袁汉民 研究员 宁夏农科院
2011-4-1
讲座内容：
思路的由来
冬小麦种质资源引进和鉴定
冬麦北移栽培技术研究
耕作改制与结构调整
新品种品质与产量潜力
宁夏引黄灌区冬麦北移及耕作改制的探索已经走过了22年。冬小麦种植面积在引黄灌区从无到有，从小面积的多点试验到大面积推广。2010年宁夏引黄灌区冬小麦又获丰收，种植面积51.7万亩，占该地区小麦播种面积40%以上。
2010 年秋季已播种冬小麦64万亩。今年春天，引黄灌区冬小麦普遍返青良好。近5年来，冬小麦播种面积在宁夏引黄灌区呈直线上升趋势。为什么宁夏引黄灌区选择了这条途径？目前此项自主创新研究成果又有哪些发展？
一、引黄灌区冬麦北移思路的由来
存在的问题：
1. 宁夏春小麦的产量和品质的提高受到的限制因素
气候因素：宁夏引黄灌区春小麦生长期短，后期高温逼熟，干热风或多雨天气的干扰，小麦青干、早衰，或穗发芽的问题时有发生，造成小麦产量和品质的起伏波动较大。
种植模式因素：春小麦采用“麦套玉米”的种植模式共生期长，小麦生长后期两种作物相互郁蔽，造成通风、透光状况差，加上气温高，蚜虫等病虫害的危害，使小麦的容重下降。产量降低 。
小麦品种因素：小麦品种的长期单一化。“宁春4号”从1981年起就在生产上应用。迄今为止，还没有一个新的春麦品种可以在宁夏引黄灌区替代“宁春4号” 。进一步的研究分析结果表明，宁夏解放以来小麦主要栽培品种遗传性状之后发现，自“宁春4号”审定以来的宁夏小麦品种几乎属于同一遗传类群。
全球气候变化因素:极端天气事件频发，气候变化对宁夏春小麦生产的影响已经越来越明显，而且越来越加剧。
2007年春播季节，一场罕见的雪雨天气却连续十多天，造成灌区约50%的春小麦推迟播种20-30天。6月中旬，正值春小麦灌浆期，风雨天气连续一周左右。7月中旬，引黄灌区突降暴雨。银川降水量为104.8毫米，均打破了宁夏1951年有气象记录以来的降水量。春小麦倒伏和穗发芽严重。引黄灌区春小麦平均290.5kg/亩。而当年引黄灌区种植的9.4万亩冬小麦平均497.7kg/亩（其中，单种冬小麦平均533.6kg/亩；套种冬小麦平均434.3kg/亩），较春麦增产71.4％。
2010年春播季节，类似的天气重演。2月上旬末至中旬初，全区出现3次降雪过程，降水量3.1～10.5mm，积雪深度10～18cm。银川、石嘴山、吴忠市大部出现中到大雪，大武口、贺兰、永宁出现大到暴雪。受中旬降雪量较大、2月下旬气温大幅回升的影响，灌区春播期推迟。受天气的影响，引黄灌区播种小麦123.7万亩，减少34.9万亩，减少22.0%。引黄灌区51.7万亩冬小麦生长明显好于春麦。据农技部门测产分析，灌区冬麦平均单产478kg/亩，春麦平均单产320kg/亩，冬麦比春麦增产49.38%。
2.传统的轮作制度、耕作方式
宁夏引黄灌区轮作制
三段轮作：2年旱作1年稻作，3年为一轮作周期
二段轮作：1年稻1年旱作物，2年为一周期
一般为：水稻→小麦套种玉米或间大豆套种两年→水稻一年一熟；或一年一熟有余，一年两熟不足。宁夏光、热、水、土等自然资源没有得到充分利用。由于春小麦生育期可调性有限，长期以来耕作制改善研究收效甚微。
耕作方式
目前宁夏，乃至我国的耕作方式基本上还是传统的、精耕细作的方式，每年农民在耕地、整地方面投入大量劳力、动力及物力，成本高、灌水量大。田间焚烧农作物秸秆，造成环境污染问题。反复耕犁田地往往造成土壤过多失墒，水分利用效率低，易形成沙尘，恶化生态环境。
思考：
全球气候变暖是挑战，也是机遇。 出路在于研究和发展“适应性农业” 。
种植冬小麦是宁夏引黄灌区解决小麦生产、耕作制度存在问题的最佳切入点。
二、宁夏冬小麦种质资源引进和鉴定
广泛收集小麦种质资源。宁夏是全球小麦最适宜种植地区之一。1990年以来，宁夏农林科学院逐步建立起了一个东起日本、韩国西至法国；北起挪威、加拿大南至南非、智利、澳大利亚的全球性的小麦引种和合作研究网络。
1989－1990年，宁夏先后从美国、法国和国内北方冬麦区引进的冬麦材料在作物所试种成功。冬麦可比春麦提早成熟15—20天，增产10-30％。
宁夏先后从国内外引进小麦资源3万余份，冬麦资源4000余份。其中包括许多宁夏，甚至我国珍稀的小麦种质资源。如：“宁春37号”（WC-20）,引自南非，优质、高产、抗倒伏，抗叶锈、条锈、杆锈。
三、宁夏引黄灌区冬麦北移栽培技术研究
栽培技术研究历程（三个阶段）：
★传统耕作栽培技术（1993开始研究）
★垄作节水高产栽培技术（2002年开始研究）
★免耕栽培技术（2004年开始研究）
目前，上述三种栽培技术均比较成熟，并且大面积示范、推广。
宁夏引黄灌区冬小麦传统耕作栽培技术要点
目前最适宜品种：宁冬10号、宁冬11号
播种技术：
1.播种期：最适宜播种期：9月25-10月10日，吴忠、中卫等地可延长至10月17日，贺兰、平罗等地可延长至10月15日。
2.播种深度：最适宜播深4-5cm。一般9月底前播种5-7cm为好，10月上中旬播种可适当浅一些，4cm就可以了。如果像春小麦那样浅播，影响冬小麦安全越冬。
3.播种量：适宜播种量为20-25kg/亩，随着播期推迟，可适当增加播量。
引黄灌区冬小麦播种是否还可降低一些？ 关键取决于分蘖成穗率。分蘖成穗率取决于那些因素？此课题已在研究之中。
4.播种机械：传统耕作中，目前新改进的冬麦播种机基本可以保证播种质量
最新研究结果：
冬小麦晚播对营养生长、生殖生长、籽粒产量和品质的形成的影响规律：随着播种期推迟，宁冬10号、11号小麦的营养生长天数缩短，生殖生长天数则基本稳定；10月7日左右播种 “宁冬10号、11号”有利于蛋白质含量的提高；10月7日左右播种的冬小麦穗部明显比9月27日左右播种处理的长。这些研究成果对完善宁夏引黄灌区冬麦高产、优质栽培技术具有重要意义。
灌水技术：
1.灌足“白露水”，以保证“足墒播种”、“一次全苗”。
如果灌水条件不受灌溉渠秋季停水限制，造墒水可适当推迟至9月中旬至下旬灌溉。
2.灌足冬水。一般11月初至中旬灌足冬水，灌水深15－20cm,让其自然落干。
3.适时早灌“返青水”，一般4月上旬灌返青后头水可促进冬小麦“早生快发”、高产。
4.返青后的冬小麦先后灌水3次左右。
施肥技术（产量目标：650kg/亩）：
基本原则：重施基肥，轻施追肥，氮磷钾配合，少吃多餐。
基肥:鸡粪1000kg/亩，尿素20kg/亩、二铵20kg/亩（基施纯氮12.8kg/亩占48.1%）、氯化钾7.5kg/亩；
追肥：可分四次进行：
1）越冬肥（灌冬水前11月10日左右追施）尿素5Kg/亩（纯氮2.3kg/亩，占8.6%）；
2）返青肥（亦称旱追肥，3月中旬返青后在麦行间机播施入田间）尿素7.5-10kg/亩（纯氮4.6kg/亩，占17.3）、氯化钾5kg/亩。
3）穗肥（返青后灌第一水月4月10日左右）尿素10kg/亩左右（纯氮4.6kg/亩，占17.3） 。
4）粒肥：（5月20日左右，结合灌三水追施氮肥可提高冬小麦蛋白质含量和湿面筋含量）尿素5kg/亩（纯氮2.3kg/亩，占8.6%）
镇压保墒保苗促苗生长技术：
冬小麦播种后需耱平并镇压田面，以达到使种子与土壤充分结合，避免土壤水分散失，确保“一次全苗”目的。
越冬保墒保苗技术：待冬水落干后，于12月底至来年1月初，中午过后用石条磙磙麦地或用轮式拖拉机拖拉履带礳麦地，达到减小田间裂缝，镇压保墒保温的目的。
返青后保墒促苗快发技术：3月中旬结合旱追肥后镇压田面，达到提墒保温，促进冬麦幼苗生长发育目的。
病虫害防治技术：
主要是秋天在麦田里及麦田四周田埂草丛及时防治蚜虫、飞虱（包括虫卵）及田鼠等。
适时收割：
一般6月20-25日收获。
冬小麦垄作节水高产栽培技术研究
该项技术具有节水、省种、优质、增效等优点，变千百年来传统的“大水漫灌”平作为沟灌、渗灌。试验结果表明：
节水效果明显：在干旱、少雨、高海拔的宁夏引黄灌区进行小麦垄作栽培，可以比传统平作节水38%，垄作小麦灌水量一般在200 m3/亩，可比平作小麦减少1-2次灌水。
小麦垄作后，产量一般不减或减产不显著，而适宜的品种可增产10％以上。“宁冬10号”、“宁冬11号”在垄作条件下一般510kg/亩，最高可达637.53kg/亩。
耕层土壤结构、水分状况改善：垄作栽培可以有效地协调耕层水分、空气的矛盾，形成一个“上干下湿”的土壤环境，可改善小麦根际的理化条件，提高土壤空隙度，促进植株个体发育，增强抗病和抗倒伏。
垄作小麦群体和个体均能协调发展，小麦植株抗倒伏，小麦株高可以增高到1m，提高小麦生物产量，以达到提高小麦经济产量的目的。
播种技术：
播种期 ：9月下旬至10月上旬播种。
播量和播深：
单种：亩播种量为15－20kg；
套种：播种量为20－22.5kg。
播深5cm。
播种机械 ：采用青岛万农达花生机械厂生产的2BFL-3、2BFL-6小麦单、双垄播种机播种。这两种播种机均可做垄、播种、施种肥作业一次完成，播种作业质量高。
种植规格：
1.单种：
选择等行距种植，垄幅55－65cm，其中垄背宽30-35cm，种植3行小麦，行距15cm。垄沟宽25-30cm，垄沟深12cm。
2.套种：
采用“双垄靠”播种方式，即每2垄小麦（6行）套种2行玉米，玉米种在垄沟内。总带宽160-180cm，其中小麦带宽110-130cm，玉米带宽50cm。
选地整地，施好基肥：
1、选地 一般选旱茬地，耕深25－30cm，促进小麦根系下扎，扩大根系吸收范围。
2、灌足冬水 冬水一般在10月下旬至11月上旬进行。
3 、整地 冬麦于9月中旬至下旬、春麦于2月下旬到3月上旬，及时耙耱整地，使田平土碎，没有坷垃，以便于作垄。
宁夏引黄灌区保护性耕作免耕栽培技术研究
传统农业耕作（1970’s 之前） 发展缓慢
低投入、低消耗、低产出；基本不用化肥、农药；绿色产品，少环境污染
现代农业耕作（1980 ～ 2010） 不可持续
高投入、高消耗、高产出；大量使用化肥、农药；非绿色产品，高环境污染
新的农业耕作（2010 ～？？） 可持续
低投入、低消耗、高产出；大幅度减少使用化肥、农药；绿色产品，环境友好
资源节约型、环境友好型农业：
消耗尽可能少的资源
产生尽可能少的污染
生产尽可能好而多的产品
保护性耕作的优点：
保护性农业具有节省成本、节省劳力和动力、节省燃油、节水、有保护农田、抗旱、培肥地力、提高单产、增加收入，保护生态环境等多种功效。
保护性耕作的形式与关键技术：
两种形式：少耕、免耕。
关键技术：
农艺方面：合理轮作免耕作制度和栽培技术。
机械装备方面：免耕播种机开沟器及防堵技术。
宁夏引黄灌区保护性农业免耕轮作研究进展：
目前，宁夏农林科学院已试验成功六种 “一年两熟，全免耕”免耕轮作制：
1.冬小麦收获后免耕移栽玉米；
2.冬小麦收获后免耕移栽水稻；
3.水稻收获后免耕播种冬小麦；
4.冬小麦收获后免耕复种马铃薯；
5.冬小麦收获后免耕播种大豆；
6.玉米收获后免耕播种冬小麦。
现在正在深入研究玉米→冬小麦→水稻→冬小麦 “全免耕”，以及冬小麦收获后免耕或少耕种植蔬菜等保护性耕作轮作制。
保护性农业免耕耕作机械引进、创新：
宁夏采取“原始创新、引进创新、集成创新”三种创新途径并举，与山东省青岛市万农达花生机械有限公司合作，经过反复试验、成功研制出了适合在宁夏水稻高茬、玉米高茬地免耕播种冬小麦的涡轮式2BM免耕播种机。
2007年水稻茬免耕播种冬小麦试验结果：
与传统耕作相比，免耕播种使小麦植株高度降低4.0cm，亩穗数低于对照，穗粒数和千粒重均高于对照，单产485kg/亩，比对照增产2.5％。
免耕冬小麦的单株分蘖比传统翻耕高出50%，结实小穗数增4.9%，中部小穗粒数增加15.6%，说明免耕播种冬小麦虽然基本苗低，但由于促进了分蘖，穗部结构得到改善，穗粒数和千粒重增加，从而产量增加。
最新研究结果表明：
连续3年水稻－冬小麦－水稻免耕轮作土壤已显示出由粉沙质粘壤土向粘壤土方向转化的趋势。
连续3年免耕轮作已对提高表层土壤的微生物活性具有明显作用。
对降低土壤含盐量，提高土壤有机质，尤其是20-40cm土壤中氮、磷、钾含量有明显作用。
因此，长期坚持免耕合理轮作对培肥地力具有明显作用。
宁夏引黄灌区冬小麦免耕栽培技术要点：
水稻、玉米残茬地要求：
选择灌水方便、地力较好、盐碱较轻、能于9月25－30日收获的水稻、玉米地块；
收获时要求水稻残茬在20cm以上，最好采用联合收割机收获。如用久保田收割机收获时，尽可能留茬高些。收获玉米时，玉米秸秆保留50cm ，如不准备饲养牲畜用就在田间保留整株秸。
品种选择与种子处理：
建议采用高产、优质、红粒小麦新品种宁冬10号、宁冬11号。
生产用种必须使用籽粒饱满，纯度≥99%、净度≥98%、发芽率≥85%、含水率≤13%。种衣剂包衣或拌种。
免耕播种机械选用：
2BM—9型免耕播种机。该机播幅1.8M,每幅9行，行距20cm,播深7cm,具有防秸秆堵塞技术的涡轮装置，适于在田间残差秸秆较多的稻茬地免耕播种，由配套60马力以上拖拉机牵引；
2BM—6型免耕播种机。该机播幅1.2M,每幅6行，行距20cm,播深7cm,具有防秸秆堵塞技术的涡轮装置，适于在田间残差秸秆较多的稻茬地免耕播种，由30马力以上拖拉机配套牵引。
肥水措施：
种肥：亩施10～15公斤的磷酸二铵，种肥与种子分施（2BM系列播种机均具有种子箱和肥料箱）。
基施肥：播种前，人工手撒施尿素15kg/亩左右。
灌冬水及冬前追肥：11月初，灌冬水前追施尿素5－6kg/亩。
旱追肥：冬小麦返青后、麦田返潮前（约3月初）用免耕播种机在麦行间机播旱追肥。其中：尿素5kg/亩；磷酸二铵5kg/亩。混合后一次播入麦田。
4月初至中旬，灌返青后头水前追施尿素7－8kg/亩。
根据田间土壤水分状况、苗情和天气情况，适时灌二水和三水。
播期与播量：
9月20日至10月10日播种。
播种量宜在22.5～27.5kg/亩。晚播小麦还可适当加大播量。
注意精细调整播种量，实际排量调整应为理论排量的1.1倍。
小麦免耕播种机技术状态调整：
注意播种机齿轮型添加足够的齿轮油、磨擦部位润滑油的加添。
小麦免耕播种机与拖拉机连接完毕后，需将机具升离地面，检查各运转部件是否转动灵活，有无异常声响。确定无异常后，再结合动力，转速由低到高使机具转速达到设计最高转速，空动转20～30分钟后，停车检查，确认一切正常后方可投入作业。
田间作业操作要求及注意事项：
播种过程中，前进速度要均匀，不要忽快忽慢。如需倒退，先停车，须将小麦免耕播种机升起后方可；为了避免出现缺苗、断垄；在地头和田间停车时，应将播种机升起后，机车倒退一定距离，再继续播种。
拖拉机液压将未小麦免耕播种机升起前，严禁转弯，以防损坏开沟器。小麦免耕播种机开始作业时，先将播种落地，然后起步播种。
注意在田间作业时，第一播幅最好重播一次，以免造成大面积的漏播现象发生。
播种时要注意观察种子箱种子内的种子数量，注意随时添加。
经常注意观察排种器、排肥器、传运装置、开沟器、输种（肥）管工作是否正常运转，发生故障应立即停车排除。播种过程中发现漏播处及时补种。
免耕播种冬小麦技术推广应用前景：
宁夏引黄灌区每年种植100－130万亩水稻，每年利用50万亩水稻茬地免耕种植冬小麦是完全可能的。
宁夏引黄灌区每年种植150万亩左右的玉米，小麦套种玉米种植模式一般可以在同一块地上连作两年。每年利用70万亩玉米茬地免耕种植冬、春小麦也是可能的。
此项免耕技术可在国内麦-稻轮作区、麦-玉轮作区推广。