趙凌天,咸云宇,劉光明,姜恒鑫,廖平強(qiáng),趙 燦,王維領(lǐng),霍中洋
(江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省作物栽培生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心,揚(yáng)州大學(xué),揚(yáng)州 225009)
農(nóng)業(yè)機(jī)械化是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志和前提,隨著中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與政策的不斷支持,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化水平不斷提高[1],有力促進(jìn)了糧食現(xiàn)代化生產(chǎn)。小麥?zhǔn)侵饕募Z食作物,也是機(jī)械化程度最高的糧食作物,2020年全國小麥耕種收綜合機(jī)械化率穩(wěn)定在95%以上,基本實(shí)現(xiàn)了小麥生產(chǎn)全程機(jī)械化[2]。稻茬麥?zhǔn)侵袊戏降貐^(qū)最主要的麥作方式[3],其生產(chǎn)水平直接影響著小麥的安全生產(chǎn)。近年來,隨著機(jī)插與直播稻的大面積種植,水稻成熟期推遲[4],小麥耕播等農(nóng)耗時(shí)間縮短,加之稻秸全量還田的普及[5],不僅增加了小麥耕播難度,也影響著小麥耕播質(zhì)量[6],給小麥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效生產(chǎn)帶來了一定的影響[7]。關(guān)于不同耕播模式對(duì)小麥生長發(fā)育的影響已有研究。如張成等[8]研究認(rèn)為,成都平原地區(qū)稻茬小麥采用“翻耕+旋耕”復(fù)合耕作技術(shù)增產(chǎn)增收效果明顯。吳鵬等[9]研究表明,旋耕撒播、旋耕條播的出苗率基本一致,均高于板茬免耕條播,但兩者幼苗質(zhì)量低于板茬免耕條播。李福建等[10]研究發(fā)現(xiàn),板茬搭配均勻擺播的耕播方式能夠提高小麥養(yǎng)分吸收能力,增加養(yǎng)分吸收率,提高籽粒產(chǎn)量。彭思姣[11]研究認(rèn)為,“耕翻+鎮(zhèn)壓+條播”處理的穗數(shù)、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量均極顯著高于“旋耕+撒播”、“旋耕+條播”、“旋耕+鎮(zhèn)壓+條播”等處理。但以上研究主要集中在不同耕作及播種方式搭配組合對(duì)小麥產(chǎn)量及其形成的影響,不僅操作環(huán)節(jié)多,而且需要配套多種作業(yè)機(jī)械,耕作與播種農(nóng)耗時(shí)間長,作業(yè)效率低,不利于新時(shí)期稻茬小麥壯苗早發(fā)與高產(chǎn)高效生產(chǎn)。為此,本研究選擇雙軸分層切削施肥播種鎮(zhèn)壓開溝復(fù)式作業(yè)機(jī)和LCB-10型小麥精確施肥旋耕播種機(jī)兩種新型復(fù)式作業(yè)機(jī)械,并以傳統(tǒng)耕播與人工撒播為對(duì)照,比較研究了不同機(jī)械及其耕播模式對(duì)小麥幼苗生長、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響,以期為小麥規(guī)?;瘷C(jī)械化高產(chǎn)高效生產(chǎn)提供理論與實(shí)踐依據(jù)。
試驗(yàn)于2019—2021年在江蘇省泰州市姜堰區(qū)井賢農(nóng)場進(jìn)行。試驗(yàn)田為潴育型水稻土,質(zhì)地為黏性,前茬為水稻。2019—2020年0~20 cm耕層土壤含有機(jī)質(zhì)質(zhì)量為31.83 g/kg、全氮1.97 g/kg、速效鉀166.34 mg/kg、速效磷63.12 mg/kg,播種前土壤相對(duì)含水量為72.36%;2020—2021年0~20 cm耕層土壤含有機(jī)質(zhì)質(zhì)量為31.69 g/kg、全氮1.94 g/kg、速效鉀165.94 mg/kg、速效磷62.93 mg/kg,播種前土壤相對(duì)含水量為79.36%。
供試小麥品種為春性中熟優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥農(nóng)麥88,株高83 cm左右,全生育期210 d左右。2019—2020年耕播日期為2019年11月1日,收獲日期為2020年5月30日;2020—2021年耕播日期為2020年11月3日,收獲日期為2020年6月1日。
試驗(yàn)設(shè)計(jì)6種稻秸全量還田條件下小麥機(jī)械化耕播模式:雙軸分層切削施肥播種鎮(zhèn)壓開溝復(fù)式作業(yè)模式(模式1),即一次性完成機(jī)械施肥→旋耕→開溝 →播種→覆土→鎮(zhèn)壓→開排水溝作業(yè);LCB-10型小麥精確施肥播種機(jī)施肥→旋耕→播種→覆土→鎮(zhèn)壓(模式2);LCB-10型小麥精確施肥播種機(jī)施肥→淺旋耕→播種→覆土→鎮(zhèn)壓(模式3);金奧雙盤撒肥機(jī)TW-350撒肥→2BFG-10(6)230旋耕智能施肥播種機(jī)旋耕→開溝→播種→覆土→鎮(zhèn)壓(模式4);傳統(tǒng)施肥撒播旋耕機(jī)施肥→撒播→旋耕(模式5);傳統(tǒng)施肥撒播旋耕機(jī)旋耕→人工撒播→人工撒肥→老式手扶拖拉機(jī)旋耕覆土(模式6)。其中,雙軸分層切削施肥播種鎮(zhèn)壓開溝復(fù)式作業(yè)機(jī)械為揚(yáng)州大學(xué)自研,LCB-10型小麥精確施肥播種機(jī)為鎮(zhèn)江立昌智能裝備有限公司出品,2BFG-10(6)230旋耕智能施肥播種機(jī)為江蘇項(xiàng)瑛農(nóng)機(jī)有限公司出品。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。為便于機(jī)械耕作,各處理以田塊為單元構(gòu)建大區(qū),模式1~5面積為40 000 m2,模式6面積為2 000 m2。
播種量為150 kg/hm2,其中模式1~4為條播,模式5、模式6為撒播;氮、磷、鉀施用量分別為315 、157 和157 kg/hm2,其中氮肥運(yùn)籌模式為基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥=6∶2∶2,拔節(jié)肥于倒三葉期施用,孕穗肥于倒一葉期施用,磷、鉀肥均一次性基施。其他措施均按高產(chǎn)要求進(jìn)行。不同機(jī)械的耕播農(nóng)藝參數(shù)如表1。
表1 各模式的耕深、行距、幅寬Table 1 Tillage depth, row spacing and width of each mode
1.3.1 耕深
各處理沿對(duì)角線隨機(jī)取5個(gè)測區(qū),每測區(qū)寬度為1個(gè)工作幅寬,長度為10 m,然后在每個(gè)測區(qū)內(nèi)隨機(jī)取5點(diǎn),以耕后地表為基準(zhǔn),用耕深尺測量每點(diǎn)耕深,計(jì)算平均耕深。檢測點(diǎn)位置避開地邊和地頭。
1.3.2 植被覆蓋率
各處理于播種前及播種后分別沿對(duì)角線隨機(jī)取5個(gè)觀測區(qū),每個(gè)觀測區(qū)取5點(diǎn),每點(diǎn)1 m2,分別測定植被
1.3.3 露籽率
各處理沿對(duì)角線隨機(jī)取5個(gè)測區(qū),每個(gè)測區(qū)寬度為1個(gè)工作幅寬,長度為10 m,然后在每個(gè)測區(qū)內(nèi)隨機(jī)取5點(diǎn),其中模式1~4每點(diǎn)連續(xù)取5行,每行1 m,模式5~6每點(diǎn)取1 m2,調(diào)查暴露在地表的籽粒數(shù)量。
1.3.4 播深與出苗率
小麥出苗后,各處理沿對(duì)角線隨機(jī)取5點(diǎn),其中模式1~4每點(diǎn)取1行,行長1 m,模式5~6每點(diǎn)取1 m2,分別調(diào)查出苗數(shù),計(jì)算出苗率及出苗數(shù)變異系數(shù),并以出苗數(shù)變異系數(shù)的倒數(shù)表示出苗均勻度。同時(shí)每點(diǎn)調(diào)查麥苗10株,將土壤扒開,量取種子至地表的深度,計(jì)算平均值,即為播深。
1.3.5 越冬初期幼苗質(zhì)量
各處理于越冬初期取幼苗20株,分別測量株高和調(diào)查單株分蘗數(shù),同時(shí)用葉面積儀(L1-3000C,美國)測定植株綠葉面積,計(jì)算葉面積指數(shù),隨后將地上部植株(莖鞘與葉片)裝袋,于105 ℃殺青30 min,80 ℃烘干至恒質(zhì)量,測定干物質(zhì)積累量。
1.3.6 產(chǎn)量及其構(gòu)成
各處理于成熟前1周沿對(duì)角線隨機(jī)取5點(diǎn),模式1~4每點(diǎn)連續(xù)取5行,每行1 m,模式5~6每點(diǎn)取1 m2,調(diào)查實(shí)際成穗數(shù),然后每點(diǎn)取麥穗50個(gè)考種,測定每穗粒數(shù)。成熟期每處理實(shí)割5點(diǎn),每點(diǎn)1 m2,經(jīng)脫粒與曬至適宜水分后稱取質(zhì)量,計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量,同時(shí)數(shù)粒測定千粒質(zhì)量。
1.3.7 作業(yè)效率
分別用計(jì)時(shí)器記錄各處理模式施基肥、旋耕、播種、鎮(zhèn)壓與開溝作業(yè)等環(huán)節(jié)的作業(yè)時(shí)間,計(jì)算作業(yè)效率。
1.3.8 經(jīng)濟(jì)效益
經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算公式為
式中EB為經(jīng)濟(jì)效益,元/hm2;YR為小麥產(chǎn)量收入,元/hm2;LW為人工費(fèi)用,元/hm2;MW為機(jī)械費(fèi)用,元/hm2;OW為其他費(fèi)用,元/hm2。機(jī)械費(fèi)用包括油費(fèi)、租賃費(fèi)用;其他費(fèi)用包括肥料費(fèi)用、農(nóng)藥費(fèi)用、灌溉費(fèi)用、管理費(fèi)用等。上述參數(shù)的計(jì)算均參照生產(chǎn)季度當(dāng)時(shí)的市場價(jià)格,包括小麥價(jià)格、用工價(jià)格、油費(fèi)、水價(jià)等。
用Microsoft excel 2019、SPSS 23.0進(jìn)行處理和分析,用Origin 2018作圖,采用LSD最小顯著性差異法在P<0.05水平進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
由表2可知,模式1至模式4對(duì)小麥播種質(zhì)量均具有顯著影響,模式5相較于模式6僅露籽率2 a均有所改善,對(duì)播種深度以及植被覆蓋率影響不顯著。從播種深度看,2019—2020年和2020—2021年小麥均是模式2最深,分別為4.30和4.26 cm,顯著高于其他模式,其次是模式4、模式3,在2019—2020年均顯著高于模式1、模式5和模式6,在2020—2021年模式4顯著高于模式1、模式5和模式6,模式3則僅顯著高于模式1,與其他模式間無顯著差異,模式4與模式3在2 a間均沒有顯著差異,模式6與模式5間也沒有顯著差異,2 a播深最淺的均為模式1,分別為2.14 和2.03 cm,但仍處于小麥適宜播深范圍內(nèi);2020—2021年所有模式的露籽率相較于2019—2020年均有所上升,2 a露籽率最低的均為模式2、3,并顯著低于其他模式,其次為模式1,2019—2020年和2020—2021年露籽率分別為12.62%和17.47%,2 a均顯著低于模式4、模式5和模式6,2019—2020年和2020—2021年露籽率最高的均為模式6,分別高達(dá)35.92%和37.18%,對(duì)比其他模式平均高出12.61~35.46個(gè)百分點(diǎn);2019—2020年和2020—2021年植被覆蓋率最高的均為模式1,達(dá)80.12%和78.43%,且2 a均顯著高于其他模式,模式2、5、4、6在2019—2020年和2020—2021年平均達(dá)67.3%~72.3%,2 a植被覆蓋率最低的均為模式3,比其他模式平均低49.64~62.91個(gè)百分點(diǎn)。2019—2020年和2020—2021年作業(yè)效率相同,最高為新型機(jī)械化復(fù)合作業(yè)模式1,達(dá)0.36 hm2/h,較其他模式高100%~620%。其次是模式2,較模式3至模式6高0%~260%。其中模式1、模式2與模式3分別是模式4的3.27、1.64和1.64倍,比模式5分別高176.92%和38.50%,分別是人工撒播模式6的7.2、3.6和3.6倍。
表2 2019—2021年不同機(jī)械化耕播模式對(duì)冬小麥播種與出苗質(zhì)量的影響Table 2 Effects of different mechanized tillage and sowing modes on sowing and seedling emergence quality of winter wheat from 2019 to 2021
不同機(jī)械耕播模式對(duì)小麥出苗質(zhì)量也有顯著影響。其中2019—2020年和2020—2021年出苗率最高的均為模式2,2 a平均出苗率達(dá)59.66%,與模式1差異不顯著,較其他模式2 a平均高6.77%~20.60%,模式1較模式3至模式6兩年平均高6.13%~19.87%。其次為模式4,在2019—2020年顯著高于模式3、模式5和模式6,在2020—2021年僅顯著高于模式5,2019—2020年和2020—2021年出苗率最低的均為模式5,分別比模式1、模式2平均低16.59%和17.09%;2019—2020年和2020—2021年出苗均勻度最高的均為模式1,2 a平均達(dá)27.95,顯著高于其他處理,2 a平均高102.26%~300.55%,2019—2020年出苗均勻度最低的為模式2及模式6,分別比模式1低21.18和21.39,2020—2021年出苗均勻度最低的為模式3、模式6、模式2,分別比模式1低20.53、19.76和19.05。
比較分析不同機(jī)械化耕播模式小麥越冬初期幼苗生長情況(圖1)可以看出,2019—2020年和2020—2021年苗高最高的均為模式2、模式6,但兩處理間無顯著差異,且2 a間均顯著高于其他模式,模式1的苗高在2019—2020年和2020—2021年均顯著高于模式3、模式4及模式5,分別平均高11.26%、15.13%和15.58%,模式3、模式4和模式5間沒有顯著差異(圖 1a);單株分蘗數(shù)在2019—2020年和2020—2021年均是模式2最高,平均比其他處理高1個(gè)/株以上,且差異達(dá)顯著水平,模式1的單株分蘗數(shù)在2019—2020年顯著大于模式3、模式5和模式6,在2020—2021年顯著高于模式3、模式4、模式5和模式6,其他模式間差異較小(圖1b);葉面積指數(shù)在2019—2020年和2020—2021年均以模式6最高,其次為模式2,但兩處理間沒有顯著差異,模式1的葉面積指數(shù)也相對(duì)較高,2 a平均達(dá)0.61,并顯著高于模式3、模式4與模式5,模式3與模式4及模式5間則沒有顯著差異(圖1c);群體干物質(zhì)積累量上,2019—2020年和2020—2021年均是模式2最高,2 a平均達(dá)1.91 t/hm2,其次是模式6,但與模式2差異不顯著,再次是模式1,顯著高于模式3、模式4與模式5,2 a分別平均高16.83%、23.73%、16.94%,模式3、模式4、模式5之間無顯著差異。
由表3可知,不同機(jī)械化耕播模式對(duì)小麥產(chǎn)量影響顯著。其中2019—2020和2020—2021年產(chǎn)量最高的均為模式2,其次為模式1,2 a產(chǎn)量分別達(dá)9 894.38和9 689.64 kg/hm2,模式2較模式3至模式6兩年平均高23.84%~42.90%,模式1較模式3至模式6兩年平均高21.28%~39.94%。模式4的產(chǎn)量也相對(duì)較高,2 a平均達(dá)7 989.40 kg/hm2,較模式3、模式5間和模式6兩年平均高7.01%~15.39%。2019—2020和2020—2021年模式4、模式3、模式5產(chǎn)量均顯著高于模式6。從產(chǎn)量構(gòu)成因素看,單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)與千粒質(zhì)量在不同模式處理間也均表現(xiàn)出顯著差異。其中,2019—2020和2020—2021年單位面積穗數(shù)最高的均為模式1,其次為模式2,處理間差異達(dá)顯著水平,且均顯著高于其他處理,2 a平均高6.22%以上,最低的為模式5,比其他處理2 a平均低5.4%以上;2019—2020和2020—2021年每穗粒數(shù)最高的均為模式2,其次是模式5,比其他處理2 a平均高10.72%以上;2019—2020和2020—2021年千粒質(zhì)量均為模式6最高,其次是模式5,比其他處理高1.38%以上,最低的為模式3,比其他處理2 a平均低2.85%以上。進(jìn)一步分析單位面積總粒數(shù)(單位面積庫容量)可以看出,其表現(xiàn)出與單位面積產(chǎn)量一致的規(guī)律,說明以相對(duì)較高的穗數(shù)與每穗粒數(shù)協(xié)調(diào)產(chǎn)出足量的群體庫容量,并保持相對(duì)穩(wěn)定的千粒質(zhì)量,是小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵。
表3 2019-2021年不同機(jī)械化耕播模式對(duì)冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Table 3 Effects of different mechanized tillage and sowing modes on winter wheat yield and its components from 2019 to 2021
經(jīng)濟(jì)效益為產(chǎn)量收益與總投入成本的差值。由表4可知,2019—2020和2020—2021年的人工費(fèi)、機(jī)械費(fèi)、其他費(fèi)用和總投入成本均相同,產(chǎn)量收益表現(xiàn)為與產(chǎn)量趨勢一致的規(guī)律性,其中2019—2020和2020—2021年產(chǎn)量收益最高的均為模式2,比模式1兩年平均高450.7元/hm2,平均高2.11%,模式1兩年均分別依次高于模式4、模式3、模式5與模式6;總成本為模式6最高,最低的為模式1,模式2與模式3也相對(duì)較低,分別比模式6低2.5%、1.8%、1.8%。最終經(jīng)濟(jì)效益2019—2020和2020—2021年均為模式2最高,較模式3和模式6兩年平均高51.14%~112.68%,其次是模式1,較模式3至模式6兩年平均高46.94%~106.23%。最低的為模式6,其比模式2、模式1兩年平均分別低53.00%和51.51%,模式4兩年均依次高于模式3、模式5和模式6,2 a平均高14.23%~
表4 2019—2021年不同機(jī)械化耕播模式對(duì)冬小麥經(jīng)濟(jì)效益的影響Table 4 Effects of different mechanized tillage and sowing modes on economic benefits of winter wheat from 2019 to 2021
40.35%。
進(jìn)一步分析不同耕播模式的總成本構(gòu)成要素可知,單位面積所需人工費(fèi)用最低的為模式1,僅為129.4元/hm2,其次為模式2與模式3,最高的為模式6,達(dá)445.3 元/hm2,分別比模式1、模式2高244.1%和192.4%;單位面積所需機(jī)械費(fèi)最低的為模式6,僅為144 元/hm2,最高的為傳統(tǒng)機(jī)械條播的模式4,比模式1高23.5%,模式2、模式3與模式5機(jī)械費(fèi)相同,比模式4低3.2%,但比模式6、模式1分別高87.5%和19.5%。
出苗率是衡量出苗質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。研究結(jié)果表明,地表植被和殘茬過多,植被覆蓋率過小,將直接影響播種工序和出苗質(zhì)量的優(yōu)劣[12]。易峰等[13]研究表明,小麥的基本苗數(shù)隨著播深的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,并且在播深2~3 cm時(shí)小麥出苗質(zhì)量較好。徐紅軍等[14]研究認(rèn)為,小麥出苗率受到播種深度、種子質(zhì)量、土壤濕度、整地質(zhì)量等因素的影響。在土壤墑情適宜的條件下,小麥播種深度以3~5 cm為宜,底墑充足、地力較差和播種偏晚的地塊,播種深度以3 cm左右為適宜,墑情較差、地力較肥的地塊以4~5 cm為宜。大粒種子可稍深播種,小粒種子可稍淺播種。胡國平等[15]研究認(rèn)為,人工撒播播量不易控制,播種均勻性差。本研究結(jié)果表明,不同機(jī)械化耕播模式對(duì)小麥播種質(zhì)量及出苗質(zhì)量具有顯著影響,模式1不僅機(jī)械作業(yè)效率高,而且植被覆蓋率最高,地表植被與殘茬最少,播種深度最淺且適宜,因而機(jī)械播種后露籽率少,出苗率與出苗均勻度高,利于提高播種及出苗質(zhì)量,可在大面積生產(chǎn)上示范應(yīng)用;模式2的機(jī)械作業(yè)效率相對(duì)較高,植被覆蓋率也相對(duì)較高,露籽率少,出苗率最高,但播種深度最大,出苗均勻度最差,這可能與該模式的耕深相對(duì)較深有關(guān),但仍在適宜播種深度范圍,因此在生產(chǎn)中如適當(dāng)調(diào)整耕整深度,降低播種深度至適宜范圍內(nèi),也可在大面積上示范應(yīng)用。模式3由于實(shí)行了淺旋播種,植被覆蓋率相對(duì)較低,地表植被與殘茬較多,一定程度上影響了出苗均勻度,但播種深度較為適宜,露籽率也很低,因而出苗率也相對(duì)較高,也可以在大面積生產(chǎn)中示范應(yīng)用;傳統(tǒng)機(jī)械耕整與人工撒播(模式6)雖平均播深適宜,但植被覆蓋率相對(duì)較低,地表植被與殘茬較多,因而露籽率多,出苗均勻度也最差,同時(shí)作業(yè)效率也最低,不適宜大面積推廣應(yīng)用。
丁錦峰等[16]認(rèn)為板茬方式小麥產(chǎn)量顯著高于旋耕和翻耕,每穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量較高;歐陽西榮[17]認(rèn)為,免耕播種小麥的出苗早于旋耕播種,分蘗速度快,長葉快,前期積累優(yōu)勢多,后期易高產(chǎn)。張斯梅等[18]研究認(rèn)為,在秸稈還田條件下免耕比淺耕更具優(yōu)勢,免耕播種小麥的穗數(shù)和穗粒數(shù)高于淺耕方式,能夠獲得更高的產(chǎn)量。而孔凡磊等[19]則持相反觀點(diǎn),認(rèn)為秸稈還田后免耕導(dǎo)致顯著減產(chǎn)。劉世平等[20]研究認(rèn)為,在稻麥輪作的制度下,免耕的穗粒數(shù)少于耕翻,產(chǎn)量更低。在播種方式方面,季中亞等[21-24]研究認(rèn)為,在不同氣候、不同地域條件下,條播小麥均高于撒播小麥。本研究結(jié)果表明,傳統(tǒng)淺旋耕整與人工撒播模式(模式6)在越冬初期的幼苗單株葉面積與干物質(zhì)積累量雖然相對(duì)較大,但分蘗數(shù)最少,質(zhì)量差,最終群體穗數(shù)最少,產(chǎn)量最低。少免耕機(jī)條播(模式3)在越冬初期的幼苗單株分蘗數(shù)、葉面積與群體干物質(zhì)積累量少,幼苗質(zhì)量差,成熟期穗數(shù)較少、穗型較小,產(chǎn)量較低。而LCB-10型小麥精確施肥旋耕播種機(jī)復(fù)合作業(yè)模式(模式2)越冬初期幼苗單株分蘗數(shù)最多,葉面積與干物質(zhì)積累量最大,幼苗質(zhì)量高,并且成熟期群體穗數(shù)相對(duì)較高,穗型大,產(chǎn)量最高,雙軸分層切削施肥播種鎮(zhèn)壓開溝復(fù)式作業(yè)模式(模式1)在越冬初期葉也具有相對(duì)較多的單株分蘗數(shù)與較高的葉面積與干物質(zhì)積累量,且成熟期穗數(shù)多,群體穎花高,產(chǎn)量也高,僅比模式2低2.06%。與傳統(tǒng)機(jī)械施肥旋耕撒播模式(模式5)相比,由于模式4實(shí)施了智能條播,因此出苗率與出苗均勻度顯著提高,群體莖蘗數(shù)顯著高于模式5,最終成熟期群體穗數(shù)相比模式5顯著增多,多23.54%,產(chǎn)量相比模式5也顯著提高,高7.22%。因此,研究與應(yīng)用機(jī)械深旋耕與智能精確條直播配套的復(fù)合耕播作業(yè)機(jī)械,不僅利于減少農(nóng)耗,提高溫光資源利用率,而且利于提高耕播質(zhì)量,促進(jìn)小麥壯苗早發(fā)與個(gè)群體質(zhì)量提高,最終提高小麥產(chǎn)量。
王少峰[25]研究表明,小麥生產(chǎn)成本的主要構(gòu)成因素是肥料、機(jī)械和人工費(fèi),三者共計(jì)占含稅總成本的75.47%。在本研究中,不同耕播模式處理的肥料成本一致,造成成本差異的主要因素是機(jī)械和人工費(fèi)用。研究結(jié)果表明,雙軸分層切削施肥播種鎮(zhèn)壓開溝復(fù)式作業(yè)模式(模式1)的機(jī)械和人工費(fèi)均分別明顯低于多次機(jī)械作業(yè)模式2~5,模式1~5的人工費(fèi)用更明顯低于傳統(tǒng)淺旋耕整與人工撒播模式(模式6),機(jī)械費(fèi)用則以模式6最低。本研究還發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)效益是綜合評(píng)價(jià)和反映小麥種植技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性的關(guān)鍵指標(biāo),由小麥產(chǎn)量收益與總投入成本決定。在高產(chǎn)高效栽培中起決定性因素的是產(chǎn)量收益,比較不同耕播模式經(jīng)濟(jì)效益發(fā)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)效益與產(chǎn)量收益呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系,而與總投入成本呈弱負(fù)相關(guān)關(guān)系,其中經(jīng)濟(jì)效益最好的為模式2,產(chǎn)量收益也最高,但其總投入成本比模式1略高,經(jīng)濟(jì)效益位居第2的是模式1,其產(chǎn)量收益也位居第2,但總投入成本最低,模式6是所有處理中經(jīng)濟(jì)效益最低的,其產(chǎn)量收益最低,總投入成本卻最高。因此,在小麥規(guī)?;咝a(chǎn)中,應(yīng)強(qiáng)化農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的優(yōu)化配套,盡可能實(shí)現(xiàn)少人化與機(jī)械化、智能化,不斷提高作業(yè)效率,節(jié)省投入成本。
分析不同耕播模式作業(yè)效率及其與生產(chǎn)投入成本及經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系發(fā)現(xiàn),機(jī)械化、智能化播種(模式1~5)比人工播種(模式6)的作業(yè)效率顯著提高,且總投入成本低,經(jīng)濟(jì)效益高,機(jī)械化撒播(模式5)比機(jī)械化條播(模式4)的作業(yè)效率略高,總投入成本略低,但產(chǎn)量收益與經(jīng)濟(jì)效益顯著提高,模式1與模式2不僅作業(yè)效率高,而且出苗率高,成苗均勻,投入成本低,產(chǎn)量收益高,經(jīng)濟(jì)效益好。因此,不斷加強(qiáng)一次性高質(zhì)量完成機(jī)械化智能化施肥、旋耕、秸稈全量還田、播種、覆土、鎮(zhèn)壓與開溝復(fù)式作業(yè)機(jī)械研制與農(nóng)藝技術(shù)的集成應(yīng)用,是未來小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色高效生產(chǎn)的發(fā)展方向。
新型雙軸分層切削施肥播種鎮(zhèn)壓開溝復(fù)式作業(yè)模式與LCB-10型小麥精確施肥播種機(jī)施肥旋耕播種覆土鎮(zhèn)壓復(fù)式作業(yè)模式及配套技術(shù)機(jī)械作業(yè)效率高,分別達(dá)0.36、0.18 hm2/h,且植被覆蓋率高、出苗率與出苗均勻度高、幼苗葉面積與干物質(zhì)生長量大、穗數(shù)多,庫容充足,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與效益高,兩種模式產(chǎn)量均達(dá)9 500 kg/hm2以上,相較其他模式增幅21.28%以上,經(jīng)濟(jì)效益均達(dá)12 000元/hm2以上,相較其他模式增幅46.94%以上,適宜在大面積生產(chǎn)上示范應(yīng)用。綜上,小麥機(jī)械化、智能化旋耕條播栽培的作業(yè)效率、生產(chǎn)成本、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量及效益優(yōu)于淺耕與撒播栽培,大力發(fā)展以旋耕、淺勻條播與鎮(zhèn)壓為核心的小麥機(jī)械化智能化復(fù)式耕播模式及技術(shù),是秸稈全量還田稻茬小麥豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)綠色高效栽培的關(guān)鍵。