趙闊禮
(安徽省霍邱縣邵崗鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站,安徽霍邱 237400)
水稻和小麥?zhǔn)俏覈a(chǎn)量最高的2種糧食作物,占全國糧食總產(chǎn)量的70%以上[1]。作為農(nóng)業(yè)文明古國,我國早在7 000年前的新石器時(shí)代早期,就已進(jìn)入“耜耕農(nóng)業(yè)”階段,約在5 000年前進(jìn)入“犁耕農(nóng)業(yè)”階段[2]。稻麥周年配套兩熟種植制度開始于宋代,經(jīng)過上千年的發(fā)展已在我國長江、淮河等流域具備相當(dāng)大的規(guī)模。進(jìn)入新時(shí)期,我國水稻和小麥的種植規(guī)模逐步擴(kuò)大,產(chǎn)量連年增高;從最初解決溫飽問題到如今每年產(chǎn)量都有結(jié)余,顯示了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展。
我國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得突出成績的同時(shí)也產(chǎn)生了一系列的問題。隨著農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展,一些問題也隨之而來,如土壤肥力下降、土壤板結(jié)、水污染、農(nóng)藥化肥的過量使用等問題,其對(duì)農(nóng)田及環(huán)境造成的影響已成為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的障礙。因此,做好統(tǒng)籌兼?zhèn)?,合理?guī)劃、安排種植制度,處理好產(chǎn)量和環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系,走可持續(xù)發(fā)展之路具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2]。在稻麥周年配套的種植制度框架下,探尋稻麥周年均衡增產(chǎn)綠色高效的栽培方式,協(xié)調(diào)好稻麥周年配套種植之間的相互關(guān)系,綜合考慮品種搭配和茬口銜接,才能更好地實(shí)現(xiàn)稻麥周年的均衡增產(chǎn)[3]。在產(chǎn)量總體不降低的情況下,適量減少農(nóng)藥肥料的使用、提高肥料利用率符合可持續(xù)發(fā)展的要求。因此,綠色高效農(nóng)業(yè)將是當(dāng)前和今后我國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主流[4]。發(fā)展綠色高效農(nóng)業(yè),走可持續(xù)發(fā)展之路,就是要在追求高產(chǎn)的同時(shí)兼顧生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響,降低農(nóng)藥化肥的使用,從而實(shí)現(xiàn)肥料利用率的最大化,推動(dòng)人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展[5]。綜上所述,大力開展稻麥周年均衡增產(chǎn)配套豐產(chǎn)高效栽培技術(shù)的研究、集成與推廣勢(shì)在必行,這對(duì)確保我國的糧食安全、改善農(nóng)田的生態(tài)環(huán)境、確保我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。鑒于此,筆者以水稻品種“徽兩優(yōu)630”和小麥品種“蘇麥188”進(jìn)行稻麥周年均衡增產(chǎn)配套豐產(chǎn)高效栽培技術(shù)研究,從而突出肥料利用率的最大化,提高綜合效益,實(shí)現(xiàn)稻麥周年的均衡增產(chǎn)[6]。
1.1材料水稻試驗(yàn)品種為水稻“徽兩優(yōu)630”;小麥試驗(yàn)品種為小麥“蘇麥188”。
1.2方法
1.2.1水稻。試驗(yàn)于2016年5—10月在霍邱縣白蓮鄉(xiāng)進(jìn)行,栽培方式為缽苗機(jī)插,共2個(gè)處理。處理①:小麥?zhǔn)崭詈蠹皶r(shí)施肥、整地,盡可能早插, 6月15日插秧。5月15日采用肥床旱育秧,秧齡在30 d,株行距33.0 cm×14.5 cm?;适?fù)合肥(18-12-15)750 kg/hm2,尿素150 kg/hm2。移栽后7 d根據(jù)苗情施尿素112.5 kg/hm2;穗肥施復(fù)合肥75 kg/hm2、硫酸鉀75 kg/hm2。病蟲草害統(tǒng)一防治。處理②:小麥?zhǔn)崭詈蠹皶r(shí)施肥、整地,盡可能早插, 6月15日插秧。5月15日采用肥床旱育秧,秧齡在30 d,株行距33.0 cm×14.5 cm。基肥施復(fù)合肥(18-12-15)600 kg/hm2,尿素150 kg/hm2。移栽后7 d根據(jù)苗情施尿素112.5 kg/hm2;穗肥施硫酸鉀75 kg/hm2。病蟲草害統(tǒng)一防治。
1.2.2小麥。試驗(yàn)于2015年11月—2016年6月在霍邱縣白蓮鄉(xiāng)進(jìn)行,栽培方式為機(jī)械條播。試驗(yàn)地點(diǎn)地勢(shì)平坦,土壤肥沃,灌溉條件好,上茬作物為水稻,秸稈全部還田,播種之前旋耕耙平,10月31日機(jī)械條播;12月31日除草,每公頃用闊世瑪30袋+氟氯吡30袋;2016年1月29日,追施分蘗肥,尿素112.5 kg/hm2;2016年3月17日,追施拔節(jié)肥,尿素施112.5 kg/hm2;2016年3月31日,防治紋枯?。?016年4月15、25日防治赤霉病。試驗(yàn)設(shè)2個(gè)變量,共4個(gè)處理(表1);復(fù)合肥N-P-K為18-12-15,基肥為尿素150 kg/hm2,供試面積均為0.167 hm2,統(tǒng)一防治病蟲草害。
表1 小麥不同處理試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.1水稻和小麥生長動(dòng)態(tài)分析
2.1.1水稻生長動(dòng)態(tài)。
2.1.1.1水稻莖蘗數(shù)。從圖1可以看出,不同考察日期水稻莖蘗數(shù)處理①總體較水稻處理②高,其原因可能是水稻處理①施肥量較多,養(yǎng)分供應(yīng)較充足,有利于水稻的生長發(fā)育。尤其是增加了氮、磷肥的用量,從而促進(jìn)水稻分蘗[7]。因此,可以得出在適當(dāng)水平下多施肥有利于水稻分蘗。
圖1 不同調(diào)查日期期水稻莖蘗數(shù)變化 Fig.1 Changes of rice stem tillers at different investigation dates
圖2 不同調(diào)查日期水稻株高變化Fig.2 Changes of rice plant height at different investigation dates
2.1.1.2水稻株高。從圖2可以看出,水稻處理①株高總體較處理②高,原因可能是水稻處理①施肥量較多,養(yǎng)分供應(yīng)較充足,有利于水稻的生長發(fā)育,促進(jìn)了水稻株高的生長。因此,可以得出在適當(dāng)水平下多施肥有利于水稻株高的生長。
圖3 不同調(diào)查日期水稻葉片數(shù)變化Fig.3 Changes of rice leaf number at different investigation dates
2.1.1.3水稻葉片。從圖3可以看出,處理①孕穗前葉片數(shù)較處理②多,但后期處理②的葉片數(shù)較多,其原因可能是處理②孕穗肥施用量較多,尤其是增加了氮肥的用量[8]。
2.1.2小麥生長動(dòng)態(tài)。
2.1.2.1小麥主莖葉齡。從圖4可以看出,在小麥主莖葉齡數(shù)方面,處理①各生育期的小麥主莖葉齡數(shù)較其他3個(gè)處理偏小,而其他3個(gè)處理間相差不大。其原因可能是由于處理①在施用750 kg/hm2復(fù)合肥的情況下播種量為285 kg/hm2,相比其他3個(gè)處理小麥個(gè)體平均所得養(yǎng)分最少,從而導(dǎo)致主莖葉齡數(shù)較少。
圖4 不同生育期小麥主莖葉齡變化 Fig.4 Changes of leaf age of main stem at different growth periods
2.1.2.2小麥莖蘗數(shù)。從圖5可以看出,處理①、③在各生育期莖蘗數(shù)一直高于處理②、④,這是因?yàn)樘幚恝佟ⅱ鄣牟シN量為285 kg/hm2,而處理②、④的播種量較少,僅為240 kg/hm2。與處理①相比,處理③的小麥莖蘗數(shù)整體上較大,原因可能是在相同播種量的情況下,處理③較處理①施肥量多,處理③養(yǎng)分供應(yīng)較充足,有利于小麥的生長發(fā)育,促進(jìn)了小麥分蘗。處理②、④的情況同處理①、③。因此,可以得出小麥莖蘗數(shù)和小麥的播種量及施肥量有很大關(guān)系。在適當(dāng)水平下,小麥播種量越多,小麥莖蘗數(shù)越多;小麥?zhǔn)┓柿吭蕉?,小麥莖蘗數(shù)越多。
圖5 不同生育期小麥莖蘗數(shù)變化 Fig.5 Changes of wheat stem tillers at different growth periods
2.2水稻和小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素
2.2.1水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。處理①用3點(diǎn)取樣法、每點(diǎn)取10穴,有效穗總計(jì)為411個(gè),平均穴有效穗數(shù)為13.7,根據(jù)栽插密度計(jì)算出總有效穗2 863 231.5個(gè)/hm2;結(jié)果統(tǒng)計(jì)出平均穗粒數(shù)191.9粒,平均穗實(shí)粒數(shù)為166.7粒;根據(jù)品種介紹,千粒重暫按28.5 g計(jì),得出理論產(chǎn)量為13 603.5 kg/hm2;經(jīng)田間選取435.0m2進(jìn)行測(cè)產(chǎn),得出谷粒鮮重567.0 kg,水量含量24.6%,雜質(zhì)含量1%,折合標(biāo)準(zhǔn)含水量13.5%后11 248.5 kg/hm2。
處理②用3點(diǎn)取樣法、每點(diǎn)取10穴,有效穗總計(jì)為穴有效穗數(shù)384個(gè),平均穴有效穗數(shù)為12.8個(gè),根據(jù)栽插密度計(jì)算出總有效穗2675 136個(gè)/hm2;結(jié)果統(tǒng)計(jì)出平均穗粒數(shù)173.6粒,平均穗實(shí)粒數(shù)為178.6粒;根據(jù)品種介紹,千粒重暫按28.5 g計(jì),得出理論產(chǎn)量為13 236 kg/hm2;經(jīng)田間選取420.1 m2進(jìn)行測(cè)產(chǎn),得出谷粒鮮重526.0 kg,水量含量25.5%,雜質(zhì)含量1%,折合標(biāo)準(zhǔn)含水量13.5%后10 677 kg/hm2。
2.2.2小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。處理①每點(diǎn)取0.148 5 m2,平均有效穗為107穗,計(jì)算出有效穗數(shù)為721.5萬穗/hm2;在所取樣點(diǎn)中隨機(jī)取10穗調(diào)查穗實(shí)粒數(shù),平均穗實(shí)粒數(shù)為34.2粒;因小麥尚未成熟,根據(jù)品種介紹千粒重暫按38 g計(jì),得出理論產(chǎn)量為9 369 kg/hm2;按常規(guī)85%折合計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量為7 963.5 kg/hm2。
處理②每點(diǎn)取0.148 5m2,平均有效穗為86穗,計(jì)算出有效穗數(shù)為579萬穗/hm2;在所取樣點(diǎn)中隨機(jī)取10穗調(diào)查穗實(shí)粒數(shù),平均穗實(shí)粒數(shù)為36.4粒;因小麥尚未成熟,根據(jù)品種介紹千粒重暫按38 g計(jì),得出理論產(chǎn)量為8 014.5 kg/hm2;按常規(guī)85%折合計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量為6 813 kg/hm2。
處理③每點(diǎn)取0.148 5 m2,平均有效穗為108穗,計(jì)算出有效穗數(shù)為727.5萬穗/hm2;在所取樣點(diǎn)中隨機(jī)取10穗調(diào)查穗實(shí)粒數(shù),平均穗實(shí)粒數(shù)為36.6粒;因小麥尚未成熟,根據(jù)品種介紹千粒重暫按38 g計(jì),得出理論產(chǎn)量為10 120.5 kg/hm2;按常規(guī)85%折合計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量為8 602.5 kg/hm2。
處理④每點(diǎn)取0.148 5 m2,平均有效穗為87穗,計(jì)算出有效穗數(shù)為586.5萬穗/hm2;在所取樣點(diǎn)中隨機(jī)取10穗調(diào)查穗實(shí)粒數(shù),平均穗實(shí)粒數(shù)為41.4粒;因小麥尚未成熟,根據(jù)品種介紹千粒重暫按38 g計(jì),得出理論產(chǎn)量為9 219 kg/hm2;按常規(guī)85%折合計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量為7 837.5 kg/hm2。
2.3生產(chǎn)成本及經(jīng)濟(jì)效益分析
2.3.1水稻。由表2可知,水稻處理①用尿素262.5 kg/hm2、復(fù)混肥825 kg/hm2、硫酸鉀75 kg/hm2,產(chǎn)量11 248.5 kg/hm2;處理②用尿素262.5 kg/hm2、復(fù)混肥600 kg/hm2、硫酸鉀75 kg/hm2,產(chǎn)量10 677 kg/hm2。尿素按20 000元/kg、復(fù)混肥按36 000元/kg、硫酸鉀按30 000元/kg、水稻按25 000元/kg計(jì)算,得出處理①肥料成本3 720元/hm2、水稻收入為28 120.5元/hm2,處理②肥料成本2 910元/hm2、水稻收入為26 692.5元/hm2。如不考慮其他成本(因?yàn)橛?、病蟲草害防治、移栽收獲等成本是基本相同的),處理①的收入為24 400.5元/hm2,處理②的收入為23 782.5元/hm2。
表2 不同處理水稻生產(chǎn)成本及經(jīng)濟(jì)效益比較
注:肥料、種子及水稻價(jià)格以市場(chǎng)價(jià)計(jì)算
Note: Price of fertilizer,seed and rice was calculated according to the market price
表3 不同處理小麥生產(chǎn)成本及經(jīng)濟(jì)效益比較
注:肥料、種子及水稻價(jià)格以市場(chǎng)價(jià)計(jì)算
Note: Price of fertilizer,seed and rice was calculated according to the market price
2.3.2小麥。由表3可知,小麥處理①用尿素375 kg/hm2、復(fù)合肥750 kg/hm2、種子285 kg/hm2、產(chǎn)量7 963.5 kg/hm2;處理②用尿素375 kg/hm2、復(fù)合肥750 kg/hm2、種子240 kg/hm2、產(chǎn)量6 813 kg/hm2;處理③用尿素375 kg/hm2、復(fù)合肥900 kg/hm2、種子285 kg/hm2、產(chǎn)量8 602.5 kg/hm2;處理④用尿素375 kg/hm2、復(fù)合肥900 kg/hm2、種子240 kg/hm2、產(chǎn)量7 837.5 kg/hm2。尿素按2.0元/kg、復(fù)合肥按3.6元/kg、種子按8.0元/kg計(jì)算,得出處理①肥料成本3 450元/hm2、種子成本2 280元/hm2、小麥?zhǔn)杖霝?9 110元/hm2;處理②肥料成本3 450元/hm2、種子成本1 920元/hm2、小麥?zhǔn)杖霝?6 350元/hm2;處理③肥料成本3 990元/hm2、種子成本2 280元/hm2、小麥?zhǔn)杖霝?0 640元/hm2;處理④肥料成本3 990元/hm2、種子成本1 920元/hm2、小麥?zhǔn)杖霝?8 810元/hm2。小麥?zhǔn)袌?chǎng)價(jià)格按2.4元/kg計(jì)算,如不考慮其他成本(因?yàn)榘璺N、病蟲草害防治、收獲等成本是基本相同的),處理①、②、③、④的凈收入分別為13 380、10 980、14 370、12 900元。
表4 稻麥周年配套生產(chǎn)效益比較
2.3.3稻麥周年配套。水稻共設(shè)1個(gè)變量,2個(gè)方案設(shè)計(jì);小麥共設(shè)2個(gè)變量,4個(gè)處理設(shè)計(jì)。兩兩進(jìn)行排列組合,共有8種配套方案。由表4可知,稻①麥①配套的年肥料成本7 170元/hm2,年產(chǎn)糧食19 212 kg/hm2(其中水稻11 248.5 kg/hm2,小麥7 963.5 kg/hm2),年凈收入為37 780.5元/hm2。稻①和麥②配套的年肥料成本7 170元/hm2,年產(chǎn)糧食18 061.5 kg/hm2(其中水稻11 248.5 kg/hm2,小麥6 813 kg/hm2),年凈收入為35 380.5元/hm2。稻①麥③配套的年肥料成本7 710元/hm2,年產(chǎn)糧食19 851 kg/hm2(其中水稻11 248.5 kg/hm2,小麥8 602.5 kg/hm2),年凈收入為38 770.5元/hm2。稻①和麥④配套的年肥料成本7 710元/hm2,年產(chǎn)糧食19 086 kg/hm2(其中水稻11 248.5 kg/hm2,小麥7 837.5 kg/hm2),年凈收入為37 300.5元/hm2。稻②麥①配套的年肥料成本6 360元/hm2,年產(chǎn)糧食18 640.5 kg/hm2(其中水稻10 677 kg/hm2,小麥7 963.5 kg/hm2),年凈收入為37 162.5元/hm2。稻②麥②配套的年肥料成本6 360元/hm2,年產(chǎn)糧食17 490 kg/hm2(其中水稻1 0677 kg/hm2,小麥6 813 kg/hm2),年凈收入為34 762.5元/hm2。稻②麥③配套的年肥料成本6 900元/hm2,年產(chǎn)糧食19 279.5 kg/hm2(其中水稻10 677 kg/hm2,小麥8 602.5 kg/hm2),年凈收入為38 152.5元/hm2。稻②麥的④配套年肥料成本6 900元/hm2,年產(chǎn)糧食18 514.5 kg/hm2(其中水稻10 677 kg/hm2,小麥7 837.5 kg/hm2),年凈收入為36 682.5元/hm2。
稻①麥③配套的產(chǎn)量最高,經(jīng)濟(jì)效益也最高,年產(chǎn)糧食19 851 kg/hm2(其中水稻11 248.5 kg/hm2,小麥8 602.5 kg/hm2);年凈收入達(dá)到38 770.5元/hm2,如果只考慮產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,該配套是最好的選擇。水稻處理②和小麥處理③配套次之;稻②麥①配套、稻②麥②配套所帶來的肥料成本較其他配套方式是均低,都為424元/hm2,如果從綠色生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā),可得稻②麥①配套、稻②麥②配套均是最好的選擇。在當(dāng)前國家大力發(fā)展綠色高產(chǎn)高效栽培的大背景下,如何在產(chǎn)量即凈收入不降低的前提下適當(dāng)降低肥料的使用量,提高肥料的利用率[9]是該研究的最主要目的。經(jīng)過比較選擇,稻②麥③配套是最佳解決方案,即年產(chǎn)糧食19 279.5 kg/hm2(其中水稻10 677 kg/hm2,小麥8 602.5 kg/hm2),肥料成本為6 900元/hm2,凈收入達(dá)到38 152.5元/hm2。在保證產(chǎn)量的前提下,稻②麥③肥料成本最低、肥料利用率最高。
在8種稻麥周年配套組合方案中,稻①麥③配套的產(chǎn)量最高,經(jīng)濟(jì)效益也最高。究其原因,可能是由于稻①麥③施肥量較多,有利于各性狀指標(biāo)的增長,從而促進(jìn)產(chǎn)量的提高[10]。如果只考慮產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,稻①麥③配套是最好的選擇。稻②麥③配套次之;稻②和麥①配套、稻②麥②配套所帶來的肥料成本較其他配套方式是最低的,如果從綠色生產(chǎn)、節(jié)約成本的角度出發(fā),則水稻處理②和小麥處理①配套、水稻處理②和小麥處理②配套都是最好的選擇。但是如何在產(chǎn)量不降低的前提下提高肥料的利用率,減少肥料投入,提高經(jīng)濟(jì)效益[11],是該研究的最主要目的。經(jīng)過比較選擇,稻②麥③配套是最佳的解決方案,在保證產(chǎn)量的前提下肥料成本低,肥料利用率最高。
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