一、技术名称
小麦合理耕层构建技术
二、技术概述
（一）技术基本情况
耕层是小麦根系集中的区域，其土壤肥力的高低是小麦产量的重要决定因素。土壤肥力是土壤为植物生长不断供应和协调养分、水分、空气和热量的能力，是土壤物理、化学和生物学性质的综合表现。我国黄淮流域部分麦田虽然土壤养分含量相对较高，但由于土壤结构不良，加之秸秆还田和施肥方式不当造成的耕层养分和生物障碍因素，制约了土壤肥力的提高和小麦生产的发展。主要表现为：许多麦田常年采用旋耕后直接播种的少耕模式，导致耕层变浅、犁底层上升加厚，严重影响夏季降水下渗、阻止小麦根系下扎，不利于蓄水保墒和根系对深层土壤水分的吸收利用。此外，许多麦田旋耕后不镇压直接播种，土壤悬松导致耕层快速失墒影响出苗，还使种子悬空，冬季寒、旱交加造成死苗。再者，许多麦田化肥底施方式不合理，土壤耕作前将化肥撒于地表，之后不耕翻只旋耕，导致大量化肥分布于地表或浅层土壤，氨挥发损失严重。而且土壤常年不耕翻，使杂草种子、病原菌和虫卵等不断在地表和浅层土壤累积，导致麦田病虫草害逐年加重。
小麦合理耕层构建技术，于小麦播种前通过秸秆粉碎还田、施有机肥、耕前调墒、耕松耙压配合作业、底肥按比例分层条施、种肥同播、播后镇压等关键技术环节，创建土壤物理结构、养分含量及其分布合理的耕层，取得了显著的节水、节肥、节药和增产效果。其技术原理和优点如下：（1）秸秆粉碎还田、施有机肥可增加土壤有机质含量、改善土壤团粒结构；（2）耕前调墒使耕层湿度满足小麦出苗和苗期水分需求；（3）隔年翻松，生产成本较低，不仅能打破犁底层，增加土壤蓄水，促进小麦根系下扎，提高小麦抗旱能力和水分利用效率，而且定期翻埋地表秸秆和杂草，显著减少病虫草害的发生；（4）旋耕后及时耙压或镇压，踏实了耕层，减少了土壤水分的蒸发，有利于种子萌发出苗、培育壮苗，并在一定程度上预防小麦冬季冻害；（5）底肥按比例分层条施，显著减少土壤氨挥发损失，既能通过施于浅层的肥料满足小麦幼苗养分需求，又能利用耕层深处土壤含水率相对稳定的特点，提高施于深层的肥料的养分有效性和持续供肥能力，诱导小麦根系下扎，促进小麦对养分的吸收和积累，显著提高肥料利用率；（6）种肥同播简化了农事操作环节，提高了工作效率；（7）播后镇压确保播种后种子与土壤紧密接触，冬春季则能踏实表层疏松的土壤，起到保墒、防冻、控旺、促壮的作用。
（二）技术示范推广情况
该技术已连续多年在我国黄淮海麦区大面积示范和推广应用。
（三）提质增效情况
多年多点生产实践证明，采用该技术，与传统栽培技术相比，水分和养分利用效率提高15%以上；化肥投入减少15%~20%，籽粒产量增幅达10%左右。经济、社会和生态效益显著。
（四）技术受认可与获奖情况
该技术是山东省农业重大应用技术创新项目“小麦合理耕层构建与高产高效技术模式研究”（执行期为2014年至2016年）和农业部公益性行业（农业）科研专项经费项目“黄淮流域小麦玉米水稻田间用节水节肥节药综合技术方案”（编号201503130，执行期为2015年1月至2019年12月）研发的重要科技成果。
三、技术要点
1. 秸秆还田
前茬秸秆粉碎还田。粉碎后的秸秆长度以<3 cm为宜。秸秆量过大的地块，提倡将秸秆综合利用，部分回收与适量还田相结合。
2. 施有机肥
可选用腐熟农家肥或商品有机肥，耕作前均匀撒施于地表。腐熟农家肥应符合NY/T1334的规定，推荐施用量为30 000～45 000 kg/hm2；商品有机肥应符合NY525的规定，推荐施用量为4 500～7 500 kg/hm2。
3. 耕前调墒
前季作物腾茬早且0～20 cm土层土壤相对含水率低于70%的麦田，应于土壤耕作前5～7 d，灌小水调墒，灌水量一般为20～30 m3，建议采用微喷灌或喷灌设施实施灌溉。耕作前一周内预报有雨的应适当减少灌水量或不灌溉。
如果耕作前时间充裕，亦可采用按需补灌的方法，用公式（1）计算灌水量(I, mm)。
I=10×0.2×γ0-20×(FCm-0-20-θm-0-20) （1）
公式（1）中：I为灌水量（mm），γ0-20为0～20 cm土层土壤容重（g/cm3），FCm-0-20为0～20 cm土层土壤田间持水率（%），θm-0-20为0～20 cm土层土壤质量含水率（%）。
4. 隔年翻松
一般每隔2～3年翻耕1次。翻耕深度20～25 cm。土壤粘重、犁底层较坚实的地块，可采用隔2年翻耕1次再隔2年深松1次依次循环耕作的方式，深松深度30 cm。
5. 旋耕耙压
用旋耕机旋耕2遍，旋耕深度15 cm。旋耕后及时耙压或镇压，以破碎土块、压实表层土壤。耕层土壤相对含水率大于75%时，不宜过度镇压，以免大幅降低土壤孔隙度，影响土壤透气性。
6. 底肥层施
采用底肥按比例分层条施技术，将用作底肥的化肥条施于地表下8、16和24 cm土层深处，三者的比例为1:2:1或1:2:3。底肥应采用粒状的多元复合肥或控释肥。底肥按比例分层条施应与小麦播种相结合，即使用具有肥料按比例分层条施和播种功能的多功能机械实施种肥同播。小麦播种采用宽苗带条播方式，平均行距25 cm，苗带宽度8～10 cm。每隔两行小麦在行间条施一行底肥。
7. 播后镇压
小麦播种机应具有播后镇压功能，播种后立即镇压。越冬前土壤悬松的麦田，应及时镇压，以保墒防冻；群体过大的麦田，除越冬前镇压外，还可于小麦返青期再次镇压，以起到保墒、控旺、促壮、防倒的作用。
四、适宜区域
黄淮和北部冬麦区麦田。
五、注意事项
1. 注重秸秆粉碎还田质量。秸秆量过大的地块，提倡将秸秆综合利用，部分回收与适量还田相结合。
2. 如选用旋耕+深松+按比例分层施肥+种肥同播+播前播后二次镇压多功能一体机播种，注意使用配套的牵引动力，预防拥堵，并加强对机械播种质量的监测。
涉及专利：
冬小麦根层水肥供需时空耦合调控方法，ZL201610591525.6
双旋耕按比例分层施肥宽苗幅精量播种机，ZL201510989379.8
六、依托单位
单位名称：山东农业大学
联系地址：山东省泰安市泰山区岱宗大街61号
邮政编码：271018
联系人：谷淑波
联系电话：0538-8240096
电子信箱：wangd@sdau.edu.cn
单位名称：西北农林科技大学
联系地址：陕西省杨凌区邰城路3号
邮政编码：712100
联系人：王东
联系电话：18661310006
电子信箱：1486248493@qq.com