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不同耕作方式对麦后直播花生生长发育及产量的影响
2023-02-03 11:20:10 ℃郝 西 崔亚男 张 曼 张鹏磊 刘梦雅 张 俊 高 伟 刘 娟 刘 兵 臧秀旺
(河南省农业科学院经济作物研究所 河南 郑州 450002)
小麦花生一年两熟是我国黄淮地区花生的主要种植模式,对于缓解粮油争地矛盾、保障国家粮食和油料安全具有重要作用。耕整地方式对土壤理化性质的影响较大。小麦收获后,旋耕秸秆还田是普遍采用的耕作方式,但常年旋耕造成土壤板结,形成坚硬的犁底层,进而影响土壤养分吸收、利用与根系下扎生长,对花生产量和品质影响较大[1-4]。同时,由于花生常年连作,引起土壤酸化、病虫害加重等连作障碍问题。深耕可以打破犁底层,减轻土壤板结,有利于作物根系的生长和养分的活化、吸收,具有显著的增产作用[5]。关于深耕对冬小麦—夏玉米一年两熟模式土壤理化性质、作物产量、水分利用效率等方面的影响,前人已开展了较为深入的研究,但对于深耕影响麦后直播花生生长发育、产量等方面的研究较少。笔者通过比较深耕与旋耕2种耕作方式对麦后直播花生生长发育、产量、品质及土壤理化性质的影响,以期为深耕技术在夏直播花生上的应用提供一定的理论指导。
1.1 试验地概况
试验时间为2021年6~10月。试验地位于正阳县真阳镇李通村,土壤为砂姜黑土,基本理化性状:pH 4.93、有机质15.33 g/kg、全氮0.94 g/kg、全磷0.6 g/kg、全钾16.1 g/kg、水解性氮119.00 mg/kg、有效磷80.67 mg/kg、速效钾75.93 mg/kg。花生选用高油酸品种豫花37号。
1.2 试验设计
试验采用大区对比试验,不设重复,共设2个处理,每处理面积5亩。处理1:小麦秸秆打捆移出后,深耕30 cm加旋耕起垄种植;
处理2:小麦秸秆打捆移出后,旋耕起垄种植。其他管理同一般大田。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 土壤样品采集与分析 分别于花生施肥整地前、收获后采集土壤样品,每个处理取0~20 cm耕层土壤,测定土壤理化指标。
1.3.2 土壤紧实度测定 于花生整地后播种前,采用“S”形取样法,每处理随机选取5个样点,每个样点3次重复;
利用托普TJSD-750-Ⅱ土壤紧实度测定仪,每2.5 cm一层测定0~40 cm土层的土壤紧实度。
1.3.3 测产与考种 花生收获前,每处理采用随机5点取样,测量行距,每样点取2 m双行收刨,称量鲜果重,统计株数,根据样点平均鲜果重、株数计算每亩鲜果重和种植密度。按折干率55%、缩值系数0.85计算亩均实际产量。同时每个处理采集有代表性的15株花生进行考种,测定其株高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、单株结果数、单株果针数、主茎粗和百果重、百仁重、出仁率等。
1.3.4 花生种子的品质分析 利用DA7200多功能近红外分析仪测定花生的籽仁品质,包含蛋白质、脂肪、油酸、亚油酸、油亚比等指标。
2.1 不同耕作方式对土壤理化指标的影响
由表1可知,深耕对土壤理化指标影响较大。深耕处理相比旋耕,土壤有机质提高了16.76%,全氮提高了10.99%,全磷提高了16.67%,全钾基本不变,水解性氮增加了10.28%,速效钾提高了59.68%,有效磷降低了10.27%,说明深耕显著改善了土壤的养分状况。
表1 不同耕作方式对土壤理化指标的影响
整地后播种前,对2个处理土壤的紧实度进行了测定。由附图可知,在10~40 cm耕层范围内,深耕处理不同程度上降低了土壤紧实度,尤其是在15~30 cm范围内;
在15 cm、20 cm、25 cm、30 cm耕层,与旋耕相比,深耕处理的土壤紧实度分别降低了68.37%、68.73%、50.75%、7.90%。试验结果表明,深耕降低了土壤紧实度,减轻了土壤板结,为根系的下扎和养分的活化、吸收创造了有利条件。
2.2 不同耕作方式对花生生长发育的影响
收获期,对深耕和旋耕处理分别随机取15株考种。由表2可知,深耕处理增加了花生的主茎高、侧枝长、总分枝数、果针数、主茎粗、饱果数,其中主茎高增加了7.17%,侧枝长增加了4.52%,单株总分枝数增加了22.37%,单株果针数增加了30.96%,主茎粗增加了17.99%,单株饱果数增加了10.29%。试验结果表明,深耕显著促进了花生的生长发育。
表2 不同耕作方式对花生农艺性状的影响
2.3 不同耕作方式对花生产量及品质的影响
由表3可知,经5点测产,深耕处理相比旋耕亩收获株数增加1.32%,亩增产荚果38.18 kg,增产率达到9.49%;
百果重、百仁重、出仁率分别增加了3.88%、1.78%、5.73%,说明深耕具有较为显著的增产效果。
表3 不同耕作方式对花生产量的影响
利用近红外分析仪,对2个处理的花生籽仁品质进行了分析。由表4可知,与旋耕处理相比,深耕改善了花生品质;
蔗糖、脂肪含量基本没有改变,蛋白质、油酸、油亚比有所增加,其中蛋白质含量增加了7.75%,油酸含量增加了10.81%,油亚比从4.64增加到8.38;
亚油酸、棕榈酸、硬脂酸含量降低,其中棕榈酸从8.91%降至7.67%、硬脂酸降低了14.74%,脂肪酸组成得到优化。
表4 不同耕作方式对花生品质的影响
2.4 不同耕作方式的经济效益分析
由于2个处理间的种子、农药、化肥、田间管理等均保持一致,因此在效益分析中对其不做探讨。本试验中处理间影响经济效益的主要因素为产量、耕整地成本。由表5可知,深耕相比旋耕每亩增加成本20元,亩收益增加210.08元,增收率达8.85%。
表5 不同耕作方式的经济效益分析
在我国黄淮花生产区,由于长年旋耕整地,引起耕层变浅、病虫害加重等诸多问题[6]。深耕有助于打破犁底层和减轻土壤板结,促进根系的生长和土壤养分的活化、吸收[7-9]。由于旋耕深度一般为10~15 cm[10],对土壤耕层的理化性质影响较小。本研究表明,深耕能够显著改善土壤理化性质。与旋耕相比,深耕处理的土壤有机质、全氮、全磷、水解性氮、速效钾等指标均得到显著提升。深耕处理显著降低了15~30 cm耕层的土壤紧实度,其中在15 cm、20 cm、25 cm、30 cm耕层,土壤紧实度分别降低了68.37%、68.73%、50.75%、7.90%。
深耕有利于促进麦后直播花生的生长发育,主茎高、侧枝长、总分枝数、果针数、主茎粗、饱果数均不同程度增加。深耕相比旋耕亩增产荚果38.18 kg,增产率达到9.49%;
百果重、百仁重、出仁率均不同程度增加,表明深耕促进了荚果与籽仁发育,荚果饱满度增加。深耕也改善了花生品质,蛋白质、油酸、油亚比有所增加,油酸、油亚比增加有利于提高花生的货架期与营养品质;
棕榈酸、硬脂酸均为饱和脂肪酸,其含量的降低有利于提高不饱和脂肪酸的含量,改善花生品质,这与赵继浩等[7]的研究结果一致。
因此,深耕相比旋耕具有显著的增产与品质改善作用,亩均增收210.08元。考虑到深耕的成本高于旋耕,建议在夏直播花生连作区或土壤偏黏质的地块,可2~3年深耕1次,耕深25~30 cm。
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