濰坊市小麥種植存在的問題及其對策

摘 要 濰坊市作為山東省重要的小麥生產(chǎn)基地，面臨著土壤退化、氣候變化等挑戰(zhàn)。為提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)，系統(tǒng)研究當前濰坊市小麥種植存在的問題，包括土壤肥力維持與提升問題、播種與種植技術瓶頸、品種結構與遺傳改良局限、機械化與信息化發(fā)展滯后等，并針對問題提出采用土壤改良與精準施肥技術、集成先進的播種與種植技術、創(chuàng)新小麥品種優(yōu)化與育種技術及促進機械化與智慧農(nóng)業(yè)融合發(fā)展等改善措施。

關鍵詞 小麥；種植技術；土壤改良；山東省濰坊市

中圖分類號：S512.1 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.014

濰坊市是山東省重要的小麥生產(chǎn)基地，小麥種植面積廣、產(chǎn)量高，但隨著土壤退化、氣候變化等問題的出現(xiàn)，當?shù)匦←溕a(chǎn)存在種植環(huán)境惡化、品種結構單一等技術短板。因此，開展小麥高產(chǎn)栽培技術研究與示范，集成應用土壤改良、精準施肥等技術，篩選和培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種，實現(xiàn)品種結構和種植技術的升級，對促進濰坊市小麥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

1 濰坊市小麥種植環(huán)境及資源概述

濰坊市處于山東半島南部，屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，光熱資源和降水量適宜小麥生長。根據(jù)氣象部門多年觀測統(tǒng)計，濰坊市年平均氣溫12.5 ℃，大于等于10 ℃積溫4 560 ℃，年平均日照時間2 637 h，為小麥從播種到抽穗提供了充足的光照和熱量保障[1]。濰坊市年平均降水量639 mm，主要集中在小麥生長期（6—9月）。土壤類型以黃棕壤為主，pH值在7.0～7.8，有機質(zhì)含量在1.10%～1.90%，全氮含量在0.09%～0.15%，速效磷含量在5～22 mg·kg-1，速效鉀含量在82～180 mg·kg-1，土壤肥力較好。根據(jù)統(tǒng)計，2020年濰坊市小麥種植面積35.33萬hm2，占糧食作物總面積的65%，年產(chǎn)量在180萬t以上[1]。濰坊市種植的小麥品種以山農(nóng)28、煙農(nóng)15等高產(chǎn)強筋優(yōu)質(zhì)品種為主，但近年來由于常年連作，小麥病蟲害加重、土壤酸化和養(yǎng)分流失嚴重等，小麥單位面積產(chǎn)量波動較大。

2 存在的問題

2.1 土壤肥力維持與提升問題

濰坊市小麥連作年限長，存在土壤養(yǎng)分流失嚴重的問題。部分地區(qū)長期施用單一化肥導致土壤養(yǎng)分比例失衡，影響小麥對鉀、磷、微量元素的吸收利用。例如，臨朐縣有機肥+尿素處方施肥的土壤速效磷含量僅為7.2 mg·kg-1，遠低于小麥種植適宜值，嚴重制約小麥根系發(fā)育和幼苗生長[3]。同時，機械作業(yè)和秸稈焚燒導致土壤結構被破壞嚴重，出現(xiàn)土層結實、養(yǎng)分淋濾加劇的負面效應。此外，單一施肥加重了土壤鹽漬化，壽光市某農(nóng)戶承包的3.33 hm2大田連作小麥地塊0～20 cm土層鹽分含量高達0.53%，超過容許值的2倍以上，對小麥產(chǎn)生明顯的毒害作用[3]。

2.2 播種與種植技術瓶頸

在小麥種植方面，濰坊市傳統(tǒng)的人工播種技術手段效率相對較低，播種精準度不高，不僅導致小麥出現(xiàn)出苗不均勻和空穴等現(xiàn)象，而且影響小麥整體的播種質(zhì)量與產(chǎn)量潛力。由于缺乏精確控制播種量的先進技術，種子的實際利用率相較于理想水平有明顯的差距。加之農(nóng)戶在種子儲存條件上的局限性，特別是在昌樂縣和臨朐縣的部分地區(qū)，自留小麥種子因存儲不當而發(fā)芽率降低，進一步加重了播種問題。

小麥單位面積內(nèi)的分蘗數(shù)量對其最終產(chǎn)量至關重要。但目前，濰坊市農(nóng)戶土地管理方式較為粗放，對播種后小麥生長階段的精細化管理措施如幼苗保護技術等應用不夠廣泛，導致小麥平均分蘗數(shù)量未能達到理想的水平，補播工作也不夠及時有效，從而使得小麥單位面積株數(shù)偏少，限制其產(chǎn)量的大幅提升。實際案例顯示，在寺頭鎮(zhèn)等地的大規(guī)模小麥種植區(qū)，小麥單位面積分蘗數(shù)量普遍偏低，不利于實現(xiàn)高產(chǎn)目標。此外，播種深度控制不當會直接影響小麥出苗后的生長發(fā)育情況，淺播或深播都可能導致出苗率下降及分蘗分布不均。

2.3 品種結構與遺傳改良局限

濰坊市小麥種植以濟南17、煙農(nóng)15等中強筋品種為主，但優(yōu)質(zhì)強筋面包小麥品種的比重相對較低。隨著居民消費水平的提升和對面粉品質(zhì)要求的日益提高，人們對高筋面粉的需求顯著增長。然而，目前濰坊市面筋蛋白質(zhì)含量大于等于12%的高筋面包型小麥種植面積僅占總面積的13.6%，遠不能滿足加工企業(yè)的實際需求[2]。同時，主栽品種在連續(xù)種植及病蟲害壓力下表現(xiàn)出抗性衰減嚴重的問題，影響小麥品質(zhì)的穩(wěn)定性。例如，濟南17在安丘市、昌樂縣等地近年來的實地觀測中，其關鍵品質(zhì)指標如裂解力值和沉降值呈明顯下降趨勢[3]。此外，當前濰坊市的小麥品種選育技術和策略仍有待優(yōu)化創(chuàng)新，尤其是在解決抗逆性與高產(chǎn)性狀之間的矛盾方面存在較大挑戰(zhàn)。以當?shù)胤N植的小麥品種濟麥22為例，盡管其在抗條銹病上相較于對照品種具有一定優(yōu)勢，但其在整體產(chǎn)量表現(xiàn)上仍未能實現(xiàn)超越，反映出現(xiàn)有育種工作在平衡產(chǎn)量與品質(zhì)方面存在不足[2]。

2.4 機械化與信息化發(fā)展滯后

在濰坊市小麥產(chǎn)業(yè)鏈中，機械化與信息化的融合應用程度尚處于較低水平，尤其在育苗移栽、施肥除草及收獲等關鍵環(huán)節(jié)的技術裝備落后，嚴重阻礙小麥種植標準化和規(guī)模化的發(fā)展。這具體表現(xiàn)在小麥機械化種植普及率低下，人工勞作占據(jù)主導，生產(chǎn)效率不高。其中，優(yōu)質(zhì)種子供應體系不健全及更新?lián)Q代進程緩慢的問題直接影響播種質(zhì)量，發(fā)芽率和活力偏低的現(xiàn)象限制了精準播種機械化的有效推廣。在田間管理階段，如移栽和除草作業(yè)，目前主要依賴人力操作，特別是在小麥分蘗期和返青期對精細化管理要求極高，但由于缺乏高效精確的機械化手段，疏密度調(diào)控困難且勞動強度大，投入產(chǎn)出比低。實際案例顯示，坊子區(qū)部分大規(guī)模小麥種植區(qū)人工除草頻次過高，突顯出機械化替代人工的必要性和緊迫性。此外，在收割環(huán)節(jié)，聯(lián)合收割機的使用率不足，且現(xiàn)有收割機型種類單一、適應性較差，使得收獲高峰期時常面臨機械化作業(yè)能力受限的問題[5]。同時，小麥病蟲害預測預警體系的建設相對滯后，未能充分利用現(xiàn)代信息技術實現(xiàn)精準預報，加之精準農(nóng)業(yè)遙感技術的應用比例低，直接導致無法基于實時數(shù)據(jù)制訂科學合理的化肥農(nóng)藥使用方案和時間節(jié)點，從而影響精準化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的實施和優(yōu)化。

3 改善技術

3.1 采用土壤改良與精準施肥技術

為解決連作土壤肥力下降問題，秸稈還田配合綠肥覆蓋是重要的改良措施。具體來說，適量秸稈還田可增加土壤有機質(zhì)含量，提供礦化養(yǎng)分，提高土壤肥力。同時，選用固氮綠肥作物與小麥套作，可通過生物固氮增加土壤氮素儲備，并抑制土傳病蟲害。此外，使用腐熟沼肥提供有機質(zhì)，配施磷肥、銨態(tài)氮、葡萄糖葉面肥等高效緩釋肥料，可提高肥料利用率，促進小麥對微量元素的吸收，從而改善連作土壤的理化性狀。在技術推廣時，濰坊市需要根據(jù)不同區(qū)域土壤肥力測試結果和小麥需肥規(guī)律，制訂合理的施肥量和輪作模式，精準化施肥，以發(fā)揮肥料最大效益。

在精準施肥技術方面，濰坊市可運用土壤檢測與營養(yǎng)診斷技術，科學制訂667 m2施氮量、施磷量、施鉀量等參數(shù)，并采用變量施肥技術，根據(jù)小麥關鍵生育時期養(yǎng)分需求動態(tài)調(diào)控化肥施用量，實現(xiàn)施肥量與需肥量的匹配。同時，研發(fā)應用控釋、溶解控釋肥料，通過降低肥料溶解度，延長養(yǎng)分供應窗口期，提高肥料利用效率，為實現(xiàn)精準高效施肥提供有力技術保障?？傊?，集成創(chuàng)新應用土壤改良與精準高效施肥技術，可有效提升和恢復連作土壤肥力，為小麥高產(chǎn)奠定基礎。

3.2 集成先進的播種與種植技術

根據(jù)濰坊市小麥生產(chǎn)實際情況，為提高播種質(zhì)量和效率，推廣機械化精準播種技術非常必要。具體技術可采用照相計數(shù)和真空吸種子技術實現(xiàn)精準投遞，使單粒播種質(zhì)量達到標準，明顯提高播種的精準度和效率。同時，可運用近紅外光譜無損檢測技術，選擇發(fā)芽力強的優(yōu)質(zhì)種子進行播種，顯著提高種子的出苗率和均勻度。這些機械化精密播種技術符合濰坊市土壤肥力條件和機械化程度，技術成熟度高、推廣價值大。在推廣過程中，濰坊市應嚴格按照國家和省級農(nóng)業(yè)技術推廣機構制定的技術規(guī)程執(zhí)行，同時結合當?shù)夭煌瑓^(qū)域的土壤肥力和種植習慣，制定適宜的精密播種技術參數(shù)，以發(fā)揮最大效益。

在幼苗管理技術上，濰坊市可采用育苗盤育苗，并加強對幼苗根部、分蘗節(jié)等部位的保護，顯著增加分蘗數(shù)量。同時，可選用鏈條除草機、整地機等進行間作耕作，有效去除小麥早期田間雜草，促進小麥幼苗生長。此外，采用玉米-小麥套作技術，選用抗冷性強、適宜直播的小麥新品種，配套拖拉機式移栽機，實現(xiàn)小麥高效機械化移栽，可在短期內(nèi)完成大面積移栽任務，節(jié)約人工成本，是實現(xiàn)玉米-小麥輪作的有效技術路徑。集成創(chuàng)新應用先進的種植技術可有效增強小麥的抗逆性，提高單株生長勢和平均分蘗數(shù)量，為實現(xiàn)小麥高產(chǎn)奠定基礎。

3.3 創(chuàng)新小麥品種優(yōu)化與育種技術

為優(yōu)化小麥品種結構，選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆新品種，濰坊市應加強引種與區(qū)域試驗，大力引進篩選蛋白質(zhì)含量高、品質(zhì)好的強筋面包小麥新品種。例如，來源于加拿大的面包小麥系郎伊寧8號，其蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)突出，具有較優(yōu)的加工品質(zhì)[3]。因此，濰坊市可將該品種與當?shù)刂髟孕←溒贩N雜交，培育組合優(yōu)勢的新種質(zhì)，提高小麥的蛋白質(zhì)含量和面包加工適應性。此外，可應用轉座子技術導入大分子量谷蛋白基因，有效改善小麥品質(zhì)，提高其面包加工適應性。例如，轉入1Ax1等大分子量蛋白基因，可顯著提高小麥的面包比容[3]。

在抗病育種方面，濰坊市應加強標記輔助選擇和基因編輯技術的應用。例如，可應用CRISPR/Cas9基因編輯技術，敲除赤霉病易感基因TaMLO-A1，提高小麥抗赤霉病特性；或者通過基因編輯技術導入Yr15、Yr36等寬效抗條銹病基因，構建系統(tǒng)抗性，防止抗性退化。同時，可通過蛋白質(zhì)組學篩選技術，深入挖掘小麥關鍵抗病蛋白如PR1、PR2等差異表達譜系，用于耐病性評價與優(yōu)良種質(zhì)選育。這些技術的應用將極大地加快抗逆性狀的遺傳改良進程。此外，運用精準去雄育種技術，采用兩系法、三系法分步選育，有效解決單交種抗性強但產(chǎn)量偏低的難題，實現(xiàn)抗性與高產(chǎn)的有機結合，選育出高產(chǎn)、高抗病的超級小麥新品種，是小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關鍵技術保障。

3.4 促進機械化與智慧農(nóng)業(yè)融合發(fā)展

為加速小麥生產(chǎn)機械化進程，濰坊市應積極推廣篩選種子專用機、精密播種機、育秧盤等小麥機械化關鍵設備。例如，采用Japan Kubota公司生產(chǎn)的V型精密播種機，配套德國先進種子輔助處理系統(tǒng)，可實現(xiàn)精準單粒播種，大幅提高作業(yè)效率。此外，選用多功能移栽機，可適應5°～15°緩坡地形，有效解決移栽機械化過程中的技術難題，實現(xiàn)抗早衰和高密度育苗成列移栽，平均每分鐘移栽1 000株，移栽效率是人工移栽的7倍[3]。同時，濰坊市可大力推進智慧農(nóng)業(yè)技術應用，搭建基于互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的在線監(jiān)測預警系統(tǒng)。例如，濰坊市可采集氣象站多源田間觀測數(shù)據(jù)，建立小麥生長模型，進行病蟲害虛擬預測與災害評估，科學合理制訂防控策略，實現(xiàn)信息化精準治理。此外，研發(fā)農(nóng)事APP和小麥栽培專家系統(tǒng)，利用5G技術進行數(shù)據(jù)分析與決策，為農(nóng)戶提供精準的肥水管理及病蟲害防治建議，指導生產(chǎn)。還可應用數(shù)字化設施農(nóng)業(yè)技術，通過采集與控制環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設施內(nèi)光照、溫濕度、CO2濃度的精準調(diào)節(jié)，有效提高小麥抗逆性，實現(xiàn)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

4 結語

筆者針對當前濰坊市小麥生產(chǎn)中存在的土壤肥力下降、育種技術滯后等問題和技術瓶頸，系統(tǒng)開展了關鍵栽培技術創(chuàng)新與集成應用研究。研究表明，采用土壤改良配套精準施肥、機械化高效播種與種植、新品種選育與培育、機械化水平提升等技術體系，可有效提高土壤肥力，增強小麥抗逆性，顯著增加單位面積產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。因此，大力推廣應用關鍵技術集成成果，加快傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉型升級，實現(xiàn)標準化規(guī)?；N植，是未來濰坊市提升小麥產(chǎn)業(yè)競爭力的科學有效途徑，對促進區(qū)域和國家糧食安全與綠色發(fā)展意義重大。

參考文獻：

[1] 李霞，邵長俠，相素英.山東青島優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥栽培技術要點分析[J].種子科技，2023，41（22）：51-53.

[2] 張梅.山東優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥栽培技術分析探究[J].河北農(nóng)機，2023（3）：166-168.

[3] 郝桂紅.山東優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)小麥栽培技術分析[J].新農(nóng)業(yè)，2022（17）：11-12.

[4] 魏秀華，張志偉，于海濤，等.濰坊地區(qū)不同小麥品種對比篩選試驗[J].安徽農(nóng)學通報，2023，29（18）：10-13.

[5] 王愛秋.山東濰坊市小麥高產(chǎn)種植技術要點[J].農(nóng)業(yè)工程技術，2020，40（17）：57-58.

（責任編輯：劉寧寧）