1. 引言
小麦倒伏是小麦生产中普遍存在的问题之一 [1] 。解决好小麦生产中的倒伏问题，对于实现小麦优质、高产、高效、绿色、安全生产具有重要意义 [2] 。2017年小麦春季生长发育期间，湖北省大部地区多时段连阴雨伴大风天气，造成小麦不同时段、不同程度的倒伏，尤其以4月11日前后小麦倒伏最为严重。主产区小麦倒伏程度之重、时间之早、造成的损失之大，均为历史少见。为分析和找出小麦倒伏的深层次原因，更好地解决制约湖北省小麦优质高产高效绿色生产的关键技术问题，湖北省农科院粮食作物研究所与湖北省农业技术推广总站联合在湖北省小麦主产区和小麦倒伏严重的地区，与当地农业技术人员一起开展了小麦倒伏原因及对产量影响的田间系统调查，目的是通过对调查数据进行分析，明确小麦倒伏的主要原因以及倒伏对小麦产量和构成因子的影响，提出防止湖北省小麦倒伏的技术策略的主要措施。
2. 材料与方法
2.1. 调查地点
调查地点选在湖北省安陆市、襄州区、枣阳市、南漳县、宜城市、天门市等6个县市(区)的共19个乡镇，其中安陆、襄州、枣阳和宜城隶属鄂中丘陵和鄂北岗地麦区，年平均气温为15.1℃~16.0℃，无霜期为230~250天，年降雨量为900~1100 mm，小麦全生育期降水量为500 mm左右，年均日照时数1900~2200小时；南漳县隶属鄂西北山地麦区，年平均气温15.0℃，无霜期220~300天，年降雨量760~960 mm，小麦全生育期降水量为400 mm左右，年均日照时数为1600~2000 mm；天门市隶属江汉平原麦区，该区无霜期日数为240~270天，年平均降雨量1100~1200 mm，小麦全生育期降雨偏多，达700 mm以上，年均日照时数1850~2100小时。此6个县市(区)的小麦种植面积40万公顷左右，占湖北省小麦种植面积1/3左右，具有较好的代表性。
2.2. 调查方法
参照NY/T1301-2007 [3] 进行倒伏程度划分标准观察记载：1级：不倒伏；2级：倒伏角度 ≤ 30˚；3级：倒伏角度30˚~45˚ (含45˚)；4级：倒伏角度45˚~60˚ (含60˚)；5级：倒伏角度 > 60˚。调查方法是在小麦成熟期选择倒伏严重的田块(区)和同一地点的非倒伏田块(区)作为调查点，共选择确定了19个调查点。每个调查点倒伏区和非倒伏区各收获不少于20 m2的小麦样本进行脱粒测产，同时调查小麦单位面积穗数、穗粒数和千粒重等小麦产量构成因子。
2.3. 数据处理
采用Excel 2010建立数据库，用DPS软件进行数据计算、统计分析。
3. 结果分析
3.1. 小麦倒伏时间、面积和程度
据调查结果，2017年的小麦倒伏时间早、面积大、程度重，均为湖北省小麦生产历史上少见。4月8日~9日湖北省襄阳、孝感、随州、荆门、黄冈等地市出现了强降雨和大风天气，小麦发生倒伏。时值小麦抽穗、扬花期，小麦倒伏的时间早，对小麦产量影响很大。据各地统计，湖北省2017年小麦倒伏面积达到23.90万公顷，倒伏面积超过历史最高水平。其中襄阳市、随州市、孝感安陆市倒伏面积较大，是倒伏重灾区。
2017年小麦倒伏程度之重，也是历史上少见的。据调查统计，在发生倒伏的小麦面积中，2级倒伏的小麦面积占40%左右，多为零星倒伏；3~4级倒伏的小麦面积占50%左右；5级倒伏的小麦占10%左右。如重灾区襄州区的龙王镇1.67万公顷小麦，发生4~5级倒伏面积0.13万多公顷；唐白河河套的朱集镇0.49万公顷小麦，4~5级倒伏面积0.19万公顷；襄阳市原种场600公顷小麦，4~5级倒伏面积133.33公顷以上。一般来讲，在小麦抽穗杨花期，发生4~5级的严重倒伏，会造成小麦严重减产。
3.2. 不同类型茬口小麦倒伏的差异
2017年小麦倒伏的一个明显现象是不同类型茬口的小麦倒伏程度差异较大。据调查，小麦倒伏主要集中在沿河谷地、岗地、洼地等。旱地小麦倒伏情况普遍比水田要严重。这可能与旱地小麦播期早、出苗早、基本苗多、长势较好有关。据安陆市调查统计，安陆市北部及东、西部稻茬麦基本没发生倒伏，而南部的巡店、辛榨、南城砂壤土旱地小麦倒伏严重，比例在20%~25%之间，严重倒伏达三分之一。襄州区6.67万公顷旱地小麦有0.67万公顷小麦完全倒伏，占10%。枣阳市的太平、杨垱、七方、环城等乡镇以旱地小麦为主，倒伏面积超过65%；吴店、兴隆、琚湾、熊集、南城等乡镇以水田小麦为主，倒伏面积不足35%。
3.3. 小麦倒伏对产量构成因子影响
3.3.1. 对小麦有效穗的影响
对襄州区、南漳县、枣阳市、宜城市、天门市、安陆市等地小麦成熟期抽样调查的32个有效样本分析结果表明，倒伏小麦有效穗大于未倒伏的有23个样本，占71.88%，未倒伏小麦的有效穗高于倒伏小麦的有8个样本，仅占25.00%，还有一个样本倒伏小麦有效穗与未倒伏持平。由此说明小麦倒伏对有效穗的影响不明显，但两者有一定的关系，即由于小麦群体大，穗数偏多，容易受大风雨的影响而发生倒伏。此外，由于此次倒伏发生在抽穗期前后，导致灌浆期小麦植株间和穗间养分竞争程度加剧，部分可能成穗的分蘖由于倒伏，茎秆弯曲、折伤、功能叶片荫蔽无法正常进行光合作用等原因，成为无效分蘖，有效穗降低，无效穗增多。如在襄州区黄龙镇和朱集镇调查的结果表明，两个调查品种的倒伏小麦无效分蘖明显多于未倒伏对照(见表1)。
3.3.2. 对小麦穗粒数的影响
在30个穗粒数调查的有效样本中，倒伏小麦比未倒伏小麦穗粒数减少的有29个样本，占96.67%，
麦穗粒数减少0.1~28粒，平均减少4.73粒，减少15.54%，说明小麦倒伏对小麦穗粒数影响很大。
3.3.3. 对小麦千粒重的影响
在25个千粒重调查的有效样本中，倒伏小麦比未倒伏小麦千粒重下降的有24个样本，占96%，倒伏小麦千粒重下降0.3~17.22克，平均千粒重下降5.27克，降低12.71%，说明小麦倒伏对小麦千粒重影响很大。
3.4. 倒伏对小麦产量的影响
全省6个县市(区)共有19个进行了测产，见表2。其中襄州区5个，枣阳市4个，南漳县3个，宜
Table 1. Difference of yield components between lodging and normal wheat in Xiangzhou in 2017
表1. 2017年襄州区小麦倒伏与未倒伏的产量三要素比较
Table 2. Difference of yield between lodging and normal wheat in multiple locations
表2. 多点小麦倒伏与未倒伏实产比较
倒伏小城市3个，安陆市3个，天门市1个。19个样本中有18个样本表现为倒伏区比未倒伏区减产，减幅度13.0~309.3 kg/667 m2，减产幅度为3.6%~57.7%，平均减产110.1 kg/667 m2，平均减产幅度为26.52%。枣阳市有1个倒伏样本表现不减产，主要原因与对照未倒伏小麦长势较差有关。
3.5. 小麦倒伏原因分析
3.5.1. 气候因素
小麦倒伏主要原因是受异常气候的影响 [4] 。2017年4月8日~10日，时值小麦抽穗、扬花期，湖北省自西向东、自北向南遭遇了一次强对流天气，大风伴随着雷暴大雨，很多地区单日降雨量达到大雨标准，如南漳县4月9日雨量35.5 mm、宜城市4月8日~9日降雨量50.8 mm、枣阳市4月8~9日降雨量49.6 mm。在大雨的同时出现大风天气是此次小麦倒伏的主要原因，安陆市4月8日瞬时风速8.7 m/s，9日瞬时风速15.9 m/s，枣阳市4月9日瞬时风速14.7 m/s，宜城市4月9日瞬时风速14.6 m/s。在4月8日~9日风雨天气过程后，田间土壤持水量较大，小麦抗倒伏能力降低，部分地区出现了二次倒伏，加重了小麦倒伏造成的产量损失。如宜城市4月19~21日再次出现大风天气，瞬时风速达14.2 m/s，枣阳在4月下旬至5月23日多次发生6级以上的大风天气，均造成了小麦发生二次倒伏。
此外，本年度自2016年秋播至3月底期间，全省大范围连续降雨天气明显多于常年，土壤湿度一直偏高，导致小麦根系严重发育不良，同时有利于小麦纹枯病侵染、扩展与危害，造成茎秆软弱和抗倒性降低。
3.5.2. 播种量偏大，造成小麦群体结构不合理
2016年秋播期间，由于播种期间土壤墒情不足，商品小麦种子发芽率较往年偏低，农民根据经验普遍加大播种量，一般超过15 kg/667 m2，多的达到20 kg/667 m2以上。10月下旬，小麦播种后不久就降雨，土壤墒情充足，田间出苗率高，造成小麦基本苗普遍偏多两成左右。据宜城市农业技术人员调查，该市小麦每667 m2平均基本苗24.7万，比上年增加19.90%。南漳县调查倒伏田块每667 m2播种量多在20 kg以上，有的甚至达25 kg；枣阳市调查，小麦平均播种量达每667 m217.5 kg，个别田块达22.5 kg以上，小麦基本苗达每667 m225万以上。安陆市调查，每667 m2播种量12.5 kg~15.0 kg的雷公镇王台村、王义贞镇汝南村均无倒伏，而每667 m2播种量达到20 kg的巡店镇桃李村和沙洲村均发生1/4倒伏。襄州区调查的7个品种6个乡镇共计20个样本中倒伏小麦每667 m2总茎蘖数、无效穗数和有效穗数分别比未倒伏小麦高3.34万、3.29万、4.84万。上述调查结果表明，播种量过大、群体结构不合理，造成小麦个体不壮、茎秆软弱，抗倒性降低，是此次小麦倒伏的一个重要原因 [5] 。
3.5.3. 播期偏早
近年来，湖北省小麦主产区秋播时多遇旱灾，墒情不足严重影响小麦出苗，农民普遍习惯抢墒播种。正常情况下，主产区襄阳市小麦适宜播种在10月22日霜降前后，但实际情况是农民从寒露就已开始播种小麦，10月19日已播种的比率达95%，播期较正常提早7~10天，导致小麦冬前过度生长，群体过大，降低了小麦群体抗倒伏的能力。调查中发现，南漳县九集镇温畈村农户夏家会种植小麦面积16.0公顷，在相同播种量、相同管理情况下，3.3公顷在10月17日播种的小麦均有不同程度的倒伏，而12.7公顷在11月3~7日播种的却没有倒伏。
3.5.4. 播种质量不高
播种质量不高表现在小麦播种后不镇压、沟厢不配套。目前湖北省小麦播种方式多为机械旋耕播种，播种后不镇压，造成小麦土壤孔隙度大，根系与土壤结束不紧实，造成小麦根系不能深扎，生长不发达，抗倒伏能力降低。沟厢不配套，造成田间排水不畅，土壤水多而冗，造成根系严重发育不良，抗倒性减低。
3.5.5. 施肥不科学，氮肥偏多
据襄州、南漳、枣阳、宜城、天门、安陆等县市(区)调查，30%的小麦倒伏是因施肥不科学造成的，表现在三个方面：一是“一炮轰”(即所有肥料一次性作为底肥)的施肥模式仍占一定比例，小麦生育前期肥料偏多，小麦生长偏旺；二是氮肥总量偏大，肥料结构不合理。据调查，小麦主产区多数农户每667 m2施纯氮量超过12 kg，甚至达15 kg，而五氧化二磷用量不足4 kg、氧化钾用量不足3 kg，造成氮磷钾施用结构不协调、不合理，造成小麦地上地下生长不平衡，头重脚轻，抗倒性差；三是氮肥后移技术落实不到位，中后期尿素用量偏大，造成植株贪青迟熟，遇风雨天气极易倒伏 [6] 。
3.5.6. 小麦化控措施落实不到位
据枣阳市调查，在小麦拔节期前是否采取化控措施与倒伏程度密切相关，采取化控措施能使小麦节间茎秆粗壮和节间缩短，抗倒伏性强 [7] [8] 。倒伏小麦与没倒伏小麦相比，前者第一节茎秆直径细0.59~1.15 mm、第一节间长0.68~2.8 cm。
3.5.7. 品种因素
小麦品种之间抗倒性有明显差异，株高、重心高度、基部节间长度和小维管束数目与抗倒伏指数均呈极显著负相关，茎秆第2节间粗度和壁厚与抗倒伏指数呈极显著正相关 [9] [10] 。选用小麦品种不当，也会加大倒伏程度。据襄州、南漳、枣阳、宜城、天门、安陆等县市(区)调查统计，这次发生倒伏较严重的品种有郑麦9023、西农979等，不仅倒伏面积大，而且倒伏程度重。据枣阳市、安陆市小麦品种大区示范展示结果，兰考198、襄麦25、鄂麦170、鄂麦596无倒伏或零星倒伏，其它品种如郑麦9023、扶麦1228、宁麦13、鄂麦352、襄麦35均有不同程度的倒伏，倒伏比例在25%以上。
4. 防止和减轻小麦倒伏的技术策略和措施
4.1. 技术策略
利用小麦品种本身的抗倒伏能力，是小麦生产中防止和减轻小麦倒伏最经济有效的技术策略 [11] [12] 。通过多点多年份品种比较试验和示范，筛选出适合湖北省不同生态区域的抗倒伏品种，是实现小麦优质、高产、高效的基础。在此基础上根据不同生态区的生态条件和生产条件，研究与抗倒伏品种配套的栽培技术，加大示范推广力度，有利于发挥品种的抗倒伏能力和优质高产潜力。
4.2. 技术措施
4.2.1. 科学选择品种
根据湖北省主产区的产量水平和生产条件，选择农艺性状较优、适应性较强、具有较强抗倒伏能力较强的品种。
4.2.2. 适期播种
根据小麦品种、小麦生产区特点，确认主推小麦品种的合适播期，在抢墒和抢季节上要合理协调好，既不能为为抢墒而提前过早播种，也不能因抢季节而放弃适墒播种，两者都不利达到小麦绿色、安全、高效生产目的 [13] 。
4.2.3. 推广机械精量播种技术
播种量调控在12.5 kg/667 m2左右，稳定基本苗在20万/667 m2左右，为建立合理的小麦群体结构打好基础。强化镇压技术的应用，培育冬前壮苗、促进根系发育，增强小麦抗到抗逆能力。
4.2.4. 科学配方施肥，合理氮肥运筹
根据品种产量潜力、地理和产量目标确定合理的肥料运筹技术，坚持科学配方施肥，氮肥适量后移。
4.2.5. 提高麦田沟厢质量，加强小麦病虫草害综合防治
在小麦全生育期，重视提高麦田的沟厢质量，为小麦根系发育创造良好的土壤环境，增强小麦自身的抗倒伏和抗逆能力。根据植保病虫草害情报，抢抓机遇搞好小麦病虫草害综合防治，大大降低小麦因病虫草害造成倒伏。
4.2.6. 利用化学药剂调控，控旺促壮
根据小麦苗情及时合理采取化学药剂调控技术，控旺促壮。特别是对旺长小麦，要在小麦3叶1心至5叶1心阶段抓好化控措施落实到位，调控好小麦第一节间长度，增强小麦抗倒伏能力。
5. 小结
湖北省2017年小麦倒伏面积达到23.90万公顷，在发生倒伏的小麦面积中，2级倒伏的小麦面积占40%左右，多为零星倒伏；3~4级倒伏的小麦面积占50%左右；5级倒伏的小麦占10%左右，倒伏面积及程度均为历史罕见。倒伏后，小麦平均减产26.52%。倒伏的发生与气候、播量、播期、施肥、品种等因素有关，可采取科学选种、适时适量播种、配方施肥、提高麦田沟厢质量及合理化控技术等措施防止小麦倒伏。
基金项目
国家重点研发计划“小麦优质高产品种筛选及其配套栽培技术”(2016YFD0300405)；公益性行业(农业)科研专项“粮食作物精确定量栽培技术研究与示范”(201303102)；国家现代农业产业技术体系建设专项“小麦产业技术体系”(CARS-3)；湖北省农业科学院青年科学基金项目(2015NKYJJ23)。