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【摘 要】全膜覆土穴播技术是我省继全膜双垄沟播技术之后又一旱作农业重大创新技术,该技术有效解决了旱地小麦等密植作物生长期缺水和产量低而不稳的问题,从根本上解决了传统地膜小麦播种穴与幼苗错位、出苗率低、人工放苗劳动强度大的问题,被全国小麦专家称为“甘谷模式”,给予高度评价。
【关键词】甘肃中部 全膜覆土穴播 优势;问题
甘肃省是北方冬春麦混种区,陇东、陇南为冬小麦主产区,沿黄、河西为春小麦主产区,陇中为冬春麦混种区。小麦是我省第一大粮食作物,也是群众普遍喜爱的主要口粮,在全省粮食安全中占十分重要的地位。根据近期调查,目前全省小麦实际播种面积1419.9万亩(冬小麦994.53万亩、春小麦426.37万亩),其中,旱地小麦种植面积1086万亩,约占小麦总面积的76%。全省14个市(州)、84个县(区)种植小麦,种植面积30万亩以上的县(区)有17个、10万亩以上的县(区)33个。由于旱地小麦面积大,干旱多灾,导致全省旱地小麦产量低而不稳,平均亩产仅179公斤,比全省小麦平均亩产低50公斤,比全国小麦平均亩产(317.5公斤)低138.5公斤。
全膜覆土穴播技术是我省继全膜双垄沟播技术之后又一旱作农业重大创新技术,该技术有效解决了旱地小麦等密植作物生长期缺水和产量低而不稳的问题,从根本上解决了传统地膜小麦播种穴与幼苗错位、出苗率低、人工放苗劳动强度大的问题,被全国小麦专家称为“甘谷模式”,给予高度评价。全膜覆土穴播技术集成覆盖抑蒸、膜面播种穴集雨、留膜免耕多茬种植等技术于一体,集雨保墒效果极其显著,使旱地小麦平均亩产达到300公斤以上,高的可以达到500公斤,较露地条播平均亩增产100公斤以上,增产率40%以上。同时,膜上覆土延长了地膜使用寿命,一次覆膜可连续使用3~4年(茬),每亩节约生产成本100元以上,实现了节本增效。
该技术适宜在年降水量300~600mm的半干旱、半湿润偏旱地区推广,适宜的主要作物有小麦、胡麻、谷子、莜麦、大豆、油菜及青稞等密植作物。全膜双垄沟播技术解决的是玉米等稀植作物的抗旱、增产问题,全膜覆土穴播技术解决的是小麦等密植作物的抗旱、增产问题,二者的有机结合,丰富和完善了我省旱作农业技术体系。在我省旱作农业区,在稳定全膜双垄沟播玉米的基础上,大力推广全膜覆土穴播技术,可大幅度提高旱地小麦产量,实现旱作区小麦稳产高产,对于提高旱地小麦生产水平,缓解全省小麦供需矛盾,确保全省口粮安全,增加农民收入都具有十分重要的现实意义。
一、增产机理
1.集雨保墒,显著提高土壤含水量
全膜覆土穴播技术能明显抑制土壤蒸发,集雨保墒效果显著,明显提高了土壤含水量。根据全省多点测定,据多点测定,全膜覆土穴播小麦全生育期0~20cm土壤水分含量较露地小麦高3~8个百分点。其中,出苗至冬前,全膜覆土穴播小麦较露地条播小麦土壤水分增加2~4个百分点,而返青至孕穗,全膜覆土穴播小麦较露地条播小麦土壤水分增加4~8个百分点(2011年4月5日,有关专家在漳县武当乡现场测定,全膜覆土穴播小麦0~20cm土壤水分含量为16.4%,而露地条播小麦土壤水分含量为10.9%。5月18日在静宁县红寺乡测定,全膜覆土穴播头茬小麦土壤含水量14.5%,二茬小麦15.3%,露地小麦9.1%,差异极其明显。6月21日,有关专家在庆城县太白梁乡测定,全膜覆土穴播小麦0~20cm土壤含水量为10.3%,露地条播小麦为7.2%,高出3.1个百分点)。
2.提高地温,促进生长
全膜覆土穴播栽培促进小麦早出苗、出苗全、出苗壮。播种至出苗0~10 cm地温比露地栽培增加2~4℃,出苗至三叶期增加2~3℃,返青至孕穗增加3~5℃,抽穗以后差异缩小。从而加快了生育进程,使小麦冬前停止生长期推迟,而返青期又提前,促进了后期的发育。返青期一般提前7~10d,返青后全膜覆土穴播小麦的生育进程明显加快,小麦拨节期提早 6~8d,使穗分化延长5~7d,有利于穗粒数增加,灌浆期增加5~7d,促进了千粒重的提高。
3.增加干物质积累
全膜覆土穴播小麦各个生育阶段的叶面积均大于露地冬小麦。根据全省多点测定,全膜覆土穴播小麦单株分蘖数为3~4个,而露地条播小麦为1~2个。光合速率的测定结果表明,在中、高肥力条件下,全膜覆土穴播冬小麦的光合速率分别较相同肥力条件下的露地小麦提高36.6%和25.3%。叶面积的增加和光合速率的提高,使得全膜覆土冬小麦能够积累更多的干物质。从株高看,21个县(区)全膜覆土穴播小麦平均株高83.3cm,露地小麦株高61.9cm ,较露地小麦高21.4 cm。据测定,到成熟期,全膜覆土穴播冬小麦的干物质积累比露地冬小麦多428g/m2。
4.根系发达
全膜覆土穴播小麦单株次生根为7~10个,而露地条播小麦为3~5个;全膜覆土穴播小麦100cm土层内根系较对照增加 28.5~38.6%,冬前单株次生根3.4条,比对照多2.2条,拔节初期5.8条,比对照多2.5条。0~20 cm土层单株根干重 0.22g,比对照增加 45.6;全膜覆土穴播小麦60%根系干重分布在 0~20cm土层中,对产量形成有十分重要的作用。发达的根系,促进小麦吸收水分和养分,有利安全越冬、健壮生长、增强抗旱能力。因此,在水分逆境条件下,全膜覆土穴播小麦增产效果更加显著。
5.产量构成因素明显改善
全膜覆土穴播能夠显著增加小麦的成穗数、穗粒数、千粒重。从测产的21个县(区)看,全膜覆土穴播小麦平均亩穗数为32.6万穗,较露地小麦多6.6万穗;平均穗粒数为31.7粒,较露地小麦多8.1粒;平均千粒重为39.0克,较露地小麦重2.6克。由于全膜覆土穴播小麦亩穗数、穗粒数和千粒重明显高于露地小麦,特别是亩穗数和穗粒数显著高于露地小麦,这就为全膜覆土穴播小麦创高产奠定了坚实的基础
二、主要技术创新点
1.全膜覆土较常规地膜覆盖能最大限度的抑制地表蒸发,实现膜面雨水集流和富集叠加利用,实现有效降水资源的高效利用。 该技术改常规覆膜穴播为全膜覆土穴播,用地膜全田覆盖,地膜覆盖率达到100%,不仅提高了覆膜工效,更重要的是最大限度减少地表蒸发,膜面穴播能够实现雨水集流和叠加利用,使雨水通過播种穴到达作物根部,提高根际土壤含水量,为小麦生长发育创造了良好的土壤水分环境。使农田降水利用率最高达到76.7%,平均达到74.0%,较对照提高6.2个百分点;小麦水分利用效率最高达到0.84 kg/mm.亩,平均达到0.82kg/mm.亩,较对照提高0.31kg/mm.亩。在旱作小麦农田降水高效利用方面取得了明显研究进展。
2.膜上覆土有效解决了传统地膜小麦播种穴与幼苗错位、出苗率低、人工放苗劳动强度大的问题。
由原来的覆膜后直接播种,改为覆膜后在膜面覆土后再播种,使地膜与地面紧贴。首先解决了播种孔与小麦幼苗错位,膜压苗,农民花费大量人工掏苗、放苗的难题,大大减轻了农民劳动强度和劳动力投入;其次是解决了播种孔钻风揭膜失墒严重,影响出苗、造成缺苗、基本苗达不到要求,小麦密植作物群体不够,影响产量的难题。
3.膜上覆土能够有效保护农膜,延长农膜使用年限,实现免耕多茬种植。
膜上覆土能够有效保护地膜,较常规地膜覆盖明显延长地膜使用年限,通过免耕栽培地膜连续使用3~4年,实现多茬种植。在多年试验示范的基础上,已经总结出了适宜我省旱作区的留膜免耕两茬、三茬和留膜免耕四茬种植三种集雨保水型免耕多茬种植技术模式。
4.留膜免耕多茬种植能够显著降低生产成本,实现降本增效
全膜覆土穴播一次覆膜可以连续种植3~4年,大大降低了生产成本。免耕多茬种植减少了种子、地膜、人畜力和机械投入量,每亩减少用工2.5个(折合成人工),每亩较露地条播小麦每年可减少生产成本100元左右,大大降低了农业生产成本,亩纯收入是露地小麦的3倍以上(全膜覆土小麦平均亩纯收入500元左右,而露地条播小麦平均亩纯收入150元左右),提高了经济效益,实现了节本增效。
三、存在问题及解决办法
1.适期晚播
冬小麦比当地常规播期推迟15~20天,冬麦区适宜播期为9月25日~10月15日之间;春小麦一般不推迟播期。东南部地区一般在10月上中旬播种,中部地区一般在9月底播种,过早或过迟播种都会影响全膜覆土穴播小麦的增产效果。为了避免覆土板结给出苗造成困难,防止人工放苗现象发生,各地应当在适期晚播的基础上,关注天气预报,尽量避开雨天,在天气晴朗的条件下播种。雨前4~5天或雨后晾晒2~3天播种。雨天或阴天不播种。
2.为了有效控制旺长、徒长,预防倒伏,建议:
2.1要选择抗倒伏的中矮秆小麦品种,一般株高不超过85cm。
2.2化学防控。建议采取喷施矮壮素、多效唑的办法控制小麦株高。对群体大,长势旺的麦田,在返青至拔节初期亩喷施1000~2000毫克/千克矮壮素溶液,或亩用10%多效唑可湿性粉剂50~60g、浓度100~120ppm,可有效地抑制节间伸长,使植株矮化,茎基部粗硬,从而防止倒伏。
2.3合理控制密度是预防倒伏的重要措施。一般旱地密度不要超过35万株/亩,水地密度不要超过45万株/亩。建议年降雨500mm以上的地区特别是年降雨600mm以上的地区以及沿黄灌区、河西沿山冷凉灌区全膜覆土穴播小麦种植区域要把预防倒伏作为全膜覆土穴播小麦中后期管理的主要措施来抓。
【关键词】甘肃中部 全膜覆土穴播 优势;问题
甘肃省是北方冬春麦混种区,陇东、陇南为冬小麦主产区,沿黄、河西为春小麦主产区,陇中为冬春麦混种区。小麦是我省第一大粮食作物,也是群众普遍喜爱的主要口粮,在全省粮食安全中占十分重要的地位。根据近期调查,目前全省小麦实际播种面积1419.9万亩(冬小麦994.53万亩、春小麦426.37万亩),其中,旱地小麦种植面积1086万亩,约占小麦总面积的76%。全省14个市(州)、84个县(区)种植小麦,种植面积30万亩以上的县(区)有17个、10万亩以上的县(区)33个。由于旱地小麦面积大,干旱多灾,导致全省旱地小麦产量低而不稳,平均亩产仅179公斤,比全省小麦平均亩产低50公斤,比全国小麦平均亩产(317.5公斤)低138.5公斤。
全膜覆土穴播技术是我省继全膜双垄沟播技术之后又一旱作农业重大创新技术,该技术有效解决了旱地小麦等密植作物生长期缺水和产量低而不稳的问题,从根本上解决了传统地膜小麦播种穴与幼苗错位、出苗率低、人工放苗劳动强度大的问题,被全国小麦专家称为“甘谷模式”,给予高度评价。全膜覆土穴播技术集成覆盖抑蒸、膜面播种穴集雨、留膜免耕多茬种植等技术于一体,集雨保墒效果极其显著,使旱地小麦平均亩产达到300公斤以上,高的可以达到500公斤,较露地条播平均亩增产100公斤以上,增产率40%以上。同时,膜上覆土延长了地膜使用寿命,一次覆膜可连续使用3~4年(茬),每亩节约生产成本100元以上,实现了节本增效。
该技术适宜在年降水量300~600mm的半干旱、半湿润偏旱地区推广,适宜的主要作物有小麦、胡麻、谷子、莜麦、大豆、油菜及青稞等密植作物。全膜双垄沟播技术解决的是玉米等稀植作物的抗旱、增产问题,全膜覆土穴播技术解决的是小麦等密植作物的抗旱、增产问题,二者的有机结合,丰富和完善了我省旱作农业技术体系。在我省旱作农业区,在稳定全膜双垄沟播玉米的基础上,大力推广全膜覆土穴播技术,可大幅度提高旱地小麦产量,实现旱作区小麦稳产高产,对于提高旱地小麦生产水平,缓解全省小麦供需矛盾,确保全省口粮安全,增加农民收入都具有十分重要的现实意义。
一、增产机理
1.集雨保墒,显著提高土壤含水量
全膜覆土穴播技术能明显抑制土壤蒸发,集雨保墒效果显著,明显提高了土壤含水量。根据全省多点测定,据多点测定,全膜覆土穴播小麦全生育期0~20cm土壤水分含量较露地小麦高3~8个百分点。其中,出苗至冬前,全膜覆土穴播小麦较露地条播小麦土壤水分增加2~4个百分点,而返青至孕穗,全膜覆土穴播小麦较露地条播小麦土壤水分增加4~8个百分点(2011年4月5日,有关专家在漳县武当乡现场测定,全膜覆土穴播小麦0~20cm土壤水分含量为16.4%,而露地条播小麦土壤水分含量为10.9%。5月18日在静宁县红寺乡测定,全膜覆土穴播头茬小麦土壤含水量14.5%,二茬小麦15.3%,露地小麦9.1%,差异极其明显。6月21日,有关专家在庆城县太白梁乡测定,全膜覆土穴播小麦0~20cm土壤含水量为10.3%,露地条播小麦为7.2%,高出3.1个百分点)。
2.提高地温,促进生长
全膜覆土穴播栽培促进小麦早出苗、出苗全、出苗壮。播种至出苗0~10 cm地温比露地栽培增加2~4℃,出苗至三叶期增加2~3℃,返青至孕穗增加3~5℃,抽穗以后差异缩小。从而加快了生育进程,使小麦冬前停止生长期推迟,而返青期又提前,促进了后期的发育。返青期一般提前7~10d,返青后全膜覆土穴播小麦的生育进程明显加快,小麦拨节期提早 6~8d,使穗分化延长5~7d,有利于穗粒数增加,灌浆期增加5~7d,促进了千粒重的提高。
3.增加干物质积累
全膜覆土穴播小麦各个生育阶段的叶面积均大于露地冬小麦。根据全省多点测定,全膜覆土穴播小麦单株分蘖数为3~4个,而露地条播小麦为1~2个。光合速率的测定结果表明,在中、高肥力条件下,全膜覆土穴播冬小麦的光合速率分别较相同肥力条件下的露地小麦提高36.6%和25.3%。叶面积的增加和光合速率的提高,使得全膜覆土冬小麦能够积累更多的干物质。从株高看,21个县(区)全膜覆土穴播小麦平均株高83.3cm,露地小麦株高61.9cm ,较露地小麦高21.4 cm。据测定,到成熟期,全膜覆土穴播冬小麦的干物质积累比露地冬小麦多428g/m2。
4.根系发达
全膜覆土穴播小麦单株次生根为7~10个,而露地条播小麦为3~5个;全膜覆土穴播小麦100cm土层内根系较对照增加 28.5~38.6%,冬前单株次生根3.4条,比对照多2.2条,拔节初期5.8条,比对照多2.5条。0~20 cm土层单株根干重 0.22g,比对照增加 45.6;全膜覆土穴播小麦60%根系干重分布在 0~20cm土层中,对产量形成有十分重要的作用。发达的根系,促进小麦吸收水分和养分,有利安全越冬、健壮生长、增强抗旱能力。因此,在水分逆境条件下,全膜覆土穴播小麦增产效果更加显著。
5.产量构成因素明显改善
全膜覆土穴播能夠显著增加小麦的成穗数、穗粒数、千粒重。从测产的21个县(区)看,全膜覆土穴播小麦平均亩穗数为32.6万穗,较露地小麦多6.6万穗;平均穗粒数为31.7粒,较露地小麦多8.1粒;平均千粒重为39.0克,较露地小麦重2.6克。由于全膜覆土穴播小麦亩穗数、穗粒数和千粒重明显高于露地小麦,特别是亩穗数和穗粒数显著高于露地小麦,这就为全膜覆土穴播小麦创高产奠定了坚实的基础
二、主要技术创新点
1.全膜覆土较常规地膜覆盖能最大限度的抑制地表蒸发,实现膜面雨水集流和富集叠加利用,实现有效降水资源的高效利用。 该技术改常规覆膜穴播为全膜覆土穴播,用地膜全田覆盖,地膜覆盖率达到100%,不仅提高了覆膜工效,更重要的是最大限度减少地表蒸发,膜面穴播能够实现雨水集流和叠加利用,使雨水通過播种穴到达作物根部,提高根际土壤含水量,为小麦生长发育创造了良好的土壤水分环境。使农田降水利用率最高达到76.7%,平均达到74.0%,较对照提高6.2个百分点;小麦水分利用效率最高达到0.84 kg/mm.亩,平均达到0.82kg/mm.亩,较对照提高0.31kg/mm.亩。在旱作小麦农田降水高效利用方面取得了明显研究进展。
2.膜上覆土有效解决了传统地膜小麦播种穴与幼苗错位、出苗率低、人工放苗劳动强度大的问题。
由原来的覆膜后直接播种,改为覆膜后在膜面覆土后再播种,使地膜与地面紧贴。首先解决了播种孔与小麦幼苗错位,膜压苗,农民花费大量人工掏苗、放苗的难题,大大减轻了农民劳动强度和劳动力投入;其次是解决了播种孔钻风揭膜失墒严重,影响出苗、造成缺苗、基本苗达不到要求,小麦密植作物群体不够,影响产量的难题。
3.膜上覆土能够有效保护农膜,延长农膜使用年限,实现免耕多茬种植。
膜上覆土能够有效保护地膜,较常规地膜覆盖明显延长地膜使用年限,通过免耕栽培地膜连续使用3~4年,实现多茬种植。在多年试验示范的基础上,已经总结出了适宜我省旱作区的留膜免耕两茬、三茬和留膜免耕四茬种植三种集雨保水型免耕多茬种植技术模式。
4.留膜免耕多茬种植能够显著降低生产成本,实现降本增效
全膜覆土穴播一次覆膜可以连续种植3~4年,大大降低了生产成本。免耕多茬种植减少了种子、地膜、人畜力和机械投入量,每亩减少用工2.5个(折合成人工),每亩较露地条播小麦每年可减少生产成本100元左右,大大降低了农业生产成本,亩纯收入是露地小麦的3倍以上(全膜覆土小麦平均亩纯收入500元左右,而露地条播小麦平均亩纯收入150元左右),提高了经济效益,实现了节本增效。
三、存在问题及解决办法
1.适期晚播
冬小麦比当地常规播期推迟15~20天,冬麦区适宜播期为9月25日~10月15日之间;春小麦一般不推迟播期。东南部地区一般在10月上中旬播种,中部地区一般在9月底播种,过早或过迟播种都会影响全膜覆土穴播小麦的增产效果。为了避免覆土板结给出苗造成困难,防止人工放苗现象发生,各地应当在适期晚播的基础上,关注天气预报,尽量避开雨天,在天气晴朗的条件下播种。雨前4~5天或雨后晾晒2~3天播种。雨天或阴天不播种。
2.为了有效控制旺长、徒长,预防倒伏,建议:
2.1要选择抗倒伏的中矮秆小麦品种,一般株高不超过85cm。
2.2化学防控。建议采取喷施矮壮素、多效唑的办法控制小麦株高。对群体大,长势旺的麦田,在返青至拔节初期亩喷施1000~2000毫克/千克矮壮素溶液,或亩用10%多效唑可湿性粉剂50~60g、浓度100~120ppm,可有效地抑制节间伸长,使植株矮化,茎基部粗硬,从而防止倒伏。
2.3合理控制密度是预防倒伏的重要措施。一般旱地密度不要超过35万株/亩,水地密度不要超过45万株/亩。建议年降雨500mm以上的地区特别是年降雨600mm以上的地区以及沿黄灌区、河西沿山冷凉灌区全膜覆土穴播小麦种植区域要把预防倒伏作为全膜覆土穴播小麦中后期管理的主要措施来抓。