郝 西 崔亞男 張 曼 張鵬磊 劉夢雅 張 俊 高 偉 劉 娟 劉 兵 臧秀旺
(河南省農(nóng)業(yè)科學院經(jīng)濟作物研究所 河南 鄭州 450002)
小麥花生一年兩熟是我國黃淮地區(qū)花生的主要種植模式,對于緩解糧油爭地矛盾、保障國家糧食和油料安全具有重要作用。耕整地方式對土壤理化性質(zhì)的影響較大。小麥收獲后,旋耕秸稈還田是普遍采用的耕作方式,但常年旋耕造成土壤板結(jié),形成堅硬的犁底層,進而影響土壤養(yǎng)分吸收、利用與根系下扎生長,對花生產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大[1-4]。同時,由于花生常年連作,引起土壤酸化、病蟲害加重等連作障礙問題。深耕可以打破犁底層,減輕土壤板結(jié),有利于作物根系的生長和養(yǎng)分的活化、吸收,具有顯著的增產(chǎn)作用[5]。關于深耕對冬小麥—夏玉米一年兩熟模式土壤理化性質(zhì)、作物產(chǎn)量、水分利用效率等方面的影響,前人已開展了較為深入的研究,但對于深耕影響麥后直播花生生長發(fā)育、產(chǎn)量等方面的研究較少。筆者通過比較深耕與旋耕2種耕作方式對麥后直播花生生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤理化性質(zhì)的影響,以期為深耕技術在夏直播花生上的應用提供一定的理論指導。
試驗時間為2021年6~10月。試驗地位于正陽縣真陽鎮(zhèn)李通村,土壤為砂姜黑土,基本理化性狀:pH 4.93、有機質(zhì)15.33 g/kg、全氮0.94 g/kg、全磷0.6 g/kg、全鉀16.1 g/kg、水解性氮119.00 mg/kg、有效磷80.67 mg/kg、速效鉀75.93 mg/kg?;ㄉx用高油酸品種豫花37號。
試驗采用大區(qū)對比試驗,不設重復,共設2個處理,每處理面積5畝。處理1:小麥秸稈打捆移出后,深耕30 cm加旋耕起壟種植;處理2:小麥秸稈打捆移出后,旋耕起壟種植。其他管理同一般大田。
1.3.1 土壤樣品采集與分析 分別于花生施肥整地前、收獲后采集土壤樣品,每個處理取0~20 cm耕層土壤,測定土壤理化指標。
1.3.2 土壤緊實度測定 于花生整地后播種前,采用“S”形取樣法,每處理隨機選取5個樣點,每個樣點3次重復;利用托普TJSD-750-Ⅱ土壤緊實度測定儀,每2.5 cm一層測定0~40 cm土層的土壤緊實度。
1.3.3 測產(chǎn)與考種 花生收獲前,每處理采用隨機5點取樣,測量行距,每樣點取2 m雙行收刨,稱量鮮果重,統(tǒng)計株數(shù),根據(jù)樣點平均鮮果重、株數(shù)計算每畝鮮果重和種植密度。按折干率55%、縮值系數(shù)0.85計算畝均實際產(chǎn)量。同時每個處理采集有代表性的15株花生進行考種,測定其株高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、結(jié)果枝數(shù)、單株結(jié)果數(shù)、單株果針數(shù)、主莖粗和百果重、百仁重、出仁率等。
1.3.4 花生種子的品質(zhì)分析 利用DA7200多功能近紅外分析儀測定花生的籽仁品質(zhì),包含蛋白質(zhì)、脂肪、油酸、亞油酸、油亞比等指標。
由表1可知,深耕對土壤理化指標影響較大。深耕處理相比旋耕,土壤有機質(zhì)提高了16.76%,全氮提高了10.99%,全磷提高了16.67%,全鉀基本不變,水解性氮增加了10.28%,速效鉀提高了59.68%,有效磷降低了10.27%,說明深耕顯著改善了土壤的養(yǎng)分狀況。
表1 不同耕作方式對土壤理化指標的影響
整地后播種前,對2個處理土壤的緊實度進行了測定。由附圖可知,在10~40 cm耕層范圍內(nèi),深耕處理不同程度上降低了土壤緊實度,尤其是在15~30 cm范圍內(nèi);在15 cm、20 cm、25 cm、30 cm耕層,與旋耕相比,深耕處理的土壤緊實度分別降低了68.37%、68.73%、50.75%、7.90%。試驗結(jié)果表明,深耕降低了土壤緊實度,減輕了土壤板結(jié),為根系的下扎和養(yǎng)分的活化、吸收創(chuàng)造了有利條件。
收獲期,對深耕和旋耕處理分別隨機取15株考種。由表2可知,深耕處理增加了花生的主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、果針數(shù)、主莖粗、飽果數(shù),其中主莖高增加了7.17%,側(cè)枝長增加了4.52%,單株總分枝數(shù)增加了22.37%,單株果針數(shù)增加了30.96%,主莖粗增加了17.99%,單株飽果數(shù)增加了10.29%。試驗結(jié)果表明,深耕顯著促進了花生的生長發(fā)育。
表2 不同耕作方式對花生農(nóng)藝性狀的影響
由表3可知,經(jīng)5點測產(chǎn),深耕處理相比旋耕畝收獲株數(shù)增加1.32%,畝增產(chǎn)莢果38.18 kg,增產(chǎn)率達到9.49%;百果重、百仁重、出仁率分別增加了3.88%、1.78%、5.73%,說明深耕具有較為顯著的增產(chǎn)效果。
表3 不同耕作方式對花生產(chǎn)量的影響
利用近紅外分析儀,對2個處理的花生籽仁品質(zhì)進行了分析。由表4可知,與旋耕處理相比,深耕改善了花生品質(zhì);蔗糖、脂肪含量基本沒有改變,蛋白質(zhì)、油酸、油亞比有所增加,其中蛋白質(zhì)含量增加了7.75%,油酸含量增加了10.81%,油亞比從4.64增加到8.38;亞油酸、棕櫚酸、硬脂酸含量降低,其中棕櫚酸從8.91%降至7.67%、硬脂酸降低了14.74%,脂肪酸組成得到優(yōu)化。
表4 不同耕作方式對花生品質(zhì)的影響
由于2個處理間的種子、農(nóng)藥、化肥、田間管理等均保持一致,因此在效益分析中對其不做探討。本試驗中處理間影響經(jīng)濟效益的主要因素為產(chǎn)量、耕整地成本。由表5可知,深耕相比旋耕每畝增加成本20元,畝收益增加210.08元,增收率達8.85%。
表5 不同耕作方式的經(jīng)濟效益分析
在我國黃淮花生產(chǎn)區(qū),由于長年旋耕整地,引起耕層變淺、病蟲害加重等諸多問題[6]。深耕有助于打破犁底層和減輕土壤板結(jié),促進根系的生長和土壤養(yǎng)分的活化、吸收[7-9]。由于旋耕深度一般為10~15 cm[10],對土壤耕層的理化性質(zhì)影響較小。本研究表明,深耕能夠顯著改善土壤理化性質(zhì)。與旋耕相比,深耕處理的土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、水解性氮、速效鉀等指標均得到顯著提升。深耕處理顯著降低了15~30 cm耕層的土壤緊實度,其中在15 cm、20 cm、25 cm、30 cm耕層,土壤緊實度分別降低了68.37%、68.73%、50.75%、7.90%。
深耕有利于促進麥后直播花生的生長發(fā)育,主莖高、側(cè)枝長、總分枝數(shù)、果針數(shù)、主莖粗、飽果數(shù)均不同程度增加。深耕相比旋耕畝增產(chǎn)莢果38.18 kg,增產(chǎn)率達到9.49%;百果重、百仁重、出仁率均不同程度增加,表明深耕促進了莢果與籽仁發(fā)育,莢果飽滿度增加。深耕也改善了花生品質(zhì),蛋白質(zhì)、油酸、油亞比有所增加,油酸、油亞比增加有利于提高花生的貨架期與營養(yǎng)品質(zhì);棕櫚酸、硬脂酸均為飽和脂肪酸,其含量的降低有利于提高不飽和脂肪酸的含量,改善花生品質(zhì),這與趙繼浩等[7]的研究結(jié)果一致。
因此,深耕相比旋耕具有顯著的增產(chǎn)與品質(zhì)改善作用,畝均增收210.08元??紤]到深耕的成本高于旋耕,建議在夏直播花生連作區(qū)或土壤偏黏質(zhì)的地塊,可2~3年深耕1次,耕深25~30 cm。