一种增加冬小麦穗粒数、粒重和提早成熟的高产栽培方法
【专利摘要】本发明公开了一种提高冬小麦穗粒数、粒重和提早成熟的栽培方法，特别适用于小麦玉米两熟热量不足地区的冬小麦超高产栽培。主要步骤和原理如下：（1）搭建高20~25cm棚架，冬小麦通过春化后，1月下旬在麦田覆盖3层塑膜，增温促其早返青；（2）气温回升后通过减少覆膜层数以保持膜下温度稳定，2月中下旬揭除第一层；（3）3月上旬揭除第二层；（4）3月中下旬揭开相对两侧棚壁进行通风，抗寒锻炼5~7天；（5）3月底4月初棚内小麦拔节时揭出第三层有孔膜。通过覆盖塑膜延长返青至拔节时间而增加小穗数，揭摸后温度相对较低小麦拔节后生育变缓，小花退化数减少；扬花提前，结实率提高、灌浆时间延长和提早成熟，避开干热风而提高粒重。
【专利说明】一种增加冬小麦穗粒数、粒重和提早成熟的高产栽培方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新的农作物种植方法，特别适用于华北平原北部冬小麦-夏玉米一年两熟积温极度紧张条件下的冬小麦的超高产栽培，也可应用于冬小麦、夏玉米两季作物的均衡增产生产。
【背景技术】
[0002](一)华北平原北部冬小麦-夏玉米两熟生产积温严重不足
冬小麦-夏玉米一年两熟是华北平原农业生产的主要种植制度。华北平原热量资源从南往北依次递减，积温从河南省南部信阳的5200°C降低到河北省中部保定的4200°C。华北平原北部受冬、夏季风交替控制，两种季风强度的消长决定了其热量资源的不稳定性，而冬季风控制时间长且处于强势的态势又决定了非寒即旱、非旱即寒的小麦-玉米一年两熟生产的资源相对劣势。华北平原北部处在一年两熟北界的自然区位决定了农业自然资源要素的不稳定性，进而又决定了两熟生产的不稳定性，近年的冬春持续低温和严重干旱造成冬小麦死苗减产、小麦晚收又致玉米晚播而歉收便是一个实证，冬小麦-夏玉米两熟种植在海河平原北部愈发不稳定。
[0003](二)冬小麦、夏玉米单产需要得到有效提高
华北平原北部冬季气温显著偏低于南部，造成冬小麦越冬休眠，穗分化停止，而小麦小穗数的多少完全取决于冬后穗分化的时间长短。而且由于华北平原水资源极度稀缺、地面热容量较低，漫长的冬季过后春季气温迅速回升，造成小麦春季生育时间偏短。从返青至拔节时间较短致使小麦的小穗数偏少、拔节到抽穗的时间较短导致退化小花数增多，结果是穗粒数偏少。而小麦收获时间常常取决于干热风到来的早晚而不是正常成熟与否，大多数情况下干热风到来较早的事实 又直接导致小麦粒重较低，最后的结果是小麦单位面积产量偏低。而夏玉米生育期受制于冬 小麦的收获和播种，在两熟积温极度紧张前提下“两头受限”的生长条件决定了夏玉米生长期偏短，由此造成夏玉米吐丝后的灌浆时间偏短，粒重偏低，最终产量也不高。
[0004](三)冬小麦、夏玉米有效增产技术的关键所在
事实业已证明，华北平原北部冬小麦春季各生育期所需要的最适温度显著低于所处环境的实际温度，冬小麦在春季的生长和发育被“高温”所“驱使”，小穗数偏少且小花退化严重。冬季如何增加麦田环境温度促进小麦提前发育、实现小麦季冬末利用自然条件下不能利用的时间和光照，同时实现延缓小麦返青至拔节期间的穗分化进程、延长拔节至抽穗的穗发育时间和灌浆时间，并提早收获避开干热风危害的新型栽培方法成为华北平原北部冬小麦大幅增产的关键所在。而且小麦提早收获后，夏玉米的生育时间延长又会出现促进其增产的正向连锁反应，同时实现夏玉米产量有效提高。
[0005]迄今为止通过合理增加麦田积温、延缓冬小麦穗发育进程、有效延长作物有效生育期，实现冬小麦有效增加穗粒数和粒重以此显著增加单产的新方法未有突破性进展。因此本发明的目的是为热量极度紧张的华北平原北部两熟区提供一种冬小麦栽培方法，实现大幅增产和早熟，进而同时实现夏玉米早播增产。
【发明内容】
[0006]针对华北平原北部冬小麦-夏玉米两熟区热量资源严重紧张，冬小麦、夏玉米单产和全年总产偏低的现状，找到一种合理增加麦田积温、延长冬小麦有效生育时间，通过增加穗粒数、粒重和提早成熟增产的新方法，同时实现夏玉米提早播种延长灌浆时间而增产，达到冬小麦、夏玉米全年均能增产的目的。
[0007]迄今为止，尚未发现能够同时实现上述目的的小麦栽培兼顾夏玉米增产方法的报导。本发明在深入研究和实践的基础上，通过冬末至早春田间多层塑膜覆盖和合理控制盖膜时长及不同揭摸时间以增加麦田积温，延长冬小麦有效生育时间，达到冬小麦增产和早熟的生产目的。本发明以有效增加穗粒数、粒重来大幅提高冬小麦产量为出发点，通过冬小麦早熟以提早夏玉米播种、延长其灌浆时间来增产为立足点，实现冬小麦、夏玉米周年产量提高为落脚点，提供一种新型冬小麦的栽培方法，进而现实全年增产。小面积地块可按本发明人工操作，大面积地块可按本发明原理，研制相应的配套机械实施，以达到本发明的全程机械化作业的目的。该发明与传统方法相比，冬小麦能够有效增加穗粒数、粒重和单位面积有效穗数，提早成熟并实现单位面积产量大幅提高；冬小麦收获后，夏玉米实现提早播种，其后期灌浆时间延长，通过提高粒重而实现夏玉米大幅增产。
[0008]本发明的构思是:华北平原北部冬小麦通过春化作用后，在I月下旬温度较低冬小麦处于休眠时，麦田覆盖多层塑膜以保证膜下温度提高至解除休眠而促其提早返青。随着外界气温的回升，为防治膜下温度过高导致小麦发育和生长过快，而不断减少塑膜覆盖层数降低膜下并稳定温度，到3月下旬使覆膜小麦控制在拔节初期，由此从返青至拔节的时间跨度较常规状态得到有效延长，结果是小穗数增加。3月下旬塑膜全部揭除后麦田恢复至自然温度，揭摸后提早生长发育的小麦所处温度显著低于常规条件下相同生育时期所处的温度，消除了其生长发育被“高温”所“驱使”的状态，生长发育速度较常规条件变缓，但各生育时期出现时间较常规条件提前。拔节~抽穗的时间跨度延长，小花退化数和退化率降低；扬花提前，温度适宜且结 实率提高，提早授粉灌浆和正常成熟，避开了干热风的危害，粒重提高。因此冬小麦通过穗粒数和粒重增加而有效增产。小麦提前成熟收获后夏玉米提早播种，夏玉米灌浆时期延长，粒重提高、单产增加。
[0009]本发明所采用方法的具体描述:
在麦田土壤上冻之前，在田间用竹劈搭建拱形棚架，高度2(T25cm，宽度4米或视使用的塑膜宽度而定；拱棚可选用长度1.5~2m竹劈做成联栋形式。在I月下旬(大寒过后)在事先建造的棚架上覆盖三层塑膜，塑膜压紧固定于地面，防止被风吹起。要求每层透光率不低于80%，从上往下塑膜的厚度依次为0.03、.08mm、0.03mm和0.03mm，最内层塑膜上有占总面积30%以上，直径1.5^2cm的孔洞，由此提高棚室内的日平均气温较自然条件下提高4°C左右。在2月20前(雨水前)将最外层0.03、.08mm塑膜揭走，留下剩余两层塑膜，在外界气温回升条件下以降价棚内温度，使棚内最高温度不超过20°C。在3月5日~10日(惊蛰过后)期间，将第二层0.03mm塑膜揭走，仅留下第三层0.03mm的有孔膜，以再降低棚内温度，使棚内最高温度不超过25°C。在3月20日左右(春分前)，将棚室相对的两面揭开通风在降低膜下温度并对小麦进行抗寒锻炼，在3月底四月初(清明前)将塑膜全部揭除。[0010]本发明的有益效果是:华北平原北部的麦田在I月下旬温度较低覆盖多层塑膜增温解除冬小麦休眠并开始发育。到3月底塑膜全部揭除时，小麦即将拔节，比自然条件下小麦早拔节14天左右。由此从返青(休眠打破、穗开始分化)至拔节(顶端小穗形成，小穗数量确定)的时间跨度从常规状态下的20-25天延长至塑膜覆盖下的50-55天，小穗数增加2~4个。塑膜全部揭除后，麦田恢复至自然温度，小麦正处于该阶段所需的适宜温度，生长发育速度变缓，拔节~抽穗的时间跨度延长，小花退化数和退化率降低。塑膜覆盖后的冬小麦较常规种植抽穗扬花提早扩12天，结实率提高，平均单穗粒数增加4飞个，灌浆期延长7~10天，提前成熟4飞天，千粒重达到46g以上，较常规提高7~10g。小麦提前成熟收获后夏玉米提早播种4飞天，灌浆时间延长4飞天，千粒重提高8~12g。
【具体实施方式】
[0011]用以下实施例说明本发明。
[0012]实例一:选用冬小麦品种石麦18。12月I日，用长度Im竹劈搭建联栋拱形棚架，高度20cm，总宽度5m。I月20日在拱棚上覆膜从上到下厚度分别为0.06mm、0.03mm和0.03mm,宽度6米的塑膜，最内层塑膜上有直径20mm，占总面积约40%的孔洞。拱棚周边塑膜用土压实于地面。2月15日，将最外层厚度0.06mm塑膜揭走，3月5日将第二层后0.03mm塑膜揭走，3月20移走田畦东西相对两边的压土，掀开第三层有孔膜东西两侧进行通风。在3月31日将第三层有孔膜移除，同时拆除棚架。
[0013]播种，灌水、除草、防治病虫和收获等田间管理工作，按本领域常规技术操作进行。
[0014]实例二:选用冬小麦品种衡观35。12月I日，用长度1.5m竹劈搭建联栋拱形棚架，高度25cm，总宽度7m。I月25日在拱棚上覆膜从上到下厚度分别为0.08mm、0.03mm和0.03mm，宽度8米的塑膜，最内层塑膜上有直径15mm，占总面积约35%的孔洞。拱棚周边塑膜用土压实于地面。2月20日，将 最外层厚度0.08mm塑膜揭走，3月8日将第二层后0.03mm塑膜揭走，3月15移走田畦东西相对两边的压土，掀开第三层有孔膜东西两侧进行通风。在4月3日将第三层有孔膜移除，同时拆除棚架。
[0015]播种，灌水、除草、防治病虫和收获等田间管理工作，按本领域常规技术操作进行。
[0016]实例三:选用冬小麦品种衡4399。12月I日，用长度1.Sm竹劈搭建联栋拱形棚架，高度20cm，总宽度5m。I月30日在拱棚上覆膜从上到下厚度分别为0.08mm、0.03mm和
0.03mm,宽度6米的塑膜，最内层塑膜上有直径20mm，占总面积约40%的孔洞。拱棚周边塑膜用砖紧实于地面。2月18日，将最外层厚度0.08mm塑膜揭走，3月10日将第二层后0.03mm塑膜揭走，3月22移走田畦东西相对两边的压砖，掀开第三层有孔膜东西两侧进行通风。在4月I日将第三层有孔膜移除，同时拆除棚架。
[0017]播种，灌水、除草、防治病虫和收获等田间管理工作，按本领域常规技术操作进行。
[0018]实例四:选用冬小麦品种济麦22。12月I日，用长度1.5m竹劈搭建联栋拱形棚架，高度25cm，总宽度7m。I月25日在拱棚上覆膜从上到下厚度分别为0.06mm、0.03mm和
0.03mm，宽度8米的塑膜，最内层塑膜上有直径15mm，占总面积约40%的孔洞。拱棚周边塑膜用砖紧实于地面。2月20日，将最外层厚度0.06mm塑膜揭走，3月10日将第二层后0.03mm塑膜揭走，3月22移走田畦东西相对两边的压砖，掀开第三层有孔膜东西两侧进行通风。在3月30日将第三层有孔膜移除，同时拆除棚架。[0019] 播种，灌水、除草、防治病虫和收获等田间管理工作，按本领域常规技术操作进行。
【权利要求】
1.增加冬小麦穗粒数、粒重和提早成熟的高产栽培方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)在麦田土壤上冻之前，在田间用竹劈搭建拱形棚架，高度2(T25cm，宽度视使用的塑月旲览度而定； (2)冬小麦通过春化后，I月下旬在麦田覆盖3层塑膜，增温促其早返青；从上往下塑膜的厚度依次为0.03、.08mm、0.03mm和0.03mm，最内层塑膜上有占总面积30%以上，直径1.5-2cm的孔洞，而且三层塑膜的透光率都在80%以上； (3)气温回升后通过减少覆膜层数以保持棚内温度稳定，2月中下旬揭除第一层塑膜； (4)在3月上旬揭除第二层塑膜； (5)在3月中下旬揭开相对两侧棚壁进行通风，对小麦进行抗寒锻炼5~7天； (6)在3月底4月初棚内小麦拔节时揭出第三层有孔塑膜膜。
2.如权利要求1所述的麦田棚架搭建方法，其特征在于所述步骤(1)中高度为20~25cm。
3.如权利要求1所述的三层棚膜选择与配置方法，其特征在于所述步骤(2)中从外往内为0.03~0.08mm、0.03mm、0.03mm，并且最内层0.03mm塑膜有占总面积30%以上的孔洞，且孔洞直径在1.5~2cm之间。
4.如权利要求1所述的塑膜覆盖与揭除时间方法，其特征在于所述步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)中I月下旬覆盖于棚架上，2月中下旬揭出第一层、3月上旬揭出第二层、3月中下旬揭开相对两侧碰壁通风，3月底4月初揭出第三层有孔膜。
【文档编号】A01G1/00GK103493674SQ201310479316
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】杜雄, 崔彦宏, 张维宏 申请人:河北农业大学