王志敏-冬小麥節(jié)水高產(chǎn)技術(shù)

1、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 王志敏,冬小麥節(jié)水高產(chǎn)技術(shù),,黃 色 背 景,糧食安全、生態(tài)安全和農(nóng)民增收,----沉重的壓力!,農(nóng)民增收,生態(tài)安全,糧食安全,,水,,,,總水資源中，南方占80%，黃淮海流域占8%；總用水量（5500億m3）中，農(nóng)業(yè)用水占70-80%（近年來(lái)逐年減少）；農(nóng)業(yè)用水中，灌溉用水占86%，現(xiàn)有灌溉面積約8億畝；北方農(nóng)業(yè)灌溉用水中，小麥用水占70-80%。,,●資源性極度缺水：河北水資源總量204.9億m3。人均311

2、m3,畝均208 m3 ,分別為全國(guó)的1/7和1/9。●供需矛盾尖銳：水資源供需缺口每年約50億方。在總用水量中，農(nóng)田灌溉用水量占71.8％?！竦乇硭^(guò)度利用（利用量61.1％,高的85%）●地下水嚴(yán)重超采(年均67億方 )。●河湖污染，地面沉降(滄州沉降1953 mm )，海水入侵，土壤沙化,干旱威脅,環(huán)境惡化……,河北省水資源形勢(shì)尤為嚴(yán)峻:,,華北是我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)，小麥生產(chǎn)受水資源嚴(yán)重限制,小麥水肥高投入、高浪費(fèi)、高污染問(wèn)題

3、嚴(yán)重,灌水4-5次, 灌水量200-250m3 ,平均水分利用效率1.1kg/m3 左右。麥?zhǔn)蘸篁v出的土壤水庫(kù)空庫(kù)容小，導(dǎo)致汛期雨水流失。 施N量18-22kg/畝 ，N肥利用率低（30％）,氮肥隨水流失，導(dǎo)致地下水污染。優(yōu)質(zhì)小麥N肥增量增次晚施，浪費(fèi)加劇。水肥高投入帶來(lái)高成本，影響農(nóng)民增收。,,高耗水、高污染、高成本已經(jīng)給華北小麥生產(chǎn)亮起了黃牌。小麥生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展必須走節(jié)水省肥高產(chǎn)高效的道路。小麥生產(chǎn)需要重大技術(shù)變革---

4、-“藍(lán)色革命”,“讓每一滴水生產(chǎn)出更多的糧食” -----布勞格,如何實(shí)現(xiàn)節(jié)水高產(chǎn)?,●一個(gè)中心， ●兩個(gè)基本點(diǎn)　 ●三種模式， ●八項(xiàng)關(guān)鍵,一個(gè)中心：,,以同步提高光能利用率和土壤水利用率 為中心,節(jié)水的核心 提高土壤水利用率,2m土體是小麥的根系帶，也是巨大的水分庫(kù)和養(yǎng)分庫(kù)。有效貯水量465mm

5、，夏季玉米養(yǎng)分下移,? 灌溉水越多，土壤水利用越少 ? 灌溉水越多，總耗水量越大 ? 土壤水利用越多, 總耗水量越少,小麥耗水來(lái)源： 灌溉水、降水、 土壤水,表1 不同灌溉制度麥田耗水組成,注：底墑水計(jì)入土壤水,◆ 充分利用土壤水，可騰出庫(kù)容接納汛期 降雨◆ 充分利用土壤水，可避免下層土壤養(yǎng)分 的流失,常規(guī)栽培模式的弊端,● 觀念：高產(chǎn)依靠多灌溉、多追肥 ● 技術(shù)：灌

6、水4~5次，總灌水量200m3以上， 返青~拔節(jié)大量追肥，追氮量 7~12kg/畝● 弊端：總耗水量增加，水分效率降低；麥?zhǔn)蘸篁v 出的土壤庫(kù)容小，汛期大量雨水流失；氮 素?fù)p失多，養(yǎng)分效率低,,高產(chǎn)的核心 提高作物對(duì)光能的利用率,減少灌溉下，后期干旱與高溫影響葉片光合效率,花后光合生產(chǎn)量越大，產(chǎn)量越高,兩個(gè)基本點(diǎn)

7、：,1）深根：發(fā)揮種子根的持續(xù)吸收功能，建立種子根數(shù)目多、下層根比例大的根群結(jié)構(gòu)。2）多穗：發(fā)揮麥穗等非葉器官的光合耐逆機(jī)能，建立大群體、小葉形、低耗水的冠層結(jié)構(gòu);,,,初生根（種子根） 次生根（節(jié)根）●根細(xì)而長(zhǎng) ● 根粗而密●下扎深（2m） ● 分布淺●出生早，壽命長(zhǎng) ●出生晚，易衰亡●對(duì)肥

8、水不敏感 ●對(duì)肥水敏感 ●可以利用下層水肥 ●難以利用下層水肥,,,調(diào)整根群結(jié)構(gòu)，發(fā)揮種子根深扎和持續(xù)吸收功能，增加深層土壤水肥資源的截獲,,節(jié)水高產(chǎn)栽培,●突出初生根，提高初生根/次生根比例●依靠下層根，提高下層數(shù)/上層根比例●依靠主莖穗，提高根/穗比●技術(shù) ： (1)增加基本苗—增加初生根比例 (2)拔節(jié)前控水—促進(jìn)根系下扎 (3) 選擇種子根數(shù)目

9、多的品種,調(diào)整冠層結(jié)構(gòu),發(fā)揮非葉器官光合作用,補(bǔ)償后期葉片功能之不足，增強(qiáng)群體耐逆性,,◆直立分布，受光好◆光合潛力大（類C4途徑）◆耗水少，耐旱耐熱◆不易早衰◆逆境下對(duì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)大,,非葉器官(穗、莖、鞘)光合耐逆優(yōu)勢(shì),增加非葉光合面積途徑：,,● 增苗增穗● 拔節(jié)前控水 (上層土壤適度 水分虧缺)控制 單莖葉面積●選擇非葉面積比 例大的品種……,節(jié)水高產(chǎn)小麥群體特征,● 大群體 ●小株型 ●

10、深根系 ●高效率,,,大群體,穗,穗下節(jié),旗葉鞘,,非葉綠色器官,,,,,,小株型,小葉形品種,,深根系,畝種子根數(shù)： 200萬(wàn)條左右,伏雨春用,玉肥麥用,在澆足底墑水基礎(chǔ)上---- ?、?春不澆水，畝產(chǎn)350-400kg模式 ?、?春澆1水，畝產(chǎn)400-450kg模式 ?、?春澆2水，畝產(chǎn)500-600kg模式,三 種 模 式：,,三種模式效益：,在中上等肥力土壤上，畝施有機(jī)肥1-2 m3，磷

11、二銨20kg，尿素15-20kg，硫酸鉀15kg，硫酸鋅1～ 2kg。與常規(guī)高產(chǎn)栽培相比，減少灌溉水50～100 m3,節(jié)省氮素20%以上，水分效率提高20%以上。,,八 項(xiàng) 關(guān) 鍵：,,,1、 “種”----選擇適宜的節(jié)水型品種,畝產(chǎn)400-450kg，可選擇的品種范圍較寬，主要看容穗量，目前生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的多穗高產(chǎn)品種大多可用。 畝產(chǎn)500～600kg，則應(yīng)在高容穗量的前提下重視穗粒重，特別是粒重，應(yīng)選擇容穗量大、穗粒數(shù)穩(wěn)定

12、、千粒重高的品種。,適宜類型：容穗量大，穗粒數(shù)穩(wěn)、灌漿早快,,“節(jié)水品種要選好，小葉多穗粒重高”,節(jié)水高產(chǎn)品種特征：?莖稈細(xì)實(shí)，? 株高中等,?上葉短厚，? 種子根多,?穗型緊湊， ?穗多整齊， ?多花中粒。,熟期晚、灌漿慢、大穗大葉型品種不適宜,節(jié)水高產(chǎn)品種三個(gè)“0.45”,莖蘗成穗率：0.45;粒/葉比(粒數(shù)/總面積，粒/cm2)：0.45;收獲指數(shù)：0.45,,,石家莊8號(hào)、石麥15、衡觀35、石新828、輪選9

13、87、農(nóng)大211、濟(jì)麥22、濟(jì)麥21、良星99、良星66 、矮抗58等,重視抗逆性，特別是前期抗寒性,后期抗熱性,濟(jì)麥22,濟(jì)麥22,石家莊8號(hào),良種，包含兩個(gè)方面，一是優(yōu)良品種，二是優(yōu)良種子。 當(dāng)前，種子不良是突出問(wèn)題，必須高度重視，嚴(yán)格精選！,用于播種的種子質(zhì)量應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：純度不低于99.0%，凈度不低于99.0%，發(fā)芽率不低于85%。,河北吳橋畝產(chǎn)550-600kg節(jié)水高產(chǎn)田

14、 產(chǎn)量結(jié)構(gòu)： ?畝穗數(shù)48～55萬(wàn) ?穗粒數(shù)29-34粒 ?千粒重41g以上,,適宜土壤：砂壤土、輕壤土和中壤土，中、上等地力。 次適宜土壤：粘土地 （貯水量雖多，但有效供水量少，加之蒸發(fā)耗水多，實(shí)效耗水少，實(shí)踐中要求增加灌水量） 。 不適宜土壤：砂土地 （土壤貯水量少）。,2、 “土”----

15、看好地力，選好土壤,,“何種土地最適當(dāng)，砂壤輕壤和中壤”,3、“墑”----澆足底墑，切忌搶墑,通過(guò)播前灌足底墑水，使2m土體的含水量達(dá)到田間持水量的90%以上。在正常降水年份每畝需灌水50方。,作用：調(diào)整土壤貯水，推遲春季灌水時(shí)間,,不提倡搶墑播種，不提倡澆“蒙頭水”,“播前土壤貯足墑，冬春無(wú)雨心不慌”,播種---越冬-返青---起身---拔節(jié)---開(kāi)花---籽粒形成--- 成熟,,足墑晚播,適時(shí)補(bǔ)灌,騰出庫(kù)容,水分適宜

16、 表土水分虧缺 水分適宜 上層土壤干旱,,,,,,,,足肥基施,,2次補(bǔ)灌,,深層水肥,,建立以高效利用土壤水為核心的灌溉模式,4、 “肥”----合理配肥 ，重視基肥,作用：增加前期長(zhǎng)勢(shì)；促進(jìn)根系發(fā)育和養(yǎng)分 吸收；減少氮肥損失，提高肥料利用率,,“限氮穩(wěn)磷補(bǔ)鉀鋅、有機(jī)無(wú)機(jī)相結(jié)合”， 氮肥基施為主或全部基施.,“合理配肥限氮量，全作基肥一次上”,高產(chǎn)小

17、麥氮營(yíng)養(yǎng)的幾個(gè)“2/3”,高產(chǎn)小麥從土壤中吸收的氮素占植株氮素積累量的2/3左右;高產(chǎn)小麥開(kāi)花前吸氮量占總吸氮量2/3以上(80%以上);節(jié)水高產(chǎn)小麥花前氮轉(zhuǎn)運(yùn)率為2/3以上;轉(zhuǎn)運(yùn)氮占籽?？偟?/3以上(80%以上);,,,小麥氮肥損失途徑： 揮發(fā)、淋洗、反硝化,◆灌溉越多，耗肥越大——節(jié)水有利節(jié)肥◆施肥越多，耗水越多——節(jié)肥可以節(jié)水◆增磷增鉀，可提高水氮利用率,,,,,,,節(jié)水栽培需氮量范圍,,小麥產(chǎn)業(yè)體系

18、示范縣實(shí)際施氮量,,我國(guó)小麥?zhǔn)┓柿考爱a(chǎn)量與其他國(guó)家比較,2007年資料,引自：張佳寶,,,施肥量：每畝施純氮10-14kg，P2O57-9kg，K2O 5-7kg，硫酸鋅1-1.5kg 施氮方式：一般基肥:追肥=7:3或6:4, 晚播低氮量簡(jiǎn)化栽培可全部基施。,在中上等地力土壤，節(jié)水栽培畝產(chǎn)400-550kg施肥建議：,,,適宜播期： 越冬苗齡3-5葉 適宜基本苗：每畝30~45萬(wàn)（河北適播期10月

19、10日~20日,10月10日播，每畝30 萬(wàn)苗，播期每推遲1天，增苗1.5萬(wàn)，以50萬(wàn)為最高苗限）,5、 “密”----適當(dāng)晚播，增苗增穗,作用：減少前期耗水；確保穗數(shù)；增加種子根數(shù)目,,“適當(dāng)晚播很必要，穗數(shù)依靠基本苗”,從10月1日----10月20日, 小麥每晚播1天減少耗水1-2mm,讓每一滴水生產(chǎn)出更多的糧食,,小麥適當(dāng)晚播, 退一進(jìn)三： ◆提高夏玉米產(chǎn)量

20、 ◆提高冬小麥產(chǎn)量 ◆提高周年水分利用效率,晚播冬前苗小，可安全越冬,11月16日播“土里捂”小麥(2011-4-4),早播冬前苗大，凍害嚴(yán)重,早播旺長(zhǎng)凍害,6、 “質(zhì)”----精耕勻播 ，嚴(yán)求質(zhì)量,作用：降低弱株率，增加均勻度，提高整齊度 抗逆增產(chǎn),,要高產(chǎn)，七分種,三分管要種好，七分在“農(nóng)機(jī)”,三分在農(nóng)戶,,“整地播種高質(zhì)量，節(jié)水豐產(chǎn)有保障”,精耕,,精細(xì)整地：,玉

21、米收后及時(shí)仔細(xì)粉碎秸稈。在適耕期深翻土壤或旋耕２－３遍(耕深15cm), ，耕后壓實(shí)耙平，使耕層上虛下實(shí)，土面細(xì)平。耕耙作業(yè)，時(shí)間服從質(zhì)量。,玉米秸稈還田,玉米秸稈含水量大于30％,粉碎質(zhì)量好,適量增施N肥,微生物分解秸稈的適宜C/N為25:1，而新鮮玉米秸稈的C/N為80:1,播前適當(dāng)鎮(zhèn)壓,,嚴(yán)把播種質(zhì)量關(guān)：行間一致：各下種口流量一致行內(nèi)均勻：無(wú)缺苗斷壟，無(wú)撮苗播深一致：3～5cm , 無(wú)懸吊苗落籽均勻：機(jī)播無(wú)堵塞、無(wú)踏播、

22、無(wú)漏播縮小行距(15cm)，可重播。,勻播,,,,,整地播種質(zhì)量差,地頭邊5m質(zhì)量差,樓播后溝中鎮(zhèn)壓，壟背不鎮(zhèn)壓;旋耕地播后待表土現(xiàn)干時(shí)，鎮(zhèn)壓一遍，鎮(zhèn)壓后表面輕靶土，形成暄土覆蓋。,7、 “?！?---鎮(zhèn)壓保墑，防害保苗,,播后鎮(zhèn)壓，在漫長(zhǎng)的冬前、冬季和早春保持表層暄土覆蓋，可起到良好的保墑防寒效果。,“播后鎮(zhèn)壓不可少，防旱防寒保壯苗”,鎮(zhèn)壓,秸稈還田旋耕地必須鎮(zhèn)壓！,,播前耙壓,播后鎮(zhèn)壓,推薦鎮(zhèn)壓機(jī)械,,鎮(zhèn)壓好的麥田,2011-2

23、-25,播后未鎮(zhèn)壓,凍水不適時(shí),返青前后鎮(zhèn)壓鋤劃，提墑保墑,,抓好藥劑拌種和土壤消毒，防蟲(chóng)護(hù)苗！,一噴三防,后期預(yù)防干熱風(fēng),利用非葉光合+維持葉片光合,播種---越冬-返青---起身---拔節(jié)---開(kāi)花---籽粒形成--- 成熟,,足墑晚播,適時(shí)補(bǔ)灌,騰出庫(kù)容,水分適宜 表土水分虧缺 水分適宜 上層土壤干旱,,,,,,,足肥基施,,2次補(bǔ)灌,,深層水肥,,建立以高效利用土壤

24、水為核心的灌溉模式,關(guān)鍵期補(bǔ)充灌溉，提高水分利用效率,,,越冬水？,,8、 “水”----春水晚澆，適期適量,春季晚澆水創(chuàng)造拔節(jié)前水分虧缺環(huán)境， 節(jié)水控氮，促根控葉,,8、 “水”----春水晚澆，適期適量,,“春季一水何時(shí)澆，拔節(jié)孕穗要看苗”“春澆兩水產(chǎn)量高，拔節(jié)開(kāi)花相配套”,?澆水時(shí)期：春澆2水----拔節(jié)水+開(kāi)花水春澆1水----拔節(jié)水或孕穗水?畝澆水量：40-50方/次。,春季晚澆水創(chuàng)造拔節(jié)前水分虧缺環(huán)境，節(jié)水控氮，促

25、根控葉; 拔節(jié)-開(kāi)花期補(bǔ)充灌溉。,八項(xiàng)技術(shù)是一個(gè)整體，需要整體落實(shí)，整體到位！,●畝產(chǎn)： 400-450kg (春澆1水) 500-550kg (春澆2水)●節(jié)水： 50-100m3/畝,,大面積可實(shí)現(xiàn),科技部副部長(zhǎng)張來(lái)武考察吳橋節(jié)水示范田, 2010,各地專家考察示范田,2010 河北農(nóng)業(yè)廳組織省內(nèi)外專家考察示范田,2011,節(jié)水省肥高產(chǎn)相統(tǒng)一的水肥管理模式,灌溉制度,,,,,,施肥制度,產(chǎn)量(