,就是强调了小麦播种技术的重要性,小麦种好了,出苗整齐,分布均匀,创造了单株营养面积和空间均衡的条件,苗期个体营养竞争小,地上部分分蘖足,地下部分根系发达,单株发育健壮,群体分布均匀,容易形成壮苗,有利于培育优势蘖,促进优势蘖成穗,增加单位面积穗数,充分发挥优势蘖的产量形成功能,为小麦丰收奠定了良好的基础。 三、技术关键
1. 品种选择
北部冬麦区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的抗寒、高产、稳产、多抗、广适的冬性品种;黄淮冬麦区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的半冬性品种;新疆冬春麦区的冬小麦种植区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的冬性或半冬性品种,春麦种植区选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的春性春播品种;北部春麦区、东北春麦区和西北春麦区应分别选择适合当地生产的,并通过国家或省级品种审定委员会审定的高产、稳产、多抗、广适的春性春播品种。
2. 种子处理
选用经过提纯复壮的种子田生产的种子,并做好种子发芽率和田间出苗率测定。播种前用高效低毒的农药拌种或专用种衣剂包衣,防治病虫害。
3. 适期播种
冬小麦当秋季日均温降至17℃左右时播种,或依据历年小麦播后至越冬前日平均气温大于0℃活动积温达到600℃±50℃为适宜播期。春播春小麦一般当春季气温在5~7℃时为适宜播种期。
4. 适墒播种
0厘米~20厘米土层内土壤相对含水量达到70%~80%时为播种的适宜墒情。若在最适播期内土壤相对含水量低于60%,应提前灌水造墒,确保适墒播种。
5. 灌越冬水(仅限冬小麦)
根据冬前降水情况和土壤墒情确定是否需要灌越冬水。若需要灌越冬水,一般当气温下降到0~3℃,夜冻昼消时灌水,保苗安全越冬。
6. 重施拔节肥
拔节期是小麦需水需肥的关键时期,此期及时灌水可以促进优势蘖成穗、减少小花败育,促进后期籽粒灌浆,实现增加穗数、粒数和千粒重的效果。一般在拔节期结合灌水推荐每亩追施纯氮7~8千克。
7. 病虫草害防除
根据不同地区不同地块杂草发生的类型(禾本科杂草、阔叶型杂草、混生杂草),选用对路的除草剂,适时进行机械(或人工)化学除草,或用无人机进行喷药。各不同麦区根据当地实际监测情况,分别重点防治纹枯病、条锈病、白粉病、赤霉病、吸浆虫、蚜虫等病虫害。喷药时要遵守农药安全使用规则,防止小麦植株药害,注意人身防护,防止人畜中毒,确保安全用药。
8. 一喷三防
小麦生育后期选用适宜杀虫剂、杀菌剂和磷酸二氢钾,各计各量,现配现用,机械喷洒,防病、防虫、防早衰(干热风)。
9. 机械收获
麦收期间注意躲避烂场雨,防止穗发芽,于籽粒蜡熟末期采用联合收割机及时收获,颗粒归仓,实现丰产丰收。
四、实施效果
在相同基本苗或相同叶面积系数的条件下,增加了植被(麦苗)的覆盖度,减少了苗期的土壤水分蒸发。增加了光合面积。由于个体分布相对均匀,实现根多苗壮,增加了田间的穗容量。据田间测定,在相同条件下,立体匀播小麦苗期田间覆盖度比常规条播增加8%~15%,籽粒灌浆期田间覆盖度提高3%~5%,成熟期亩穗数比常规条播增加3万~5万。
2014—2015年度,安徽亳州市涡阳县承担农业部“绿色增产模式攻关项目-小麦立体匀播”,在涡阳县郭寨村建立8公顷(120亩)示范田,2015年5月26日农业部在涡阳召开现场观摩会,参观了小麦立体匀播生产示范田,并现场演示了小麦立体匀播,受到与会人员好评。同时组织专家现场验收,立体匀播小麦每亩产量为674.3千克,比常规条播对照亩产量632.1千克增产6.6%。在河北省衡水深州市护驾迟乡前营村建立小麦立体匀播示范田,2015年6月14日经专家现场实收测产,每亩产量为678.6千克,比常规条播对照田亩产量612.3千克,增产10.28%。
小麦立体匀播技术的研发成功,是小麦播种技术的一项重大改进和小麦生产绿色节本省工增产增效的重要创新,具有巨大的推广意义和广阔的发展前景。