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關鍵詞:土壤培育;科學施肥
中圖分類號:S158 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2012)-10-0090-1
1 我國土壤養分概況
我國土壤耕層中全氮含量大概在0.05~0.25%,其中尤以東北地區黑土層是我國土壤平均含氮量最高的土壤,大概在0.15~0.35%。而一般情況下,水田的含氮量要高于旱田土壤。1.磷是僅次于氮的一個重要土壤養分。我國土壤全磷含量大概在0.02~0.11%,其中又以北方的土壤含磷含量高于南方土壤全磷含量為基本認識。土壤中大部分磷都是以無機狀態存在。2.鉀在土壤中含量大概1.7%左右。鉀全部以無機形式存在,總體含量總體上呈現出南低北高狀態。3.微量元素。在土壤中,微量元素大部分是以氧化物、硫化物、碳酸鹽等無機鹽形式存在,而對農作物形成有效供給的是水溶液或呈交換狀態的微量元素。
2 施加有機肥提高作物產量,改善作物品質
有機肥養分含量全,既含有豐富的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素,又含有鉬、鐵、鉻、鋅等微量元素以及糖類陽脂肪等物質。有機肥能改善土壤的理化性狀、培肥地力,提高作物抗旱、抗寒蓄水保墑能力,提高土壤的生產能力。同時由于土壤中有機肥分解形成的腐殖質能對土壤中重金屬離子如銅、鎘、汞、鎳等有很好的吸附凈化作用,從而減輕重金屬對農產品的污染,為發展綠色農業提供保障。獲得有機肥的途徑有:大力推廣小麥、玉米秸稈還田技術,積極推廣秸稈速腐熟技術和秸稈養牛技術,有規模灌制農戶農肥以及其他因地制宜種植綠肥。
3 施加化學肥料,保障農產品優質高產
在化學業飛速發展的今天,為化學肥料的獲得提供了強大的技術支持。但也正是化學肥料的大量應用,除了一部分養分被農作物吸收以外,其余的大部分養分隨著農田排水及地表徑流攜至地下水和地表水中,造成嚴重的環境污染。只有通過科學施肥,提高化學肥料的有效利用,減少環境污染發展農業有著重要意義。
3.1 氮肥的施用
在一般施肥情況下,植物吸收的氮中有30%~60%來自于土壤。氮肥對農作物生長起著非常重要的作用,是植物體內氨基酸的組成,構成蛋白質的重要元素,參與植物光合作用的葉綠素的組成部分。植物吸收氮不足時會出現葉片褪綠,顏色變淡,甚至變黃,植株生長弱小,抗病蟲害能力下降。而氮肥的過量,不但使農作物的產量和品質下降,而且增加生產成本。由于作物吸收過多的氮元素,造成植株葉體過于肥大,從而減少了農作物群體的溝通利用率,導致植株呼吸作用旺盛,增加消耗減少了干物質積累形成減產。因此在施加氮肥時,通過一定的方法,如測土配方施肥,做到科學、合理、適時、適量,同時兼顧其他養分的配合,施加用量。
3.2 磷肥的應用
植物吸收的磷中,有50%~70%是通過土壤獲得的。磷是植物的三大營養元素之一,是組成細胞核、原生質的重要元素,是核酸及核苷酸的組成部分。缺磷時植物生長緩慢、矮小、瘦弱、直立。分枝少,葉小易脫落;色澤一般,呈暗綠或灰綠色,葉緣及葉柄常出現紫紅色;根系發育不良、成熟延遲,產量和品質下降。合理施用磷肥,可增加作物產量,改善農產品品質,加速谷類作物分蘗,促進幼穗分化、灌漿和籽粒飽滿,促進早熟。在具體施加磷肥時,應注意調整氮、磷比例,避免浪費及施用不當造成減產。
3.3 鉀肥的應用
植物吸收的鉀中有40%~60%來自于土壤,鉀是農作物體內多種酶的活化劑,對于作物的生長、代謝、產量和品質都有著廣泛的影響。鉀肥的取得主要是施用有機肥,通過合理施用化學鉀肥,也是一個重要的補充。
3.4 微量元素
土壤中微量元素供應不足的一個原因是土壤本身含量過低,另一種原因是本身含量并不低,甚至很高,然而由于土壤自身條件限制,比如說土壤酸堿度及氧化還原條件等而造成的供應不足。針對第一種情況,通過施加微量元素肥料補充。而第二種情況,只需改良土壤條件本身,提高微量元素的有效供應水平來解決問題。合理的施肥方法,對于改善土壤結構,促進農作物對各種養分的吸收和合理利用,從而影響農作物的產量和品質,而且對農業生態環境的建設有著積極的影響,也關乎著國家的食品安全建設。
1 生物技術在我國農業生產領域中的發展現狀
我國農業生物技術起步晚,與發達國家有一定差距。在國家政策的扶持下,尤其是在國家“863”計劃,“973”計劃和“國家轉基因植物研究與產業化專項”的直接支持下,已取得了很大的成績。目前,我國農業生物技術在一些領域已經進入了國際先進行列,例如我國是世界上繼美國之后,第2個擁有自主研制抗蟲棉技術的國家;我國轉基因水稻的研制處于世界先進水平。現如今我國涉及農業生物技術的各類研究機構已超過200家,初步形成了從基礎研究,應用技術研究到產品開發相互銜接,相互促進的創新體系。
2 生物技術在農業領域中的實踐應用
生物技術之所以能夠對傳統農業產生沖擊,是因為它在改變物種性狀、增加抗病害能力、提高單產、改善品質等諸多方面做出了巨大的貢獻。
2.1 提高作物的抗性
自然界強光、干旱、低溫等不利環境因素對作物影響極大,其引起的不良結果之一就是氧離子基團的產生,因此若能提高作物對氧離子基團的耐受能力,就能大大提高其抵抗外界不良環境的能力。例如,通過基因工程技術,將超氧化物歧化酶基因轉入到作物基因組中,使其表達超氧化物歧化酶蛋白,以抵抗氧離子基團的毒害,這種技術在煙草上已經獲得了應用[1];另外利用轉基因技術培育出的抗寒、抗旱、抗鹽堿等作物也獲得了喜人的效果[2]。
2.2 增強作物的抗病、蟲害能力
蟲害是導致農作物減產的重要原因之一,全世界每年因此損失達數千億美元[3]。如今利用基因工程手段把抗蟲害基因轉入到農作物中,使培育出的新品種具有抗蟲害功能。目前,抗蟲害的基因主要有兩類,一是具有殺蟲活性的原毒素基因,另一類是編碼蛋白酶抑制劑的基因[4]。
抗病毒最有效的方法是將弱毒株病毒外殼蛋白基因轉入到作物基因組中,使其表達病毒外殼蛋白,這些蛋白的積累能夠抑制病毒,這樣就有效的保護了農作物。例如,美國科學家將煙草花葉病毒的外殼蛋白基因轉入到煙草及番茄中,并用于大田生產實踐中,其防病率高達90%[5]。
2.3 增加作物新的性狀
雜草是導致農作物減產的重要因素之一,而除草劑在除草的同時也會把農作物殺死,利用基因工程技術可以解決這個問題。例如,將抗草甘膦的基因轉入到植物中,使植物獲得對草甘膦的抗性,在大田中使用草甘膦除草劑時就能有選擇將雜草殺死而不影響農作物的生長,從而大大減少勞動力,提高糧食產量。目前已經獲得抗草甘膦的轉基因植物有煙草、大豆、番茄、馬鈴薯、棉花等[6]。
2.4 改進農產品的品質
將一些用傳統育種方式無法培育出的性狀通過基因工程手段引入作物,使作物提高營養價值,并達到改善產品品質的目的。近些年來進行的作物品質改良主要集中在種子貯藏蛋白、淀粉、油脂等成分的含量和組成上。比如,通過轉基因技術,可使甜味蛋白在馬鈴薯種成功表達;可使大豆、油菜、向日葵等植物含有較高水平的不飽和脂肪酸[7]。
3 生物技術在我國農業發展中的展望
我國農業生物技術及其產業的發展前景是美好的。首先,在國際上發展生物技術的熱度始終不減,仍在你追我趕,激烈競爭。這是由于生物技術多方面的應用價值決定的,而這種應用價值難以很快被其它技術所替代,據國際農業生物技術應用服務組織2011年統計,中國的轉基因作物種植面積已經位居全球第六。其次,我國政府非常重視生物技術在農業上的應用。我國政府已對農業生物技術投入大量資金,此外還在生命科學和生物技術領域建立起眾多國家重點實驗室,吸引了一大批高水平的科技人才從事范圍廣泛的農業科學研究工作。
綜上所述,生物技術在農業生產領域有著廣泛的發展和應用前景。相信只要我們發揮優勢,奮起直追,我們完全有能力攀登農業生物技術領域高峰,為我國的農業發展作出大更大的貢獻。
參考文獻:
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[6]顧寶根.生物技術對未來農藥的影響[J].世界農業,2000,(2):27-29.
一、農業保險概念
農業生產具有固有的風險性,農業生產者需要面對諸如氣象、病蟲害、地質以及與市場相關的一系列風險,這些風險的影響是多方面的,首先,嚴重影響農民收入的穩定性,導致農戶支付能力不足,生計無保障;其次,影響農業金融發展,農業生產的固有風險使得農民還貸能力具有不確定性,呆賬壞賬率較高,導致金融機構不愿意發放對農貸款,或通過抬高利息率來補償貸款風險。
二、當前農作物保險模式和問題分析
(一)“聯辦共保”保險模式
當前農作物保險主要采取的是單體產量綜合責任險,所謂單體產量綜合責任險是指保險合同的標的物是農作物的產量,保險責任包括造成損失率達30%以上的暴雨、洪水、內澇、風災、雹災、冰災和造成損失率達70%以上的旱災、病蟲害,保險合同實行一戶一保單,標的損失的鑒定和賠付以每戶保單為單元的保險方式。保險品種主要有小麥、水稻、玉米、棉花和油菜等,每畝最高保額為500元,保費費率為5%,保費由中央、省、區縣三級財政和農戶共同分攤,其中三級財政共承擔75%,農戶僅需承擔25%。農作物保險的經營模式為“聯辦共保”,政府和保險公司按5:5比例分享保費并分擔賠付責任。
(二)“聯辦共保”保險的存在問題
1.農戶參保積極性不高
影響農戶參保積極性的因素主要有:一是農戶風險意識淡薄,對農業保險政策的理解和認識不足,參保意識不強;二是最高賠付額較低,僅能涵蓋農作物的基本種植成本。三是保險方案單一,不能滿足不同種類農戶的需求。四是超小規模的土地經營客觀上弱化了農業保險的經濟保障功能,窄小的經營規模使農民產生較低的預期收益,因而不愿意付出保險成本。五是缺乏完整的農業風險管理鏈,農戶單靠農業保險并不能實現旱澇保收。農業風險不僅有生產風險,而且還有市場風險,這兩種風險共同形成了農業保險的短板效應,只要有其中一種風險發生,即便另外一種風險得到了很好的管理,農戶同樣會招受巨大的損失。當前農作物保險只是對農作物的生產風險進行管理,而農作物的市場風險則缺乏相應的管理措施。
2.保險公司承保積極性不高
目前農作物保險主要以政策性為主,保險公司很難從商業的角度產生很高的積極性,這主要與農作物保險的低保額、低收費、低保障和高風險、高成本、高賠付的特性有關。首先,可保風險是有條件的,其中之一是風險不能使大多數的保險標的同時遭受損失,即要求損失的發生具有分散性,而農業風險,如大的洪澇災害,往往導致大片區域的農作物遭受損失。而且,隨著全球氣候變暖,旱澇等自然災害頻繁,農作物保險賠付率高。其次,當前農作物保險采取的是低保障運作的模式,畝均農作物保險保額、保費低。再次,農業保險管理成本高。一方面,超小規模的土地經營模式加大了農作物保險的營銷成本;另一方面,由于標的損失的鑒定和賠付以每戶保單為單元,并且農村地區幅員遼闊,加大了勘損、理賠成本。
3.存在逆向選擇和道德風險問題
逆向選擇是指由于交易雙方信息不對稱產生的劣質品驅逐優質品,進而出現市場交易產品平均質量下降的現象。逆向選擇是保險面臨的一大難題,農作物保險尤其如此。由于農業保險采取自愿參與的原則,使得農業保險風險不是被分散而是被集中,導致保險公司的保費不能彌補所賠付的損失,以至于費率提高,進而導致更嚴重的逆向選擇。
道德風險是指當簽約一方不完全承擔風險后果時所采取的自身效用最大化的自私行為。農作物保險同樣面臨著嚴重的道德風險。一方面,農戶在購買了農作物保險以后,當發生的被保風險造成的損失超出了免賠額時,農戶的損失可以得到賠償,這會導致農戶在風險發生時不作為,甚至在風險發生導致的損失較小的情況下人為擴大損失,以獲取保險賠償。另一方面,由于當前農作物保險是產量險,保險的賠付依據的是被保風險造成的最終損失,農戶在被保風險發生時,若采取有效措施減少災害損失,其所能獲得的賠付也將相應的減少,而采取措施的成本卻得不到補償。
4.政府補貼大,財政負擔重
當前農作物保險采取的是政府與保險公司“聯辦共保”的經營模式。首先,財政對農戶購買農作物保險的保費進行補貼,中央、省、區縣三級財政共同補貼農戶保費的75%。其次,對于由于被保風險發生的損失,政府和保險公司按5:5的比例承擔賠付責任。再次,市、縣財政按每年總保費的5%-10%配套巨災風險準備金。
三、農作物保險發展方向
1.氣象指數保險模式
氣象指數保險是基于氣象狀況是影響農作物生產的重要因素的理念,以氣象指數為保險內容的一種保險模式。這里的氣象指數是指氣象變動情況的一種量化指標,如降雨量、氣溫等。與傳統的農作物保險產品不同,氣象指數保險并不對因氣象原因造成的農作物品質下降或減產向投保農戶支付賠償,而是對氣象指標本身變動情況超出了事先確定值域進行賠償。
同傳統農作物保險產品相比,氣象指數保險具有以下幾個優點:第一,氣象指數保險以客觀的氣象指數變動數據作為賠付預計,與農作物的實際產量無關,可以有效克服信息不對的問題,減少逆向選擇和道德風險;第二,氣象指數保險不需要對單個農戶進行監督,在發生災害時,也不需要對損失進行勘查、評估,只需從氣象監測站獲取氣象數據,對著事先確定的保險方案,即可確定賠償,管理成本低;第三,天氣指數保險合同的標準化高,適合在二級市場流通,而且根據國外的經驗,政府很少對天氣指數保險合同進行補貼,而是為保險公司提供再保險,財政負擔相應也減輕了。
氣象指數保險業也存在著一些不足。首先,存在著“基差風險”。 “基差風險”是指由于氣象指數保險并以實際損失作為賠償的依據所造成了接受賠償的對象與遭受損失的對象不一致、賠償的金額與損失的程度不匹配的現象,這種風險可以通過改善氣象指數的設計和氣象監測站點的布局予以減小。其次,由于氣象條件具有區域同質性,造成局部風險不易分散。這個可以通過擴大氣象指數保險統籌區域、國家對保險公司提供再擔保以及融入國家保險市場予以解決。
2.“政府-保險公司-專業合作社-農戶”模式
農作物經營規模小、產值低、效益差是制約農戶投保積極性和保險公司承保積極性的重要因素。事實上,當前我國農村已經出現了一批以高效設施農業為代表的專業合作社,這些專業合作社由眾多農戶組合而成,在經營上形成一定的規模,經營投入大,產值高,遭受災害時的損失也大,農業保險的經濟保障功能也就得到了凸顯。另一方面,合作社組織者的知識水平相對普通農戶要高,風險管理意識更強,對農作物保險更容易理解和接受。從保險公司方面來看,合作社的規模化、產業化經營可以增加保險公司的保費收入,以合作社作為保險公司溝通農戶的橋梁,方便了保險公司收取保費,營銷成本和管理成本也相應減少了。
3.“保險-信貸”模式
將農作物保險同農業信貸結合起來是國外農業保險的一種普遍做法,比如在印度,農作物保險產品推廣之初往往以因種植農作物而向金融機構貸款的農戶為對象,保險的最高可保額以貸款額或者低于貸款額的150%,保費則通過事先從貸款額中扣留的方式收取,當農戶因投保風險受災損失時,保險公司的賠償優先付給發放貸款的銀行,用于償還貸款,多余部分才支付給農戶。
“保險-信貸”相結合的模式,一方面,通過將是否購買保險作為信貸審核的重要指標,或者對已購買保險的農戶貸款實現優惠利率,可以有效地提高農作物保險的參保率,方便保費的收取,降低管理成本。另一方面,將“保險-信貸”相結合,可以有效地解決當前我國普遍存在的農業貸款難問題。農業貸款難的一大主要原因就是農戶缺乏足夠的信用抵押物,而農戶所擁有的在產農作物因為屬于未來收益,具有不確定性,不足以作為抵押物,導致金融機構信貸風險及信貸成本過高,呆賬壞賬率高,金融機構不愿向農戶發放貸款。但是,當農作物參加保險后,其未來收益的不確定性大大降低,從而可以有效地減小金融機構信貸風險。
4.農作物風險鏈綜合管理模式
傳統的農作物保險只注重農作物的產量,僅僅試圖規避與諸如氣象、病蟲害、地質等相關的生產風險,但是,在現實農作物經營過程中,谷賤傷農的現象并不少見,大量的豐收反而會因價格大幅下降而損失巨大,而歉收卻會因價格的上漲而損失較少、甚至沒有損失。可見,傳統的農作物保險并不能使農戶旱澇保收,農作物經營依然暴露在市場風險下,一種統籌生產風險和市場風險的農作物風險鏈綜合管理模式亟待建立起來。
關鍵詞:種糧農戶;農業新技術;需求
中圖分類號 F326 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)19-01-03
Study on Agricultural Technology Demands of Grain Household
Zhang Yaolan et al.
(Institute of Agricultural Economy and Information,Anhui Academy of Agricultural Science,Hefei 230031,China)
Abstract:Accourding to the survey of major grain production areas in Anhui Province,The paper analyzed agricultural technology demands of grain household from the demand content,demand types of agricultual technology. The results showed that the top five much-needed advanced agriculture technologies were as follows:insect pest control techniques,new varieties,simplified cultural techniques,seeding technology and fertilization technology. Besed on the analysis of the specific technical measures of grain production,the paper proposed the poplicy recommendations about how to improve the level of grain production technology in Anhui Province.
Key words:Grain household;New agricultural technology;Demand
國以民為本,民以食為天。糧食安全不僅是一個經濟問題,還是一個政治問題。糧食關系到整個國民經濟發展和社會穩定,一直以來都是關系國計民生的重大課題。安徽省是一個農業大省,是我國6個糧食持續輸出的省份之一,在保障全國農產品供給和國家糧食安全方面肩負著重大的責任,同時也面臨著新的發展機遇。在目前我省糧食產量水平的基礎上,提高農戶的糧食生產水平,必須依靠農業科技創新。農戶作為作為技術需求最重要的主體之一,直接決定一項技術創新成果能否最終被采用。農戶作為農業生產的微觀主體,既是農業科學技術轉化的重要載體,也是現代農業產業技術的終端需求主體,其技術選擇行為是一個包含技術認知、技術潛在需求、技術采用在內的多階段、連續性決策過程[1]。因此,農業科技創新與技術服務更應該面向農戶需求。技術創新也是促進農業發展方式轉變的根本驅動力。在當前農業投入資源有限的前提下,有效把握農戶實際科技需求,對于優化安徽省農業科技創新資源、轉變農業發展方式等有重大意義[2-4]。
1 數據來源
本文的研究數據來源于2013年在安徽省糧食主產區18個糧食生產示范縣的糧食種植戶的問卷調查。每個示范縣采用隨機抽樣調查方式選擇15至20戶農戶,共獲得有效調研問卷238份。調查內容主要涉及種植戶糧食生產情況、糧食生產技術采用的情況、及農業新技術的需求情況和農戶獲取農業新技術的來源等。
2 農戶農業技術采用現狀
2.1 良種采用率較高 品種是重要的農業生產資料,其質量的好壞直接影響到作物產量和品質,近而影響到農業生產效益。調研結果顯示,超過50%以上的(占54.08%)的農戶選擇了高產、優質、抗倒的品種,其次有23.98%的農戶選擇高產的品種。表明,在實際的糧食生產過程中表現出高產、穩產等綜合性能好的品種,較易獲得農戶的認可。
2.2 農戶農業機械化比重明顯提高 農業機械化是農業現代化的重要內容之一,它可以解放勞動力,推動農業技術推廣,加快農業集約經營等重要作用,進而可以解決誰來種地難題。近年來我省糧食生產裝備水平和機械化水平都有了一定提高。農機化作業普及程度的提高對提高糧食單產、減少自然風險、實現農業生產規模化經營發揮了關鍵作用。由調研結果顯示可知,所有農戶在糧食生產過程中均采用了農業機械化服務,其中,小麥、水稻的耕作機械化率分別為97.7%和99.6%;播種、插秧的機械化率分別為89.0%和31.9%;收獲機械化率分別為97.7%和93.7%。
2.3 農業技術信息來源多元化趨勢 為農戶提供農業技術信息及相關技術服務的主體呈多元化趨勢,主要包括基層農業技術推廣組織、農業企業、村委會、農資銷售部門、農民協會、農民合作社、親戚朋友鄰居及網絡等。隨著農業生產經營方式的轉變,農業生產的商品化、社會化程度越來越高,農戶對農業新技術的需要也越來越多。調研結果表明,仍是傳統的方式跟周圍農民看樣學習和自己摸索農業技術的的農戶分別占被調查農戶的14.99%和6.31%,來自縣鄉農技人員田間指導的農戶所占比重為38.07%,看電視、書刊、報紙獲取農業技術信息的農戶比重為22.68%,手機獲取農業技術信息的農戶占7.50%。可以看出,農戶獲取農業技術信息的渠道日漸的多元化,其中外部渠道起了主導作用。
2.4 農作物秸稈綜合利用程度逐步提高 農作物秸稈的處理方式主要有直接露天焚燒、全量還田、出售、生產沼氣、用作青飼料、用作燃料等,目前各地大多以秸稈直接燃燒為主,利用效率低,且環境污染嚴重。今年安徽省農委了《農作物秸稈綜合利用技術方案》,包括秸稈機械化全量還田利用、飼料化利用、基料化利用等渠道,制定了詳細的技術實施意見。省財政廳向我省生物質電廠下達農作物秸稈發電財政獎補資金加快推進秸稈能源化利用,促進了資源節約和環境保護,改善了大氣環境質量。目前,安徽省農作物秸稈利用具有明顯的環境友好型特點,主要是將作物秸稈還田、燃料用、飼料用等。
3 農戶技術需求分析
3.1 農戶對未來糧食生產中最希望使用的先進農業技術分析 農戶按照自己的需求對未來糧食生產中最希望使用的先進農業技術進行排序,排序情況如圖1所示。排序在第一位的農業技術是病蟲草害防治技術,技術需求的農戶比例達78.2%,其次是新品種和簡化栽培技術,技術需求的農戶比例分別為54.62%和50.84%,再次是播種技術和施肥技術,技術需求的農戶比例分別為46.64%和45.38%,對灌溉技術、新農機農具新肥料和新農藥的需求也有較大比例。由此可見,在糧食生產過程中涉及到多種栽培技術,其中農戶對產中病蟲害防治技術、新品種、簡化栽培技術、播種技術和施肥技術需求較為迫切,對灌溉技術、新農機農具新肥料和新農藥技術也有比較大的需求。通過對糧食生產過程中最希望采用的農業技術類型分析看,高產技術需求比例最大,占32.18%,其次是省工技術占技術需求比例的26.47%,優質技術和節水技術分別占技術需求比重的19.20%和13.49%,環保技術也有一定需求,占需求比重的8.13%。
圖1 農戶對糧食生產先進技術需求總體狀況
3.2 農戶對糧食生產具體技術措施的需求分析 農戶對農作物病蟲害防治技術調查結果顯示了病蟲草害防治技術是農戶技術需求比例最高的農業技術。說明在糧食生產中,病、蟲、草害造成的損失較重。對安徽省糧食主產區水稻、小麥和玉米的調查結果顯示,水稻的病、蟲、草害造成的損失中,由病害、蟲害和草害引起損失的比例分別約為53.79%、40.69%和5.52%;小麥的病、蟲、草害造成的損失中,由病害、蟲害和草害引起損失的比例分別約為79.78%、11.80%和8.43;玉米的小麥的病、蟲、草害造成的損失中,由病害、蟲害和草害引起損失的比例分別約為35.62%、60.27%和4.11%。可見,在糧食生產中由病害和蟲害造成糧食損失較為嚴重(圖2)。
圖2 農作物因病蟲害造成的損失
采用農作物新品種可以節省化肥、農藥等生產要素投入,也可以提高產量和品質。農戶調查顯示,新品種是農戶需求僅次于病蟲草害防治技術的農業技術。農作物的品種性狀包括產量、品質和抗性。農戶選擇高產、優質、高抗的品種比例達到54.08%,說明農戶綜合性狀較好的品種作為首選。其次是產量高的品種占比23.98%,高產、優質的品種占17.35%,優質的品種僅占4.59%,可見目前僅品質好的品種仍然不能獲得農戶的認可。農戶把高產、穩產的品種作為首先的因素。伴隨著安徽省城鎮化、工業化的加速推進,農業勞動力的快速轉移,種糧兼業化現象普遍發生,在目前農業勞動力短缺的形式下,農戶對簡化栽培技術需求較為迫切,農戶的技術需求比例達到50.84%,提高機械化裝備水平可以提高(下轉39頁)(上接2頁)勞動生產率。小麥和玉米的播種機械化率分別達到89.0%和84.5%,播種機械化水平較高,水稻的插秧機械化率達到31.9%,機械化水皮較低,主要是以人工插秧為主,當前迫切需要提高插秧的機械水平。肥料在糧食增產中發揮重要作用,調查顯示當前氮肥使用過量,化肥農藥施用量和施用方式對生態環境和土壤已造成嚴重污染,目前農戶迫切需求改進測土配方施肥和施肥方法。
4 結論與討論
通過對安徽省糧食主產區農戶的調研,結果顯示有75.88%的農戶認為近幾年的糧食產量比以前略有增產,而增產的原因主要是用了新品種、新農藥防治病蟲害、掌握了新的施肥方法及氣候好,風調雨順。調研農戶對糧食生產先進技術的需求顯示農戶對病蟲草害防治技術、新品種、簡化栽培技術、播種技術和施肥技術需求較大,其中有78.15%的農戶把病蟲草害防治技術排在了技術需求的首位。表明在糧食生產過程中,病、蟲、草害造成的損失較為嚴重。調查顯示在病蟲害防治過程中超過1/2以上的農戶遇到的最大問題是不知道何時打藥及打多少藥。建議農技部門提供病蟲草害的精準預報技術、加強合作社的植保服務工作和建立完善植保社會化服務。新品種是僅次于病蟲草害防治技術求的一項需求較強的技術。在農戶對新品種的性狀調查中,高產、高抗的品種是農戶選擇作物品種的首要考慮因素。在目前生產條件下氣象因素仍然是限制糧食穩產的重要因素,農戶選擇受高溫、旱災影響的農戶比例分別達50.98%和24.18%,農戶選土壤肥力差和土壤質地差的比例分別為59.46和29.13%。可見,在糧食生產過程中,氣候條件和土壤質量仍然是糧食增產的重要影響因素。建議農業氣象部門做好農業氣象服務、研究提高中低產田改造技術及選育高產、穩產等綜合性狀好的品種,以滿足糧食生產的迫切需求,以保證我國的糧食安全。
安徽省糧食生產裝備水平和機械化水平都有了較快發展。截至到2015年1月底,我省農機總動力達到6 365萬kW,主要農作物耕種收綜合機械化水平達69.6%,高出全國8個百分點,為現代農業發展提供了有力裝備支撐。在總量增加的同時,薄弱環節的機械化水平快速提高。目前,我省水稻機插、油菜及玉米機收水平分別達到32.9%、29.3%和67%以上,同比提高5.8個、4.1個和10.5個百分點[5]。調研表明,農戶對農機具需求比較多的是插秧機、植保機和秸稈回收機械,分別所占比重為26.1%、21.6%和16.6%。建議農機部門繼續加大對插秧機、植保機和秸稈回收機的研制和推廣。
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農作物秸稈蘊藏著豐富的能量,含有大量的碳、鉀等元素,其主要成分為纖維素、半纖維素及木質素等,在自然狀態下很難被降解。若將農作物秸稈堆積發酵,不僅可以加快秸稈的腐解速度,而且可以提高堆肥肥效。秸稈堆積發酵主要是在一定的溫度、水分、養分、氣體環境條件下,使堆體中的微生物能夠大量繁殖生長,在較短時間內促進秸稈分解腐熟。目前,有機肥的應用越來越多,加之近年來農作物秸稈速腐技術的應用,使農作物秸稈堆肥還田成為秸稈利用的有效途徑之一,對我國可持續農業發展具有重大意義。秸稈堆肥還田在我國有悠久的歷史,隨著科學技術的發展和人們環保意識的增強,秸稈還田特別是直接還田越來越受到重視。一方面,大規模的農業生產需要對秸稈就近處理,以節省勞力;另一方面,長期單純施用化肥不利于土壤肥力的提高。在傳統的農業耕作實踐中,秸稈往往是被腐解后施入農田,成為作物所需養分和土壤改良劑。我國人均占有耕地少,復種指數高,倒茬間隔時間短,加之在自然條件下秸稈碳氮比高,不易腐爛。因此秸稈還田常因翻壓量過大、土壤水分不適、施氮肥不夠、翻壓質量不好等原因,而出現妨礙耕作、燒苗、病蟲害增加等現象,有的甚至造成減產。將農作物秸稈經堆肥化處理后,再將堆肥產物作為有機肥料再還田,可有效解決上述問題。
2秸稈堆肥還田作用
1)減少秸稈焚燒,保護生態環境,減少環境污染。秸稈堆肥還田是一項成熟技術,推廣應用沒有負面影響,可以直接大面積推廣。該技術推廣可以大幅度減少秸稈就地焚燒和亂堆積,有效控制大氣污染、河水污染,保護生態環境。
2)提高土壤有機含量,改良培肥土壤。秸稈中含有豐富的營養元素,可以使土壤有機質不斷得到更新、補充和積累。同時,秸稈分解時所產生的有機酸能促進土壤中難溶性磷酸鹽轉化為弱酸可溶性磷酸鹽,大大提高有效性。另外,因土壤肥力的提高,蓄水保墑的效果進一步增強,適宜蚯蚓生長和繁殖,有利于土壤進一步熟化。
3秸稈堆肥還田優點
在秸稈堆積、腐熟的過程中,產生的高溫可殺死殺傷大部分病菌和害蟲,減輕病原基數,降低蟲口密度,還可以產生一些有益微生物,從而減輕作物病害、蟲害和草害的發生。同時,還具有解決重茬、固氮、解磷鉀、改善農作物品質等多種功效。在解決作物秸稈有效利用難題的基礎上,還能解決長期使用化肥所引起的日益嚴重的農產品污染問題,適合在農村大范圍推廣。在秸稈堆積、腐熟的過程中,易分解的有機物大部分被分解,堆肥還田后不會造成燒根、農作物死亡等現象。秸稈的碳氮比高,直接施到土壤中后,會在土壤微生物的作用下,爭奪土壤中的氮元素來繁殖微生物菌體,造成與植物爭氮的現象。秸稈腐熟可有效提高種子發芽率。
4秸稈堆肥還田影響因素
4.1含水量
在秸稈堆積、腐熟的過程中,水分直接影響堆肥的發酵速度和腐熟程度。對好氧堆肥工藝而言,如果含水率過高(超過65%),堆肥物料被緊縮或其內部游離空隙被水膜充填,因游離空隙率降低而影響空氣擴散,使有機物因供氧不足而出現厭氧狀態,形成發臭的中間產物(硫化氫、硫醇、氨等)產生惡臭,并導致堆料腐敗發黑;物料中的水分低于40%,則不能滿足微生物的生長需要,限制微生物的運動及代謝,使堆料中心部位達不到適宜的高溫,有機物難以分解,從而降低反應速率;當含水率低于30%時,微生物在水中攝取營養物質的能力降低,微生物繁殖慢,有機物分解過程相當緩慢。
4.2碳氮比
堆肥物料碳氮比的變化在堆肥中具有特殊的意義。對堆肥來講,堆肥C/N比應滿足微生物所需的最佳值。研究表明,理想C/N比為30~35,最多不超過40。
4.3氧含量
供氣是好氧堆肥成功的重要因素之一。供氣的作用主要有3個方面:第一,為堆體內的微生物提供氧氣,使生化反應順利進行,以達到提高堆層溫度之目的。如果堆體內的氧氣含量不足,微生物處于厭氧狀態,降解速度減緩,產生硫化氫等臭氣,同時使堆體溫度下降。第二,調節溫度。堆肥需要微生物反應而產生的高溫,但堆肥又必須避免長時間高溫,在極限情況下,堆層溫度可土升至80~90℃,這將嚴重影響微生物的生長繁殖。所以當堆肥溫度上升到峰值以后,供氧的調節主要以控制溫度為主,即通過加大供氣量,借助水分蒸發帶走熱量,使堆溫下降。第三,散除水分。堆肥后期應加大通氣量,以冷卻堆肥及帶走水分,達到減少堆肥體積、質量的目的。通氣可以采取鼓風或抽氣方式。抽氣的優勢在于可將堆體中的廢氣在排入大氣前統一進行處理,減少二次污染;鼓風的優勢是利于水分及熱量散失。最好的辦法是在堆肥前期采用抽氣方式處理產生的臭氣,在堆肥后期采用鼓風方式減少水分。4.4溫度堆肥作為一種生物系統,與非生物系統是有差別的。對非生物系統而言,反應的速度直接與溫度有關,溫度越高反應速度越快。然而,靠酶促作用進行的堆肥生物化學反應系統,有利于反應進行的溫度是有限定范圍的。高溫堆肥溫度最好在45~55℃之間。
4.5pH值
1.1有利于提高生活質量
傳統農業重視的是要利用自然的生產力并且要提高生物轉化的效率,而生態農業正是傳承了這兩個優點,并在這基礎上增加了利用科學技術的效果,將現代農業建設成為了基于酶工程、發酵工程、基因工程、細胞工程以及實現了高度機械化與自動化的高新技術產業和知識密集型產業。
1.2形成生態上與經濟上兩個良性循環
農業能夠在保持為社會提供高質、高量的產品的同時,又能夠保持住最佳平衡狀態的農業生態。農業環境保護是通過科學的農業管理,來保護和合理利用農業自然環境和農業自然資源,保護大氣、水體、土壤等公益環境,實現農業自然環境和農業自然資源的永續利用,維護農業生態系統的良性循環,防止環境污染。
2做好環境保護工作
2.1合理利用與保護自然資源
優化調整產業結構,退耕還林還草、退田還湖還濕地,并且將水土流失、土地沙漠化、鹽漬化的惡性發展趨勢嚴格控制,努力實現中國自然資源環境與農業生產的可持續發展。大力造林護林,改造農業自然環境,森林是陸地表面最大的生態系統,是改造自然、保證農業發展的最主要因素。增加植被,實行集約化經營,使農村生態環境朝著良性循環方向發展。
2.2應用農業技術,改造農業土壤環境
首先要在田地與水系統適當隔離,如設置一定寬度的植被緩沖帶,要在田地景觀中增加濕地所占的比例,還在地形改變的過渡帶設置一定寬度的樹墻或水溝等設施。還可利用農地的立體空間實行輪作、套種等方式,這樣也能夠一定程度上控制對地下水系統的污染。
2.3要以生態學理論為指導,發展農業生產
大力推廣測土配方施肥,減少化肥、農藥用量,發展有機農業和生態農業,實現資源的多級利用,使農業生產逐步走上生態平衡、生態良性循環的道路。
2.4應采取多種措施
防止工業及其他行業污染對農業生產帶來的影響,特別要減少“三廢”的排放。要將農業環境保護與農村小城鎮建設、產業結構調整結合起來,實行種養一條龍,發展農產品深加工,提高經濟效益,改善農村居住條件,提高農民生活質量。
2.5重視科技創新
讓科學技術支持保護著農業生態環境的進步,加強技術創新體系建設,不斷提出新理論,研究新型科技。
3發展生態農業的措施
3.1依靠新興能源
沼氣能源結合養殖與種植業,將禽畜所、沼氣池、排泄處還有陽光溫室等在封閉的條件下結合一體化。這十分有利于充分合理、多層次利用生物能資源、加速能流與物流運轉、保護林草植被和自然環境、改善農業環衛情況。在農業生產過程中,使化學農藥和肥料在一定程度上得以減少,提高農作物、食品的質量并且保障食品安全。
3.2治理有害生物
治理有害生物即是利用天然因素,保持有害生物天敵的數量是增強和保持自然控制的方法。在每年農業生產時,糧食的產量常常因為雜草、病蟲害等而造成大量損失,平均要達到25%左右。直到現在,要預防、治療這些病蟲害更多的還是利用化學農藥,而大量的化學農藥在農業生產中使用,是造成環境污染、禽畜中毒、天敵滅亡的重要原因,而且農藥過量還會增加這些農業有害物的抗藥性,使得來年病蟲害更會來勢洶洶。只有依靠先進的科學技術和實用方法才會將雜草、害蟲等有效控制住,減少經濟損失。
3.3合理發展養殖業及污水的灌溉管理
只有科學、合理地規劃控制養殖業的規模,成立生態養殖農場,走可持續農業發展的道路才能從根本上解決養殖業污染問題。污水灌溉問題與農業、水利、城建和環保等多個部門息息相關,所以,眼前最重要的是第一時間建立治理污水灌溉的機構組織,尤其是農業、水利部門要加強水質的監測指標與手段,提倡利用灌溉污水預處理技術。
3.4利用天然生態優勢,提高農作物品質
七十七團四連位于科庫土拜山以西,連隊分別與一、二、三連接壤,現有耕地面積26621畝,土地分布呈扇形,其分布為東邊與一連毗鄰,南邊以特克斯河為界,北邊以灌溉渠道與二連分界,集種植、養殖、農機服務為一體的農業連隊。2015年我連農業經歷了低溫、冰雹、大風及高溫干旱等天氣影響,致使我連農業生產工作受到嚴重影響,現就一年來農業生產工作作如下分析總結:
1 四連2015年農業生產完成情況
連隊總面積26621畝,主要種植小麥、油菜等農作物,土壤土質貧瘠,含戈壁、含沙量大,年降雨量偏少。今年種植小麥14959畝,種植油菜9939畝,種植胡麻1588畝。連隊今年滴灌地有1#、1400#和茅草地,面積6800余畝,其中2300畝滴灌小麥,4500畝滴灌油菜。由于今年受到低溫,冰雹、干旱等的影響,作物的產量均受到嚴重影響,且作物品質比往年差。油菜平均單產153公斤,小麥平均單產358公斤. 滴灌油菜單產135公斤,滴灌小麥平均單產380公斤。
2 四連在農業生產工作中存在的問題及困難
2.1 作物播種量過大
首先由于土壤土質貧瘠,含戈壁、含沙量大,和職工一貫的“千斤種子萬斤糧”傳統觀念影響,不論常規種植還是滴灌種植,作物播量普遍較大。
其次和作業整地質量有關。首先駕駛員責任心不強,搶進度,忽視質量。近年來農機手技術素質有所下降,缺乏責任心和職業道德,農機具在日常操作、維護、保養等基礎環節上不夠規范。相當一部分農機手沒有經過系統的技術培訓和專業訓練。農機手文化程度普遍低,相當一部分人都是在實戰中靠自己的摸索學會了一些基本操作技能,但是還不夠系統和規范。缺乏相關理論知識,整體水平有待提高。機車進地前準備工作不到位造成機車停車現象時有發生,農忙時機車一旦出現故障,影響農業生產,雇工人員不好找,許多人不愿意給車主打工,造成農機隊伍人員嚴重不足。其次原因是職工監督不到位,他們把自己的地交給連隊管農機的副連長和技術員,自己不管不顧,試想連隊工作人員身兼數職哪里能兼顧過來,就算連隊抽查也不是每家都能走到。因此職工應自己負責管理,發現問題及時反饋,連隊及時給予解決。
最后作物不能適期播種,造成作物晚播播種量過大。開春由于雨水較多,很多身份地去年入冬前沒有冬施肥,天氣轉晴后要播肥還要播種,有的還要播前化除,這樣就錯過了最佳播種時間,播量自然就加大了。
2.2 今年滴灌不增收的原因分析如下
滴灌設施設計不合理及滴灌運行、管理不規范,不科學,沒有專門的滴灌管理人員,同時沒有經過科學系統的培訓。造成管道設施損壞,管道爆裂,滴灌低壓運行,從而使節水滴灌滴水效果較差,增產效果不明顯,不能起到引領示范作用。
一是滴水時機掌握不好。如三葉期滴水灌溉偏晚,影響小麥的穗分化時間。拔節初期灌水是形成小麥倒伏的因素之一。在灌漿期遭遇嚴重干旱,影響了小麥灌漿,從而形成癟籽。油菜由于鋪設滴灌時間長,管道爆裂等原因,在苗期或蕾苔期澆水后,造成油菜瘋長,很多化控措施未能及時跟上(在正常年份都要打一遍多效唑,澆水地或雨水較多年份要打二遍,還要防菌核病)后因雨水較多從而造成倒伏嚴重,在花期又遇到高溫,因此產量不高。
二是小麥進入成熟期,雨水偏多,田間持水量長期處于飽和狀態,土壤透氣性差,小麥水肥吸收能力下降,灌漿不充分。
三是畝灌量大。這主要是承包戶還缺乏科學的灌溉意識,地面不見明水就認為沒有灌好,小麥田變成了水稻地,導致輪灌周期長。根據今年所掌握的情況,小麥每次灌溉時間都在 10 小時以上,影響了小麥生長。
四是灌水均勻度不高。由于作物密度大,作物后期承包戶在滴水期間基本不下地,對滴水過程中的跑、冒、滴、漏問題重視不夠低壓運行,主要原因是承包戶害怕踩踏以及滴灌帶損傷處較為隱蔽等。
2.3 農作物產業結構調整力度不足。原因是:昭蘇地處偏遠,交通運輸相對不便,水利基礎設施不完善,土質條件較差,不能滿足特色種植及經濟作物的生長條件。現有的滴灌設施投入成本大,職工最后獲得的經濟利益少,尤其是今年由于市場原因,出現了賣糧難,因此很多職工不愿在這上面投資,滴灌推廣受到一定阻力。
2.4 職工種植作物管理水平不高,需要轉變思想觀念,加強學習提高耕作技術水平。用現代農業技術改造傳統農業,是全面提高農業綜合生產能力的有效途徑。目前我團基層科技力量薄弱,農業科技人員后繼不足、專業技術和理論知識有待提高,專業知識陳舊、老化;責任心不強,職工種植業技術水平低,特別是隨著職工青壯年勞動力外出打工的增加,勞動力素質普遍不高,新技術推廣應用受到影響,大多數職工是憑經驗種田。當前職工種糧積極性提高主要是政策因素所致,隨著政策效應的衰減,其積極性也會逐步消退,隨著化肥、農藥等農業生產資料價格上漲,糧食漲價收入被抵消,職工生產積極性也會受到影響。
3 征對以上問題提出的建議
3.1 根據實際情況,調整作物播量,要在“早”字上做文章,早動手,早準備,早播種。嚴抓整地播種質量,做到播行端直深踐一致,滴灌帶輔設應隨播種同時進行,不宜過寬。平均間距在 0.7-0.75 米為宜的等距離,否則會影響灌水均勻度和增加畝灌量,滴灌帶連接支管時,要用米尺丈量,確定與三通的精準間距。
3.2 滴灌條田在入冬前應做好地下管網秋季排水打壓工作,防止冬季主管道積水結冰,影響春季作物滴灌溉水。 滴水工作應根據作物生長周期做到適時適量滴水,并加強田間管理,堅決杜絕田間積水。
關鍵詞 產量因素;增加;千粒重;親本的經濟系數
中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)10-0044-02
新疆維吾爾自治區小麥產量由1978年的1 350 kg/hm2增加到了2011年的8 400 kg/hm2。但是,中、低產田依然存在,增加播種量、多用化肥等措施導致小麥生產成本上升。為盡可能地杜絕化肥施用,減少播種量的浪費和種植成本的漲幅,將冬麥與春麥、普通小麥和小麥種之間進行雜交可以得到千粒重高、粒數多、籽粒飽滿、品質優良的高產新品種。雖然新疆維吾爾自治區小麥生產發展迅速,但是產量高、品質好的優良品種還比較少。沒有高產品種就不能創造高產紀錄。因此,需要大量培育優質、高產品種,以增加小麥單產。但目前在增加單產方面,化肥的作用非常大,而品種增產潛力屬于遺傳特性,增加產量因素的遺傳能力更能展現品種的增產潛力。因此,通過傳統育種方法培育結粒多、千粒重高、品質優良的新品種,提高小麥產量,可避免人力、物力的浪費,防止土壤污染。
1 產量因素
在我國,認為影響小麥產量的因素有單位面積苗數、穗數、籽粒重等。而在國外千粒重被認為是影響小麥產量的主要因素之一,位于第4位,且特別受到重視[1]。據我國有關文獻觀點,認為千粒重對小麥產量的影響不大或不顯著。但是在豐收紀錄中,可以發現千粒重對小麥增產具有一定的作用。我國統計小麥產量記錄的因素[2]如表1所示。
2 千粒重的形成
千粒重是有限的時間(天數)內形成的籽粒的干物質。有的品種灌漿時間短,有的品種灌漿時間長,這屬于遺傳特性,所以品種分為早熟品種、中熟品種和晚熟品種。早熟品種的灌漿速度快,籽粒飽滿。中熟品種特別是晚熟品種灌漿速度慢,如果遇到干旱、干熱風,籽粒變硬不能飽滿。在新疆維吾爾自治區小麥灌漿時期多發生干熱風、土壤干旱和大氣干旱,導致籽粒變小,減產[3]。因此,品種的早熟性已成為南疆以及北疆年積溫較大的地區品種性能改良的主要目標。品種的早熟性已成為作物抵御干旱、干熱風、病蟲害、小麥倒伏和減產的主要因素。引進的冬小麥品種“唐山冬麥6898”雖然對水肥要求較高,但是因為其屬于早熟品種,所以產量高,單產超過7 500 kg/hm2、千粒重達45 g[4]。所以,在新疆維吾爾自治區應該培育和引進灌漿期短、籽粒飽滿、早熟的小麥品種。新疆農業科學院農業品種資源研究室、核技術生物技術研究所,利用β射線培育的冬麥系列77-21作為父本,將最早抽穗的春小麥“京春-5021”作為母本進行雜交,培育出單產10 125 kg/hm2、千粒重達53.5 g的小麥豐產品種石冬6號。
千粒重由遺傳特性決定,也是遺傳顯示的現象,是指特定時期內的灌漿程度。灌漿速度快的品種籽粒飽滿且重。灌漿速度慢的品種在干旱地區,灌漿期遭到干旱、病蟲害以及倒伏的影響,使籽粒變得瘦小、粒輕。所以品種的產量潛力取決于籽粒數和籽粒重,籽粒重要通過千粒重表現出來。千粒重的質能得到體現,籽粒才能達到最終的重量,所以能夠達到增加籽粒重量的目的,籽粒達到最終重量是產量潛力。
3 增加千粒重的方法
麥穗粒數和粒重受品種遺傳特性的制約,可以通過常規育種得到粒數多、高千粒重的品種,不同類別、不同生態的小麥品種,比如將冬麥與春麥、普通小麥和小麥種之間進行雜交就可以得到千粒重高、粒數多、籽粒飽滿、品質優良的高產新品種。新疆農業科學院農作物品種資源研究所在1980年將春小麥品種京-5021作母本,將冬小麥品系77-21作父本進行雜交,培育出了80-111、80-131(石冬6號)、80-135、80-171(石冬7號)等品種和品系。20世紀90年代將春小麥作為母本、硬粒小麥作為父本進行雜交,培育出了冬麥90-006、90-008、90-116、90-119、90-127等新品種和品系。70年代英國培育出了千粒重為58.6 g的冬小麥品種。但是培育出的這些品種和品系的千粒重達到了50~60 g(90-127參加昌吉州區域性試驗千粒重達到64 g),產量在6.0~7.5 t/hm2,最高達到了10 125 kg/hm2。其蛋白質含量超過13%,最高的達到15.26%。一般情況下冬小麥蛋白質含量達不到15%,這個品種的蛋白質含量超過新疆維吾爾自治區當地品種。一般情況下小麥品種抗鹽堿能力不超過2.5,石冬7號的抗鹽堿程度達到了5.1。石冬6號的單產超過10.2 t/hm2,在世界上屬于罕見的紀錄。據國外有關資料記載,最高可達到9 t/hm2 [5]。以上這些小麥的千粒重增加的原因,可以從營養來源、營養運輸、庫容這3個性狀來分析。營養指的是根和葉,營養的運輸指營養通過莖傳輸情況,庫容指麥粒的大小。營養運輸快、庫容大,籽粒就飽滿,千粒重增加。新疆農業科學院農作物品種資源研究所多年的原始材料觀察結果表明:冬小麥的灌漿速度比春小麥以及其他麥類作物的灌漿速度快,植株韌性好,材料的營養運輸速度比矮稈、粗壯的材料快。春麥和其他麥類作物的籽粒庫容大,品質好,利用這些性狀進行雜交,可以得到高千粒重、優質、早熟品種。石冬6號是雜交優勢的一個典型,其母本京-5021的千粒重為46 g,父本77-21的千粒重為40 g,石冬6號的千粒重達到了53.5 g。
4 親本的經濟系數
通過育種工作可以增加千粒重,也可以培育出高千粒重的新品種。在考慮2個親本優勢互補的同時,應該計算親本的經濟系數。利用經濟系數好的2個材料進行雜交,容易得到產量高、千粒重增加的后代。適合當地的品種一般千粒重較高,應該考慮將這些品種作為雜交組合的親本材料。品種的經濟系數是純種子與單株其他部分(根、莖、葉)干物質的比重。籽粒重的品種經濟系數好,千粒重高,相應的籽粒數量多。根據農作物品種資源研究所多年的品種鑒定和計算結果,矮稈、稈子韌性好和穗大品種的經濟系數好,產量潛力大,千粒重高。千粒重與灌漿速度的快慢、籽粒的大小有關,取決于品種的遺傳特性。
在新疆維吾爾自治區要創造9 t/hm2的產量紀錄,要求穗數要達到750萬~825萬穗/hm2,穗粒重需超過1 g。要創造7 500 kg/hm2的產量紀錄,要求穗數要達到750萬~900萬穗/hm2,穗粒重需達到1 g[6]。由此可見,千粒重比穗粒重重要。如果利用傳統育種的方法將千粒重增加2~10 g,就可以將產量增加到理想的產量。已證明春小麥與冬小麥雜交、硬粒小麥品種和普通小麥品種雜交可增加千粒重。比如石冬6號,1998年10 hm2地塊的單產達到10 125 kg/hm2,千粒重達到53.5 kg。
如果將2008年自治區小麥單產6 450 kg/hm2為出發點,將千粒重40 g的品種的千粒重提高2~10 g,根據數學計算方法可以得到不同的產量結果,具體如表2所示。可以看出,千粒重增加2 g,單產一定會增加。因為千粒重屬于遺傳特性,對單產會產生明顯和穩定的影響。
5 化肥的施用
目前,糧食生產離不開化肥,特別是增加低產田和中產田的產量過程中化肥的作用較大。1986年,自治區標準局提出了小麥生產的技術標準規范,化肥用量規定為675 kg/hm2。因為實際上單位面積用量已超過這個標準,達到不用化肥不能豐產的程度。
從新疆農業科學院土壤肥料研究所對新疆維吾爾自治區農田化肥施用情況調查報告來看,化肥的增產效果在高產田為10%,中產田為15%~20%,低產田為30%。由此表明,當前糧食生產已經離不開化肥。根據數學方法計算,千粒重增加2~10 g,產量的增加額度相當于和接近施用化肥的增產額度。
由圖1可以看出,將施用化肥和千粒重增加2 g時的產量進行比較,相差不多或者是相同。這種情況下,用增加千粒重的方式提高產量替代施用化肥增加產量的方法比較可行。因為施用化肥會降低作物抵御不良環境,特別是會降低作物抵抗病蟲的危害、抗倒伏的能力,生育期延長,籽粒品質下降,發生土壤污染,浪費人力物力。甚至造成土壤污染加重,以致于無法恢復土壤原來的性狀。
另外,從人類健康角度來考慮,也應該以增加千粒重提高作物產量方法替代施用化肥提高作物產量的方法。因為以提高千粒重提高作物產量的方法是通過遺傳特性得到的,穩定而且可靠。施用化肥是一個技術問題。增加千粒重是科學問題。增加穗數、提高千粒重是目前值得研究的問題,可以將提高千粒重增加作物產量看作是一個提高小麥產量的新途徑。
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一、作物良種選用
在品種的播種品質優異的條件下,如果協調好品種與環境條件的關系,就能充分發揮產量潛力,產生預期效益。要使農業生產效益最大化,首先選擇作物和品種是關鍵,正確和適當地使用一定的作物優良品種,無論是當地種植還是異地種植,都應遵循一定的原則,要有可靠的科學依據。
1.要嚴格遵守用種程序試驗、示范和推廣是一套缺一不可的用種程序。首先,要對品種進行嚴格規范的試驗。試驗對品種的特征、特性、抗逆性,產量性狀和產量、品質性狀和品質,生態適應性,利用價值和前景等方面,進行全面的考察。其次,嚴格遵守種子法,在試驗成功的基礎上再開展一定規范和范圍的生產示范。通過特定程序,經專門機構審定或認定,這樣才能使一個優良品種合法地被逐步推廣。
2.選用適宜的品種類型盡管作物品種繁多,但都有一定類型歸屬。種植中如果類型不當,就不能完成生長發育全過程,失去了種植意義。以玉米為例,關于玉米的品種類型劃分,從不同的角度出發,有不同的劃分方法和體系。生產上使用的是熟期類型。國際上通用的熟期類型有超早熟、早熟、中早熟、中熟、中晚熟、晚熟和超晚熟7類。要具體掌握作物品種的特征特性,計算用種地區的積溫和區劃,既不要浪費光熱資源,又能完全正常成熟,是種植成功的保證。
3.注意作物和品種的生態適應性
一種作物和一個品種的生態適應性強,就有較廣闊的種植范圍。前蘇聯學者曾把生態適應性稱為生態可逆性。他們曾把30個不同熟期類型的玉米品種在全國劃定了118個栽培區。根據品種的性狀,組合歸納出高產、生態可逆性強的類型,最有生產價值,而高產、生態可逆性差,與低產、生態可逆性也差的類型都無生產意義。對于這樣的生態適應范圍較窄的作物品種,應有意識地及早更換。
4.要注意光溫特性的差異不同的作物及不同的品種,在生長發育過程中,所要求的光、溫等生態條件各不相同,對其有不同的反應,對光、溫因子的敏感程度不同,形成了各自的光溫特征。比如玉米,高緯度長日照地區的品種或自交系,一般對短日照條件敏感,種植范圍較廣。低緯度地區的品種或自交系一般對短日照條件敏感。在玉米種植或制種中有時對雜交種或自交系的日長反應特性不甚了解,若把低緯度地區的品種引到高緯度地區,或把低緯度地區育成的自交系,拿到高緯度地區制種,結果營養生長延長,遲遲不能轉入生殖生長,或一對親本自交系生育期顯著延長,并導致花期不遇,甚至出現花粉敗育現象,除分析其他影響因素外,首先要考慮其日長反應特性。
5.要選用抗逆性強的品種同一作物的不同品種,即使異地種植成功,但如果不耐(抗)旱,不耐微寒,易感病,易招蟲害,對環境脅迫的抗逆性差,那么也無實際意義。調查發現,有的年份玉米矮花葉病毒曾使制種田和大田玉米生產大幅度減產或絕收。有的品種在多年引種試驗中表現較好,但在不正常年份相對招致毀滅性病害,那也只能被淘汰。國家種子審定部門在評價作物品種時,首先要提出抗逆性問題,其原因就在此。
6.選用高產優質作物品種量中求質,保質增量。結合市場需求和種植結構調整,無論種植何種作物,在品種選用上要求品種優良,以保證其銷路和提高商品市場競爭力。在此基礎上,還要有較高的產量表現,提高經濟效益。眾所周知,產量和品質之間存在一定相互制約。但有的品種,在適宜地區合理栽培措施下產量和品質都表現較好。除遺傳因素外,環境狀況、生態條件和栽培措施,對品種產量和品質都有很大的影響。因此,選用作物良種時一定要從環境、生態和栽培條件出發,并積極加以改善,使優良品種的優勢得到充分發揮。
二、提高作物良種豐產效益的技術對策
農作物種子是農業生產活動中不可取代的重要生產資料,選用優良作物品種是農業生產技術中最基本,最可靠,最經濟的增產措施,實踐證明:優良品種普及快,見效快,投資少。在正常情況下,換一次品種,至少可以增產10%左右。水稻、玉米使用雜交種,可增產30%~40%,甚至更多。怎樣才能充分發揮良種的豐產效應?根據當地自然生態條件及多年的實踐經驗,筆者認為:
1.重視常規種子,健全良種繁育體系,擴大組織供種多數農民種地盲目追求新、奇、特品種,農戶自留自購、一戶多種,一地多種,插花種植,不可避免地出現多、亂、雜現象,必須盡快改變這種局面。種子經營部門和科研單位應把常規品種的育種工作放到雜交種同等地位以充分發揮常規品種的增產潛力。搞好常規品種的關鍵,在于建立健全良種繁育推廣體系。做到主要作物品種布局統一,種子生產專業化。
2.搞好種子貯備,做到有備無患 我省地域遼闊,自然災害頻繁,每年都有部分受災農田需要救災種子,但種子貯備尚未形成制度,一旦遭災,往往“以糧代種”。因此,必須根據國家頒布的《種子法》實行國家分級貯備種子制度。農業主管部門具體落實,搞好組織協調。
3.加速育種進程,選配新的雜交組合我省不少現有玉米、水稻品種組合,或成熟期不太理想、或抗病性弱、或適應性不強、或米質較差,必須加速更新,以適應生產需要。玉米要加速選育和推廣增產潛力大、耐密型軸細粒深的雜交組合。用以加大種植密度,增株增產。