“雙季稻+西蘭花”水旱輪作模式增產(chǎn)增效栽培技術(shù)研究

王旭輝 施通武 徐強(qiáng)強(qiáng) 虞鵬程 向鏡

（1浙江省臺州市椒江區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 臺州318000；2中國水稻研究所/水稻生物學(xué)國家重點實驗室，杭州310006；第一作者：26508966＠qq.com；*通訊作者：xiangjing＠caas.cn）

隨著我國人口增長、消費結(jié)構(gòu)不斷升級和資源環(huán)境承載能力趨緊，糧食安全仍將處于緊平衡的狀態(tài)。耕地作為糧食生產(chǎn)的主要載體，如何實現(xiàn)“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，防止耕地“非糧化”，在溫光條件適宜地區(qū)推廣“雙季稻+蔬菜”水旱輪作模式，不僅可以解決糧農(nóng)和菜農(nóng)爭地矛盾，同時還可以提高耕地單位面積產(chǎn)出效益。水旱輪作是提高耕地復(fù)種指數(shù)，合理利用土地的重要耕作制度[1-2]。水旱輪作模式由于季節(jié)性的干濕交替，土壤含水量也在不停發(fā)生變化，在淹水的條件下，稻田土壤的氧化還原電位較低，而在旱作季，土壤的氧化還原電位升高，土壤pH值和化學(xué)平衡也跟著發(fā)生改變，從而影響土壤中各養(yǎng)分元素的有效性，如土壤有效磷含量顯著提高[3-5]。水稻蔬菜復(fù)種可實現(xiàn)一地多收，同時減輕單一種植水稻或者旱作蔬菜時水稻蔬菜病蟲害[6-7]，抑制稻田常見的鴨舌草和稗草危害[8-9]。水稻蔬菜復(fù)種模式還能夠?qū)崿F(xiàn)一地多收，在保證糧食產(chǎn)量的基礎(chǔ)上增加產(chǎn)值[10-11]，具備良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗方法

試驗于2018年11月至2019年11月在浙江省臺州市椒江區(qū)前所街道開展。臺州市椒江區(qū)2018、2019年平均氣溫分別為19.1℃、19.0℃，降水量分別為1 031.7 mm、1 567.6 mm。供試土壤類型為潴育型水稻土。試驗設(shè)“雙季稻+西蘭花”“雙季稻+冬閑”兩種模式。西蘭花供試品種為中遲熟品種臺綠5號，連作早稻采用常規(guī)秈稻中早39，連作晚稻采用秈粳雜交稻甬優(yōu)1540。

西蘭花于2018年10月20日播種，11月28日定植，每667 m2定植2 820株。西蘭花大田每667 m2施用氮磷鉀比例15∶15∶15復(fù)合肥50 kg作基肥，90 kg作追肥，50 kg作花球膨大肥。西蘭花于2019年3月10日前收獲。連作早稻3月20日播種育秧，采用9寸秧盤，機(jī)械化流水線播種。早稻移栽前10 d第1次翻耕，田塊殘留的西蘭花莖葉全部還田。同時采用58%草甘膦對田間雜草進(jìn)行封殺，4月18日早稻機(jī)插，機(jī)插規(guī)格30 cm×12 cm。“雙季稻+冬閑”模式全生育期早稻每667 m2施氮肥（以純N計）12 kg，基蘗穗肥比例為5∶5∶0；晚稻每667 m2施氮肥（以純N計）16 kg，基蘗穗肥比例為4∶5∶1。“雙季稻+西蘭花”模式早稻全生育期氮肥比“雙季稻+冬閑”模式減少66.7%，早稻不施基肥，每667 m2施純N 4 kg作分蘗肥，其他管理措施與“雙季稻+冬閑”模式一致。早稻于7月20日收獲，連作晚稻于7月2日播種育秧，采用9寸秧盤，機(jī)械化流水線播種，7月23日機(jī)插。晚稻于11月20日收獲，晚稻收獲后開始新一輪“雙季稻+西蘭花”模式。

1.2 測定項目及方法

早稻移栽施肥前，“雙季稻+西蘭花”和“雙季稻+冬閑”模式取試驗田0～20 cm表層土樣測定土壤速效氮、速效鉀、速效鉀、有機(jī)質(zhì)和水溶性鹽含量。早、晚稻黃熟期機(jī)械實割667 m2測產(chǎn)，并按平均穗數(shù)取5叢，測定水稻株高及產(chǎn)量構(gòu)成要素。早晚稻及西蘭花種植過程中記錄各生產(chǎn)要素成本，收獲后按照市場價格計算收益。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)計算和圖表制作用Excel 2013完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 水旱輪作對土壤養(yǎng)分含量的影響

從表1可見，“雙季稻+西蘭花”模式土壤速效鉀和有效磷含量顯著高于“雙季稻+冬閑”模式，水溶性鹽含量要高于“雙季稻+冬閑”模式，土壤有機(jī)質(zhì)含量兩者差異不大，土壤堿解氮含量低于“雙季稻+冬閑”模式。

表1 水旱輪作對土壤理化性質(zhì)的影響

2.2 水旱輪作對連作早晚稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成影響

從表2可見，“雙季稻+西蘭花”模式的連作早晚稻產(chǎn)量顯著高于“雙季稻+冬閑”模式，早稻提高了11.3%，連作晚稻提高了5.3%。

表2 水旱輪作對連作早晚稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成影響

分析早晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因子發(fā)現(xiàn)，“雙季稻+西蘭花”模式中早39的有效穗數(shù)略低于“雙季稻+冬閑”模式，但穗粒數(shù)和結(jié)實率要高，千粒重兩模式差異較小。其中，穗粒數(shù)提高了10.4%，結(jié)實率提高了5.6%，這也是“雙季稻+西蘭花”模式早稻產(chǎn)量更高的主要原因。“雙季稻+西蘭花”的連作晚稻甬優(yōu)1540的有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實率均高于“雙季稻+冬閑”模式，但是差異較小（表2）。

2.3 水旱輪作下連作早晚稻氮肥偏生產(chǎn)力

從圖1可見，“雙季稻+西蘭花”模式中早39的氮肥偏生產(chǎn)力比“雙季稻+冬閑”模式顯著提高233.7%，主要原因是“雙季稻+西蘭花”模式種植西蘭花時施肥量大，連作早稻季氮肥施用總量比“雙季稻+冬閑”模式減少了66.7%。“雙季稻+西蘭花”模式早稻在氮肥用量大幅減少的條件下，其產(chǎn)量顯著提升。兩種模式連作晚稻的氮肥偏生產(chǎn)力差異較小。

圖1 水旱輪作對連作早晚稻氮肥偏生產(chǎn)力的影響

2.4 水旱輪作模式對稻田綜合效益的影響

從表3可見，“雙季稻+西蘭花”模式早晚稻的收益要高于“雙季稻+冬閑”模式。按2020年稻谷最低收購價計算，“雙季稻+西蘭花”模式水稻季每667 m2收益930.9元，比“雙季稻+冬閑”模式高47.1%。臺州市椒江區(qū)水稻收購價連作早稻每kg政府補(bǔ)貼0.3元，連作晚稻每kg補(bǔ)貼0.2元，因此水稻價格比政府收購指導(dǎo)價要高。兩種模式生產(chǎn)成本中包括用種、肥料、農(nóng)藥、灌溉、人工、機(jī)收、稻谷烘干和土地流轉(zhuǎn)費用，其中土地流轉(zhuǎn)費用為每667 m2每年1 000元，計算成本時早晚稻種植季平均分?jǐn)?00元。“雙季稻+西蘭花”模式早稻化肥施用量大幅減少，節(jié)省了肥料投入，因此早稻生產(chǎn)成本低于“雙季稻+冬閑”模式。連作晚稻生產(chǎn)成本兩者沒有差異，“雙季稻+西蘭花”模式連作晚稻收益增加主要是增產(chǎn)增效。

表3 不同種植模式早晚稻收益

另外，“雙季稻+西蘭花”模式由于西蘭花種植沒有占用水稻種植季節(jié)，在計算西蘭花種植成本時，沒有加上土地流轉(zhuǎn)成本。雖然種植西蘭花的成本每667 m2達(dá)到1 432.8元（其中，種子成本205.8元，農(nóng)資成本613.3元，人工及其他成本616.7元），但其產(chǎn)值高達(dá)3 199.6元，種植西蘭花每季收益1 766.8元。

3 討論與結(jié)論

浙江是西蘭花種植大省，常年栽培面積約1.34萬hm2，而臺州就占了0.93萬hm2，是全國最大的秋冬西蘭花生產(chǎn)基地。臺州市的溫光資源能夠滿足“雙季稻+西蘭花”水旱輪作模式，根據(jù)西蘭花生產(chǎn)特點、茬口安排以及該模式西蘭花種植后土壤殘留的養(yǎng)分豐富等，可大幅度減少連作早稻肥料施用，并且連作早稻的產(chǎn)量還大幅度提升，減少了農(nóng)業(yè)面源污染的同時提高了水稻種植季肥料利用率。“雙季稻+西蘭花”模式在防止耕地“非糧化”政策背景下，可以提高水稻產(chǎn)量，提高稻田周年效益，從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色優(yōu)質(zhì)、節(jié)本增效的可持續(xù)發(fā)展。