王旭輝 施通武 徐強(qiáng)強(qiáng) 虞鵬程 向鏡
(1浙江省臺(tái)州市椒江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,浙江 臺(tái)州318000;2中國水稻研究所/水稻生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,杭州310006;第一作者:26508966@qq.com;*通訊作者:xiangjing@caas.cn)
隨著我國人口增長、消費(fèi)結(jié)構(gòu)不斷升級(jí)和資源環(huán)境承載能力趨緊,糧食安全仍將處于緊平衡的狀態(tài)。耕地作為糧食生產(chǎn)的主要載體,如何實(shí)現(xiàn)“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略,防止耕地“非糧化”,在溫光條件適宜地區(qū)推廣“雙季稻+蔬菜”水旱輪作模式,不僅可以解決糧農(nóng)和菜農(nóng)爭地矛盾,同時(shí)還可以提高耕地單位面積產(chǎn)出效益。水旱輪作是提高耕地復(fù)種指數(shù),合理利用土地的重要耕作制度[1-2]。水旱輪作模式由于季節(jié)性的干濕交替,土壤含水量也在不停發(fā)生變化,在淹水的條件下,稻田土壤的氧化還原電位較低,而在旱作季,土壤的氧化還原電位升高,土壤pH值和化學(xué)平衡也跟著發(fā)生改變,從而影響土壤中各養(yǎng)分元素的有效性,如土壤有效磷含量顯著提高[3-5]。水稻蔬菜復(fù)種可實(shí)現(xiàn)一地多收,同時(shí)減輕單一種植水稻或者旱作蔬菜時(shí)水稻蔬菜病蟲害[6-7],抑制稻田常見的鴨舌草和稗草危害[8-9]。水稻蔬菜復(fù)種模式還能夠?qū)崿F(xiàn)一地多收,在保證糧食產(chǎn)量的基礎(chǔ)上增加產(chǎn)值[10-11],具備良好的經(jīng)濟(jì)效益。
試驗(yàn)于2018年11月至2019年11月在浙江省臺(tái)州市椒江區(qū)前所街道開展。臺(tái)州市椒江區(qū)2018、2019年平均氣溫分別為19.1℃、19.0℃,降水量分別為1 031.7 mm、1 567.6 mm。供試土壤類型為潴育型水稻土。試驗(yàn)設(shè)“雙季稻+西蘭花”“雙季稻+冬閑”兩種模式。西蘭花供試品種為中遲熟品種臺(tái)綠5號(hào),連作早稻采用常規(guī)秈稻中早39,連作晚稻采用秈粳雜交稻甬優(yōu)1540。
西蘭花于2018年10月20日播種,11月28日定植,每667 m2定植2 820株。西蘭花大田每667 m2施用氮磷鉀比例15∶15∶15復(fù)合肥50 kg作基肥,90 kg作追肥,50 kg作花球膨大肥。西蘭花于2019年3月10日前收獲。連作早稻3月20日播種育秧,采用9寸秧盤,機(jī)械化流水線播種。早稻移栽前10 d第1次翻耕,田塊殘留的西蘭花莖葉全部還田。同時(shí)采用58%草甘膦對(duì)田間雜草進(jìn)行封殺,4月18日早稻機(jī)插,機(jī)插規(guī)格30 cm×12 cm?!半p季稻+冬閑”模式全生育期早稻每667 m2施氮肥(以純N計(jì))12 kg,基蘗穗肥比例為5∶5∶0;晚稻每667 m2施氮肥(以純N計(jì))16 kg,基蘗穗肥比例為4∶5∶1。“雙季稻+西蘭花”模式早稻全生育期氮肥比“雙季稻+冬閑”模式減少66.7%,早稻不施基肥,每667 m2施純N 4 kg作分蘗肥,其他管理措施與“雙季稻+冬閑”模式一致。早稻于7月20日收獲,連作晚稻于7月2日播種育秧,采用9寸秧盤,機(jī)械化流水線播種,7月23日機(jī)插。晚稻于11月20日收獲,晚稻收獲后開始新一輪“雙季稻+西蘭花”模式。
早稻移栽施肥前,“雙季稻+西蘭花”和“雙季稻+冬閑”模式取試驗(yàn)田0~20 cm表層土樣測定土壤速效氮、速效鉀、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和水溶性鹽含量。早、晚稻黃熟期機(jī)械實(shí)割667 m2測產(chǎn),并按平均穗數(shù)取5叢,測定水稻株高及產(chǎn)量構(gòu)成要素。早晚稻及西蘭花種植過程中記錄各生產(chǎn)要素成本,收獲后按照市場價(jià)格計(jì)算收益。
數(shù)據(jù)計(jì)算和圖表制作用Excel 2013完成。
從表1可見,“雙季稻+西蘭花”模式土壤速效鉀和有效磷含量顯著高于“雙季稻+冬閑”模式,水溶性鹽含量要高于“雙季稻+冬閑”模式,土壤有機(jī)質(zhì)含量兩者差異不大,土壤堿解氮含量低于“雙季稻+冬閑”模式。
表1 水旱輪作對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響
從表2可見,“雙季稻+西蘭花”模式的連作早晚稻產(chǎn)量顯著高于“雙季稻+冬閑”模式,早稻提高了11.3%,連作晚稻提高了5.3%。
表2 水旱輪作對(duì)連作早晚稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成影響
分析早晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因子發(fā)現(xiàn),“雙季稻+西蘭花”模式中早39的有效穗數(shù)略低于“雙季稻+冬閑”模式,但穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率要高,千粒重兩模式差異較小。其中,穗粒數(shù)提高了10.4%,結(jié)實(shí)率提高了5.6%,這也是“雙季稻+西蘭花”模式早稻產(chǎn)量更高的主要原因。“雙季稻+西蘭花”的連作晚稻甬優(yōu)1540的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率均高于“雙季稻+冬閑”模式,但是差異較小(表2)。
從圖1可見,“雙季稻+西蘭花”模式中早39的氮肥偏生產(chǎn)力比“雙季稻+冬閑”模式顯著提高233.7%,主要原因是“雙季稻+西蘭花”模式種植西蘭花時(shí)施肥量大,連作早稻季氮肥施用總量比“雙季稻+冬閑”模式減少了66.7%?!半p季稻+西蘭花”模式早稻在氮肥用量大幅減少的條件下,其產(chǎn)量顯著提升。兩種模式連作晚稻的氮肥偏生產(chǎn)力差異較小。
圖1 水旱輪作對(duì)連作早晚稻氮肥偏生產(chǎn)力的影響
從表3可見,“雙季稻+西蘭花”模式早晚稻的收益要高于“雙季稻+冬閑”模式。按2020年稻谷最低收購價(jià)計(jì)算,“雙季稻+西蘭花”模式水稻季每667 m2收益930.9元,比“雙季稻+冬閑”模式高47.1%。臺(tái)州市椒江區(qū)水稻收購價(jià)連作早稻每kg政府補(bǔ)貼0.3元,連作晚稻每kg補(bǔ)貼0.2元,因此水稻價(jià)格比政府收購指導(dǎo)價(jià)要高。兩種模式生產(chǎn)成本中包括用種、肥料、農(nóng)藥、灌溉、人工、機(jī)收、稻谷烘干和土地流轉(zhuǎn)費(fèi)用,其中土地流轉(zhuǎn)費(fèi)用為每667 m2每年1 000元,計(jì)算成本時(shí)早晚稻種植季平均分?jǐn)?00元。“雙季稻+西蘭花”模式早稻化肥施用量大幅減少,節(jié)省了肥料投入,因此早稻生產(chǎn)成本低于“雙季稻+冬閑”模式。連作晚稻生產(chǎn)成本兩者沒有差異,“雙季稻+西蘭花”模式連作晚稻收益增加主要是增產(chǎn)增效。
表3 不同種植模式早晚稻收益
另外,“雙季稻+西蘭花”模式由于西蘭花種植沒有占用水稻種植季節(jié),在計(jì)算西蘭花種植成本時(shí),沒有加上土地流轉(zhuǎn)成本。雖然種植西蘭花的成本每667 m2達(dá)到1 432.8元(其中,種子成本205.8元,農(nóng)資成本613.3元,人工及其他成本616.7元),但其產(chǎn)值高達(dá)3 199.6元,種植西蘭花每季收益1 766.8元。
浙江是西蘭花種植大省,常年栽培面積約1.34萬hm2,而臺(tái)州就占了0.93萬hm2,是全國最大的秋冬西蘭花生產(chǎn)基地。臺(tái)州市的溫光資源能夠滿足“雙季稻+西蘭花”水旱輪作模式,根據(jù)西蘭花生產(chǎn)特點(diǎn)、茬口安排以及該模式西蘭花種植后土壤殘留的養(yǎng)分豐富等,可大幅度減少連作早稻肥料施用,并且連作早稻的產(chǎn)量還大幅度提升,減少了農(nóng)業(yè)面源污染的同時(shí)提高了水稻種植季肥料利用率?!半p季稻+西蘭花”模式在防止耕地“非糧化”政策背景下,可以提高水稻產(chǎn)量,提高稻田周年效益,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色優(yōu)質(zhì)、節(jié)本增效的可持續(xù)發(fā)展。