鮑文杰+劉易科+黃字富+王承敏+周林+朱展望+陳泠+張宇慶+吳波+佟漢文

摘要：長江中下游地區(qū)是中國小麥（Triticum aestivum L.）和大麥（Hordeum vulgare L.）的重要產(chǎn)區(qū)，利用冬閑田種植小麥和大麥可以提高糧食產(chǎn)能，保障糧食安全。近年來，隨著農(nóng)村勞動力成本的增加，冬閑田面積有大幅增加的趨勢。針對該區(qū)域冬閑田存在的主要原因，提出了機(jī)械條播、少免耕和秸稈還田等利用冬閑田的關(guān)鍵技術(shù)，同時也提出了實(shí)行土地制度創(chuàng)新、增強(qiáng)農(nóng)田基本水利建設(shè)、提高機(jī)械化生產(chǎn)水平及加強(qiáng)配套栽培技術(shù)研究等政策和技術(shù)建議。

關(guān)鍵詞：小麥（Triticum aestivum L.）;大麥（Hordeum vulgare L.）;長江中下游地區(qū);冬閑田;利用技術(shù)

中圖分類號：S36;S512.1;S512.3 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ?文章編號：0439-8114（2014）12-2729-04

Key Technologies of Developing Wheat and Barley Production in Winter Fallow Fields in Middle and Low Reaches of Yangtze River

BAO Wen-jie1，LIU Yi-ke1，HUANG Zi-fu1，WANG Cheng-min2，ZHOU Lin3，ZHU Zhan-wang1，CHEN Ling1，

ZHANG Yu-qing1，WU Bo1，TONG Han-wen1

（1.Institute of Food Crops， Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei Engineering and Technology Research Center of Wheat/

Wheat Disease Biology Research Station on Central China，Ministry of Agriculture， Wuhan， Hubei 430064，China;2.Zhijiang Formerly Field，Zhijiang 443200，Hubei，China;3.Dangyang Yuxi Agricultural Service Center，Dangyang 444100，Hubei，China）

Abstract： According to the mainly exsisting reasons of winter fallow fields， the technologies of mechanical drilling， minimum-tillage and straw returning were proposed. Some policies and technical advices including innovating land system， reinforcing irrigation construction of fundamental farmland， heightening mechanization production level， strengthening cultivation technology mached were put forward.

Key words： wheat（Triticum aestivum L.）; barley（Hordeum vulgare L.）;middle and low reaches of Yangtze River（MLRY）; winter fallow fields; technologies

冬閑田是指春播至秋收期間種植作物，秋收以后至次年春播前未實(shí)行種養(yǎng)的耕地。研究發(fā)現(xiàn)，中國長江中下游地區(qū)冬閑田總面積為2 055萬hm2，占耕地總面積的45.49%[1，2]，且有逐年增加的趨勢，是影響我國糧食安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的潛在威脅之一[3-5]。如能采取有效措施，開發(fā)長江中下游地區(qū)冬閑田種植小麥（Triticum aestivum L.）和大麥（Hordeum vulgare L.），參照該區(qū)域內(nèi)湖北省小麥和大麥的平均單產(chǎn)計(jì)算，年生產(chǎn)小麥和大麥可達(dá)7 000萬t左右。

長江中下游地區(qū)是中國人口密度最大的地區(qū)，對口糧和飼料糧需求量很大。該地區(qū)位于北緯33°，水熱資源豐富，冬季基本不出現(xiàn)河流封凍和土壤凍結(jié)等現(xiàn)象，冬季糧食作物增產(chǎn)潛力大，是我國中弱筋小麥的優(yōu)勢生產(chǎn)區(qū)[6]和傳統(tǒng)大麥重要產(chǎn)區(qū)。利用冬閑田發(fā)展小麥和大麥生產(chǎn)，通過稻麥輪作有利于防控水稻病蟲害、改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的礦化和更新，從而促進(jìn)來年農(nóng)作物的生長發(fā)育。如在相同水肥條件下生長的水稻，產(chǎn)量可提高3%～6%[7，8]。因此，利用冬閑田發(fā)展該地區(qū)小麥和大麥生產(chǎn)，對保障我國糧食安全意義重大。

1 ?冬閑田的成因分析

1.1 ?冬季糧食作物比較效益低

長期以來，農(nóng)產(chǎn)品特別是糧食價格偏低，個別年份受市場經(jīng)濟(jì)的影響，還會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的農(nóng)產(chǎn)品賣難現(xiàn)象，糧食生產(chǎn)的比較效益一直偏低。近年來，由于農(nóng)藥、化肥、種子等生產(chǎn)資料價格上漲，勞動力成本大幅增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本逐年增加，農(nóng)民種糧效益偏低、生產(chǎn)積極性不高的現(xiàn)象更加突出，這是我國長江中下游地區(qū)冬閑田面積增加的主要原因。

1.2 ?農(nóng)村勞動力的大量流失

改革開放以來，第二、三產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，城鄉(xiāng)差距懸殊，特別是在長江中下游地區(qū)，農(nóng)業(yè)效益明顯低于其他產(chǎn)業(yè)，大量農(nóng)村勞動力涌向城鎮(zhèn)，農(nóng)村青壯勞動力缺失[9]，導(dǎo)致冬季農(nóng)田撂荒、棄耕的現(xiàn)象普遍。

1.3 ?農(nóng)田基本水利設(shè)施落后，機(jī)械化作業(yè)水平低

據(jù)湖北省農(nóng)業(yè)廳2009年摸底調(diào)查，稻茬冬閑田占冬閑田總面積的80%以上，是我國長江中下游地區(qū)冬閑田的最主要類型。一般稻茬田田塊小、土壤黏濕、機(jī)械化作業(yè)難度大、人工耕地開溝效率低、質(zhì)量差、成本高。此外，由于農(nóng)田水利設(shè)施年久失修，排灌條件差，限制了冬季糧食作物產(chǎn)量的提高[9]。

2 ?利用冬閑田發(fā)展小麥和大麥生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)

于其他冬季作物對比，種植小麥和大麥所需的勞動力等成本較低，是開發(fā)冬閑田的首要選擇。長期以來，我國長江中下游麥區(qū)由于缺乏相應(yīng)的栽培管理措施，特別是小麥播種環(huán)節(jié)，撒播和粗放管理普遍存在[10]，小麥產(chǎn)量和品質(zhì)沒有保障，是影響這一地區(qū)小麥種植推廣的主要限制因素。因此，迫切需要研究和推廣適應(yīng)南方冬閑田的輕簡高效機(jī)械化播種技術(shù)。機(jī)械條播、少免耕和與之配套的秸稈還田等技術(shù)國內(nèi)早有研究，20世紀(jì)90年代以后在北方旱地作物生產(chǎn)中已大面積成熟應(yīng)用[11，12]。而在南方，稻茬麥田機(jī)械種植的推廣應(yīng)用難度較大，濕黏的土壤環(huán)境需要對這些技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，并加大示范推廣力度。

2.1 ?稻茬麥機(jī)械條播技術(shù)

栽培耕作粗放、機(jī)械化水平低是限制當(dāng)前長江中下游麥區(qū)小麥和大麥生產(chǎn)發(fā)展的主要瓶頸之一。過去我國長江中下游地區(qū)小麥和大麥播種主要以人工撒播為主，雖然省工省力，但小麥群體難以控制，且生長中后期透光通氣不好，易發(fā)生病害和倒伏，是限制其產(chǎn)量和品質(zhì)的一大隱患。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的重要性由過去的“三分種、七分管”到現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)“七分種、三分管”。因此，研發(fā)適用于南方稻茬麥播種的農(nóng)機(jī)具能降低勞動力成本，提高播種質(zhì)量，是提高稻茬麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要途徑。

近幾年來，在以國家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系為主的項(xiàng)目支持下，長江中下游地區(qū)小麥栽培專家對該地區(qū)稻茬麥的機(jī)械條播技術(shù)進(jìn)行了大量的研究和推廣，取得了良好的效果。機(jī)械條播解決了農(nóng)村勞動力短缺以及小麥群體不良的問題，為小麥高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。借用機(jī)械條播技術(shù)，湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等有關(guān)單位合作研發(fā)，成功示范了稻茬麥少免耕栽培技術(shù)。該技術(shù)以采用2BYM-8型播種機(jī)進(jìn)行規(guī)范化的機(jī)械播種為核心，一次性可完成碎土、滅茬、開溝、播種、覆土、鎮(zhèn)壓等多項(xiàng)作業(yè)，且播種行距、播種量、播種深度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，能搶墑播種，具有播種速度快、均勻、深度一致、出苗整齊、確保全苗等優(yōu)點(diǎn)，從根本上解決了稻茬麥地區(qū)長期存在的耕種粗放問題，成為提高稻茬麥單產(chǎn)的一條重要技術(shù)途徑。2013年夏收期間專家現(xiàn)場考察，產(chǎn)量增幅12.19%，每公頃增收節(jié)支2 205元。何彥平等[13]提出了適應(yīng)江蘇墾區(qū)黏性土壤稻茬麥高產(chǎn)機(jī)械化作業(yè)模式的關(guān)鍵技術(shù)與作業(yè)機(jī)具創(chuàng)新配套方案，徹底解決了稻茬還田難、爛耕爛種與作業(yè)質(zhì)量差等問題，保證小麥和大麥播后能夠齊苗、勻苗，實(shí)現(xiàn)壯苗越冬。

2.2 ?免耕栽培技術(shù)

免耕技術(shù)（No-Tillage）是國外保護(hù)性耕作措施中的最基本內(nèi)容之一，可解決傳統(tǒng)翻耕帶來的弊端而逐漸被認(rèn)同發(fā)展起來[14]。粗略統(tǒng)計(jì)，全世界免耕面積約為4.5×107 hm2，其中96%分布在南美洲和北美洲。我國早在20世紀(jì)70年代已有研究，隨著人們對生態(tài)環(huán)境的日益重視，農(nóng)作物免耕栽培技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。初步統(tǒng)計(jì)，2005年我國糧食作物免耕栽培面積占15.4%，仍有較大的發(fā)展空間。免耕栽培可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤滲水力，防止土壤板結(jié)[15]，同時可以增加土壤團(tuán)聚體的數(shù)量，使土壤供儲養(yǎng)分能力增強(qiáng)[16]。據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研究表明，免耕栽培糧食產(chǎn)量可增加5%～10%，單位面積糧食生產(chǎn)總成本可以降低20%以上[17]。

湖北省等長江中下游地區(qū)早在20世紀(jì)70年代就有農(nóng)民進(jìn)行稻茬田直接種麥的嘗試，21世紀(jì)以來，隨著勞動力的轉(zhuǎn)移，稻田免耕種麥的面積進(jìn)一步擴(kuò)大，但仍被視為是一項(xiàng)在無法耕作條件下的應(yīng)急措施。近幾年來，隨著農(nóng)業(yè)科技投入的增加和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的普及，相關(guān)的技術(shù)瓶頸得以解決，稻茬田種麥得到較好的示范和推廣。如湯永祿等[8]對稻茬麥免耕抑播稻草覆蓋技術(shù)進(jìn)行連續(xù)多年多點(diǎn)的試驗(yàn)。結(jié)果表明，該技術(shù)具有顯著的省工、節(jié)本、增產(chǎn)、增效效應(yīng)，且對后作水稻也有明顯的增產(chǎn)作用。陳在新等[18]研究發(fā)現(xiàn)，稻茬麥免耕撒播覆草栽培，可有效管理田間水分，具有防災(zāi)減災(zāi)的作用。柴婷婷[19]研究結(jié)果表明，免耕小麥簡化了生產(chǎn)工序，減輕了勞動強(qiáng)度，每公頃節(jié)省用工22.5個，節(jié)省機(jī)耕費(fèi)900元，增產(chǎn)225 kg，節(jié)本增產(chǎn)增收2 055元，而有效穗多是其主要的增產(chǎn)原因。同時保持了耕層的原有結(jié)構(gòu)，防止了水土流失。

2.3 ?稻茬麥秸稈還田技術(shù)

秸稈還田是一種把作物秸稈直接或堆積腐熟后施入土壤中的方法，在凈化環(huán)境、增加土壤蓄水保墑能力、提高土壤肥力等方面發(fā)揮重要作用，是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重大措施之一。目前，我國秸稈還田主要有秸稈堆肥還田、秸稈過腹還田、秸稈覆蓋還田和秸稈粉碎還田4種方式。秸稈堆肥還田是將作物的秸稈與泥土、人糞尿等混合堆置，經(jīng)好氣微生物分解成有機(jī)肥后還田。秸稈過腹還田是將作物秸稈作為家畜飼料喂養(yǎng)家畜，通過家畜消化吸收，以糞尿形式歸還土壤，從而增加土壤中的養(yǎng)分，改善土壤狀況[20]。另有研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田后可使株高降低、節(jié)間變短、莖稈壁變厚，有利于小麥抗倒伏[21]。我國南方農(nóng)業(yè)區(qū)，濕度和溫度相對較高，秸稈更易腐爛，秸稈覆蓋還田和秸稈粉碎還田較為簡單易行，更易大面積推廣應(yīng)用。

我國南方地區(qū)小麥多為稻茬麥，稻茬麥田土壤濕度和黏性大，機(jī)械化發(fā)展較為緩慢，大面積生產(chǎn)中秸稈覆蓋還田較為普遍[8，18]。秸稈覆蓋還田對于機(jī)械化播種有所影響，且所需勞動力較多，不宜大面積應(yīng)用。近幾年來，在農(nóng)業(yè)機(jī)械專家的共同努力下，稻茬麥秸稈還田配套作業(yè)機(jī)具得到了進(jìn)一步的開發(fā)和應(yīng)用，使秸稈粉碎還田成為秸稈綜合利用的有效途徑。秸稈粉碎還田后，能夠加速秸稈在土壤中的腐解速度，從而被土壤快速吸收，改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性狀，增加土壤肥力，節(jié)約化肥用量，促進(jìn)農(nóng)作物持續(xù)增產(chǎn)增收和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另有研究發(fā)現(xiàn)，秸稈還田后可使其株高降低、節(jié)間變短、莖稈壁變厚，有利于小麥抗倒?fàn)頪21]。李朝蘇等[22]研發(fā)的2BMFDC-6型稻茬麥半旋播種機(jī)，解決了西南地區(qū)稻茬小麥面臨的黏濕生態(tài)環(huán)境和秸稈還田技術(shù)問題。楊四軍等[23]通過多年探索，創(chuàng)新研制出集播量精準(zhǔn)可控、出苗均勻、適應(yīng)范圍廣、作業(yè)效率高等優(yōu)異性能于一體的小麥均勻擺播機(jī)，較好地解決了稻茬麥的播種難題。安波等[24]研發(fā)的SGF-360Z24A24型聯(lián)合作業(yè)機(jī)，解決了江淮、黃淮黏性土壤地區(qū)稻茬麥面臨的作業(yè)難度大、秸稈還田后埋茬不深等問題。

3 ?利用冬閑田發(fā)展小麥和大麥生產(chǎn)的政策和技術(shù)建議

實(shí)踐表明，雖然通過行政手段，依靠政府部門的各種資金和物資補(bǔ)貼以及農(nóng)業(yè)部門的代耕代種等措施，對減少冬閑田的面積有一定作用，但不能解決根本問題。為此，提出如下政策和技術(shù)建議，以減少或抑制冬閑田規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.1 ?土地制度創(chuàng)新

進(jìn)行土地制度創(chuàng)新，促進(jìn)農(nóng)村耕地經(jīng)營使用權(quán)的合理流動和適當(dāng)集中，既是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的客觀要求，也是未來中國城市化進(jìn)程中解決農(nóng)業(yè)從業(yè)人員短缺問題的必由之路。開發(fā)利用冬閑田必須注重規(guī)模效益，通過發(fā)揮農(nóng)民專業(yè)合作社、鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）農(nóng)技農(nóng)機(jī)站（中心）、種田大戶、農(nóng)技人員和公司等不同群體的積極性，采取冬閑田的季節(jié)性流轉(zhuǎn)等措施，使種植冬季作物有較好的規(guī)模效益。如成立土地流轉(zhuǎn)合作社，創(chuàng)新冬閑田季節(jié)性流轉(zhuǎn)低價租賃承包種植、代種、代管、互助等方式，開展農(nóng)戶冬閑田委托流轉(zhuǎn)登記造冊、確定冬閑田低價租賃標(biāo)準(zhǔn)、招投標(biāo)和收取地租等服務(wù)，為規(guī)?；N植營造平臺[25]。

3.2 ?加強(qiáng)適應(yīng)南方生產(chǎn)條件和耕作制度的農(nóng)機(jī)具研發(fā)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平

中國北方地區(qū)冬季作物生產(chǎn)的機(jī)械化水平明顯高于長江中下游地區(qū)。21世紀(jì)以來，隨著氣候變暖、水資源缺乏等問題的加劇，增加長江中下游地區(qū)小麥種植面積、提高其單產(chǎn)水平，對穩(wěn)定我國糧食總產(chǎn)、保障糧食安全具有重要的戰(zhàn)略意義，且已引起政府部門和專家學(xué)者的重視。近年來，在長江中下游地區(qū)已成功研發(fā)和示范推廣了一系列農(nóng)業(yè)機(jī)械，適用于該區(qū)域耕作制度和生產(chǎn)條件下的麥類生產(chǎn)，對該區(qū)域小麥生產(chǎn)特別是稻茬麥的生產(chǎn)起到了穩(wěn)定作用。但總體來講，由于南方地區(qū)地勢復(fù)雜多樣，山區(qū)丘陵地帶較多，大型農(nóng)業(yè)機(jī)械難以應(yīng)用，配套的小型農(nóng)業(yè)機(jī)械缺乏，仍需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

3.3 ?加強(qiáng)農(nóng)田水利建設(shè)

當(dāng)前，農(nóng)田水利薄弱是限制我國糧食產(chǎn)量的主要瓶頸之一。邱士利[26]研究表明，農(nóng)田水利設(shè)施對提高糧食產(chǎn)量的貢獻(xiàn)較大僅次于播種面積。目前我國現(xiàn)有的農(nóng)田水利設(shè)施年久失修，防洪抗旱能力十分有限。長江中下游地區(qū)雖雨量充沛，但時空分布極不均衡。小麥和大麥生產(chǎn)期間，秋播至冬季往往干旱，有些年份需澆灌才能保證苗全苗壯;春季拔節(jié)以后至收獲期間常遇雨季，漬濕害又成為限制其產(chǎn)量和品質(zhì)的首要因素。同時灌水和排水困難也嚴(yán)重限制了這一地區(qū)小麥和大麥的生產(chǎn)。

2011年中央一號文件首次作出了關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定，對水利工作進(jìn)行了全面部署。長江中下游地區(qū)丘陵崗地較多、地塊分散，農(nóng)田水利設(shè)施的建設(shè)比平原地區(qū)復(fù)雜和困難得多，技術(shù)問題使得農(nóng)田水利運(yùn)營效率難以提高[27]。近幾年來，極端天氣頻現(xiàn)，各級政府部門和專家、學(xué)者耗費(fèi)很大氣力投入防洪抗旱工作。孫新華[28]的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，近幾年的大旱多為治理性干旱，要走出水利困境，應(yīng)該將農(nóng)田水利作為一個系統(tǒng)工程加以整合。劉成奎[29]基于湖北省的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)民滿意度進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，今后迫切需要加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的后期管理與維護(hù)。

農(nóng)田水利建設(shè)要同中低產(chǎn)田改造相結(jié)合，著力加強(qiáng)小型水源工程建設(shè)，對山塘、農(nóng)渠進(jìn)行清淤，大力實(shí)施河湖連通工程，合理配置水資源，實(shí)現(xiàn)余缺調(diào)劑、旱澇同治。以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，積極調(diào)整發(fā)展思路，走現(xiàn)代、可持續(xù)發(fā)展水利的新路子。

3.4 ?加強(qiáng)配套栽培技術(shù)研究

機(jī)械條播、秸稈還田和免耕栽培技術(shù)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的繼承和發(fā)展，是農(nóng)業(yè)、機(jī)械、生物、化學(xué)等多學(xué)科的集成創(chuàng)新，是系統(tǒng)、嚴(yán)謹(jǐn)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的技術(shù)體系。如稻茬麥秸稈還田必須配合施用無機(jī)肥，有利于秸稈的分解和當(dāng)年水稻產(chǎn)量的提高[20]，但對當(dāng)季作物的出苗有所影響，特別是對冬小麥的影響較大。因?yàn)槎窘斩捀癄€較慢，小麥種子容易架空，處理不當(dāng)會出現(xiàn)缺苗斷壟現(xiàn)象，使基本苗降低[30]。楊四軍等[23]提出在水稻秸稈全量還田條件下，將播后鎮(zhèn)壓這一傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代稻茬麥生產(chǎn)，表現(xiàn)出出苗多而勻、幼苗矮壯、土壤物理性狀得到明顯改善等促進(jìn)效應(yīng)，已成為稻茬麥生產(chǎn)的關(guān)鍵農(nóng)藝配套措施。秸稈的快速腐解是秸稈還田的關(guān)鍵技術(shù)，目前已有秸稈腐熟劑的研究和示范應(yīng)用[31，32]，有望解決秸稈還田中秸稈腐爛較慢的難題。據(jù)報道，連續(xù)免耕三四年后，會引起較多的病蟲草害，尤其是地下害蟲，因此病蟲草害的防治工作就顯得尤為重要[33，34]，需要有計(jì)劃有組織地與淺旋耕、深翻耕以及不同茬口作物輪作相結(jié)合。此外，少免耕栽培的小麥前期早發(fā)苗壯，中期生長平穩(wěn)，但后期容易出現(xiàn)早衰，因此后期管理需要補(bǔ)施追肥[35，36]。

加強(qiáng)配套栽培技術(shù)的研究，運(yùn)用保護(hù)性耕作、測土配方施肥技術(shù)、病蟲害綜合防治技術(shù)及新型農(nóng)作物育種技術(shù)，強(qiáng)化糧食增產(chǎn)的科技支撐體系，提高糧食單產(chǎn)能力。圍繞通過示范推廣節(jié)本高效的栽培技術(shù)，提高冬季作物的單產(chǎn)、減少生產(chǎn)成本、增加冬季作物的生產(chǎn)效益，提高農(nóng)民種麥的積極性。

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