小麦现场会 王方摄
科研人员希望阐明河北低平原冬小麦产量与效率层次差异形成机制，并提出消减产量和层次差异的技术途径1~2套，实现黄淮海冬小麦大面积试验区产量和效率缩差10%~15%，综合增效20%以上。
“河北冬小麦共性试验设计层次到位，进展不错，达到了预期结果，为接下来的研究确定了合理规范。”5月12日，“十三五”国家重点研发计划“粮食作物产量与效率层次差异及其丰产增效机理”项目第一个田间现场观摩会在河北石家庄中国科学院栾城生态试验站举行，中国农科院作物科学研究所研究员李少昆如是评价。
作为粮食丰产增效科技创新重点专项中基础研究部分的第一个项目，落实情况至关重要，其将揭示黄淮海冬小麦产量与资源利用效率的层次差异性及其调控机制，力图在基础理论与共性关键技术创新能力上取得新突破。
面向粮食丰产增效
“十三五”期间是确保我国粮食安全，实施“调结构、转方式”，提升可持续发展能力和推进现代农业发展的关键时期，因此，组织实施粮食丰产增效科技创新试点十分必要。
“粮食作物产量与效率层次差异及其丰产增效机理”项目负责人、中国农科院作物科学研究所研究员周文彬接受《中国科学报》记者采访时介绍说，该项目旨在以我国三大粮食作物（玉米、水稻和小麦）为研究对象，面向三大粮食主产区（东北、黄淮海、长江中下游），以四个产量水平（光温生产潜力、高产纪录、大面积高产和平均产量）与四大资源要素（光、温、水、肥）利用效率差异形成与调控机制的研究为核心，提出消减区域产量和效率层次差异、实现大面积丰产增效的技术调控途径。
“黄淮海地区是我国难得的一年两熟稳产高产优质生产区。”中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究员张正斌接受《中国科学报》记者采访时表示，“该地区耕地面积占全国总耕地面积的38%，粮食总产量约占全国粮食总产量的25%，是我国小麦主产区。”
在张正斌看来，为保障国家粮食安全，小麦是永远的课题；小麦还具有生态效益。
“在河北，我们选择了山前平原的典型区栾城、低平原的典型区吴桥进行冬小麦试点。”中国农业大学副教授张英华告诉《中国科学报》记者，中科院栾城生态试验站所在生态区域很有代表性，基础研究也很好。
在栾城试验站，“黄淮海冬小麦产量与效率层次差异形成机制与丰产增效途径”课题组开展了冬小麦群体性能与光温资源匹配关系研究试验、水肥运筹对冬小麦群体性能的调控研究等多项试验研究。
科研人员希望通过多点联合试验，阐明河北低平原冬小麦产量与效率层次差异形成机制，并提出消减产量和层次差异的技术途径1~2套，实现黄淮海冬小麦大面积试验区产量和效率缩差10%~15%，综合增效20%以上。
项目研究东北春玉米与粳稻，黄淮海冬小麦与夏玉米，长江中下游的水稻与小麦、双季稻、中稻、再生稻和玉米种植体系。黄淮海冬小麦现场观摩会的召开，对项目其他子课题或有借鉴意义。
河北冬小麦要节水
“同一个村不同农户的作物产量、效率有什么差异，为什么有这些差异，怎么缩小差异？不同村之间呢，扩大到区域之间呢？这就是我们要研究的课题之一，找到差异分布规律及丰产增效潜力。”李少昆告诉记者。
此外，还要阐明其形成的生理生态机制，找到缩小产量及效率层次差异的障碍限制因素，并提出主要粮食作物提高产量潜力、缩小产量及效率层次差异，实现大面积丰产增效的技术途径。
土壤与生态环境、物质生产与分配、光合生理过程、碳氮代谢、激素调控等诸多因素会对作物产量和效率产生影响。而限制河北地区冬小麦生产的主要因素是水。
中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心工程师徐萍表示，河北地下水位正以每年1米的速度下降。现在栾城周边很多农民已经弃种小麦，改种城市绿化用草，又对浅薄的耕作土层“层层剥削”，“让人心疼”。
在中国农业大学教授王志敏看来，该区域因地下水超采严重，生态环境恶化，冬小麦既要保持高产优势水平，又要减少灌溉，难度较大。
“我们试验了4~5种节水模式，如滴灌、微灌、微喷灌等。以前一亩地要用50~60方水，现在减少到25方水左右。多采用小畦灌溉，又快又节水。2~3水可保证小麦总体稳产。”张正斌说，研究人员引导农民的节水理念，带领他们改变了之前的灌溉方法，一水模式还在推广。
此外，除了设计共性试验方案，课题组还增加了常规旋耕（15厘米）和粉垄深旋耕（40厘米）的耕作方法对照试验。深旋耕试验在前茬玉米和当季小麦增产、缩小产量及效益差、改良土壤、挖掘光热水土资源高效利用等方面表现明显，值得进一步深入研究和示范推广。
张正斌表示，下一步将继续把共性试验做好，并在技术上再研究，“优化配套措施，黄淮海冬小麦还有潜力可挖”。
