山東省小麥生產(chǎn)效益低的成因及其技術對策

李玉倫+吳建軍+王法宏

摘要：通過對山東省小麥主產(chǎn)區(qū)小麥生產(chǎn)全過程的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，超量播種（播種量過大）、過量施肥（氮素化肥施用量偏多）、過于頻繁的機械作業(yè)和過度澆水是造成小麥生產(chǎn)成本增加、比較效益不高的主要原因。推廣普及以精量半精量播種、科學合理肥水管理和少免耕栽培為核心的輕、簡化小麥生產(chǎn)技術可顯著提高小麥生產(chǎn)比較效益。

關鍵詞：小麥；生產(chǎn)效益；技術對策；山東

中圖分類號：S512.1+1文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2014）09-0131-04

2014年全國農(nóng)村經(jīng)濟工作會議明確提出，未來我國的糧食發(fā)展戰(zhàn)略是保障以小麥、玉米、水稻為主的谷物安全，進口依存度不超過5%；絕對保障以小麥、水稻為主的口糧安全，國內(nèi)產(chǎn)能保證率達到100%。習近平總書記也在不同場合多次強調(diào)，中國人的飯碗不僅要端在中國人自己的手里，而且飯碗里要盛中國自己產(chǎn)的糧食?？梢灶A見，為了國家的長治久安和繁榮富強，政府將不斷加大和完善對糧食、特別是口糧（小麥、水稻）生產(chǎn)的政策扶持力度，充分調(diào)動糧農(nóng)的生產(chǎn)積極性，確保國家糧食安全。

為了保障種糧農(nóng)民的權益，國家已連續(xù)多年提高小麥和稻谷的收購價格，混合麥的收購價格從2006年的1.38元/kg提高到2014年的2.36元/kg，提高了71%；不僅如此，以針對小麥生產(chǎn)為主的糧食生產(chǎn)綜合補貼、農(nóng)機補貼、良種補貼等政策性補貼的力度也不斷加大。但農(nóng)民仍然認為小麥生產(chǎn)的比較效益低，種植積極性不高，部分農(nóng)戶甚至改小麥玉米一年兩熟為一年一熟（棄種小麥，只種一季玉米）；我國小麥面積已由20世紀的3 066.7×104 hm2逐漸減少到現(xiàn)在的2 266.7×104 hm2，而玉米面積則由同期的不足2 000.0×104 hm2增加到現(xiàn)在的3 333.3×104 hm2就是明證，玉米已經(jīng)從20世紀繼水稻、小麥后的第三大糧食作物上升為第一大糧食作物（播種面積最大，總產(chǎn)量最高）。造成這一現(xiàn)象的主要原因除了我國農(nóng)民土地經(jīng)營規(guī)模小、經(jīng)營分散、難以形成規(guī)模效益外，農(nóng)民的科學種田意識淡薄，不合理的生產(chǎn)技術導致生產(chǎn)成本居高不下也是小麥生產(chǎn)比較效益不高的重要原因。

1小麥生產(chǎn)效益低的主要技術原因

通過對山東省小麥生產(chǎn)全過程的分析發(fā)現(xiàn)，播種量偏高、氮素化肥施用過多、過度澆水以及機械作業(yè)過于頻繁是導致小麥生產(chǎn)成本過高、生產(chǎn)比較效益低的主要原因。

1.1播種量偏高

眾所周知，小麥是分蘗成穗的作物，有極強的群體自動調(diào)節(jié)能力。適期播種的小麥有秋季和來年春季兩次分蘗高峰。適期早播情況下，秋季分蘗多，春季分蘗少；適期晚播情況下則秋季分蘗少，春季分蘗多；基本苗少則單株分蘗多，基本苗多則單株分蘗少。研究發(fā)現(xiàn)，決定單位面積穗數(shù)的主要因素是土壤質(zhì)量（包括土壤質(zhì)地、土層厚度及土壤肥力水平等因素）；當單位面積穗數(shù)相當?shù)那闆r下，基本苗越少，越利于培育壯苗，群體質(zhì)量越高，單株成穗越多，小麥的抗病和抗倒伏能力越強，單位面積產(chǎn)量越高；反之，基本苗越多，越不利于培育壯苗，群體質(zhì)量降低，單株成穗越少，小麥的抗病和抗倒伏能力越差，單位面積產(chǎn)量反而降低。魯西南、魯西北及魯中地區(qū)的多數(shù)農(nóng)戶“有錢買種，無錢買苗”的陳舊觀念相當普遍，每公頃播種量達225～300 kg非常普遍，多的甚至達到450 kg/hm2，比精播半精播多出225 kg/hm2左右；不僅大幅度增加了小麥生產(chǎn)成本（小麥良種市場價5.0元/kg左右），而且由于基本苗過多，小麥群體內(nèi)通風透光不良，田間濕度過高，容易導致小麥紋枯病、白粉病等常見病害的偏重發(fā)生和生育后期的倒伏，降低小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.2過度施肥（氮肥）現(xiàn)象較為普遍

我國的糧食生產(chǎn)過度依賴氮肥的現(xiàn)象十分普遍。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織2004年統(tǒng)計，我國的耕地面積占全球耕地面積的10%左右，而氮肥的消費量卻占全球氮肥消費量的27%；到2009年我國氮肥（純氮）使用量達到3 690多萬噸，占世界消費量的35%以上，生產(chǎn)這些氮肥需消耗1億多噸標準煤。目前，我國有200個縣的氮肥（純氮）施用量達到522 kg/hm2，折合尿素1 134.8 kg/hm2；按2002年用肥和種植面積計，我國單位面積平均施氮肥量為美國的2.88倍，巴西的5.79倍，澳大利亞的8.85倍。

隨著氮肥的超量使用，一方面氮（N）偏生產(chǎn)力（每千克純氮生產(chǎn)的糧食產(chǎn)量）在快速下降，20世紀60年代我國剛剛開始使用氮肥時氮（N）偏生產(chǎn)力為151，10年后（70年代）下降到46，20年后（80年代）下降到18，到2005年持續(xù)下降到9，氮肥報酬遞減現(xiàn)象十分明顯，不僅如此，氮肥的超量使用還會加重小麥紋枯病、白粉病、根腐病、全蝕病、赤霉病等病害，降低小麥莖稈的機械強度，從而加重小麥倒伏減產(chǎn)；另一方面，隨著氮肥的過量施用，氮素在麥田土壤中的積累量由20世紀80年代初的40～80 kg/hm2快速增加到90年代的80～170 kg/hm2，2000年前后攀升到200 kg/hm2左右。氮素在土壤中極易流動，據(jù)奧地利建筑供水專家調(diào)查，隨著農(nóng)業(yè)灌溉和降水，氮素在砂壤土可以滲漏到20～23 m深的土層，在壤土可以滲漏到14～16 m深的土層，在粘土也能滲漏到4～6 m深的土層；而小麥雖為深根作物，但黃淮海麥區(qū)最多可以扎到2.5 m深的土層?？梢?，氮肥的超量使用不僅增加了生產(chǎn)成本，而且還會造成嚴重的農(nóng)業(yè)面源污染。

1.3澆水過于頻繁

小麥是需水較多的大田作物，但澆水過多同樣會造成減產(chǎn)。山東省引黃灌區(qū)一次灌水用量較大，農(nóng)民的經(jīng)驗是：多數(shù)年份澆2水的小麥單產(chǎn)高于澆3水的；2013年5月份因降水過多（降水量比常年偏多82%），在保水保肥能力較強的粘壤土上，小麥產(chǎn)量澆1水的最高，澆2水的次之，澆3水的最低。之所以出現(xiàn)上述“反?！爆F(xiàn)象是因為土壤肥力是影響小麥產(chǎn)量高低的最主要因素，而土壤肥力因素包括“水、肥、氣、熱”4個方面，其中，水、氣2個因素不僅相互矛盾，而且還對其它2個因素（肥和熱）有調(diào)節(jié)作用。通常情況下，水多則氣少，氣少則導致根系無氧呼吸影響根系活力，根系活力差則影響地上部的生長發(fā)育，進而影響產(chǎn)量。據(jù)研究，小麥的根系生長在抽穗期達到高峰，此后開始衰亡，故生育后期“養(yǎng)根、護葉、保粒重”是小麥高產(chǎn)的關鍵。正常情況下，土壤水氣協(xié)調(diào)則根系衰亡慢，小麥籽粒飽滿產(chǎn)量高；土壤水多氣少則根系衰亡快，籽粒秕瘦產(chǎn)量低；所以，小麥生育后期澆水要特別慎重。粘壤土高產(chǎn)田抽穗后澆水極易造成小麥早衰而大幅度減產(chǎn)，類似實例生產(chǎn)上屢見不鮮。endprint

1.4機械作業(yè)過于頻繁

“小麥七分種，三分管”，打好播種基礎，提高播種質(zhì)量對小麥豐產(chǎn)非常重要。為實現(xiàn)這一目標，傳統(tǒng)小麥種植一般采用深耕-旋耕-耙壓-播種-播后鎮(zhèn)壓5道機械作業(yè)程序。上述機械作業(yè)程序雖然保證了小麥播種質(zhì)量，但副作用也不少。首先，頻繁的機械作業(yè)不僅破壞土壤結構，增加土壤水蝕和風蝕，而且破壞土壤動物和土壤微生物的生存環(huán)境，不利于土壤肥力的持續(xù)提高；其次，機械作業(yè)過于頻繁顯著增加生產(chǎn)成本。所以，無論從經(jīng)濟還是生態(tài)角度，機械作業(yè)過于頻繁都是不可取的。

2提高小麥生產(chǎn)比較效益的技術對策

2.1推廣普及小麥精播半精播技術

推廣普及小麥精播半精播技術，適當降低播種量，不僅有利于改善田間通風透光條件，降低田間濕度，提高小麥的抗病和抗倒伏能力，而且有利于減少無效分蘗，提高分蘗成穗率和水肥利用效率，從而建立高產(chǎn)低耗的群體結構。據(jù)調(diào)查，山東省小麥單產(chǎn)較高的龍口市、萊州市、兗州區(qū)、桓臺縣、岱岳區(qū)、諸城市等均為小麥精播半精播技術推廣普及程度較高的縣（區(qū)）。自20世紀90年代以來，小麥高產(chǎn)攻關和高產(chǎn)創(chuàng)建超過10 500 kg/hm2的地塊（分別為龍口、萊州、桓臺、昌樂、岱岳、兗州、滕州、新泰、曹縣、高密、諸城、平度等地），其基本苗多為195萬/hm2左右（播種量97.5 kg/hm2），其中，創(chuàng)造我國冬小麥高產(chǎn)紀錄（11 848.5 kg/hm2）的地塊（滕州市級索鎮(zhèn)）基本苗僅為180萬/hm2。從當前的小麥生產(chǎn)實際出發(fā)，在保證小麥播種質(zhì)量的前提下，適期播種（膠東地區(qū)：10月1日～10日，魯中和魯北地區(qū)：10月3日～12日，魯南和魯西南地區(qū)：10月5日～15日）條件下，小麥適宜播種量為90～120 kg/hm2。播量過大易造成冬前旺長，從而加重病害和后期倒伏。

2.2科學合理施肥

山東省的小麥單產(chǎn)為6 000 kg/hm2左右，按產(chǎn)100 kg籽粒需要3 kg純氮計算，麥田單位面積施氮量應為180 kg/hm2，折合尿素390 kg/hm2即可；即使單產(chǎn)9 000 kg/hm2的水澆地，單位面積施氮量達到225 kg/hm2，折合尿素489 kg/hm2即可。小麥為越年生作物，當年的秋末播種，來年夏初成熟，經(jīng)歷秋、冬、春、夏4個季節(jié)，全生育時期長達250天。其中，自播種到返青約150天，占全生育時期的60%，但小麥生長量小，吸收的肥料不足全生育期吸肥量的20%；返青后，隨著氣溫的升高，小麥的生長量迅速增加，至成熟雖只有不足100天，僅占全生育時期的40%，但吸肥量卻占全生育時期吸肥量的80%以上。為了保證小麥全生育時期養(yǎng)分的均衡供應，須根據(jù)小麥的需肥規(guī)律，在施用基肥的基礎上春季需肥高峰期進行追肥。為此，建議大面積生產(chǎn)上施375 kg/hm2磷酸二銨（或三元復合肥450～525 kg）作基肥的基礎上，春季追施尿素300 kg/hm2左右較為科學，而現(xiàn)實生產(chǎn)中，70%以上的種植戶施肥量是上述推薦施肥量的2倍左右?？梢?，小麥生產(chǎn)中通過科學施肥降低生產(chǎn)成本的潛力還是很大的。

2.3合理澆水

“樹老根先死，麥老根先衰，根深則葉茂，本固則枝榮”。對小麥根系的系統(tǒng)研究證明，單位土體的根系活力決定了單位面積的小麥產(chǎn)量，而氣象條件和土壤質(zhì)量決定了單位土體的根系活力。小麥播種出苗后，根系活力隨小麥的生長發(fā)育不斷增強，抽穗期達到一生的高峰，此后根系開始衰亡。而抽穗后才是形成產(chǎn)量的關鍵時期，故根系的衰老和小麥產(chǎn)量的形成是同步進行的。抽穗后根系衰老慢則千粒重高，衰老快則千粒重低；而小麥生育后期根系衰老的快慢與土壤的通氣狀況有密切關系，通氣狀況好，根系的呼吸代謝正常則衰老慢，通氣狀況差，根系進行無氧呼吸則衰老快。所以，為了保證生育后期麥田土壤良好的通氣條件以延緩根系衰老，小麥生育后期，尤其是籽粒灌漿期一般不宜澆水。正常年份足墑播種條件下，小麥澆越冬水、起身拔節(jié)水和孕穗挑旗水足以。

2.4推廣輕簡化耕作技術

目前，糧食生產(chǎn)中節(jié)本增效保護性耕作技術的核心是秸稈還田和免耕播種。與傳統(tǒng)耕作相比，該技術的主要優(yōu)點是節(jié)水、省肥、保護土壤、有利于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。這一技術在美國、加拿大、巴西、烏拉圭、阿根廷、新西蘭和澳大利亞等國家已經(jīng)大面積應用。山東省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所和山東省農(nóng)業(yè)機械技術推廣站合作，根據(jù)保護性耕作的原理研制成功了“小麥兩深一淺簡化栽培技術”（深松打破犁底層促進根系生長，分層深施肥提高肥料利用率，圓盤開溝器適當淺播），并研制出了集苗帶旋耕、振動深松、分層深施肥、播種及播后鎮(zhèn)壓等復式作業(yè)于一體的配套播種機，實現(xiàn)了農(nóng)機與農(nóng)藝的配套。該技術集苗帶旋耕為小麥創(chuàng)造良好種床、振動深松打破犁底層促進小麥根系下扎建立強大根群、分層深施肥（17～20 cm和12～15 cm）提高養(yǎng)分利用率、圓盤開溝器雙行播種保證播深深淺一致、播后鎮(zhèn)壓確保小麥苗全苗齊苗勻苗壯等復式作業(yè)一次完成，不僅大幅度降低播種環(huán)節(jié)的機械作業(yè)成本，而且可避免對土壤結構的破壞，實現(xiàn)了節(jié)水、省肥、保護土壤、節(jié)本增效的目標。與傳統(tǒng)耕作相比，該技術節(jié)本增效2 250元/hm2以上，深受種糧大戶的歡迎，截至到2013年秋種已在鄆城、嘉祥、鄄城、兗州、章丘、平度等縣（市）示范推廣20×104 hm2以上。山東東明麥豐小麥種植業(yè)合作社2013年秋種引進1臺播種機播種26.7 hm2，2014年計劃引進20臺播種機播種866.7 hm2。

影響小麥等大田作物產(chǎn)量的最重要因素是氣象條件（光、溫、水等），其次是土壤質(zhì)量，良種良法配套是排在第3位的措施。在目前人類還不能人為控制氣象條件的情況下，培肥地力成為提高作物產(chǎn)量的最重要的技術措施。近年來對小麥高產(chǎn)創(chuàng)建田的跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，土壤有機質(zhì)含量與小麥產(chǎn)量密切相關，土壤有機質(zhì)含量為1%左右，小麥單產(chǎn)7 500 kg/hm2左右；土壤有機質(zhì)含量1.2%左右，小麥單產(chǎn)9 000 kg/hm2左右；當麥田土壤有機質(zhì)含量提高到1.5%以上時，小麥單產(chǎn)可以達到10 500 kg/hm2以上。當前提高土壤有機質(zhì)含量的主要措施是秸稈還田。從營養(yǎng)和能量的角度考慮，4 kg秸稈相當于1 kg糧食，作物秸稈是寶貴的農(nóng)業(yè)資源。據(jù)調(diào)查，黃淮海地區(qū)，小麥玉米秸稈還田，每年可增加土壤有機質(zhì)含量0.03%左右，連續(xù)的秸稈還田可以持續(xù)提高土壤肥力，從而提高土壤產(chǎn)出能力。國際玉米小麥改良中心自1990年以來的長期定位試驗充分證明，作物秸稈還田地塊產(chǎn)量持續(xù)提高，而秸稈焚燒地塊則產(chǎn)量快速下降。隨著國家對種糧農(nóng)民財政補貼資金的不斷增加和糧食價格的不斷提高，只要農(nóng)民掌握了科學種田知識，糧食生產(chǎn)節(jié)本增效的空間還是很大的，糧食集約化、規(guī)?；a(chǎn)的效益還是有保障的。endprint