蝦稻共作模式下履帶自走式旋耕機應用效果

汪本福 李進蘭 張枝盛 李陽 楊曉龍 程建平*

（1湖北省農業科學院糧食作物研究所/糧食作物種質創新與遺傳改良湖北省重點實驗室/農業農村部華中地區作物栽培科學觀測實驗站，武漢430064；2湖北省黃岡市農業科學院，湖北 黃岡438000；第一作者：wbfben@163.com；*通訊作者：chjp609@163.com）

蝦稻共作模式作為新型的高效種養模式，因其顯著的經濟效益和社會效益在長江中下游地區得到迅速推廣應用，2019年僅湖北省就發展到了45.4萬hm2。蝦稻共作模式在湖北省主要集中在江漢平原地區，該地區屬沖積平原，區域內河網密布、地下水位高，易使土壤發育成潛育土，加上近10年來的人為墾殖和大力發展蝦稻共作，稻田土壤每年處于淹水狀態長達11個月之久，長時間處于飽和狀態，土爛泥深，土壤嚴重潛育化[1]。蝦稻田傳統的旋耕是采用輪式拖拉機配套旋耕機進行，由于拖拉機本身的質量太大，輪胎易陷入硬泥層，讓生泥層與熟泥層混到一起，土壤結構和質量都會受到嚴重破壞[2]。蝦稻田泥層較深，在輪胎的碾壓后極易造成泥底深淺不一，較大的深淺落差將嚴重影響后續插秧質量，進而影響秧苗生長，最終導致減產[3]。因此，本試驗改輪式拖拉機配套旋耕機為履帶自走式旋耕機，考察兩者在蝦稻共作田中對耕層土壤結構的保護及旋耕效果，以期為指導淤泥層較深的蝦稻共作田合理旋耕提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2019年在湖北省潛江市龍灣鎮蝦稻試驗田進行，該田塊已開展蝦稻共作6年，土壤類型為湖積潛育水稻土，泥腳深度13.5 cm。

1.2 試驗設計

試驗所用旋耕機具：輪式拖拉機配套旋耕機為東方紅LX754型，履帶自走式旋耕機為農夫NF-702型旋耕一體機。供試水稻品種為蝦稻1號。

試驗田面積共2.53 hm2，分成左右兩塊田，面積分別為1.15 hm2和1.38 hm2，進行兩種機型的旋耕效果測試。機手操作按照生產程序進行，旋耕作業完成后每塊田按“五點梅花”取樣法選取5個測量點，每個測量點再按“五點梅花”取樣法選取測量點，共測量25個點的數據，計算作業效率、碎土率、地表平整度等指標。旋耕作業后統一機械栽插。氮肥用量12 kg/667 m2（純N），氮磷鉀比例為1∶0.5∶0.8，氮肥運籌方式為基肥∶蘗肥∶穗肥=5∶3∶2，磷肥作底肥一次性施入，鉀肥按基肥、穗肥各半施入。病蟲害和水分管理統一按高產模式進行。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 作業效率

根據作業面積和作業時間，計算單位時間內作業效率（hm2/h）。

1.3.2 碎土率

旋耕后取耕作層土壤樣，風干后計算樣品中直徑小于4 cm土塊質量占總樣品質量的百分比（%）。

1.3.3 旋耕平整度

測量每點的斷面高度，每點連續測量10次，每處理共計250個斷面高度，計算斷面高度的標準差，以標準差作為該處理的平整度（cm）。

1.3.4 耕作深度

比較作業前后稻田泥腳深度的變化，每點連續測量10次，共計250組數據，取平均值為耕作深度（cm）。

1.3.5 燃油消耗量

計算每塊田的各機型的燃油消耗量（L/hm2）。

1.3.6 產量及產量結構

水稻成熟期，每小區以5點取樣法取樣，每個樣點連續選取10株，計算有效穗數。根據其平均值取有代表性的植株10株，室內考種測定產量結構，包括有效穗數、每穗粒數、結實率、千粒重。在每處理選取長勢均勻一致的1 m2實收測產，重復3次，風干除雜后計算實際產量（kg/hm2）。

1.4 數據處理

試驗數據均采用Excel軟件進行計算，采用DPS數據處理系統進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同旋耕機型對水稻產量及產量結構的影響

由表1可知，不同機型旋耕對水稻產量及產量結構有影響，履帶自走式旋耕機處理實際產量顯著高于輪式拖拉機旋耕處理，增幅為6.42%；履帶自走式旋耕機旋耕處理顯著增加了有效穗數，增幅為6.25%；結實率和千粒重略有增加，但未達顯著水平；輪式拖拉機旋耕處理每穗粒數高于履帶自走式旋耕機處理。可見，履帶自走式旋耕機主要是通過增加有效穗數達到增產效果。

表1 兩種不同機型旋耕對水稻產量結構及產量的影響

2.2 不同旋耕機型的旋耕效果差異

從表2可見，履帶自走式旋耕機與輪式拖拉機旋耕機相比，作業效率低0.03 hm2/h，燃油消耗量高0.18 L/hm2，碎土率高4.9個百分點，平整落差低0.74 cm，耕深淺2.3 cm，機體下陷深度淺11.1 cm，且履帶自走式拖拉機未出現陷機現象，輪式拖拉機出現2次陷機。可見，在蝦稻田采用履帶自走式旋耕機耕作可有效降低陷機風險，大大減少機具對田間土壤的碾壓，有利于保護耕作層，實現可持續耕種。

表2 兩種不同機型旋耕效果比較

2.3 不同旋耕機型的成本與效益

表3為兩種機型旋耕后相同管理措施下的運行成本與收益比較（收益不考慮其他因素），兩種機型的運行時間均按15 000 h（GB16877-2008）折算運行成本。從表3可見，履帶自走式旋耕機運行成本較輪式拖拉機高27.3元/hm2[5]；不考慮其他因素影響，采用履帶自走式旋耕機作業凈收益比采用輪式拖拉機作業高1 379.8元/hm2，增加效益1 352.5元/hm2。

3 結論與討論

履帶自走式旋耕機作為蝦稻共作稻田旋耕時使用的一種新型耕作機械，雖然沒有傳統輪式拖拉機耕作效率高[4]，但其克服了輪式拖拉機在淤泥層較厚的蝦稻田作業的弊端，充分發揮了體積小、質量輕的優勢，且其履帶采用的是橡膠材質，大大減少了對地面的壓力和耕作層的碾壓[5]，最大程度上保護了耕作層土壤結構。

本試驗條件下，因耕整效果的改善，顯著增加了有效穗數，分析原因為良好的旋耕效果保證了機插秧的快速緩苗，提高了單株分蘗數和分蘗成穗率，進而提高有效穗數，最終達到增產效果。但稻田耕整效果對水稻產量的影響不是短時間或者一、兩次耕整就可以體現出來，需要多年的試驗。