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豫南粳稻/小麦两季高产机理分析及配套栽培技术

周国勤,宋世枝,祁玉良,段 斌,何世界,李慧龙,宋晓华,甄才红

(信阳市农业科学院, 河南 信阳 464000)

摘要:随着豫南粳稻种植面积的扩大,粳稻/小麦栽培技术研究与应用逐渐被重视。对粳稻/小麦种植方式延长生育期、实现小麦适期播种、农艺简化、省工省时、丰产等优点进行分析,提出了高产栽培技术措施。

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关键词 :豫南;粳稻/小麦;高产栽培技术

中图分类号:S511.2+2;S512.1+1;S344.3;S504.8 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)05-1035-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.003

收稿日期:2014-06-16

基金项目:河南省重大科技专项(121100110200);河南省重大科技攻关计划项目(112101110500);国家现代水稻、小麦产业技术体系建设项目;

河南省小麦产业技术创新团队专项

作者简介:周国勤(1974-),女,河南南阳人,副研究员,主要从事小麦育种及高产栽培研究,(电话)13503769050(电子信箱)zhouguoqin74@126.com。

20世纪90年代初期,水稻收获前套种小麦(水稻/小麦)作为一种特殊的小麦种植方式,是南方局部稻麦轮作区迫不得已的补救措施,常被看成是懒种麦、粗放麦等,在大面积生产上一直不被提倡[1]。然而,与其他小麦种植方式相比,该模式不仅操作简化、省工省时,还可解决因灾害天气频发对小麦播种的影响,先种麦而后收稻,养老稻与早播麦两不误。随后,栽培科技工作者对这种模式进行了深入系统的研究,发展并完善了这种模式,推广应用面积进一步扩大。豫南稻区是河南省水稻的主要产区,占河南全省水稻种植面积的近80%。随着城乡居民生活水平的提高,籼稻品质差、价格低等问题成为豫南稻区水稻生产发展的障碍。近年来,随着“籼改粳”力度的进一步加大,粳稻种植面积越来越大,而其晚熟对小麦播种造成的影响随之出现,粳稻/小麦技术解决了粳稻晚熟对小麦生产的不利影响,具有很大的优越性,必将成为农民增收、农业增产增效的理想选择。

1 豫南气候特点及粳稻/小麦的生产现状

1.1 豫南稻麦轮作区气候特点及水稻、小麦生产情况

豫南稻麦轮作区地处北纬31°23′-32°27′、东经113°45′-115°55′,包括信阳市的八县两区、驻马店的正阳及南阳的桐柏等县、市、区,耕地面积接近60万hm2。该区域光温水资源充足,年际间变幅大,年日照时数为1 900~2 100 h,年降雨量900~1 400 mm,年平均气温15.1 ℃左右,无霜期长。水稻种植面积常年稳定在54万hm2以上,一季中籼稻约占70%,中粳稻约占30%,水稻平均单产9 000 kg/hm2左右;小麦种植面积稳定在34万hm2以上,小麦品种以半冬性和弱春性为主,单产4 500 kg/hm2左右。

1.2 豫南稻麦轮作区粳稻/小麦技术的应用现状

粳稻/小麦技术是指在粳稻收割前10~15 d将小麦种子撒播在稻田,小麦出芽后收获粳稻的一种小麦免耕栽培方法。粳稻/小麦是一项成熟的技术,在中国江苏、浙江以及河南省沿黄粳稻区已大面积应用。近年来,随着豫南稻区粳稻栽培技术的发展和“籼改粳”力度的加大,粳稻的推广面积越来越大,2013年达到11万hm2,且有逐年加大的趋势。豫南稻区通过推迟粳稻播期达到粳稻高产、优质的目的,收获期相应推迟至10月中下旬,这样小麦就面临着粳稻腾茬较晚、不能适期播种的严重威胁,所以推广以粳稻/小麦技术为主的稻茬小麦轻简化栽培技术前景广阔。

根据近几年的研究与示范,粳稻/小麦技术在豫南部分县、市、区已取得了较大成功。2013年粳稻/小麦应用面积达334 hm2,稻麦两季均获得了高产。2014年粳稻/小麦推广面积近667 hm2,该种植模式在豫南农业生产中正发挥着积极作用,经济效益和社会效益日益凸显。

2 豫南粳稻/小麦高产技术原理

粳稻/小麦延长两季作物的生育期,粳稻单产由于延迟断水比常规种植粳稻产量高、小麦单产比正常整地播种略低,但因省时省工、投资少,同时有利于粳稻产量的提高,稻麦周年总产量和效益较籼稻—小麦模式增产增效显著。豫南粳稻的适播期在5月中下旬,小麦收获期在6月上旬,水稻无论是手工、机插或抛秧均可实现适龄移栽,有利于提高水稻单产;小麦后茬选择粳稻,可以充分利用机械插秧、抛秧、直播等轻简栽培技术,实现茬口的顺利衔接。粳稻/小麦种植制度的建立及其在生产上的应用,有力地促进了豫南稻麦轻简化生产进程,增加了复种指数,提高了土地利用率,从而实现粮食增产。

2.1 实现小麦适期播种,确保小麦稳产。

小麦冬前壮苗标准一般主茎有5~6片叶,单株3~5个壮蘖,因此,现在多采用积温法推算适宜播种期。一般从播种到出苗约需0 ℃以上有效积温100 ℃,而后每生长1片叶约需0 ℃以上有效积温80 ℃。冬前如达到6片叶,则需0 ℃以上有效积温480 ℃,加上出苗共需0 ℃以上有效积温580 ℃,形成冬前壮苗大约需0 ℃以上有效积温550~600 ℃,0 ℃以上有效积温小于400 ℃难以形成壮苗[2]。从豫南小麦实际情况看,播种至越冬0 ℃以上有效积温为550~600 ℃,具备形成冬前壮苗所需0 ℃以上有效积温,但须在适播期内播种。研究表明,稻茬小麦播期较适期播种小麦每推迟1 d,种子成苗率下降0.8~0.9个百分点[3]。适期播种,套种小麦生育进程与季节同步是实现高产稳产的基本保证[4]。不同播期对优质小麦品种郑麦366小麦的产量影响显著,播期较早因冬前积温较高,形成旺长苗,造成群体过大,越冬死亡率较高,产量一般;适期播种冬前基本达到壮苗标准,最终产量较高;晚播由于积温少,叶面积、干物质积累较缓慢,产量最低[5]。豫南秋季干旱或阴雨天气较多,常造成小麦不能正常播种或不能播种而造成撂荒,稻麦茬口衔接矛盾尤为突出。粳稻/小麦基本不受豫南异常气候影响,粳稻套种小麦较直播小麦播期提前10~15 d,能够保证小麦在10月中下旬适期播种,可以增加0 ℃以上有效积温150~225 ℃,利于培育壮苗,构建合理群体,实现小麦生育进程与季节同步,保证小麦安全越冬,从而实现小麦高产稳产。从技术上解决了豫南冬闲田不能有效利用的难题,还有利于粳稻种植面积的扩大。

2.2 选择生育期稍长的粳稻品种,充分发挥其后期较高的光合生产能力,提高产量

粳稻/小麦对粳稻品种没有特殊要求,可以选择生育期稍长的粳稻品种,延长水稻生长期10~15 d,避免因与小麦播种抢农时而选用生育期较短的粳稻品种,造成产量低,品质差,收益少。

一般来说,生育期长的粳稻品种叶片功能期长,灌浆后期仍能保持较强的光合生产能力,根系不早衰,产量潜力更大,品质更好[6]。究其原因:①粳稻适当推迟抽穗结实,利于延长灌浆期与全生育期,增加对温光资源的利用;②粳稻群体消长相对平稳,后期群体质量较优,最终成穗率高,有效穗数足;③粳稻生育中期容易形成适宜的叶面积指数,群体内通风透光较好,且抽穗期群体干物质量适中,库与源较协调;④粳稻后期具有较高的光合生产能力,既能增加光合物质积累量,又能协调群体茎鞘物质输出与运转,强源畅流,最终产量较高;⑤粳稻适应相对较低的气温不早衰,同时群体抗倒能力较强,保障较大库容的安全充实与支撑[3]。

粳稻套种小麦,不仅能保证小麦适期播种,还可延长粳稻灌浆结实期,增加对温光资源的利用,利于提高粳稻产量,改善稻米品质。

2.3 对稻田土壤要求不严格,小麦播种质量稳定,实现轻简化栽培

豫南地区大部分为黄泛冲积土,土壤瘠薄,有机质少,氮磷钾含量低;豫南稻区以水稻土为主,由于长期处于水淹缺氧的状态,导致土壤下层较为粘重。水稻土具有油性、烘性与冷性、起浆性与僵性等物理性状,适耕性差,有机质含量较高。稻茬小麦普遍存在湿度大、黏性重、垡块大,不能精细整地,易烂根烂种或失墒干旱,致使播种出苗质量差,难以实现苗早、苗齐、苗匀、苗壮。因整地播种困难,导致豫南每年撂荒的“白茬田”面积20万~26.6万hm2,造成土地的极大浪费。粳稻套种小麦无需整地,直接在粳稻行间播种,粳稻收获后再开沟覆土,可以保证播种质量,扩大小麦播种面积;水旱轮作还有利于腐殖质的分解和养分活化,促进两季作物生长。

2.4 延迟稻田后期断水时间,改善粳稻产量构成因素

关于粳稻成熟前断水的适宜时期,研究者认为,不同时期断水处理对粳稻产量和品质均有不同程度的影响,断水时期越早,断水时间越长,对产量和品质影响越大。幼穗分化期断水、孕穗期和灌浆期断水10 d,产量大幅降低,品质变劣;而灌浆期断水20 d,植株因高温和干旱胁迫,至少提前10 d成熟,产量显著下降[1]。水稻齐穗后断水期延后,能提高根系活力,可维持较高的光合效率,提高结实率和成熟度,达到高产优质的目的[7]。淮北地区中粳稻在水稻齐穗后35~40 d为最佳断水期,水稻产量高,品质佳[8]。

结合豫南粳稻种植实践,在粳稻/小麦模式下,作者认为粳稻于收获前10~15 d断水较为适宜。这样既能保证粳稻生育后期仍具有较高的光合生产能力,实现粳稻高产和优质,又不耽误种植小麦。

2.5 防止粳稻未熟收割腾茬,减少产量损失

粳稻子粒的充实过程实际上是淀粉等物质的合成和积累过程。粳稻生育期相对较长,温光资源利用率较高,乳熟到成熟期仍具有相对较高的绿叶面积,衰老速度较慢。此期保持较高的水分供应可增加光合物质生产积累量,最终生物产量较高[6]。

粳稻穗部成熟特性是中上部小穗灌浆速度快,下部小穗灌浆速度慢,从外观上看似乎已经到了成熟期,实际上此时穗子下部小穗还未完全成熟,子粒充实度不够,千粒重较低。粳稻/小麦可以避免提早断水未熟腾茬,延长子粒灌浆时间,充实库容总量,增加生物量,实现当季粳稻优质高产。稻农由于考虑小麦适期播种,往往会把断水期提前,导致粳稻未完全成熟时就急于收获,既降低了稻米品质和商品性,又导致粳稻减产。如2013年豫南的息县和罗山县粳稻收购中出现因销售子粒饱满度不佳的粳稻而降低等级、减少收益。

2.6 同时延长两季作物生育期,增加干物质积累,提高产量

套种小麦共生期在7~10 d,加上腾茬期整地种麦需3~5 d,粳稻/小麦可使稻麦生长时间延长10~15 d。小麦播种提早10~15 d,按秋季日平均气温16 ℃计算,越冬前0 ℃以上的有效积温可增加160~250 ℃,豫南冬小麦每生长1片叶需要0 ℃以上的有效积温80~100 ℃,冬前主茎可以达5~6片叶,次生根3~5条,为越冬壮苗打下了坚实的基础[6]。小麦冬前壮苗是提高成穗率的基础,足够的穗数可以使产量三要素充分协调,保证后期粒叶比高,子粒充实度高,从而确保高产稳产。鉴于粳稻茬口种植小麦更为轻简高效,种植粳稻已成为种田大户的首选。粳稻/小麦模式可以提高复种指数,同时延长两季作物生育期,提高光温资源利用率和粮食产量,实现稻麦周年高产、优质、高效的综合目标。按照豫南稻麦周年产量13 500 kg/hm2计算,粳稻/小麦理论上可使小麦产量提高367.5~555.0 kg/hm2。

3 粳稻/小麦高产栽培技术

3.1 品种选择

套种小麦应选择耐湿、多抗、高产品种。播种较早可选择偏冬性品种;播种较晚选择弱春性品种。

3.2 适期播种

套种小麦播种期应根据粳稻收获期而定,一般与粳稻共生期10~15 d为宜。

3.3 播量与播种方式

套种小麦播种量为187.5~262.5 kg/hm2。10月10~20日套种,播量为187.5 kg/hm2;10月20~31日套种,播量为225 kg/hm2;11月1~10日套种,播量为262.5 kg/hm2;每延后2 d播种,播量增加7.5 kg/hm2。播种时,直接将小麦种子均匀撒入田间。要求土壤含水量达到100%,确保苗全、苗齐。

3.4 田间管理

3.4.1 及时处理稻草 收获水稻时,将稻草粉碎并在田间均匀铺开,防鸟啄麦;如稻草过多,可集中堆放在田间或田外某处。

3.4.2 起好“四沟” 水稻收获后,及时起好“四沟”,将沟内的土壤捣碎,均匀覆盖在厢面上。一般厢宽3 m左右,最宽不要超过4 m。边沟要低于厢沟,厢沟要低于腰沟,沟沟相通,达到明水能排,暗水能滤,雨停田间无明水。

3.4.3 合理施肥 小麦播种前,在粳稻行间撒施氮磷钾复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)300 kg/hm2做基肥,播后30 d左右趁雨补施复合肥150 kg/hm2和75~112.5 kg/hm2尿素作追肥,保壮苗,促早蘖。翌年分两次追肥,返青期和孕穗期各追施尿素112.5 kg/hm2。

3.4.4 防除杂草 套种小麦除草非常关键。小麦2~3叶期进行化学除草,如果杂草较多,春季再进行一次化除。

3.4.5 及时防病治虫 及时防病治虫,后期重点做好“一喷三防”。

3.4.6 及时收获 豫南小麦成熟时常遇连阴雨天气,要及时抢收,防止穗发芽和“烂场雨”,确保丰产丰收。

4 讨论

水稻/小麦是目前稻茬麦轻简的免耕栽培方式之一,适用于水稻收获时间明显迟于小麦适播期的地区应用,土壤类型不限,该种植方式具有节本、省工、省时、增产等优点。豫南稻区籼稻播期早,小麦腾茬晚,“籼稻-小麦”轮作存在制度缺陷,限制了水稻产量的进一步提高,而粳稻种植要求推迟播期,小麦不必提前收获,还有利于水稻的规模化、专业化和集约化生产。且粳稻的生育安全性要优于籼稻,子粒充实度、加工品质和蒸煮品质都明显优于籼稻,粳稻较强的抗倒伏性,不易落粒,更适于机械化作业,“籼改粳”可产生巨大的经济和社会效益。目前,粳稻/小麦技术日臻成熟,发展粳稻生产,推广粳稻/小麦技术无疑将使传统耕作方式和生产方式发生重大变革,减少冬闲田,扩大小麦种植面积,加快土地流转速度,有利于提高粮食产量,增加农民收入。

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(责任编辑 郑威)

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