你知道吗?我国冬小麦产量连年提升,但化肥过量施用带来的环境压力越来越大——不仅氮利用效率低(很多化肥没被小麦吸收就流失了),还增加了碳足迹(种植过程中排放的二氧化碳当量)。怎么才能让小麦既高产又绿色?山东农业大学团队最近提出的一套“组合拳”技术,给出了两全其美的答案。
我国小麦生产经历了从低产到高产的三阶段发展,现在正迈向超高产。但要实现绿色增产,得解决三个核心问题:小麦群体和个体之间的竞争(种太密抢养分,种太稀浪费地)、干物质积累不足(后期小麦“吃不饱”导致粒重下降)、土壤质量退化(长期耕作让土壤板结,吸不了水和肥)。
团队的“四招”技术精准破解这些难题:
第一招:给小麦找“合适邻居”——合理密植
大穗品种每亩种330-375株(换算成每平方米33-37.5株),中穗品种225-270株/m²。既保证足够的群体数量,又不让它们互相挤兑。这样小麦根系更发达,尤其是深层根系,能吸收更多土壤里的氮,减少化肥依赖。
第二招:给土壤做“SPA”——秸秆还田+深浅耕
把秸秆还田后,两年旋耕(浅层松土)加一年深耕(打破板结)。这招能降低土壤密度,提高肥力,还能减少碳足迹1.87吨二氧化碳当量/公顷(相当于少烧1000多升汽油的排放量)。
第三招:给小麦留“宽敞走道”——宽幅播种
传统播种带只有2-3厘米,小麦挤在一起抢光抢肥;宽幅播种把带幅扩大到6-8厘米,让每株小麦都有足够空间。搭配合理密植,小麦根系能扎得更深,从40厘米以下土壤吸收的氮明显增加,氮利用效率跟着提高。
第四招:调整“开学时间”——延迟播种
把播种时间从早秋推迟到10月中到11月初。晚播不仅能优化小麦冠层结构(让阳光利用率更高),还能增强抗倒伏能力,同时不影响产量。比如晚播的小麦,茎秆更粗壮,不容易被风吹倒。
这些技术组合起来效果显著:和农民传统种植方法比,产量提升的同时,氮利用效率提高了近50%,碳足迹还减少了。比如宽幅播种+密植的小麦,从深层土壤吸收的氮比传统播种多;秸秆还田+深浅耕的土壤,有机质含量更高,保水保肥能力更强。
不过这套技术也有局限性:目前主要在黄淮海小麦产区验证过,其他地区比如南方多雨区是否适用还需要研究;另外,技术实施的经济成本和全生命周期碳足迹(比如农机消耗的能源)还没完全评估。未来团队还想进一步优化小麦叶片的氮分配,让吸收的氮能更多转化成粮食,提升氮素利用效率(UTE,简单说就是吸收的氮能变成多少粒重)。
总的来说,这套“组合拳”技术为冬小麦绿色增产提供了可行方案,既能保障粮食安全,又能助力碳中和。如果在更多地区推广,可能会成为农民的“增产减碳”好帮手。
来源: 农业科学与工程前沿
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