不同種植方式對(duì)黔東南水稻土壤養(yǎng)分及產(chǎn)量的影響

厲波 曹當(dāng)陽

摘要：以金優(yōu)527水稻為試驗(yàn)材料，連續(xù)3年設(shè)置機(jī)播、手栽、直播3種種植方式，研究其對(duì)黔東南地區(qū)水稻土壤養(yǎng)分及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，與直播相比，手栽和機(jī)播均明顯降低了稻田耕層0～20 cm土壤有機(jī)碳含量。不同種植方式下，土壤養(yǎng)分含量存在不同程度的差異，土壤全氮含量、全磷含量、全鉀含量、堿解氮含量、速效磷含量、速效鉀含量均表現(xiàn)為直播>機(jī)播>手栽，其中不同種植方式條件下，土壤全磷含量差異不顯著。與手栽相比，直播、機(jī)播均明顯增加了水稻地上部干物質(zhì)量、地上部氮累積量，具體表現(xiàn)為直播>機(jī)播>手栽，不同種植方式下地上部磷累積量差異不顯著。水稻有效穗數(shù)依次表現(xiàn)為直播>機(jī)播>手栽;每穗粒數(shù)依次表現(xiàn)為機(jī)播>手栽>直播;結(jié)實(shí)率依次表現(xiàn)為機(jī)播>手栽>直播，三者間差異均不顯著;千粒質(zhì)量依次表現(xiàn)為機(jī)播>手栽>直播;產(chǎn)量依次表現(xiàn)為直播>手栽>機(jī)播。相關(guān)性分析結(jié)果表明，有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量均與有機(jī)碳含量呈顯著的正相關(guān)，即不同種植方式通過改善土壤有機(jī)碳的含量改變水稻產(chǎn)量。表明機(jī)械的投入使生產(chǎn)成本大幅度降低，同時(shí)使產(chǎn)量有所提高，說明機(jī)械化作業(yè)可為水稻生產(chǎn)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：黔東南;水稻;播種方式;產(chǎn)量;土壤養(yǎng)分

中圖分類號(hào)： S511.04? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2019）05-0064-04

收稿日期：2018-04-27

作者簡(jiǎn)介：厲 波（1964—），男，貴州黃平人，副教授，研究方向?yàn)樽魑镌耘?。E-mail：li_bo130@126.com。

農(nóng)業(yè)是社會(huì)發(fā)展和居民生活的根本之所在，在社會(huì)發(fā)展過程中占據(jù)重要地位，同時(shí)我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一直受到國家的重視;在我國多種多樣農(nóng)業(yè)資源中，小麥、水稻等是主要的糧食作物。對(duì)于水稻來講，其重要的糧食地位不言而喻，近27%的糧食播種面積為水稻，而其產(chǎn)量在糧食總產(chǎn)量中達(dá)42%，可以說水稻為居民生活提供了較為充足的口糧，對(duì)糧食安全起著不可替代的作用[1-2]。隨著農(nóng)業(yè)科技水平的不斷提升，水稻種植手段也發(fā)生了較大變化，以往的種植方式被改變，落后的生產(chǎn)方式被淘汰，這對(duì)于水稻產(chǎn)量提升起到了重要的促進(jìn)作用，并對(duì)保障糧食生產(chǎn)安全起有利的支撐作用[3-5]，在新型耕作和栽培條件下，相當(dāng)一部分勞動(dòng)力被解放出來，同時(shí)產(chǎn)量得以前所未有的提升[6-7]。以往水稻種植側(cè)重于手工插秧，但因其效率低且浪費(fèi)勞動(dòng)力而逐步淘汰，同時(shí)品種的改良也為種植手段改進(jìn)和產(chǎn)量提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);但是我國地形較為復(fù)雜，有些丘陵地區(qū)難以進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)，只能通過手工插秧的方式進(jìn)行水稻種植，從而充分利用丘陵地區(qū)溫光資源[8-9]。科學(xué)種植方式關(guān)乎土壤結(jié)構(gòu)和肥力，直接制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因此具有重要的現(xiàn)實(shí)研究意義。

在新型種植技術(shù)和水稻品種改良的應(yīng)用下，水稻單產(chǎn)近年來顯著提升，并達(dá)到了國際先進(jìn)水平，水稻種植前期以手工栽種、拋秧為主，但是不僅種植效率較為低下，而且因勞動(dòng)強(qiáng)度大而浪費(fèi)大量人力，目前機(jī)插、直播等多種種植方式廣泛應(yīng)用[10-11]，就我國而言，機(jī)械化耕作和水稻種植不僅能夠解放大量的農(nóng)村勞動(dòng)力，而且實(shí)現(xiàn)了耕作和種植的機(jī)械化作業(yè)，對(duì)于保持水稻種植的高產(chǎn)、高效起著極其重要的作用[12-14]，同時(shí)有利于發(fā)展水稻產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，增強(qiáng)糧食安全保障能力。正因?yàn)樗痉N植尤為重要，關(guān)于水稻種植的相關(guān)研究也較多，研究主要集中在其生長(zhǎng)影響因素、播種方式的不同帶來的水稻產(chǎn)量的影響以及水稻光合作用及生長(zhǎng)特點(diǎn)、根系成長(zhǎng)等方面，不同研究方式得出研究結(jié)論略有不同[15-16]。耕作和種植方式的不同，將導(dǎo)致水稻土壤結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)明顯不同的特點(diǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致水稻產(chǎn)量截然不同，土壤養(yǎng)分和水稻產(chǎn)量之間密不可分;筆者將從研究不同種植方式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響，試驗(yàn)過程中涉及的主要種植方式有直播、手工栽種、機(jī)械化插秧3種;研究水稻不同種植方式對(duì)水稻土壤養(yǎng)分及產(chǎn)量的影響，以期為提高水稻產(chǎn)量提供有益借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1 材料

水稻試驗(yàn)田位于107°16′E、25°07′N，該區(qū)域?qū)儆谇瓥|南州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，品種為金優(yōu)527，來自于貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)院，在進(jìn)行試驗(yàn)前，首先將種子貯存6個(gè)月，待其休眠期過后再從中挑選飽滿種子，要求大小基本接近、富有光澤，然后用75%乙醇進(jìn)行消毒處理30 min，之后通過蒸餾水進(jìn)行多次沖洗，置于溫度為4 ℃條件下保存，以供試驗(yàn)之用。

1.2 試驗(yàn)區(qū)自然概況

本試驗(yàn)區(qū)域因其所處地理位置特點(diǎn)而呈現(xiàn)較為明顯的北亞熱帶季風(fēng)氣候，擁有近680 m的海拔，年均氣溫相對(duì)較高，近16 ℃，該地區(qū)年均降水量達(dá)1 120 mm，在10 ℃以上的積溫達(dá)4 780 ℃，全年擁有近1 156 h的日照時(shí)數(shù)，其無霜期時(shí)間較長(zhǎng)，近年來無霜期超過280 d，由于該區(qū)域地勢(shì)較為平坦、向陽性好，具有較好的排灌條件，且以壤質(zhì)黏土為主，屬于常說的“爛泥田”，但具有較好的肥力。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

從2015年開始進(jìn)行連續(xù)3年的水稻種植試驗(yàn)，在水稻種植25 d前對(duì)試驗(yàn)田進(jìn)行4～5 cm的深水層浸泡，為水稻提供較為充足的水分條件，之后在播種前10 d將水排干，同時(shí)將雜草等去除，在進(jìn)行稻田翻犁之后進(jìn)行耙平，并利用舊薄膜將田埂進(jìn)行覆蓋，以備后續(xù)分區(qū)。本試驗(yàn)采取裂區(qū)試驗(yàn)方式，分為直播、手栽、機(jī)插3種不同的種植區(qū)域，不同區(qū)域用塑料薄膜隔離，形成長(zhǎng)5 m、寬6 m的小區(qū)，為增強(qiáng)試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)每種試驗(yàn)小區(qū)進(jìn)行5組重復(fù)，共15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，間距為30 cm，四周的保護(hù)行在1 m以上。水稻直播選在6月15日，播種量達(dá)55 kg/hm2;在5月22日進(jìn)行手栽，要求20株/m2，水稻間距為10 cm，每穴種植2～4株;機(jī)播時(shí)間在5月26日，株距和密度與手栽一致，但每穴要求種植3～5株。

相關(guān)學(xué)者提出，直播和機(jī)播種植方式能夠較好地提升速效養(yǎng)分含量[22-23]，為水稻生長(zhǎng)提供充足的養(yǎng)分，對(duì)有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率提起著促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)于土壤結(jié)構(gòu)的改善作用顯著[24]，并為微生物生長(zhǎng)發(fā)育提供充足的養(yǎng)分，促進(jìn)微生物活性和新陳代謝，有利于土壤養(yǎng)分的逐步釋放，最終有利于水稻產(chǎn)量的提升[25-26]。在直播種植條件下，其耕作時(shí)間應(yīng)該相對(duì)早于機(jī)播[27-28]。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，在有機(jī)碳含量較高的情況下，水稻的結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量較高。

在人力成本較高的情況下，如何提升水稻產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營，做好產(chǎn)品的深加工、提升產(chǎn)品附加值成為水稻種植未來關(guān)注的重點(diǎn)[29-30]，也就是常說的兩大難題：一是生產(chǎn)效率問題，二是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)變[10-11]。通過對(duì)大量研究成果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，與手栽和機(jī)播相比而言，直播在降低成本方面作用較為明顯，在我國地形較為復(fù)雜的情況下，直播在一定區(qū)域具有更好的適應(yīng)性和實(shí)用性。在農(nóng)村勞動(dòng)力不足且成本不斷上升的情況下，手栽導(dǎo)致生產(chǎn)成本加大，且移栽質(zhì)量不均衡，最終導(dǎo)致產(chǎn)量難以大面積提升;而機(jī)播能夠利用機(jī)械化較少投入換來較高的綜合收益，對(duì)于提升水稻產(chǎn)量和質(zhì)量作用顯著[5-6]。表明機(jī)械化直播具有更廣泛的推廣前景。

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