豫南粳稻套种小麦两季高产的技术原理
粳稻套种小麦可延长两季作物的生育期，小麦后茬选择粳稻，可以充分利用机械插秧、抛秧、直播等轻简栽培技术，实现茬口的顺利衔接，延迟断水避免未熟先收，粳稻单产比常规种植的粳稻产量高；粳稻后茬套种小麦，可以实现小麦适期播种和轻简栽培，单产虽然比正常整地播种的略低，但因其省时省工、投资少，小麦季总收益并不少；稻麦周年总产量和效益仍较籼稻－小麦模式增产增效显著。粳稻套种小麦种植制度的建立及其在生产上的应用，可以有力地促进稻麦轻简化生产进程，增加复种指数，提高土地利用率，从而实现粮食增产。
（一）缓解季节矛盾，充分利用光温资源
近年来，随着粳稻生产面积的不断扩大，水稻生育期逐渐拉长，使得稻麦争季节的矛盾更加突出，秋季如果再遭遇干旱或接连阴雨天气，小麦适期播种更是难以保障。采用粳稻套种小麦栽培技术模式，可以有效缓解这一突出矛盾；粳稻和小麦共生7～15天，为稻麦生长提供充裕的光温资源和季节条件，从而实现稻麦两季增产增收。
（二）实现小麦适期播种，确保小麦稳产
小麦冬前壮苗标准一般主茎有5～6片叶，单株3～5个壮蘖，一级分蘖2～3个，不缺位，其中有1～2个大分蘖达3叶以上；单株次生根5～6条，越冬前后幼穗分化达二棱期。因此，现在多采用积温法推算适宜播种期。一般从播种到出苗约需积温100℃，而后每生长1片叶约需积温80℃。冬前如达到6片叶，则需积温480℃，加上出苗共需积温580℃，形成冬前壮苗需积温550～600℃，小于400℃／天难以形成壮苗。从豫南小麦实际情况看，播种至越冬0℃以上积温为550～600℃，具备形成冬前壮苗所需积温，但要求小麦必须在适播期内播种。
戴其根等研究证明，稻茬小麦播期较适期播种小麦每推迟1天，种子成苗率下降0.8%～0.9%。适期播种，套种小麦生育进程与季节同步是实现高产稳产的基本保证。通过对小麦品种郑麦366连续两年的播期试验，结果表明，不同播期对优质小麦品种郑麦366的产量影响显著，播期较早因冬前积温较高，形成旺长苗，造成群体过大，越冬死亡率较高，产量一般；适期播种冬前基本可以达到壮苗标准，最终产量较高；晚播由于积温少，叶面积、干物质积累较缓慢，产量最低。所以，稻茬小麦抢抓农时，保证适期播种非常重要。
豫南秋季干旱或阴雨天气较多，常造成小麦不能正常播种，或不能播种而造成撂荒，稻麦茬口衔接矛盾尤为突出。粳稻套种小麦基本不受豫南异常气候影响，较整地播种小麦播期提前10～15天，能够保证小麦在10月中下旬适期播种，可以增加积温150～225℃／天，利于培育壮苗，构建合理群体，实现小麦生育进程与季节同步，保证小麦安全越冬，从而实现小麦高产稳产。从技术上解决了豫南冬闲田不能有效利用的难题，还有利于粳稻种植面积的扩大。
（三）免耕覆盖，利于苗齐苗壮
套种小麦不用翻耕田块，田面比较平整，留茬的表土层未被破坏，土壤中水分不易蒸发，解决了耕翻覆土不均匀、墒情难以保障等导致出苗时间不一致及出苗不早、不齐、不匀的问题，免耕使小麦能够充分利用温光资源；稻草均匀覆盖，增温保墒有利于形成冬前壮苗，低位分蘖明显增加，次生根增多，分蘖成穗率提高，有效穗增加，从而可以增加产量。调查发现，免耕田比周边同类型机耕田撒播出苗率高7.2%，越冬期茎蘖数增加41.2%，单株分蘖增加37.3%，次生根多25.2%，苗情优势明显。
（四）选择生育期稍长的粳稻品种
可选择生育期稍长的粳稻品种，充分发挥其后期较高的光合生产能力，提高产量。
粳稻套种小麦对粳稻品种没有特殊要求，可以选择生育期稍长的粳稻品种，延长水稻生长期10～15天，避免因与小麦播种争抢农时而选用生育期较短的粳稻品种，造成过早成熟，产量低，品质差，收益减少。
一般来说，生育期长的粳稻品种叶片功能期长，灌浆后期仍能保持较强的光合生产能力，根系不早衰，产量潜力更大，品质更好。其原因：①粳稻适当推迟抽穗结实，利于延长灌浆期与全生育期，增加对温光资源的利用；②粳稻群体消长相对平稳，后期群体质量较优，最终成穗率高，有效穗数足；③粳稻生育中期容易形成适宜的叶面积指数，群体内通风透光较好，且抽穗期群体干物质量适中，库与源较协调；④粳稻后期具有较高的光合生产能力，既能增加光合物质积累量，又能协调群体茎鞘物质输出与运转，以强源畅流，最终产量较高；⑤粳稻适应相对较低的气温不早衰，同时群体抗倒能力较强，保障较大库容的安全充实与支撑。
粳稻套种小麦，不仅能保证小麦在适播期内播种，利于形成冬前壮苗；同时，还可延长粳稻灌浆结实期，增加对温光资源的合理利用，促进更多的营养物质向籽粒运转，最大限度地提高粳稻产量，改善稻米品质。
（五）延迟稻田后期断水时间，改善粳稻产量构成因素
关于粳稻成熟前断水的适宜时期，研究者认为，不同时期断水处理对粳稻产量和品质均有不同程度的影响，断水时期越早，断水时间越长，对产量和品质影响越大。幼穗分化期断水、孕穗期和灌浆期断水10天，产量大幅降低，品质变劣；而灌浆期断水20天，植株因高温和干旱胁迫，至少提前10天成熟，产量显著下降。水稻齐穗后断水期延后，能提高根系活力，可维持较高的光合效率，提高结实率和成熟度，达到高产品质优良的目的。淮北地区中粳稻在水稻齐穗后35～40天为最佳断水期，水稻产量高，品质佳。
粳稻套种小麦由于不急于腾茬，一般不会人为断水过早，多在粳稻收获前7～10天断水。这样既能保证粳稻生育后期仍具有较高的光合生产能力，实现粳稻高产和优质，又不耽误种植小麦。
（六）防止粳稻未熟收割腾茬，减少产量损失
粳稻籽粒的充实过程实际上是淀粉等物质的合成和积累过程。粳稻生育期相对较长，温光资源利用率较高，乳熟到成熟期仍具有相对较高的绿叶面积，衰老速度较慢。此期保持较高的水分供应可增加光合物质生产积累量，增加库容，最终生物产量较高。
粳稻穗部成熟特性是中上部小穗灌浆速度快，下部小穗灌浆速度慢，从外观上看似乎已经到了成熟期，实际上此时穗子下部小穗还未完全成熟，籽粒充实度不够，千粒重较低。小麦整地播种稻农由于考虑小麦适期播种，往往会把断水期提前，在粳稻未完全成熟时就急于收获，既降低了稻米品质和商品性，又导致粳稻减产。粳稻套种小麦可以避免提早断水未熟腾茬，延长籽粒灌浆时间，充实库容总量，增加生物量，实现当季粳稻优质高产。
（七）对稻田土壤要求不严格，小麦播种质量稳定
豫南稻区以水稻土为主，其剖面结构可分为耕作层、犁底层、心土层、底土层，耕作层表面极薄一层因与新鲜灌溉水接触呈氧化状态，耕作层以下的土层由于长期水淹缺氧而处于还原状态，铁质还原成低价铁而呈现蓝灰色或青灰色，具有油性、烘性与冷性、起浆性与僵性等诸多物理性状，导致土壤下层较为黏重。水稻土保水性强，适耕性差，有机质含量较高。种植稻茬小麦普遍存在湿度大、黏性重、垡块大等情况，不能精细整地，易烂耕烂种或失墒干旱，致使播种出苗质量差，难以实现苗早、苗齐、苗匀、苗壮。因整地播种困难，许多农户选择弃种，导致豫南每年撂荒的“白茬田”面积在20万公顷左右，这种现象的持续，造成了土地的极大浪费，对国家粮食安全、区域经济和农户家庭收益也产生了一定的影响。而粳稻套种小麦无须整地，对土壤质地要求不高，直接在粳稻田播种，粳稻收获后再开沟覆土，不仅可以保证播种时间和质量，稳定和扩大小麦播种面积；而且水旱轮作还有利于腐殖质的分解和养分活化，增加土壤有效养分含量，促进两季作物均能很好地生长。
（八）同时延长两季作物生育期，增加干物质积累，提高产量
套种小麦共生期为7～10天，加上腾茬期整地种麦需3～5天，粳稻套种小麦可使稻麦生长时间延长10～15天。小麦播种提早10～15天，按秋季日平均气温16℃计算，越冬前0℃以上的有效积温可增加160～250℃，豫南冬小麦每生长1片叶需要0℃以上的有效积温80～100℃，这样冬前主茎可以达到5～6片叶，次生根3～5条，为越冬壮苗打下了坚实的基础。小麦冬前壮苗是提高成穗率的基础，足够的穗数可以使成产三要素充分协调，保证后期粒叶比高，籽粒充实度高，从而确保小麦高产稳产。
粳稻套种小麦模式可以提高复种指数，同时延长两季作物生育期，提高光温资源利用率和粮食产量，实现稻麦周年高产、优质、高效的综合目标。按照豫南稻麦周年产量13 500千克／公顷计算，粳稻套种小麦理论上可使小麦产量提高367.5～555千克／公顷。鉴于粳稻茬口种植小麦更为轻简高效，种植粳稻已成为种田大户的首要选择，一般情况下，正常年份前茬粳稻收益可以基本保证大户的本钱投入，后茬小麦收益则可保证赚到利润。