黑龍港流域屬半干旱地區,降雨量較少,水資源極度匱乏,加上地下水連年超量開采,區域內出現了華北地區最大的地下水超采漏斗,并呈進一步加深的發展趨勢,嚴重影響了黑龍港流域農業的可持續發展。而農業生產灌溉用水量占地下水資源開采的70% 以上。因此,為有效節約地下水資源,緩解當前地下水危機的嚴峻形勢,調整農業產業結構,減少農業用水,改變傳統種植模式勢在必行。油葵和玉米是當前生產中抗旱性較為突出、需水量較少的主要農作物。如何將 2 種節水作物有效地結合種植,爭取農業效益最大化,成為目前我們研究的重點。
河北省農林科學院旱作農業研究所針對黑龍港流域的氣候和種植特點,研究了油葵-夏玉米套播技術模式對作物產量和種植效益的影響,旨為摸索該技術模式的高產栽培規律,用以部分替代耗水量巨大的小麥-玉米輪作方式。
1 材料與方法
參試油葵品種為矮大頭 GW667 \\( 美系品種\\) ,其耐旱、耐澇、耐鹽堿、耐瘠薄,在黑龍港流域種植時株高一般為 120 ~ 150 cm,春播生長期 105 d 左右,莖粗 2. 3 cm 左右,花盤結實率高,粒數 1200 粒/盤左右,千 粒 重 70 g,適 宜 種 植 密 度 為 52500 ~60 000 株 / hm2。參試玉米品種為衡單 6272,為河北省最新審定的高產節水型玉米新品種,株高 261 cm,出籽率 89%,千粒重 350 g,夏播生育期 98 d 左右,適宜種植密度為 60000 ~63000 株/hm2。
本研究于 2013 年在衡水市桃城區原種場進行。
種植方式為在油葵中套播夏玉米,油葵3 月15 日播種。采取裂區試驗設計,其中,以種植模式為主處理,設等行距 \\( 60 cm,模式 a\\) 和寬窄行 \\( 40 cm +80 cm,模式 b\\) 2 種\\( 圖 1\\) ; 以玉米播期為副處理,設6 月20 日、25 日和30 日3 個水平。以7 月5 日輪作直播玉米為對照 \\( aCK和 bCK\\) 。每處理均3 次重復。油葵種植密度為 55575 株/hm2,底施磷酸二銨 150 kg/hm2和 優 力 硼 鋅 3 kg/hm2,追 施 尿 素225 kg / hm2和優力硼鋅 1. 5 kg/hm2; 玉米種植密度為 59550 株/hm2,施肥以基肥為主,底施氮磷鉀 復 合 肥 300 kg/hm2, 大 喇 叭 口 期 追 施 尿 素300 kg / hm2。油葵 7 月 5 日收獲,玉米 10 月7 日收獲,其他田間管理均同常規。分別在油葵和玉米收獲的前 1 d,采用隨機取樣法,每小區取 3 點,每點連續取 10 株,測量其株高和莖粗。收獲時,去掉邊行,采用 5 點取樣法,每點取 3 個幅寬、10 m 行長范圍的株樣晾曬,待水分降至 13%以下時脫粒實收計產,并統計千粒重。根據2013 年 12 月 市 場 價 格 油 葵 5. 0 元 / kg、 玉 米2. 1 元 / kg,計算單位面積的經濟效益。
2 結果與分析
2. 1 種植模式對油葵和玉米生產性狀及經濟效益的影響
在相同播期條件下,油葵和玉米 2 種種植模式的株高、千粒重、莖粗和成熟度差異均不大,但其寬窄行種植的產量均 > 等行距種植 \\( 表 1\\) 。6 月 20 日、25 日、30 日和 7 月 5 日寬窄行播種較同期等行距種植油葵分別增產 11. 6%、12. 0%、16. 7%、10. 8%,玉米分別增產 5. 2%、8. 1%、3. 5%、2. 4%,可以看出,寬窄行種植時油葵的增產幅度較大。采用寬窄行模式種植的油葵和夏玉米產量高于等行距種植,與寬窄行種植通風透光性好、光溫利用率高、邊行優勢明顯等有關。寬窄行種植的經濟效益均 > 同期播種的等行距種植,其 中 6 月 25 日 播 種 的 經 濟 效 益 最 高\\( 40080 元/hm2\\) ,且增效幅度最大 \\( 9. 82%\\) 。
2. 2 玉米播期對油葵和玉米生產性狀及經濟效益的影響
對照處理的玉米由于播期 \\( 7 月 5 日\\) 過晚,生長期變短,造成成熟度極差,產量銳減。
在相同種植模式條件下,不同玉米播期對油葵株高、千粒重、莖粗和成熟度影響均不大,除 6 月20 日播種產量略 > 其 CK 外,其他 2 個播期處理的產量均 < 其 CK。
套播夏玉米播期對玉米成熟度和產量有明顯影響。2 種種植模式下,玉米均以 6 月 25 日播種千粒重最大,且成熟度好,最終產量最高,經濟效益最好。夏玉米播種過早,由于油葵遮擋陽光,造成玉米幼苗發育遲緩,進而影響后期產量; 夏玉米播種過晚,會造成夏玉米因生長期短而不能完全成熟,致使產量降低。油葵與夏玉米套種高效栽培時正確選擇夏玉米播期最為關鍵,玉米套種時 6 月 25 日前后播種為宜。
3 結論與討論
本研究結果顯示,采用 40 cm + 80 cm 寬窄行種植的油葵和玉米產量均 > 其 60 cm 等行距種植,最終單位面積的經濟效益也較高。與寬窄行種植時通風透光性好、光溫利用率高、邊行優勢明顯等有關。
套播夏玉米播期對玉米成熟度及產量有明顯影響,本研究條件下,玉米 6 月 25 日前后播種為宜,不僅成熟度好,千粒重最大,且產量最高。如果夏玉米接茬油葵進行輪作直播,夏玉米會因播期過晚,有效積溫不能滿足其正常成熟而導致產量過低,從而影響單位面積的經濟效益。因此,在黑龍港流域不宜采用油葵-夏玉米輪作直播的種植模式。
結合黑龍港流域內勞動力成本高,地下水資源緊張和氣候干旱等自然條件,在該區域內可適當采用油葵-夏玉米套播種植模式來替代目前高耗水的小麥-夏玉米輪作模式,既能大大節約地下水資源,又能明顯提高種植效益。寬窄行種植具有生產能力高、通透性好、光溫利用效率高、簡化栽培、省工省力、易操作、易管理、節水省肥等多種優勢。該區域油葵與夏玉米套播種植時,適宜的種植模式為寬窄行\\( 40 cm +80 cm\\) 種植,油葵 3 月 15 日前后播種,夏玉米 6 月 25 日前后套播。
夏玉米播種后,若墑情不足,應及時澆水; 但澆水量不宜過大,否則會引起油葵倒伏,不利于后期收獲。寬窄行種植的缺點是行距不一致給玉米機械化收獲增加了一定難度?!緢D表略】
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