趙洪祥 邊少鋒 馬金寶 方向前
摘 要:調(diào)查比較了坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式和農(nóng)戶模式的光熱資源利用率、氣象災(zāi)害(暴雨)和病蟲害損失率、生產(chǎn)效率、節(jié)本增效、產(chǎn)后儲(chǔ)存損失率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式較農(nóng)戶模式的光熱資源利用效率提高了15%以上,氣象災(zāi)害(暴雨)損失率降低了4.88%,病蟲害損失率降低了3.31%,產(chǎn)后儲(chǔ)存損失率降低了4.97%,生產(chǎn)效率提升了24.62%,節(jié)本增效10.05%。
關(guān)鍵詞:坡耕地;玉米;壟側(cè)保土耕作;高產(chǎn)高效
吉林省東部濕潤區(qū)坡耕地的玉米生產(chǎn)存在著水土流失嚴(yán)重、耕層質(zhì)量下降等問題,本研究團(tuán)隊(duì)以壟側(cè)少耕栽培、秸稈還田、秋季深松等關(guān)鍵技術(shù)為核心,集成了坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式。通過等高耕作,防止水流攜帶大量耕層土壤順壟而下;通過壟側(cè)少耕栽培,對壟的一側(cè)進(jìn)行耕作,另一側(cè)當(dāng)年處于閑置狀態(tài),使壟與壟之間形成阻水埂,減緩徑流對耕層的水蝕,防治農(nóng)田水土流失。本文對坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式和農(nóng)戶模式的光熱資源利用率、氣象災(zāi)害和病蟲害損失率、生產(chǎn)效率、節(jié)本增效、產(chǎn)后儲(chǔ)存損失率等進(jìn)行調(diào)查、分析,為坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式的進(jìn)一步示范推廣提供理論支持。
一、試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)地設(shè)在敦化市沙河沿鎮(zhèn),年降雨量650mm,有效積溫2500℃,海拔520米。試驗(yàn)田平均坡度為10°,設(shè)2個(gè)處理,坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式:秸稈粉碎→秋季深松→春季施入底肥→扣半成新壟→人工播種→封閉除草→苗期管理→追肥→病蟲害防治→機(jī)械收獲;農(nóng)戶模式(CK):秸稈離田→滅茬起壟→播種→封閉除草→苗期管理→追肥→病蟲害防治→人工收獲。
兩種模式的玉米生產(chǎn)在一個(gè)示范田進(jìn)行,每個(gè)模式面積30000m2。調(diào)查兩種模式的產(chǎn)量、光熱資源利用率、氣象災(zāi)害和病蟲害損失率、生產(chǎn)效率、節(jié)本增效、產(chǎn)后儲(chǔ)存損失率等指標(biāo)。
二、結(jié)果與分析
1.產(chǎn)量。對坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式和農(nóng)戶模式的產(chǎn)量進(jìn)行分析(圖1),結(jié)果表明,壟側(cè)保土耕作模式的產(chǎn)量比農(nóng)戶模式的產(chǎn)量高16.89%。
圖1兩種模式的產(chǎn)量對比
2.光熱資源利用率。提高農(nóng)作物產(chǎn)量的核心是采取綜合措施,提升農(nóng)作物的光熱資源利用率。本研究通過觀測兩種模式的光輻射量、地溫和氣溫,計(jì)算了兩種模式的光能利用率和熱量利用率(表1),結(jié)果發(fā)現(xiàn),壟側(cè)保土耕作模式在苗期、拔節(jié)期、抽雄-吐絲期、灌漿期的光能利用率分別較農(nóng)戶模式高17.86%、16.13%、17.95%、19.51%。熱量利用效率方面,壟側(cè)保土耕作模式在苗期、拔節(jié)期、抽雄-吐絲期、灌漿期的熱量利用效率分別較農(nóng)戶模式高18.18%、16.67%、15.69%、22.92%。
3.損失率。調(diào)查統(tǒng)計(jì)了兩種模式的氣象災(zāi)害(暴雨)損失率、病蟲害損失率、產(chǎn)后儲(chǔ)存損失率(表2)結(jié)果發(fā)現(xiàn),坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式的氣象災(zāi)害(暴雨)損失率、病蟲害損失率、產(chǎn)后儲(chǔ)存損失率均低于農(nóng)戶模式,分別降低了4.88%、3.31%和4.97%。
4.生產(chǎn)效率和節(jié)本增效?;趦煞N模式的投入和產(chǎn)出指標(biāo),運(yùn)用DEA-Tobit模型比較了兩種模式的生產(chǎn)效率(表3),結(jié)果表明,坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式較農(nóng)戶模式的生產(chǎn)效率提升了24.62%。對兩種模式的投入和產(chǎn)出進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,比較了不同模式生產(chǎn)效益情況(圖2),結(jié)果表明,坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式較農(nóng)戶模式節(jié)本增效10.05%。
三、結(jié)論
由于壟側(cè)栽培技術(shù)是在原壟的一側(cè)(半壟)上進(jìn)行保墑少(免)耕栽培的耕作方式,因此,非常有必要進(jìn)行深松。秋季深松同時(shí)可以更好地貯蓄冬季降水,提高深層的土壤含水量,同時(shí)還有利于雨季淺層耕層土壤水分的下滲。坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式中的秸稈還田主要用于改善土壤結(jié)構(gòu),使耕層的物理性狀更加有利于作物生長,同時(shí)提高有機(jī)質(zhì)含量和增加土壤養(yǎng)分。坡耕地玉米壟側(cè)保土耕作技術(shù)模式在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了高效,其中,光熱資源利用效率提高了15%以上,氣象災(zāi)害(暴雨)損失率降低了4.88%,病蟲害損失率降低了3.31%,產(chǎn)后儲(chǔ)存損失率降低了4.97%,生產(chǎn)效率提升了24.62%,節(jié)本增效10.05%。
參考文獻(xiàn):
[1]李全起,陳雨海,吳巍,等.秸稈覆蓋和灌溉對冬小麥農(nóng)田光能利用率的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2006,17(2):243-246.
作者簡介:趙洪祥(1973-)男,吉林榆樹人,博士,研究員,主要從事玉米旱作節(jié)水技術(shù),坡耕地合理利用和覆蓋作物高效管理等方面的研究。
通訊作者:邊少鋒。
基金項(xiàng)目:國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2018YFD0300205)