胡承偉,周志淑,朱 程,劉希忠,黃桃翠?

(1重慶市農業(yè)科學院,重慶400060;2重慶市南川區(qū)農業(yè)技術推廣中心,重慶408400)

油菜是我國重要的經濟和油料作物,2018年全國種植面積655.06萬hm2,總產1 328.12萬t,面積和總產均占世界的30%左右[1]。傳統的油菜生產方式用工多、勞動強度大、生產成本高,生產效益低。根據2017年全國農產品成本收益資料匯編統計[2],種植1 hm2油菜至少需要225個人工,費用高達1.36萬元(人民幣,下同),勞動力成本占油菜生產成本的79.89%,嚴重制約了油菜產業(yè)的發(fā)展。實現油菜生產機械化可顯著減少用工,降低生產成本、提高種植效益,是保障我國油菜產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

油菜生產機械化主要表現為機械直播和機械收獲,具有省工省本、提高勞動效率和減輕勞動強度等優(yōu)點,結合機械耕地和機械化病蟲害防治可實現油菜主要農事環(huán)節(jié)的全程機械化。目前,水稻、小麥、玉米等主要糧食作物已基本實現全程機械化種植。近年來,油菜機械化相關的研究取得了明顯進展,包括需求的品種類型[3-6]、播種與收獲機械研制[7-10]、配套農藝措施[11-13]、病蟲害防治[14-15]等方面,但油菜的全程機械化仍處于發(fā)展階段。宋稀等[4]認為,機械化高密度種植的油菜應加強對結角密度和主花序有效角果數的選擇。劉征明等[9]設計的“4LZY-2.0S”型油菜聯合收割機測試效果較好,達到了機械收獲的要求。

地處長江上游的四川、重慶、云南、貴州和陜西南部的西南油菜區(qū)常年種植油菜187.9萬hm2,占全國油菜種植面積的25%左右,而該地區(qū)的機播和機收率均不足5%,顯著低于全國機播和機收率[16]。該地區(qū)的油菜以丘陵山地稻油輪作為主,田塊小而散,品種宜機性差,機械設備落后,示范效果不佳,限制了該區(qū)域油菜機械化[17]。為加快推進該區(qū)域油菜全程機械化,本試驗以重慶市6個大面積推廣種植的品種為材料,引進在市場具有較大使用率的機播機收設備,在稻油輪作區(qū)域進行油菜機播、機收和品種適應性研究,以期為油菜機械化種植提供技術參考和品種選擇。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2018—2019年在重慶市南川區(qū)東城街道辦事處三秀居委的稻油輪作試驗基地進行。前茬為水稻,8月底收獲,土壤肥力水平中上等,pH 5.8、堿解氮138.7 mg∕kg、有效磷43.7 mg∕kg、速效鉀162.8 mg∕kg。

1.2 試驗材料

6個供試品種分別為‘油研57’、‘三峽油5號’、‘慶油1號’、‘渝油28’、‘種都油998’和‘德5油319’,由重慶市南川區(qū)農業(yè)技術推廣中心提供(表1)。2BYL-220油菜聯合播種機,由長沙桑錸特農業(yè)機械設備有限公司出產。4LZ-1.5油菜聯合收割機,由現代農裝株洲聯合收割機有限公司出產。

表1 試驗材料Table 1 Tested material

1.3 試驗設計

于2018年9月26日進行播種,機械直播的播種量為4.5 kg∕hm2,行距55 cm,單個小區(qū)面積1 320 m2,設3次重復。試驗地用600 kg∕hm2的復合肥(N∶P2O5∶K2O=25∶5∶10)和15 kg∕hm2的硼肥(含B 10.7%)為底肥,由直播機一并施入。5葉期施150 kg∕hm2的尿素(N≥46%),其他管理品種間一致。

播種后35 d調查出苗狀況,對角線法取5點樣,每點1 m2,平均值即為出苗效果;在5個樣點連續(xù)調查10株苗的生長情況,數計葉片數、苗高、莖基粗,計算平均值。記載全生育期天數,油菜成熟后,用5點取樣法,每品種每點取1 m2,調查植株密度,計算成苗率;每個品種選取10株,測量株高、有效分枝數、分枝位、有效角果數、每角粒數、千粒重。在油菜角果有90%左右呈琵琶黃時分品種進行機械收獲,人工收獲按當地習慣進行分段收獲,曬干風凈后計算小區(qū)產量,機械和人工各收獲660 m2,比較不同收獲方式和品種的損失率。采用5點取樣法,在收獲前2 d調查菌核病,每點50株,每小區(qū)250株,按5級分級標準,計算病株率和病情指數[18]。

成苗率=(成熟時密度∕出苗時密度)×100%;

病情指數=[∑(各級病株數×該病級數)∕(調查株數×最高病級數)]×100。

1.4 數據處理

采用Excel 2010軟件對數據進行統計和初步分析,采用SPSS 18.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種機播的苗情分析

如表2所示,‘慶油1號’平均苗數最高,達30.27萬株∕hm2,‘渝油28’最低,為26.17萬株∕hm2,兩者間具有顯著差異;‘渝油28’的單株綠葉數最多、莖基最粗,分別為9.8個和7.6 mm。不同品種的平均苗高為27.4 cm,‘慶油1號’最矮,為26.1 cm,‘油研57’的苗高最高,達到28.5 cm,但不同品種間無顯著差異。‘渝油28’的出苗少,生長空間足,有利于增加綠葉數和莖基粗,而‘慶油1號’的出苗數多、苗矮,更適于機械播種。

表2 不同品種機播的苗情分析Table 2 Comparison of seeding conditions of different rapeseed varieties by mechanical direct-seeding

2.2 不同品種機播的農藝性狀分析

由表3可知,6個品種的平均密度為24.72萬株∕hm2,平均成苗率為87.54%。其中‘慶油1號’的密度最大,達26.02萬株∕hm2,‘三峽油5號’的密度最低,為23.85萬株∕hm2,但品種間無顯著差異;而‘三峽油5’的成苗率較高,為90.72%,‘渝油28’的成苗率最高,為92.78%;‘慶油1號’的生育期最短,為207.3 d,‘比三峽油5號’、‘德5油319’和‘種都油998’分別少8.4 d、8.0 d和7.4 d,差異顯著;‘渝油28’的株高最矮,比‘種都油998’和‘三峽油5號’分別少15.3 cm和11.9 cm,差異顯著;不同品種的病株率和病情指數差異較大,‘慶油1號’和‘種都油998’的病株率和病情指數顯著低于其他品種。表明‘慶油1號’在機械播種條件下,密度大、生育期短、抗菌核病效果好,適宜機械化播種。

表3 不同品種機播的農藝性狀分析Table 3 Comparison of agronomic traits of different rapeseed varieties by mechanical direct-seeding

2.3 不同品種機播的產量性狀比較

如表4所示,除‘德5油319’和‘慶油1號’的千粒重顯著高于‘種都油998’外,其他性狀均無顯著差異。分枝部位的平均高度為97.8 cm,主花序平均長58.5 cm,平均有效分枝數5.8個、平均有效角果數199.4個、平均每角粒數17.2粒,平均千粒重3.85 g,其中‘渝油28’的分枝部位最低、分枝數最多,‘三峽油5號’的有效角果數最大,‘渝油28’的每角粒數最多,‘德5油319’的千粒重最大。

表4 不同品種機播的產量性狀分析Table 4 Comparison of yield traits in different rapeseed varieties by mechanical direct-seeding

2.4 不同品種機播后機收和人工收獲的產量比較

由表5可知,不同品種機播后機收和人工收獲的差異顯著,機收的平均產量在2 255.05 kg∕hm2,產量最高的是‘慶油1號’,達到2 404.66 kg∕hm2,比平均機收產量高6.63%,‘三峽油5號’最低,僅為2 132.07 kg∕hm2;人工收獲的平均產量為2 516.92 kg∕hm2,‘渝油28’的產量最高,為2 629.59 kg∕hm2,比平均人工收獲產量高4.48%,‘種都油998’的產量最低,為2 372.17 kg∕hm2。機收的產量損失在178.72—320.39 kg∕hm2,平均損失量261.87 kg∕hm2,平均損失率10.42%。‘三峽油5號’的機收損失量和損失率最大,分別為320.39 kg∕hm2和13.06%;‘慶油1號’的損失量最小,為178.72 kg∕hm2,損失率為6.91%,均顯著低于其他品種。‘渝油28’在人工收獲條件下產量最大,‘慶油1號’在機械收獲條件下產量最大、機收損失量和損失率最低,說明‘渝油28’適宜人工收獲,而‘慶油1號’適宜機械收獲。

表5 不同品種機播后機收和人工收的比較Table 5 Comparison of mechanical and manual harvest of different rapeseed varieties by mechanical direct-seeding

2.5 不同品種機播后機收和人工收的效益分析

如表6所示,機收的平均效益12 630.28元∕hm2,‘慶油1號’最高,為13 527.96元∕hm2,比最低的‘三峽油5號’高1 635.54元∕hm2;人工收獲的平均收益為11 501.51元∕hm2,‘渝油28’最高,為12 177.54元∕hm2,比最低的‘種都油998’高1 544.52元∕hm2。與人工收獲相比,機械收獲增加收益平均達1 128.77元∕hm2,其中‘慶油1號’機收增加效益最多,為1 627.68元∕hm2,‘三峽油5號’最少,為777.66元∕hm2。

表6 不同品種機播后機收和人工收的效益分析Table 6 Benefits of mechanical and manual harvest in different rapeseed varieties by mechanical direct-seeding 元·hm-2

3 結論與討論

不同油菜品種的生態(tài)適宜性和株型結構存在明顯的差異,推廣適宜機械化種植的油菜品種和配套技術是油菜機械化種植的關鍵。宋稀等[4]認為,高密度種植是機械化種植獲得高產的重要因素。本試驗以重慶市主要推廣的6個油菜品種為材料,研究其在機播條件下的生長狀況并比較機收與人收的產量和效益,結果表明:在相同播種量條件下,‘慶油1號’的苗期苗數達到30.27萬株∕hm2,成熟期密度達到26.02萬株∕hm2,密度最大,適宜機械化播種,這可能與‘慶油1號’種子千粒重較大[19],機播較均勻、不易卡機,不易掉入田間裂縫且苗期種子提供的營養(yǎng)充足有關。

損失率是影響機械收獲推廣的重要因素,機械收獲的損失率除與品種的抗裂角性相關外,還與田間的倒伏性等因素有關,本試驗條件下各品種無倒伏現象,6個油菜品種的損失率在6.91%—13.06%,平均損失率為10.42%,這與左青松等[20]研究認為的機械收獲總損失率在7.0%—15.8%相近。從產量上看,‘渝油28’的人工收獲產量最大,為2 629.59 kg∕hm2;而‘慶油1號’的機收產量最大,機收損失量為178.72 kg∕hm2,損失率僅為6.91%,機收損失量和損失率均顯著低于其他品種,這可能與‘慶油1號’的角果皮失水速率慢、抗裂角能力強有關[21];比較機收和人收的效益發(fā)現,所有品種機收都能增加收益,平均可達1 128.77元∕hm2,其中‘慶油1號’增收1 627.68元∕hm2,高于其他品種,說明在機械直播用種量為4.5 kg∕hm2時,‘慶油1號’適宜機收,具有推廣前景。綜上,在西南地區(qū)稻油輪作地區(qū)選擇合適的品種和機械進行油菜的機播、機收具有可行性,能達到高產高效。