冬小麦怎样种才能实现绿色高产？

作为全球最重要的粮食作物之一，小麦不仅为数十亿人提供了热量和营养，也是我国粮食安全战略的核心组成部分。近年来，我国通过农艺创新和技术进步显著提升了小麦产量，但传统生产中化肥过量施用、土壤退化等问题，不仅增加了碳排放压力，也制约着农业的可持续发展。如何在保证高产的同时提高氮素利用效率、减少环境影响？这一问题成为农业科技领域的重要课题。

近日，山东农业大学农学院代兴龙副教授等提出了冬小麦绿色增产与氮高效利用的定量设计理论及技术路径，为解决这一难题提供了新思路。相关文章发表已发表于《农业科学与工程前沿》（英文）（DOI: 10.15302/J-FASE-2025631）。

基于我国小麦生产发展历程，山东农业大学余松烈院士提出了“三阶段理论”：一、从低产到中产的突破主要依赖土壤肥力的提升；二、从中产到高产的关键是协调群体与个体发育；三、从高产到超高产则需解决植株源库关系、碳氮代谢平衡等内在矛盾。当前，制约冬小麦绿色增产的核心瓶颈集中在：群体与个体竞争失衡导致资源利用率下降；花后干物质积累不足影响籽粒灌浆；以及土壤理化性质退化限制根系生长。

为突破这些瓶颈，研究构建了“土壤-作物系统”优化框架，提出多项可量化的技术指标。在群体构建方面，针对大穗型品种推荐330–375株/平方米的种植密度，中穗型品种则为225–270株/平方米，既能保证有效穗数，又避免个体竞争过度。土壤改良方面，采用“秸秆还田+旋耕与深耕轮作”模式：连续两年旋耕后进行一次深耕，可降低0–20厘米土壤容重，提升有机质含量至20克/千克以上，同时减少碳足迹达1.87吨CO₂当量/公顷。

在种植方式上，宽行条播技术（播种带宽度6–8厘米）有效缓解了传统窄行播种的植株竞争问题。通过扩大行距，小麦根系分布更均匀，深层土壤氮素吸收量显著增加，光能拦截率在灌浆期可达90%以上。结合适度延迟播种，不仅能提高籽粒氮素的利用效率，还能增强茎秆的抗倒伏能力，实现“不减产、更高效”的双重目标。

“土壤-作物系统综合管理”模式并非单一措施的叠加，而是通过调控群体结构、土壤健康和根系-冠层协同作用，实现了资源投入与产出的精准匹配。并且已在黄淮海麦区表现出显著效果：与农民常规管理相比，该模式使冬小麦产量提升了22.5%，氮素利用效率提高49.2%，同时减少了土壤中无机氮的残留和温室气体排放。

本研究将理论创新与生产实践紧密结合。通过明确的量化指标，农民可根据实际条件调整管理措施，避免“一刀切”。未来需进一步探索该技术体系在不同生态区的适用性，并量化全生命周期的碳足迹与经济效益，为我国的农业绿色转型提供支撑。