程子夢,王榮榮,羅雪梅,蔣桂英
(石河子大學農(nóng)學院,新疆石河子832000)
小麥是新疆第一大糧食作物,2017年新疆小麥種植面積117.33萬hm2,占糧食作物播種面積的52%,種植面積較大。通過節(jié)本增效、提高小麥種植效益有助于增加新疆農(nóng)民收入,對新疆經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定起著重要作用[1]。2008年以來滴灌技術應用于新疆小麥生產(chǎn)中,連續(xù)創(chuàng)造出一批滴灌春小麥高產(chǎn)典型,推動了滴灌技術在小麥生產(chǎn)中的推廣應用。其中,2009年一四八團7連劉成福承包的10.63 hm2春小麥,經(jīng)兵團科技局組織專家組鑒定單產(chǎn)達12 096 kg/hm2,此產(chǎn)量不僅創(chuàng)造了新疆小麥單產(chǎn)最高紀錄,也成為全國大陸性氣候荒漠綠洲地區(qū)春小麥大面積高產(chǎn)的典型[2]。2013年,專家在新疆生產(chǎn)建設兵團第八師一四八團滴灌小麥高產(chǎn)示范田進行現(xiàn)場測產(chǎn)驗收,測產(chǎn)面積421 hm2,平均產(chǎn)量為9 087 kg/hm2,其中實收0.08 hm2,平均產(chǎn)量達到10 659 kg/hm2。生產(chǎn)實踐證明,與常規(guī)灌溉相比,滴灌小麥種植節(jié)水20%~30%,增產(chǎn)20%~40%[3-8],具有顯著的節(jié)水增產(chǎn)效果,發(fā)展前景廣闊。
本文通過分析一四八團滴灌小麥高產(chǎn)紀錄田塊的成本效益與關鍵技術,試圖探索小麥高產(chǎn)潛力與突破的途徑,并對多項高產(chǎn)技術優(yōu)化集成,建立適合新疆干旱、半干旱地區(qū)的滴灌小麥栽培技術體系,為新疆滴灌小麥高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)提供了范例,其對帶動并提高新疆小麥生產(chǎn)水平,保障自治區(qū)及國家糧食安全,增加農(nóng)民收入具有重要意義。
從表1可以看出,2013年一四八團采用滴灌技術的高產(chǎn)小麥田塊的單產(chǎn)為9 087 kg/hm2,比2007年常規(guī)灌溉下的小麥單產(chǎn)增加了4 137 kg/hm2,增產(chǎn)率達到86%。其中,平均穗數(shù)為615萬穗/hm2,穗粒數(shù)為31粒,千粒重達到48 g,比2007年增加了13 g,增長率達到37%。
從表2可知,滴灌小麥高產(chǎn)田生產(chǎn)經(jīng)營總成本為10 662.45元/hm2,按照當年小麥價格2.02元/kg計算,平均凈利潤達7 002.45元/hm2。其中,水肥、機力和毛管的費用相比其他費用占比較大。肥料費2 063.25元/hm2,占總成本的19.4%;水費為1 326元/hm2,占總成本的12.4%;機力費1 093.95元/hm2,為總成本的10.3%;毛管費1335元/hm2,占總成本的12.5%。
表1 滴灌小麥高產(chǎn)田產(chǎn)量及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)
表2 滴灌春小麥高產(chǎn)田成本效益核算
通過增加種子根數(shù),發(fā)揮種子根深扎和持續(xù)吸收功能,充分利用深層土壤水肥資源。在技術上要求選用“兩多、兩快、兩好、兩抗”豐產(chǎn)品種,即種子根多,穗多;出苗快,灌漿快;繁茂性好,整齊性好;抗旱,抗干熱風。適期、適量和精勻播種,做到以產(chǎn)定穗(一般形成100 kg產(chǎn)量約需12萬穗),以穗定苗,以苗定播量,適量協(xié)調(diào)。生育前期采用深耕、深松和耙壓等方式增蓄和保墑,促進種子根發(fā)育和吸水能力的增強。
通過控制冗余生長,減少無效或奢侈蒸騰(即控制群體(葉面積),抑制無效分蘗);維持和提高葉層光合活性(即葉片持綠性);發(fā)揮穗等非葉綠色器官的光合耐逆機能,最終使群體葉面積適宜,穗數(shù)多,穗葉比高,當產(chǎn)量達到10 967.4 kg/hm2時,在拔節(jié)期滴灌春小麥的群體莖蘗數(shù)量為775.2萬莖/hm2,莖蘗成穗率為88.7%,孕穗期和籽粒形成期的LAI分別為7.83和6.22,粒數(shù)葉比和粒重葉比分別為4 314.4粒/m2和224.2 g/m2。要求滴灌小麥生育期滴水8~10次,滴水量5 250~6 750 m3/hm2。結(jié)合生育期滴水滴施尿素450~525 kg/hm2和磷酸二氫鉀120~150 kg/hm2。
生育前期適度干旱可控制小麥莖葉生長,加快物質(zhì)運轉(zhuǎn),有利于提高收獲指數(shù)。選擇收獲指數(shù)高的小麥品種,盡可能增加花后物質(zhì)積累比例,促進莖鞘貯藏物轉(zhuǎn)運,控制前期耗水,增加孕穗后耗水比例,花前貢獻率為19.86%,轉(zhuǎn)運量和花后貢獻率分別為3 405.22 kg/hm2和79.14%,花后干物質(zhì)的積累量為7 001.95 kg/hm2,花后干物質(zhì)貢獻率為79.14%,產(chǎn)量可達到10 967.4 kg/hm2。說明滴灌條件下,通過提高春小麥的莖蘗成穗率,保持孕穗期適宜群體葉面積,并使其發(fā)展變化合理,提高粒葉比,促進花后物質(zhì)生產(chǎn)和貯藏物運轉(zhuǎn),協(xié)調(diào)源庫關系,可以實現(xiàn)節(jié)水高產(chǎn)。
一四八團滴灌小麥高產(chǎn)記錄田的成功實踐表明,通過精量播種、滴灌技術、水肥精量調(diào)控等高產(chǎn)相關配套措施可以實現(xiàn)滴灌小麥高產(chǎn)高收益的突破。
如表3,2007—2009年播種量逐漸下降,而基本苗數(shù)卻逐漸增加。其中2009年播種量比2007年減少了45 kg/hm2,而基本苗增加了154萬株/hm2,2013年播種量比2007年減少了45 kg/hm2,基本苗比2007年增加了202萬株/hm2,說明基本苗數(shù)并不會隨著播種量的增加而增加,而精量播種和節(jié)水滴灌栽培可以促進種子發(fā)芽,提高種子出苗率,節(jié)省用種量,從而減少成本。
表3 一四八團滴灌春小麥播種及出苗情況
如表4,2007年常規(guī)灌溉下春小麥產(chǎn)量低且用水量多,水產(chǎn)比低。2009年滴灌春小麥全生育期用水量為5 100 m3/hm2,比2007年減少了1 350 m3/hm2,且水產(chǎn)比明顯提高。2013年春小麥生育期滴水量為4 275 m3/hm2,比2007年減少了975 m3/hm2,灌水次數(shù)增加3~4次,水產(chǎn)比增加近1倍,極大提高了水的利用率,達到節(jié)水和節(jié)省投入的目的。
根據(jù)相關測土配方施肥試驗,中等以上土壤肥力條件下,小麥目標產(chǎn)量為7 500~8 250 kg/hm2時,全生育期最佳施肥總量:總標肥1 500~1 875 kg/hm2,氮、磷、鉀純肥比例為1∶0.38∶0.18。全層施肥:尿素120 kg/hm2、磷酸二銨180kg/hm2。剩余肥料:尿素450~525 kg/hm2、磷酸二氫鉀120~150 kg/hm2,小麥生育期分次隨水滴施[9]。如表5,2009年和2013年通過滴灌隨水施肥,氮肥后移,既節(jié)省了肥料且肥料利用率高,又實現(xiàn)了穗大高產(chǎn),肥產(chǎn)比顯著提高。
表4 一四八團春小麥全生育期滴水時間和滴水量
表5 一四八團春小麥全生育期種植施肥情況
滴灌小麥高產(chǎn)紀錄田的成功實踐,提供了探索小麥高產(chǎn)潛力與突破途徑的新思路和小麥栽培的新理念,即選用高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種,集成合理密植、滴灌技術、寬窄行種植、水肥精量調(diào)控、培肥地力等關鍵技術,強化田間管理,挖掘良種、良法與光溫資源的增產(chǎn)潛力,實現(xiàn)了滴灌小麥高產(chǎn)的突破。