玉米收割機機械化作業(yè)對后茬小麥生長的影響

王 榮，侯曉曼

（渭南市臨渭區(qū)農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展中心，陜西 渭南 714000）

玉米機械化收割是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的一項重要內(nèi)容，是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉變的一個必然選擇。玉米收割機能夠一次性完成玉米作物的收割、剝皮、摘穗、脫粒、秸稈還田等諸多流程，有效解決了過去露天焚燒秸稈帶來的空氣污染問題[1]。但是近年來農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)水平有很大提升，持續(xù)追求全程化，故而要拓展對以上種植問題的研究深度。本研究基于對比試驗，著重探討玉米機械化收割對后茬小麥生長產(chǎn)生的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

選擇在陜西省某村莊內(nèi)開展試驗研究，農(nóng)田是常年小麥玉米輪作田地，2015年之前運用的是傳統(tǒng)人工法收割玉米作物，將作物秸稈整體運送到大田之外，農(nóng)機設備旋耕后播下小麥種子。從2016年開始實施玉米作物的全程機械化作業(yè)。2016年對示范田區(qū)域內(nèi)土壤進行檢測，pH值為6.7，有機質、全氮、有效磷、速效鉀含量分別為9.95 g/kg、1.354 g/kg、9.09 g/kg、61.7 g/kg。本研究試驗農(nóng)田灌溉操作方便，管理精細化，農(nóng)作物種植過程中病蟲害危害輕微等，玉米、小麥產(chǎn)量分別為9 000 kg/hm2、8 260 kg/hm2。

1.2 處置設計

規(guī)劃試驗面積1.0 hm2，其中示范區(qū)、空白區(qū)面積分別為0.75 hm2、0.25 hm2左右，分別采用機械化收割、常規(guī)作業(yè)模式。在采收完玉米后，盡早將玉米秸稈轉移出試驗田塊，拖拉機旋耕以后播下麥種，試驗中選用的小麥品種是鄭麥336，運用16行小麥播種機進行播種，麥種實際播種量為150 kg/hm2。針對小麥作物生長期采用肥水與田間管理辦法，示范區(qū)與空白區(qū)完全一致[2]。

1.3 項目調查和執(zhí)行方法

1.3.1 調查小麥作物的生長狀況

本次研究中，在播下麥種2周以后現(xiàn)場調查實際出苗數(shù)量，采用5點取樣法，各塊試驗田均固定5點，各點位單行1.0 m。當小麥進入到分蘗后期，基于5點取樣法調查其具體的單株分蘗數(shù)數(shù)目。通過5點取樣形式調查抽穗后單株成穗數(shù)這一指標。作物成熟以后調查測量小麥整株高度與千粒重，5點取樣，每點對應20株，具體是由莖基位置測量株高，并將其攜帶回標準實驗室內(nèi)進行考種處理，稱量千粒重，利用公式計算出小麥作物的理論產(chǎn)量，而后通過組織機械化收割活動統(tǒng)計出每畝種植地小麥的真實產(chǎn)量。

1.3.2 調查小麥作物病蟲害發(fā)生情況

具體是在冬小麥越冬之前與返青以后分別對地下害蟲發(fā)生情況進行1次調查活動，運用棋盤式10點取樣法，單點面積以0.5 m2為宜，現(xiàn)場實際挖土深度控制在30.0 cm左右，調查的地下害蟲類型以蠐螬、縷姑、金針蟲等為主，逐一精準地記錄其具體數(shù)量。當觀察到小麥進入到抽穗期時，主要調查蚜蟲與紅蜘蛛等害蟲的真實危害狀況，用棋盤式10點取樣法進行，每點均控制為20株。乳熟期調查紋枯病、赤霉病等發(fā)生情況，調查方法同抽穗期[3]。

1.4 統(tǒng)計學分析

用SPSS33.0軟件處理數(shù)據(jù)，（x_±s）（均值加減標準差）表示計量資料、頻率指標（%）表示計數(shù)資料，用t檢驗（Student’st test）、χ2檢驗（卡方檢驗）。可對比數(shù)據(jù)滿足的條件是P＜0.05（P表示概率）

2 結果

2.1 給后茬小麥生長帶來的影響

綜合分析2017年調查所得結果，玉米作物機械化收割后，小麥實際出苗數(shù)是262.50萬/hm2，單株分蘗總數(shù)達到6.4個，單株成穗數(shù)約2.9個，株全高77.4 cm左右，測得千粒重是32.4 g，理論計算產(chǎn)量是7 253.4 kg/hm2，真實產(chǎn)量是7 047.3 kg/hm2。示范區(qū)和空白區(qū)做對比分析，其小麥作物出苗數(shù)相對較低，單株分蘗數(shù)及成穗數(shù)均偏高，株高較低，千粒重不高，理論產(chǎn)量與真實產(chǎn)量均較低[4]。利用專業(yè)軟件進行統(tǒng)計分析，認為示范區(qū)內(nèi)小麥作物出苗數(shù)、理論產(chǎn)量及真實產(chǎn)量均低于空白組，數(shù)據(jù)有顯著性差異，即存在著統(tǒng)計學意義（P＜0.05），而兩個試驗區(qū)內(nèi)小麥的單株分蘗數(shù)與成穗數(shù)、株高、千粒重等農(nóng)藝學性狀相近，即無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。2018年經(jīng)調查發(fā)現(xiàn)，示范區(qū)小麥實際出苗數(shù)、單株分蘗數(shù)、單株成穗數(shù)、株高、千粒重、理論產(chǎn)量及真實產(chǎn)量分別是274.15萬/hm2、5.8個、3.1個、78.2 cm、34.9 g、8 476.5 kg/hm2、7 898.5 kg/hm2，和空白區(qū)相比較，小麥作物出苗率下降，單株分蘗數(shù)偏高而成穗數(shù)較低，株高較低，千粒重檢測值偏大，理論及真實產(chǎn)量“雙低”。經(jīng)比較分析后，示范區(qū)小麥作物理論產(chǎn)量在空白組之下，有顯著性差異（P＜0.05），而兩試驗區(qū)檢測到的其他指標值大小相近，未形成明顯差異（P＞0.05）[5]。2019年調查統(tǒng)計結果顯示，示范區(qū)小麥實際出苗數(shù)、單株分蘗數(shù)、單株成穗數(shù)、株高、千粒重、理論產(chǎn)量及真實產(chǎn)量分別是289.80萬/hm2、6.3個、3.2個、78.2 cm、36.0 g、9 737.4 kg/hm2、8 398.5 kg/hm2，將本年度小麥作物以上農(nóng)藝學性狀及產(chǎn)量和空白區(qū)相比較，均未見顯著性差異（P＞0.05）。玉米機械化收割給后茬小麥生長帶來的影響如表1所示。

表1 玉米機械化收割給后茬小麥生長帶來的影響

2.2 給后茬小麥病蟲害帶來的影響

2.2.1 地下蟲害

如表2所示，玉米機械化收割后第一年，小麥生長期間示范區(qū)內(nèi)地下害蟲的蟲口密度值大于空白組，但差距不明顯（P＞0.05）。第二年時，示范區(qū)內(nèi)金針蟲的蟲口密度檢出值明顯大于空白組（P＜0.05）。第三年時，兩個試驗區(qū)的金針蟲、蠐螬的蟲口密度值差異明顯，在統(tǒng)計學上均達到了顯著水平（P＜0.05）。

表2 玉米機械化收割給后茬小麥地下蟲害蟲口密度帶來的影響 單位：頭/m2

2.2.2 地上蟲害

2017年、2018年調查均發(fā)現(xiàn)，示范區(qū)內(nèi)小麥蚜蟲、紅蜘蛛蟲口密度略低于空白組，但數(shù)據(jù)差異沒有達到顯著性水平（P＞0.05）。2019年時示范區(qū)紅蜘蛛蟲口密度檢測值略高于空白組，蚜蟲稍低于空白組，但數(shù)據(jù)差異均不明顯（P＞0.05）。具體如表3所示。

表3 玉米機械化收割對后茬小麥地上蟲害蟲口密度產(chǎn)生的影響 單位：頭/株

2.2.3 小麥作物病害的發(fā)生情況

2017年時，示范區(qū)內(nèi)小麥作物紋枯病發(fā)病率高于空白區(qū)，而和空白區(qū)相比較示范區(qū)赤霉病發(fā)病率較低，數(shù)據(jù)差異顯著（P＜0.05）。2018年時，示范區(qū)小麥赤霉病、紋枯病發(fā)病率均顯著高于空白區(qū)（P＜0.05）。2019年，示范區(qū)內(nèi)小麥赤霉病發(fā)病率略低于空白區(qū)，但差異不顯著（P＞0.05）；而示范區(qū)紋枯病發(fā)病率明顯高于空白區(qū)，數(shù)據(jù)達到了顯著性水平（P＜0.05）。如表4所示。

表4 小麥作物病害的發(fā)生情況

3 討論

現(xiàn)如今，中國農(nóng)業(yè)勞動力呈不斷減少趨勢，資源及生態(tài)環(huán)境形成的約束力日益強化，全球新冠疫情導致糧食進口難度明顯增加，在這樣的背景下糧食供求在較長時間內(nèi)將會維持緊平衡狀態(tài)。關于糧食生產(chǎn)問題，相關部門要做到年年抓，這是保障糧食安全的基本[6]。在糧食生產(chǎn)實踐中，農(nóng)業(yè)機械化成為提升糧食生產(chǎn)效率的最直接動力，最后實現(xiàn)了糧食作物的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。玉米機械化收割作業(yè)能顯著減輕廣大農(nóng)戶的勞動強度，提升勞動生產(chǎn)率，全面增加農(nóng)戶的收益。但是任何事物均有兩面性，既往有學者指出以上現(xiàn)代化作業(yè)模式可能會對后茬農(nóng)作物生產(chǎn)種植產(chǎn)生不良影響，本研究主要分析其給后茬農(nóng)作物帶來的影響[7]。

綜合三年之間對比試驗結果，發(fā)現(xiàn)機械化收割作業(yè)后第一年，示范區(qū)內(nèi)小麥作物的出苗數(shù)、真實產(chǎn)量分別是262.50萬/hm2、7 048.3 kg/hm2，均低于空白組的298.06萬/hm2、7 258.7 kg/hm2，差異顯著；而示范區(qū)小麥的單株分蘗數(shù)及成穗數(shù)、株高、千粒重等與空白區(qū)數(shù)值相近，數(shù)據(jù)差異沒有達到顯著性水平[8]。可能是因為收割機粉碎處理玉米秸稈后直接還田旋耕及播種小麥粉碎翻壓作物秸稈時會對土壤毛細管產(chǎn)生不同程度的破壞，土壤含水率明顯降低，小麥局部播種較為淺顯也會造成其出苗數(shù)下降。另外，秸稈腐爛分解過程中會和小麥爭奪養(yǎng)料，不利于小麥茁壯生長及畝產(chǎn)量增加[9]。機械化收割作業(yè)后第二年，盡管示范區(qū)內(nèi)小麥出苗數(shù)略低于空白區(qū)，但數(shù)據(jù)差異不顯著，兩個試驗區(qū)內(nèi)小麥單株分蘗數(shù)及成穗數(shù)、實際產(chǎn)量不相上下；和空白區(qū)相比較，示范區(qū)內(nèi)金針蟲總數(shù)明顯多于空白區(qū)，小麥紋枯病發(fā)病率顯著高于空白區(qū)。機械化收割作業(yè)后第三年，示范區(qū)內(nèi)作物單株分蘗數(shù)及成穗數(shù)、產(chǎn)量均在空白區(qū)之上，可能伴隨玉米秸稈的腐爛過程，種植區(qū)土壤理化性質獲得了明顯改善，其內(nèi)有機質與養(yǎng)分含量均顯著增加，土壤肥力水平提高，對后茬小麥生長發(fā)育起到正向促進作用，有效穗數(shù)與千粒重均增加，作物畝產(chǎn)量相應提高，但該時期地下害蟲蟲口密度及紋枯病發(fā)病率顯著高于空白區(qū)，預示著要加大病蟲害的防治力度[10]。

綜上，玉米機械化收割作業(yè)后，短期內(nèi)會對后茬小麥的出苗率與生長狀態(tài)產(chǎn)生一些影響。種植戶在播下麥種之前可以對土壤進行適當鎮(zhèn)壓，在播種環(huán)節(jié)適度增加播種量與深度，出苗后加強田間水肥管理，促進玉米秸稈盡早腐熟，有針對性地調整小麥病蟲害管控方案，最大限度地提高作物產(chǎn)量，進而創(chuàng)造理想的效益。