不同耕播方式對(duì)稻茬小麥苗情及產(chǎn)量的影響

宋亞， 丁錦峰， 李福建， 吳瓊， 林靜華

(1.泰州市姜堰區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 江蘇 姜堰 225500； 2.揚(yáng)州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院， 江蘇 揚(yáng)州 225100)

小麥作為我國(guó)主要糧食作物之一，其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系到國(guó)家糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定[1]。隨著科技的飛速發(fā)展和日新月異，小麥的機(jī)械化種植已成為必然，通過(guò)引進(jìn)機(jī)械化作業(yè)工具[2-3]，加強(qiáng)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，可以顯著提高種植效率，提高播種質(zhì)量，從而達(dá)到提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的效果[4-6]。2021年11月1—2日，江蘇省小麥產(chǎn)業(yè)體系集成創(chuàng)新中心聯(lián)合江蘇省糧食作物現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心、江蘇省農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣總站、江蘇省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，選調(diào)了省內(nèi)外有一定影響力的8臺(tái)(套)復(fù)式播種機(jī)，在里下河地區(qū)(江蘇省泰州市姜堰區(qū)三水街道井賢農(nóng)場(chǎng))開展了不同耕播方式稻茬小麥試驗(yàn)，驗(yàn)證不同土壤耕整方式、不同機(jī)械播種方式對(duì)稻茬小麥播種質(zhì)量、苗情素質(zhì)以及產(chǎn)量的影響，以篩選里下河地區(qū)稻茬小麥機(jī)械化[7]播種的適宜機(jī)械，并集成稻茬小麥機(jī)械化種植技術(shù)模式。

1 材料與方法

1.1 供試品種及試驗(yàn)地點(diǎn)

小麥品種為蘇隆麥128，667 m2播種量統(tǒng)一為12.5 kg，于2021年11月1—2日播種。試驗(yàn)地點(diǎn)在江蘇省泰州市姜堰區(qū)三水街道井賢農(nóng)場(chǎng)，選擇地勢(shì)平坦、土壤性質(zhì)和肥力均勻一致的田塊作為試驗(yàn)田。

1.2 田間管理措施

667 m2試驗(yàn)田使用30 kg高濃度45%復(fù)合肥(氮磷鉀有效養(yǎng)分各15%)作基肥，10 kg尿素作苗肥，15 kg復(fù)合肥+10 kg尿素作拔節(jié)孕穗肥。11月5日統(tǒng)一用麥瑞希封殺化除，11月20日統(tǒng)一鎮(zhèn)壓；12月5日窨水；2022年2月15日捉黃塘；2022年2月27日施用20.8%稀效·甲哌鎓化除化控。試驗(yàn)田根據(jù)測(cè)報(bào)統(tǒng)一防治病蟲害。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參試機(jī)型共有9臺(tái)復(fù)式播種機(jī)(含1臺(tái)自行改裝播種機(jī))，共設(shè)計(jì)12個(gè)稻茬小麥機(jī)械化種植作業(yè)模式，秸稈還田方式均為低留茬秸稈全量還田，鎮(zhèn)壓方式均為播后鎮(zhèn)壓，相關(guān)機(jī)械的研發(fā)/生產(chǎn)單位和種植模式設(shè)計(jì)見表1。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

每個(gè)處理劃定具代表性的3個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域1 m2，于2021年11月26日定點(diǎn)調(diào)查基本苗、莖蘗數(shù)、葉齡等參數(shù)[8]。12月13日，在所選區(qū)域連續(xù)取樣20株小麥，計(jì)數(shù)其地中莖數(shù)量。

2021年11月26日采用大疆悟2(Inspire 2)無(wú)人機(jī)作為飛行平臺(tái)對(duì)每個(gè)處理進(jìn)行航拍，搭載大疆禪思X5S云臺(tái)相機(jī)及Olympus M.Zuiko 45 mm/1.8鏡頭進(jìn)行小麥苗期RGB圖像采集。使用地面站程序DJI GSPro進(jìn)行飛行器定點(diǎn)新建航拍任務(wù)，執(zhí)行S形飛行路線，飛行高度為25 m，主航線間圖像重疊率為82%，旁向間圖像重疊率為75%。航拍采集完后利用Agisoft Metashape Professional軟件進(jìn)行圖像配準(zhǔn)拼接，生成正射影像后導(dǎo)出。利用Photoshop軟件將正射影像按試驗(yàn)處理裁剪后導(dǎo)入Matlab軟件，執(zhí)行小麥出苗均勻度算法后生成小麥出苗均勻度相關(guān)數(shù)據(jù)[9]。

表1 相關(guān)研發(fā)/生產(chǎn)單位和種植模式設(shè)計(jì)

分別于2021年12月13日、2022年2月15日、2022年3月15日對(duì)定點(diǎn)位置進(jìn)行苗情莖蘗動(dòng)態(tài)跟蹤調(diào)查。2022年5月25日，每個(gè)處理選取代表性0.667 m2區(qū)域進(jìn)行穗數(shù)測(cè)定，并隨機(jī)對(duì)20株麥穗測(cè)定穗粒數(shù)，每個(gè)處理重復(fù)3次，千粒重按照審定公告計(jì)算，進(jìn)行理論測(cè)產(chǎn)[10]。6月7日，對(duì)各處理進(jìn)行收割機(jī)實(shí)收測(cè)產(chǎn)，測(cè)產(chǎn)面積為170～185 m2，按標(biāo)準(zhǔn)含水率(13%)計(jì)算實(shí)際產(chǎn)量[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬前幼苗素質(zhì)

由表2可知，從出苗效果、葉齡等參數(shù)來(lái)看，處理1優(yōu)于處理7，處理4優(yōu)于處理6，處理12明顯優(yōu)于處理11，所以項(xiàng)瑛播種機(jī)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)播種機(jī)、河南豪豐播種機(jī)的旋耕處理優(yōu)于板茬處理。處理10表現(xiàn)突出，麥苗矮壯、分蘗多、長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)健，葉色蔥綠；江蘇清淮機(jī)械有限公司、江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所播種機(jī)在板茬麥田中表現(xiàn)一般。從播種深度來(lái)看，處理2、處理3中代表性區(qū)域(20株)調(diào)查顯示小麥地中莖數(shù)量明顯高于其他處理，可以推斷由江蘇豐產(chǎn)農(nóng)機(jī)制造有限公司改裝的播種機(jī)播種深度略深。

2.2 出苗偏差情況

由表3可知，處理1、5、7中Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)比例明顯高于其他處理，Ⅶ級(jí)(缺苗)一般，可以推出瑛播種機(jī)、四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院播種機(jī)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)播種機(jī)的旋耕處理出苗均勻度明顯優(yōu)于其他處理。處理8中Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)比例明顯低于其他處理，Ⅶ級(jí)(缺苗)高于其他處理，可以推出江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所播種機(jī)的板茬處理出苗均勻度明顯低于其他處理。

表2 不同耕播方式對(duì)基本苗、冬前莖蘗數(shù)和葉齡的影響

表3 不同耕播方式的出苗偏差占比情況 單位：%

2.3 莖蘗動(dòng)態(tài)

從表4可以看出，12個(gè)處理在不同時(shí)期，葉齡、分蘗等苗情差異明顯。越冬期處理1、5、10、12表現(xiàn)突出，單株莖蘗多，平均葉齡大，植株矮壯。2022年姜堰區(qū)春季雨水天氣多，井賢農(nóng)場(chǎng)一支路試驗(yàn)田南側(cè)因溝系不完善，排水不暢，返青期麥田處理7～12均發(fā)生不同程度的漬害現(xiàn)象，導(dǎo)致一支路南側(cè)各處理小麥平均葉齡、莖蘗數(shù)明顯低于一支路北側(cè)。處理11和12，定點(diǎn)調(diào)查位置均發(fā)生漬害，苗情差異較大：旋耕處理的田塊，葉齡6.79，莖蘗數(shù)51.58萬(wàn)，而板茬處理的田塊，葉齡7.46葉，莖蘗數(shù)101.38萬(wàn)。可以看出，板茬處理比旋耕處理的麥田更抗?jié)n害。處理9的江蘇清淮機(jī)械有限公司的播種機(jī)旋耕滅茬效果好，但抗?jié)n害能力一般。處理10的農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所的全秸硬茬地“碎秸行間集覆”小麥播種機(jī)，小麥分蘗多，多為低位大分蘗，麥苗粗壯，耐漬害。拔節(jié)期處理9表現(xiàn)一般，莖蘗數(shù)明顯少于其他處理，葉齡也明顯小于與同期播種的處理。處理1和處理11的葉齡高于其他處理。

表4 不同耕播方式對(duì)小麥莖蘗動(dòng)態(tài)的影響

2.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成

從表5可知，位于一支路北側(cè)的處理1、3、4、5、6的667 m2穗數(shù)均超過(guò)30萬(wàn)，為豐產(chǎn)夯實(shí)基礎(chǔ)；位于一支路南側(cè)的各處理由于返青期受漬害影響，成熟期麥田667 m2穗粒數(shù)均未超過(guò)30萬(wàn)。江蘇清淮機(jī)械有限公司播種機(jī)的處理9雖然穗粒數(shù)(51.7粒)最大，但667 m2穗數(shù)(21.1萬(wàn))最少，所以該處理的理論產(chǎn)量和實(shí)收產(chǎn)量均屬于最低水平。

表5 不同耕播方式對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

處理10的成熟期穗粒數(shù)(48.2粒)多，穗型大，主要原因是該播種機(jī)在粉碎水稻秸稈的同時(shí)，將粉碎后的秸稈整體接續(xù)空間移位[12]，為施肥播種形成了無(wú)秸稈障礙的潔凈區(qū)域，整體消除了全量秸稈對(duì)機(jī)播的阻滯、阻隔障礙，改變了全秸硬茬地作業(yè)難題，為機(jī)播順暢作業(yè)和高質(zhì)量播種創(chuàng)造了良好條件；在播好種的同時(shí)，又將秸稈適量、適位精細(xì)覆蓋還田，保溫保墑、封閉雜草，有效避免了秸稈當(dāng)茬全量入土還田消耗氮肥量大的問(wèn)題，農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝有效融合，為小麥后期的生長(zhǎng)和增產(chǎn)提供保障。該處理小麥越冬期表現(xiàn)突出，植株矮壯，低位分蘗多，葉片寬厚，但是中后期受漬害影響，導(dǎo)致產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)難以體現(xiàn)。

從實(shí)收結(jié)果來(lái)看，處理1、7的小麥實(shí)收產(chǎn)量分別在井賢農(nóng)場(chǎng)一支路北側(cè)、南側(cè)的各處理中均處于最高水平；處理4、5、6的小麥667 m2實(shí)收產(chǎn)量均超過(guò)700 kg。四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院播種機(jī)和河南豪豐裝備制造有限公司播種機(jī)均為有一定影響力的播種機(jī)，從本次試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，試驗(yàn)效果良好，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。江蘇省項(xiàng)瑛農(nóng)機(jī)有限公司播種機(jī)在國(guó)內(nèi)有一定推廣應(yīng)用面積，該機(jī)械性能穩(wěn)定性強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)效果好，可進(jìn)一步加大推廣應(yīng)用范圍。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的處理11和12，雖然小麥返青期受漬害影響，對(duì)其生長(zhǎng)和產(chǎn)量有一定的影響，但與同樣受漬害影響的一支路南側(cè)的其他處理相比，其產(chǎn)量高于其他處理平均產(chǎn)量，增產(chǎn)效果顯著，可進(jìn)一步加大示范推廣應(yīng)用。

3 討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，目前在國(guó)內(nèi)有一定市場(chǎng)份額的江蘇省項(xiàng)瑛農(nóng)機(jī)有限公司播種機(jī)，無(wú)論是旋耕后播種還是板茬播種，機(jī)械穩(wěn)產(chǎn)效能相當(dāng)穩(wěn)定。其中，旋耕處理的667 m2冬前基本苗20.75萬(wàn)，莖蘗數(shù)54.66萬(wàn)，葉齡4.2；成熟期667 m2穗數(shù)34.7萬(wàn)，穗粒數(shù)41.6粒，實(shí)收產(chǎn)量757.7 kg，增加了穗數(shù)，穗型大，千粒重創(chuàng)歷史新高。因此，土壤旋耕處理后，利用江蘇省項(xiàng)瑛農(nóng)機(jī)有限公司播種機(jī)播種小麥的模式，值得大面積推廣應(yīng)用。

此外南京農(nóng)業(yè)大學(xué)研發(fā)的稻茬小麥免(少)耕精量化條施肥條播機(jī)，屬于剛研發(fā)的新機(jī)型，無(wú)論是旋耕處理還是板茬處理，其小麥莖蘗壯，比同類型處理增產(chǎn)效果明顯，可進(jìn)一步加大里下河地區(qū)稻茬小麥?zhǔn)痉锻茝V應(yīng)用范圍。