徐 雯 周煥成 陳可偉 陳俊義 (江蘇省宜興市農(nóng)林局農(nóng)業(yè)技術推廣中心 214200)
錢偉杰 (江蘇省宜興市新莊街道農(nóng)業(yè)服務中心 214200)
農(nóng)作物秸稈還田在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、凈化環(huán)境、增加土壤蓄水保墑能力等方面發(fā)揮著重要作用[1],既可充分利用秸稈資源,又可減少焚燒秸稈對生態(tài)環(huán)境造成的負面影響[2]。前人關于農(nóng)作物秸稈還田的研究很多[3-8],主要涉及秸稈還田可增加土壤有機質、氮素含量以及提高作物產(chǎn)量等方面,但在不同稻秸稈還田量對小麥生長影響方面的研究較少。為此,筆者以江蘇省宜興市大面積主推的小麥品種“寧麥14”為試驗材料,通過設置不同種植方式和不同稻秸稈還田量,研究不同種植方式和稻秸稈還田量對小麥生長性狀及產(chǎn)量的影響,以期探索出適宜小麥生產(chǎn)的種植方式和稻秸稈還田量,形成稻秸稈還田下小麥壯苗早發(fā)高產(chǎn)高效集成技術以及農(nóng)機與農(nóng)藝配套技術,從而為蘇南地區(qū)小麥高產(chǎn)栽培及稻秸稈還田技術的完善提供科學依據(jù)。
供試材料為春性小麥品種“寧麥14”,播種量為172.5 kg/hm2。試驗于2015—2016年設在宜興市試驗田內進行。基肥施用三元復合肥(N、P2O5、K2O各含16%)450 kg/hm2,苗肥施用尿素187.5 kg/hm2,拔節(jié)孕穗肥追施高濃度復合肥300 kg/hm2、尿素150 kg/hm2。
試驗小區(qū)面積均為13.32 m2(小區(qū)長5.55 m、寬2.40 m),每處理重復3次,隨機區(qū)組排列,整個試驗區(qū)四周均設保護行(寬1.0 m左右)。
1.2.1 種植方式試驗
試驗設3種種植方式,均于10月底至11月初播種,播期相差3 d以內。具體為:稻秸稈還田、播后淺旋(A1),在高塍鎮(zhèn)試驗田內進行,機械收獲時切碎稻秸稈后全田均勻撒鋪,劃分小區(qū),小區(qū)內稻秸稈根據(jù)處理設計還田量進行勻鋪,施基肥后人工稱量播種,然后采用大功率旋耕開溝一體機(1KG-230型)進行淺旋滅茬、埋草、開溝、蓋籽,耕作深度為5~8 cm。套播麥、稻秸稈覆蓋還田(A2),在徐舍鎮(zhèn)試驗田內進行,套播小麥時套施基肥,機械收獲時稻秸稈切碎勻鋪,劃分小區(qū),小區(qū)內稻秸稈根據(jù)處理設計還田量進行人工勻鋪,然后機開溝覆土蓋籽壓草。板茬麥、稻秸稈覆蓋還田(A3),在楊巷鎮(zhèn)試驗田內進行,機械收獲后稻秸稈離田,劃分小區(qū)后人工板茬播種小麥,根據(jù)處理設計的稻秸稈還田量進行稱量覆蓋還田、勻鋪,然后機械開溝覆土蓋籽、壓草。
1.2.2 稻秸稈還田量試驗
稻秸稈還田量處理分別為不還田(B1)、1/3量還田(B2)、半量還田(B3)和全量還田(B4),對應的稻秸稈還田量分別為0、3 345、5 250、10 500 kg/hm2。
試驗期間考察記錄基本苗數(shù)、葉齡和莖蘗動態(tài),成熟期測定產(chǎn)量及產(chǎn)量構成。
采用Microsoft Excel(2007)等軟件整理分析數(shù)據(jù),采用DPS (7.05)進行處理間差異顯著性比較。
2.1.1 對成苗率和基本苗數(shù)的影響
由表1可知,在小麥不同種植方式中,小麥平均田間成苗率和基本苗數(shù)均表現(xiàn)為處理A2>處理A3>處理A1。其中,稻秸稈不還田條件下,小麥田間成苗率和基本苗數(shù)均表現(xiàn)為處理A3>處理A2>處理A1。
在3種種植方式中,不同稻秸稈還田量均對小麥出苗有一定影響,小麥平均成苗率和基本苗數(shù)均隨稻秸稈還田量的增加而減少,表現(xiàn)為處理B1>處理B2>處理B3>處理B4。在A1和A2種植方式下,處理B4較處理B1基本苗數(shù)顯著減少;在A3種植方式下,處理B2、B3和B4的基本苗數(shù)均極顯著少于處理B1。
表1 不同種植方式和稻秸稈還田量對小麥出苗的影響
2.1.2 對莖蘗動態(tài)的影響
由表2可知,不同種植方式和稻秸稈還田量對小麥整個生育期莖蘗動態(tài)均有一定影響。隨著稻秸稈還田量的增加,小麥越冬苗數(shù)、高峰苗數(shù)、成穗苗數(shù)均呈下降趨勢,表現(xiàn)為處理B1>處理B2>處理B3>處理B4。
表2 不同種植方式和稻秸稈還田量對小麥莖蘗動態(tài)的影響 (單位:萬苗/hm2)
2.2.1 對產(chǎn)量的影響
由表3可知,不同種植方式和稻秸稈還田量對小麥實產(chǎn)的影響不同。在3種種植方式中,平均實產(chǎn)表現(xiàn)為處理A1>處理A2>處理A3,其中處理A1的實產(chǎn)最高,平均達7 024.09 kg/hm2,顯著高于處理A2和處理A3。此外,小麥平均實產(chǎn)總體隨稻秸稈還田量的增加而減少,且各處理間實產(chǎn)差異達極顯著水平,其中處理B4較處理B1平均減產(chǎn)12.64%。在A1種植方式下,處理A1B1因有效穗數(shù)偏多,株高偏高,倒伏較重,進而影響實收產(chǎn)量,實產(chǎn)表現(xiàn)為處理A1B2>處理 A1B1>處理 A1B3>處理 A1B4;而在 A2和A3種植方式下,各處理產(chǎn)量均隨著稻秸稈還田量的增加而減少,實產(chǎn)表現(xiàn)為處理B1>處理B2>處理B3>處理 B4。
2.2.2 對產(chǎn)量構成的影響
由表3可知,在3種種植方式中,雖然播期不同,但總體表現(xiàn)為出苗早,冬前莖蘗數(shù)多,成穗數(shù)較多,平均有效穗數(shù)最終表現(xiàn)為處理A1>處理A2>處理A3;每穗實粒數(shù)和千粒重則處理A1和處理A3相差不大,處理A2的每穗實粒數(shù)最少而千粒重最高。
由表3可知,稻秸稈還田量對穗數(shù)影響較大,在同一種植方式中,有效穗數(shù)隨著稻秸稈還田量的增加而減少,表現(xiàn)為處理B1>處理B2>處理B3>處理B4,且在A1、A2、A3種植方式中,處理B4的有效穗數(shù)較處理B1分別減少10.10%、9.97%、13.91%。不同稻秸稈還田量的各處理間每穗實粒數(shù)和千粒重差異不大。此外,處理A1B1倒伏嚴重,對千粒重也存在一定影響,進而影響了最終產(chǎn)量。
由表4可知,3種種植方式的總生產(chǎn)成本表現(xiàn)為處理A3>處理A1>處理A2,其中,3種種植方式的物化成本相同,但處理A1、A2均為機械化秸稈還田,節(jié)省了人工費用,處理A1、A2的平均總生產(chǎn)成本分別為10 410、9 810元/hm2,其中處理A1增加淺旋成本,機械成本略高,但兩者均表現(xiàn)出良好的省工節(jié)本效應;處理A3由于必須先將稻秸稈人工搬離田間,播種后再進行人工覆蓋還田,故人工成本投入過高,作業(yè)效率低,總生產(chǎn)成本高。
表3 不同種植方式和稻秸稈還田量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構成的影響
在同一種植方式中,不同稻秸稈還田量處理的秸稈清理、還田、勻鋪用工成本不同。在處理A1、A2種植方式中,稻秸稈還田操作的用工成本相同,用工成本均表現(xiàn)為處理B1>處理B2>處理B3>處理B4,其中處理B1須秸稈全部離田,用工最多,成本最高;處理B4無須秸稈離田,僅須勻鋪秸稈,用工最少,成本最低。但在A1、A2種植方式中,不同稻秸稈還田量對各處理的經(jīng)濟效益影響不同,A1種植方式的經(jīng)濟效益表現(xiàn)為處理B2>處理B3>處理B1>處理B4,其中處理B1的實產(chǎn)雖高于處理B3,但經(jīng)濟效益卻反而降低;而A2種植方式的經(jīng)濟效益與實產(chǎn)表現(xiàn)一致,表現(xiàn)為處理B1>處理B2>處理B3>處理B4。在A3種植方式下,用工成本隨著秸稈還田量的增加而增加,表現(xiàn)為處理B4>處理B3>處理B2>處理B1,經(jīng)濟效益則相反。
研究表明,不同種植方式對小麥的生長發(fā)育有較大影響。在土壤墑情適宜時,采用淺旋耕模式可疏松土壤,增加表層地溫,既有利于小麥種子發(fā)芽,又有利于全苗、齊苗、壯苗,且稻田套播小麥不僅解決了收與種之間的勞力矛盾,也能避開播種期連續(xù)陰雨天氣對小麥播種的影響。在本試驗條件下,相同稻秸稈還田量,采用稻秸稈還田播后淺旋方式的小麥有效穗數(shù)最高、實產(chǎn)最高、經(jīng)濟效益最好。因此,在蘇南地區(qū),可根據(jù)收獲時田間土壤墑情,采用適宜的小麥種植方式。若土壤墑情適宜,可采用秸稈還田播后淺旋方式,達到種子、秸稈、泥土混合,省工省力;若土壤墑情不適宜機械化操作,可采用套播麥秸稈覆蓋還田方式,爭得季節(jié)主動,確保小麥適期播種。而板茬麥、稻秸稈覆蓋還田方式,雖可取得控制稻秸稈數(shù)量和均勻覆蓋的效果,但費工費力,且作業(yè)效率低,成本高,經(jīng)濟效益最差,在蘇南勞動力緊張地區(qū)難以大面積推廣。
表4 不同種植方式和稻秸稈還田量對小麥生產(chǎn)成本及經(jīng)濟效益的影響
本試驗結果表明,稻秸稈還田量不同對小麥的出苗和產(chǎn)量等的影響也不同,這與陳來林等[9]的研究結論“稻茬半量還田和全量還田均能促進小麥生長,從而提高小麥單產(chǎn)”不同,在本試驗條件下,增加稻秸稈還田量,特別是稻秸稈半量以上還田時,不僅會影響小麥出苗,而且小麥苗體素質較差,減產(chǎn)顯著。雖然本試驗小麥產(chǎn)量均以稻秸稈不還田處理為最佳,但綜合考慮秸稈禁燒以及秸稈還田對小麥產(chǎn)量影響等因素,筆者認為以稻秸稈約1/3還田的效果最好??紤]到稻秸稈還田量增加對小麥出苗和生長的影響,為確保獲得較高的小麥產(chǎn)量,須適當增加小麥播種量,以獲得足夠基本苗數(shù),且應適當增加基苗肥用量。