3種耕作和播種方式對(duì)小麥群體建成和產(chǎn)量的影響

李紅軍 李建國(guó)

摘要為探討2BMXS-4/12智能免耕施肥覆蓋旋播機(jī)對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響，采用3種耕作和播種方式對(duì)不同處理的小麥單株性狀、群體建成進(jìn)行測(cè)定，分析了產(chǎn)量及其組成因素間的回歸和相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的耕作和播種方式相比，智能免耕施肥覆蓋旋播機(jī)能增加小麥株高、莖蘗數(shù)、主莖葉片數(shù)和次生根，可以獲取較高的籽粒產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)出投入比和成本利潤(rùn)率。智能免耕施肥覆蓋旋播機(jī)具有智能化程度高、簡(jiǎn)單易行、省工省時(shí)省成本、提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)，是值得大力推廣的一種機(jī)械和耕作播種方式，也符合河南省“十三五”重點(diǎn)推廣的小麥耕播技術(shù)規(guī)劃。

關(guān)鍵詞小麥;群體建成;產(chǎn)量;經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào)S512.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2020）15-0031-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.009

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of Three Tillage and Seeding Methods on Population Formation and Yield of Wheat

LI Hongjun1，LI Jianguo2

（1.Foerhu Town Government， Changge， Henan 461500;2.Luohe Academy of Agricultural Sciences， Luohe， Henan 462300）

AbstractIn order to explore the effect of 2BMXS4/12 intelligent tillagefree fertilizing and mulching rotary seeder on the growth， development and yield of wheat， the individual character and population formation of wheat under different treatments were determined by using three tillage and seeding methods. And the regression and correlation between yield and its components factors were analyzed. The results showed that compared with the traditional tillage and seeding methods， the intelligent tillagefree fertilizing and mulching rotary seeder could ?increase plant height， tiller number， main stem leaves and secondary rooting of wheat. It could obtain higher grain yield， economic benefit， outputinput ratio and costprofit ratio. The intelligent tillagefree fertilizing and mulching rotary seeder had the advantages of highly intelligent， simple operation， effort， time and costsaving， as well as being able to boost economic benefit. It is a mechanical tillage and seeding method worthy of more extensive promotion. It also conforms to the wheat tillage and seeding technology plan popularized by the 13th FiveYear Plan in Henan.

Key wordsWheat;Population formation;Yield;Economic benefits

基金項(xiàng)目國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-3-2-26）。

作者簡(jiǎn)介李紅軍（1970—），男，河南長(zhǎng)葛人，技師，從事農(nóng)業(yè)機(jī)械的示范推廣研究。*通信作者，研究員，從事農(nóng)作物育種及栽培研究。

收稿日期2019-12-24

河南省是我國(guó)小麥的主產(chǎn)區(qū)，常年播種面積為486.67萬(wàn)hm2，約占全國(guó)播種面積的1/4，年產(chǎn)量為2 860萬(wàn)t，約占全國(guó)小麥總產(chǎn)量的24%，每年提供的商品小麥占全國(guó)的25%～30%，面積、總產(chǎn)和提供商品糧總量均占全國(guó)第一[1-2]。21世紀(jì)以來(lái)，河南省小麥的播種面積穩(wěn)定在528.00萬(wàn)～547.53萬(wàn)hm2，總產(chǎn)3 082萬(wàn)～3 550萬(wàn)t[3]。2018年小麥播種面積達(dá)573.99萬(wàn)hm2，總產(chǎn)3 602.85萬(wàn)t 。年末擁有農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力9 858.82萬(wàn)kW，拖拉機(jī)427.32萬(wàn)臺(tái)，旋耕機(jī)3286萬(wàn)臺(tái)，聯(lián)合收獲機(jī)16.06萬(wàn)臺(tái)，播種機(jī)177.46萬(wàn)臺(tái)。常年小麥機(jī)播率保持在98%以上[4]。2015年以前小麥生產(chǎn)的整地和播種主要是小型拖拉機(jī)耕耙，小型播種機(jī)播種;近年來(lái)逐步采用大型機(jī)械進(jìn)行作業(yè)，并開(kāi)始了免耕機(jī)械的推廣，但是起步晚、推廣速度慢。為深入了解免耕機(jī)械對(duì)小麥群體建成和產(chǎn)量的影響，筆者對(duì)不同耕作和播種方式進(jìn)行了研究，以期為推廣免耕機(jī)械提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2018年在河南省許昌市佛耳湖鎮(zhèn)申莊村承包地進(jìn)行，土壤質(zhì)地砂壤土，地勢(shì)平坦，排灌方便，適宜機(jī)械化操作。土壤耕層有機(jī)質(zhì)15.2 g/kg，堿解氮135.69 mg/kg，速效磷36.26 mg/kg，速效鉀167.8 mg/kg。前茬為大豆。肥料為三元復(fù)合肥，氮磷鉀配比為15%∶15%∶15%，施用量為750 kg/hm2。

1.2試驗(yàn)材料供試品種為禾麥988。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，以當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的耕作和播種方式（A?2處理）為對(duì)照。由于試驗(yàn)是大型機(jī)械操作，故而試驗(yàn)選用了大區(qū)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理面積1.0 hm2。播量為187.5 kg/hm2。各處理的耕作和播種方式及主要指標(biāo)見(jiàn)表1。

1.4指標(biāo)測(cè)定

物候期和標(biāo)準(zhǔn)參照《河南小麥栽培學(xué)》及《農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程 小麥》（NY/T 1301—2007）附錄A。

1.4.1群體和單株性狀的測(cè)定。每個(gè)處理隨機(jī)選擇3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行定點(diǎn)調(diào)查，每個(gè)調(diào)查點(diǎn)10 m×2 m（其中6行動(dòng)態(tài)調(diào)查，4行單株考種），分別于齊苗后、越冬期、返青期、成熟期測(cè)量每個(gè)調(diào)查點(diǎn)的6行莖蘗數(shù)，折算出群體數(shù)量。同時(shí)在單株考種行連續(xù)取樣20株，分析株高、主莖葉片數(shù)、單株莖蘗數(shù)和次生根條數(shù)。

1.4.2產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的測(cè)定。籽粒產(chǎn)量于2019年6月5日機(jī)械全部收獲稱產(chǎn)，取樣去雜烘干考種，折合實(shí)際產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算分析。在每個(gè)調(diào)查點(diǎn)隨機(jī)抽取20株測(cè)定穗粒數(shù)和千粒重，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007和DPS 15.10軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)小麥群體及其動(dòng)態(tài)的影響

從表2可以看出，3種處理齊苗后的均勻度和整齊度基本一致，三者之間的基本苗差距不顯著。越冬期A?1處理的群體比對(duì)照A?2處理少22.97萬(wàn)/hm2，達(dá)顯著差異，比A?3處理少52.23萬(wàn)/hm2，達(dá)極顯著差異;A?2處理比A?3處理少29.25萬(wàn)/hm2，達(dá)極顯著差異。隨著小麥的生長(zhǎng)，根系利用水肥的能力變強(qiáng)，到返青期A?1處理的群體位居第2位，比A?2處理高190.69萬(wàn)/hm2，與A?3處理的差距也縮小到104.50萬(wàn)/hm2，A?2與A?3處理的差異達(dá)295.20萬(wàn)/hm2，三者之間均達(dá)極顯著差異。成熟期，A?1和A?3處理成穗數(shù)的差異僅為8.89萬(wàn)/hm2，基本持平，而與A?2處理的差異達(dá)到 36.54萬(wàn)/hm2，A?2和A?3處理的成穗數(shù)差異為45.42萬(wàn)/hm2，均達(dá)極顯著差異。

2.2不同處理對(duì)分蘗、株高、主莖葉片數(shù)及次生根的影響

由表3可知，不同處理對(duì)小麥的個(gè)體性狀影響也不同。在株高上，不同處理越冬期的順序?yàn)锳?2處理>A?3處理>A?1處理，到了返青期和成熟期則變化為A?3處理>A?1處理>A?2處理。在單株莖蘗數(shù)上，不同處理越冬期和返青期的順序均為A?3處理>A?2處理>A?1處理，到成熟期變化為A?3處理>A?1處理>A?2處理。在主莖葉片數(shù)上，不同處理越冬期的順序?yàn)锳?3處理>A?2處理>A?1處理，返青期和成熟期均為A?3處理>A?1處理>A?2處理。在次生根條數(shù)上，不同處理越冬期的順序?yàn)锳?3處理>A?2處理>A?1處理，返青期和成熟期的順序均為A?3處理>A?1處理>A?2處理。

2.3不同處理對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.3.1對(duì)籽粒產(chǎn)量及成產(chǎn)要素的影響。從表4可以看出，不同處理的籽粒產(chǎn)量順序?yàn)锳?3處理>A?1處理>A?2處理。以A?2處理的產(chǎn)量最低，比A?1處理和A?3處理分別低了1 205.38和1 359.20 kg/hm2，差異均達(dá)極顯著;而A?1處理雖然比A?3處理低了15386 kg/hm2，但兩者差異不顯著。A?1和A?3處理穗粒數(shù)差別僅為0.05粒/穗，基本持平;A?2處理與A?1、A?3處理的差異分別為293和2.98粒/穗，均達(dá)顯著差異。各處理間的千粒重順序?yàn)锳?3處理>A?1處理>A?2處理，差異均不顯著。

2.3.2不同處理籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素間的相關(guān)性。進(jìn)一步對(duì)不同處理的籽粒產(chǎn)量和成產(chǎn)因素相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果顯示3個(gè)處理的籽粒產(chǎn)量與成產(chǎn)3因素均存在線性關(guān)系，回

歸方程分別為：

在A?1處理中，籽粒產(chǎn)量與穗數(shù)和千粒重呈正相關(guān)且差異顯著，與穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)。在A?2（CK）處理中，籽粒產(chǎn)量與穗粒數(shù)和千粒重呈正相關(guān)且差異顯著，與穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)。在A?3處理中，籽粒產(chǎn)量與穗粒數(shù)呈正相關(guān)，與千粒重呈正相關(guān)且差異顯著，與穗數(shù)呈負(fù)相關(guān)。

從表5可以看出，A?1處理在產(chǎn)量構(gòu)成上主要是通過(guò)較多的穗數(shù)和較高的千粒重而達(dá)到高產(chǎn);A?2處理主要是有較大的穗子和較高的千粒重，從而影響籽粒產(chǎn)量;A?3處理主要是較大的穗子和較高的千粒重，從而達(dá)到較高的籽粒產(chǎn)量。

2.4不同處理的小麥生產(chǎn)成本及效益的影響

參考陳倩[5]和張書(shū)良等[6]方法，對(duì)不同處理的小麥生產(chǎn)成本，按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)資料、機(jī)械費(fèi)用和人工費(fèi)用進(jìn)行核算得表6。由表6可知，3個(gè)處理的材料費(fèi)用相同，即三元復(fù)合肥2 100元/hm2，種子1 312.5元/hm2，農(nóng)藥675元/hm2。生產(chǎn)服務(wù)費(fèi)用中3個(gè)處理全部是大型收割機(jī)收獲750元/hm2，其他方面：A?1處理由于采用免耕一體機(jī)只有機(jī)播1 500元/hm2，A?2（CK）和A?3處理的施肥費(fèi)用和播種費(fèi)用相同，均為450元/hm2，A?2處理（CK）的耕地費(fèi)用為450元/hm2，A?3處理為750元/hm2。人工成本按照當(dāng)?shù)?0元/d計(jì)算，不同處理的播種、防治病蟲(chóng)害和收獲的用工相同，均為1 200元/hm2。但是A?2（CK）和A?3處理增加了施肥用工480元/hm2。由表6可知，各處理的生產(chǎn)成本順序?yàn)锳?3（7 942.5元/hm2）>A?1處理（7 537.5元/hm2）>A?2處理（CK）（7 417.5元/hm2）。

按照2019年河南省小麥?zhǔn)召?gòu)保護(hù)價(jià)2.36元/kg，計(jì)算出產(chǎn)值、經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)出投入比和成本利潤(rùn)率（表7）。

由表7可知，A?1處理的產(chǎn)值雖然不是最高，但由于成本低而在經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)出投入比和成本利潤(rùn)率方面均居首位。 A?2處理（CK）雖然生產(chǎn)成本最低，但因?yàn)楫a(chǎn)量和產(chǎn)值也低，因此經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)出投入比和成本利潤(rùn)率也最低。A?3處理雖然籽粒產(chǎn)量和產(chǎn)值高于其他2個(gè)處理，但由于生產(chǎn)成本高，造成經(jīng)濟(jì)效益下降，產(chǎn)出投入比和成本利潤(rùn)率反而低于A?1處理。

3討論

不同處理對(duì)小麥的分蘗、主莖葉片數(shù)和次生根的影響不同，使小麥群體建成和籽粒產(chǎn)量的成產(chǎn)因素結(jié)構(gòu)也不一樣。小麥在出苗后主要依靠種子儲(chǔ)藏的養(yǎng)分進(jìn)行生長(zhǎng)，需要的養(yǎng)分量小，分蘗（三葉一心）開(kāi)始后，養(yǎng)分需求量才逐漸加大。A?1處理肥料施用集中，小麥出苗后到越冬前，養(yǎng)分需要量小，種子儲(chǔ)藏和土壤蘊(yùn)涵的養(yǎng)分基本能夠滿足小麥生長(zhǎng)的需要，當(dāng)分蘗開(kāi)始以后根系伸長(zhǎng)到肥料施用區(qū)域，有了充足的養(yǎng)分供給，使單株和群體性狀以及籽粒產(chǎn)量均超過(guò)A?2處理，呈先慢后快的趨勢(shì)。對(duì)照A?2處理采用當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)的耕作播種方式，因?yàn)闄C(jī)械動(dòng)力不足、設(shè)備小、耕層淺、肥料分散使小麥根系發(fā)育不良，有效吸收養(yǎng)分的空間不足，導(dǎo)致單株性狀和群體先高后低，籽粒產(chǎn)量也最低，已經(jīng)在河南中部小麥生產(chǎn)上逐步淘汰。A?3處理由于耕層深、肥料均勻，給根系提供了優(yōu)良的生長(zhǎng)環(huán)境，單株性狀和群體及籽粒產(chǎn)量均居于首位。但由于作業(yè)程序繁雜、成本高、勞動(dòng)量大，在當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移和務(wù)農(nóng)年齡增大的情況下，該處理將逐步萎縮退出主導(dǎo)地位。所以要河南中部獲得小麥高產(chǎn)，必須選擇適宜的耕作播種方式，從而有效改善小麥生長(zhǎng)環(huán)境條件，培養(yǎng)健壯個(gè)體，形成強(qiáng)大根系，建成合理群體，獲得較高的籽粒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。該結(jié)論與黃婷等[7]、韓賓等[8]的研究結(jié)果一致。

該試驗(yàn)不同處理的成穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重與籽粒產(chǎn)量均存在線性回歸，千粒重對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，3個(gè)處理均呈正相關(guān)且達(dá)顯著差異。單位面積的穗數(shù)和穗粒數(shù)在不同處理不一致，A?1處理中穗粒數(shù)和A?2、A?3處理中的成穗數(shù)與籽粒產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。3因素間不同處理有不同的相關(guān)性。該研究結(jié)論與張書(shū)良等[6]、劉紅杰等[9]結(jié)果一致。

4結(jié)論

河南中南部智能免耕施肥覆蓋旋播機(jī)能顯著增加小麥的分蘗、主莖葉片數(shù)和次生根，進(jìn)而建成合理的群體結(jié)構(gòu)和成產(chǎn)因素，獲得較高的小麥籽粒產(chǎn)量。

就經(jīng)濟(jì)效益而言，智能免耕施肥覆蓋旋播機(jī)的產(chǎn)值較高，經(jīng)濟(jì)效益較好，投入產(chǎn)出比較大，成本利潤(rùn)率較高。在生態(tài)效益方面，A?1處理智能化程度高，集粉碎、松土、開(kāi)溝、施肥、播種等多個(gè)工序一次性完成，極大地提高了整地、施肥和播種效率，高度集成化聯(lián)合作業(yè)也減少了作業(yè)環(huán)節(jié)以及對(duì)土壤的壓實(shí)和破壞[10-11]，可以保護(hù)土壤，培肥地力，抑制水分蒸發(fā)，提高抗旱能力，減少養(yǎng)分流失，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量和效益[12]，符合節(jié)水型農(nóng)業(yè)和輕簡(jiǎn)化技術(shù)的發(fā)展方向。

根據(jù)河南省“十三五”重點(diǎn)推廣的小麥耕播技術(shù)規(guī)劃[13]，河南小麥生產(chǎn)方式將完全轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械為主，在推廣的同時(shí)也要注意該機(jī)型松土深度淺，不利于根系的生長(zhǎng)和發(fā)育，后期有倒伏潛在風(fēng)險(xiǎn);此外，施肥集中，距離麥苗較遠(yuǎn)，使出苗后一段時(shí)間內(nèi)麥苗生長(zhǎng)慢，且多數(shù)地面免耕，這增加了地上雜草和地下害蟲(chóng)的發(fā)生概率 [14]。此外，還要抓好農(nóng)村機(jī)械維護(hù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，加快農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣速度[15]。

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