何賢芳，趙 莉，劉 澤，汪建來

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，安徽合肥 230031）

隨著全球人口的不斷增加以及耕地面積的逐漸減少，糧食安全問題逐漸在世界范圍內(nèi)顯現(xiàn)，保障壓力進(jìn)一步增大[1]。世界糧農(nóng)組織（FAO）預(yù)計2050年世界新增人口9.10 億，糧食生產(chǎn)必須增加70%才能滿足全球的食物需求[2]。我國耕地面積不足世界的9%，卻承擔(dān)著養(yǎng)活全球近21%人口的重任，可見我國糧食供給的壓力尤為巨大[3]。安徽是我國重要的糧食主產(chǎn)省之一，是國家糧食安全戰(zhàn)略的重要支撐省，對保障糧食總量的有效供給和確保我國糧食安全具有舉足輕重的作用。小麥?zhǔn)前不帐∫?guī)模最大的糧食作物，目前年收獲面積已達(dá)266.67 萬hm2。2014年安徽省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，安徽省稻茬小麥播種面積達(dá)120.00 萬hm2。由于安徽稻茬麥區(qū)南北跨度很大，涉及地形地貌類型復(fù)雜，且在不同的生態(tài)條件下生產(chǎn)條件、耕種方式、障礙因子、發(fā)展?jié)摿Φ雀鞑幌嗤虼?，該地區(qū)的稻茬麥發(fā)展具有區(qū)間不均衡[4]、產(chǎn)量差異大等特點(diǎn)，是安徽省小麥總產(chǎn)提升的攻堅(jiān)區(qū)。如何縮減該地區(qū)稻茬麥產(chǎn)量差異，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)空間與潛力是當(dāng)前亟待解決的問題。產(chǎn)量差（yield gap）的概念是由DE DATTA 于1981年首度提出，主要將其定義為農(nóng)民實(shí)際收獲的作物產(chǎn)量與試驗(yàn)站獲得產(chǎn)量之間的差距，并將導(dǎo)致產(chǎn)量差距的因子稱為產(chǎn)量限制因子（yield constraints）[5]。依據(jù)比較水平，產(chǎn)量差可分為作物模型模擬的產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量之差（YGM）、試驗(yàn)樣地產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量之差（YGE）、農(nóng)民最高產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量之差（YGF）[6-8]。產(chǎn)量差越小，剩余開發(fā)空間越小，開發(fā)潛力就越低[9]。為了解安徽省不同地區(qū)稻茬小麥產(chǎn)量差異與生產(chǎn)限制因子構(gòu)成，本研究利用參與式農(nóng)村評估方法[10-11]對安徽省沿淮、江淮、沿江3 個稻茬麥區(qū)小麥產(chǎn)量水平差異和限制因素構(gòu)成進(jìn)行調(diào)研，旨在了解安徽省稻茬麥區(qū)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，闡述當(dāng)前限制稻茬麥區(qū)小麥產(chǎn)量潛力實(shí)現(xiàn)的限制性因素，初步分析產(chǎn)量差的幅度和時空變化原因，探索縮減區(qū)域間（內(nèi)）產(chǎn)量差異措施，提升增產(chǎn)空間和增產(chǎn)力度，尋找嘗試性的縮減產(chǎn)量差的途徑。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域

研究區(qū)域包括安徽省沿淮地區(qū)（懷遠(yuǎn)縣、天長市），江淮地區(qū)（鳳臺縣、六安市），沿江地區(qū)（銅陵市）5 個縣（市），基本涵蓋稻茬小麥生產(chǎn)區(qū)域。

1.2 研究方法

利用中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物產(chǎn)量與效率層次差異調(diào)查表，采用參與式農(nóng)村評估的方法對2018年安徽省5 個縣（市）504 個農(nóng)戶進(jìn)行了56 個因素的調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容如下。

（1）生產(chǎn)信息：種植農(nóng)戶的年齡，種植規(guī)模，小麥的產(chǎn)量，投入成本（肥料投入、機(jī)械投入、人工投入等）。

（2）非人為可控因素：倒春寒、穗發(fā)芽、赤霉病等。

（3）人為可控因素：品種選擇、栽培管理技術(shù)、病蟲害防治等。

（4）社會因素：市場糧價低，效益差，投入大，成本高，種子市場混亂等。

（5）生態(tài)因素：土壤不夠肥沃、土壤鹽堿化、土壤質(zhì)地差、水土流失嚴(yán)重、干旱、澇漬等。

2 結(jié)果與分析

2.1 安徽省稻茬麥區(qū)小麥生產(chǎn)現(xiàn)狀

2.1.1 安徽省稻茬小麥從業(yè)年齡結(jié)構(gòu)與產(chǎn)量水平 通過全省尺度調(diào)研504 份反饋數(shù)據(jù)可以看出（表1），稻茬麥區(qū)當(dāng)前從事小麥生產(chǎn)的人員年齡主要集中在41～60 歲（表1），人數(shù)總占比為79.52%，40 歲以下從業(yè)人員僅占7.62%，年齡結(jié)構(gòu)整體偏中老化。稻茬麥產(chǎn)量從北往南遞減，變幅為3 048.60～5 685.60 kg/hm2（表2），平均為4 978.50 kg/hm2，總體平均產(chǎn)量呈現(xiàn)沿淮地區(qū)＞江淮地區(qū)＞沿江地區(qū)的變化趨勢。降水及降水帶來的病害和光照時長是導(dǎo)致南北產(chǎn)量差的主要因素。稻茬麥平均產(chǎn)量區(qū)域間差異達(dá)2 637.00 kg/hm2，沿淮地區(qū)、江淮地區(qū)、沿江地區(qū)同一區(qū)域內(nèi)農(nóng)戶間產(chǎn)量極差分別為2 778.00、2 505.00、1 575.00 kg/hm2。同一區(qū)域內(nèi)，品種選擇、耕作方式和田間管理水平的不同是導(dǎo)致產(chǎn)量差異的主要因素。

表1 安徽省稻茬麥區(qū)從業(yè)年齡結(jié)構(gòu)

表2 安徽省稻茬麥區(qū)產(chǎn)量水平 單位：kg/hm2

2.1.2 安徽省稻茬麥區(qū)小麥生產(chǎn)成本與收益 小麥種植效益直接關(guān)乎農(nóng)民種植積極性。由表3 可知，全省尺度稻茬小麥生產(chǎn)總成本平均為11 574.00 元/hm2，其中，農(nóng)資成本為4 526.55 元/hm2、機(jī)械作業(yè)成本為2 695.50 元/hm2、人工成本為1 338.30 元/hm2、土地成本為301 3.65 元/hm2。不同地區(qū)的小麥生產(chǎn)成本構(gòu)成不同，總體農(nóng)資成本、機(jī)械作業(yè)成本與土地成本占比較高，分別為39.11%、23.29%和26.04%。較低的人工成本說明全省尺度稻茬麥區(qū)種植全程機(jī)械化程度較高。按照國家糧食保護(hù)價2.36 元/kg 計算，安徽省稻茬麥產(chǎn)量為4 978.50 kg/hm2時，其平均收入為11 749.2 元/hm2，直接純收益為184.80 元/hm2。調(diào)查顯示，安徽省稻茬麥區(qū)超過50%的稻茬田塊處于不同程度的虧損狀態(tài)，間接說明安徽省沿淮及沿江稻茬麥區(qū)是否適宜種植小麥還值得考量。區(qū)域性結(jié)構(gòu)調(diào)整、種植模式改革可能成為高效資源配置的新方向。

表3 安徽省稻茬麥區(qū)生產(chǎn)成本

2.2 安徽省稻茬麥區(qū)小麥生產(chǎn)主效影響因素構(gòu)成

從小麥產(chǎn)量潛力的影響因子可以看出，不同稻茬麥區(qū)非人為可控因素中的限制因素基本相同，其中，限制稻茬小麥生產(chǎn)的主要?dú)庀笠蛩厥撬氚l(fā)芽、冬季低溫、春季漬害和高溫逼熟，占比分別為17.26%、12.50%、11.90%和11.31%；主要病害因素是赤霉病，占比為51.09%；主要蟲害因素是蚜蟲和紅蜘蛛，占比分別為54.17%和38.54%（表4）。

2.3 安徽省稻茬麥區(qū)小麥生產(chǎn)的栽培管理技術(shù)因素構(gòu)成

由表5 可知，安徽省稻茬麥區(qū)小麥生產(chǎn)栽培管理技術(shù)中的限制因素構(gòu)成為品種選擇不合理，播種質(zhì)量較差、出苗質(zhì)量低和農(nóng)機(jī)農(nóng)藝不配套，分別占比23.16%、22.94%和16.23%。

2.4 安徽省限制稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)與種糧積極性的社會因素構(gòu)成

由表6 可知，限制安徽省小麥稻茬麥區(qū)小麥生產(chǎn)與種糧積極性的主要社會因素構(gòu)成是市場糧價低、效益差、投入大、成本高和化肥農(nóng)資價格高且不穩(wěn)定，占比分別為24.60%、23.39%和18.95%。

表4 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)的災(zāi)害天氣和?。ㄏx）害因素構(gòu)成

表5 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)的栽培因素構(gòu)成

表6 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)的社會因素構(gòu)成

2.5 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)的生態(tài)因素構(gòu)成

2.5.1 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)的土壤因素構(gòu)成 由表7 可知，從生態(tài)角度分析來看，土壤條件中主要影響小麥生產(chǎn)的因素是土壤質(zhì)地差、土壤耕層淺和土壤不夠肥沃，占比分別為26.46%、19.97%和17.80%。

表7 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)土壤因子構(gòu)成

2.5.2 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)的氣候因素構(gòu)成 氣候變化會帶來極端天氣、病蟲害、水分供需不均、需肥量升高等問題，并會顯著增加農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本和投資成本，最終影響農(nóng)作物產(chǎn)量及糧食安全生產(chǎn)[10]。由表8 可知，安徽稻茬麥區(qū)影響小麥全生育期生長的氣候因子主要有干旱、澇漬、光照不足和有效積溫不足，分別占比為11.72%、14.02%、19.77%和16.32%；小麥苗期及春后孕穗期較為敏感的氣候因子是低溫冷害，占比為16.32%；影響小麥生育灌漿期的氣候因子主要是高溫?zé)岷?，占比?3.79%。

表8 安徽省稻茬麥區(qū)限制小麥生產(chǎn)的氣候因素構(gòu)成

3 討論

3.1 提升中、低產(chǎn)田塊的產(chǎn)量潛力是縮小稻茬麥產(chǎn)量差異的有效途徑

產(chǎn)量差研究旨在揭示作物產(chǎn)量差的幅度與地域差異、形成原因[11]。從調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，安徽省稻茬麥產(chǎn)量變幅為3 048.60～5 685.60 kg/hm2，總體產(chǎn)量從北往南產(chǎn)量逐漸遞減，沿淮、江淮、沿江產(chǎn)量差為2 778.00、2 502.00、1 575.00 kg/hm2，且存在單產(chǎn)低、中低產(chǎn)田占比高、區(qū)域間產(chǎn)量差異大、品種多而雜、田間管理粗放、水肥利用率低下、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套差等情況。究其主要原因是由于充沛的降雨季節(jié)分布不均衡引起的一系列播前雨量過多或過少導(dǎo)致的騰茬遲，整地、播種質(zhì)量差，出苗不全，群體量小，整齊度與均勻度低等問題。范蘭等[9]研究指出，即使在灌溉和雨水豐富區(qū)也存在水資源不足的問題，這與本研究解析出的主要限制因素相似。另外，品種選擇與布局、肥料施用與田間管理技術(shù)水平參差不齊等也是導(dǎo)致稻茬麥產(chǎn)量差異的主要因素。通過推廣新型機(jī)械和新栽培模式，選用分蘗強(qiáng)、群體補(bǔ)償力強(qiáng)的品種，加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)，提高水肥利用效率，合理量化中低產(chǎn)田改造與產(chǎn)量潛力提升是稻茬麥區(qū)縮減小麥產(chǎn)量差異的途徑之一，這與劉建剛等[1]的研究結(jié)論相似。

3.2 培育適宜的小麥品種與布局

調(diào)查顯示，安徽省稻茬麥區(qū)普遍存在品種多亂雜、突破性品種少、良種更新速度慢、品種間產(chǎn)量差異大、種植效益低等問題；同時存在播種期、開花期、收獲期雨水多，成苗少，赤霉病流行頻繁，收獲期穗發(fā)芽風(fēng)險大，商品化率低、不完善粒超標(biāo)、產(chǎn)量品質(zhì)雙降等亟待解決的問題。如何提升稻茬麥區(qū)的產(chǎn)量潛力，選擇何種降本提質(zhì)增效的技術(shù)措施仍值得進(jìn)一步探討。首先，針對不完善粒超標(biāo)，產(chǎn)量、品質(zhì)、效益下降等問題，選用與推廣抗（耐）赤霉病能力強(qiáng)、抗（耐）穗發(fā)芽、抗?jié)衬蜐n的小麥新品種來提高種植效益，確保商品安全性十分必要的，此舉還有利于引導(dǎo)豐產(chǎn)潛力大的半冬性品種從沿淮地區(qū)延伸至江淮及沿江稻茬麥產(chǎn)區(qū)；其次，在抗病、抗逆的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)抗寒性強(qiáng)、產(chǎn)量高的早熟小麥新品種選育與篩選，不僅有利于減少因寒流、干旱，播種過早或過遲等情況導(dǎo)致的幼穗受凍、穗數(shù)或粒數(shù)減少而引起的減產(chǎn)，還能引導(dǎo)抗（耐）赤霉病和其他田間病害能力強(qiáng)的春性（紅皮）品種擴(kuò)展至江淮及沿淮稻茬麥產(chǎn)區(qū)，也是從品種角度利用和布局縮減區(qū)域間（內(nèi)）稻茬小麥的產(chǎn)量差異與品種更新?lián)Q代的嘗試性措施。

3.3 建設(shè)?。ㄏx）害預(yù)測預(yù)報體系與完善農(nóng)機(jī)、植保社會化服務(wù)組織

安徽省稻茬麥區(qū)小麥生產(chǎn)的非人為可控限制因素基本相同，主要是穗發(fā)芽、赤霉病和蚜蟲。因稻茬小麥的病蟲害風(fēng)險具有其特殊性，年度間、區(qū)域間變化演化的動態(tài)較復(fù)雜，且部分?。ㄏx）的有效防控“窗口期”短，因此加大對稻茬麥區(qū)病（蟲）害發(fā)生規(guī)律和發(fā)生風(fēng)險的預(yù)測和預(yù)報，及時準(zhǔn)確地將預(yù)警訊息在各產(chǎn)區(qū)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)對病（蟲）害的及時有效防控，是提升稻茬麥區(qū)小麥的植保保障。

3.4 新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體、農(nóng)技人員的科技培訓(xùn)

安徽省稻茬麥區(qū)種植方式、農(nóng)機(jī)設(shè)備、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝配套水平差異明顯。在規(guī)?；r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大環(huán)境下，特別是在作物秸稈全量還田的新形勢下，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝的綜合配套已成為稻茬麥生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟。研究探討新型秸稈還田下的復(fù)式作業(yè)機(jī)械、提升農(nóng)技人員技能知識儲備及作業(yè)水準(zhǔn)是提高稻茬麥區(qū)耕地整地水平、播種質(zhì)量、群體均勻度及產(chǎn)量不可忽視的環(huán)節(jié)，同時，篩選茬口銜接合理、光溫資源高效利用的品種組合和配套技術(shù)等。