文和明李華健劉娜羅貞媛鄧國軍農全東李玉祥王茜胡效章陳碧欽
(1.文山州農業科學院,云南 文山 663000;2.文山州種子管理站,云南 文山 663000;3.廣南縣農業技術推廣服務中心,云南 文山 663000)
文山壯族苗族自治州地處云南東南部,大部分地區屬亞熱帶氣候,年平均氣溫16.1~19.5℃,平均降雨量為1005.3~1351.1mm[1]。全州常年種植油菜約3.3萬hm2左右,具有大分散、小集中的特點[2,3]。油菜種植以常規優質油菜品種為主,占比達70%,雜交油菜品種主要集中在廣南、馬關、文山市等產區,僅占30%左右。近年來,文山州根據實際情況,結合煙草產業,實行了煙油輪作模式,取得了較好的經濟效益。同時,結合普者黑、壩美、八寶等知名景點,在周圍發展油菜,為觀光旅游業添加新的網紅打卡地。此外,文山州大力發展山地油菜,穩步增加油菜優勢產區的種植面積,逐漸形成了文山油菜產業優勢種植帶。
油菜產業在文山州農村經濟發展及鞏固拓展脫貧攻堅成果,推進鄉村振興中發揮著重要作用。種植油菜不僅能減少土地撂荒,提高冬閑田利用率,還能增加農民收入,具有巨大的發展潛力[4]。但文山州油菜種植水平普遍不高,習慣施用較多的化肥及農藥來提高產量,導致土壤理化性質降低,造成環境污染,而且在花期大量施用農藥防治蚜蟲導致蜜蜂大量死亡,不但影響了油菜授粉,還降低了油菜花旅游觀賞效果。此外,從事農業的勞動力不足、生產成本高、比較種植效益低、市場價格不穩定等問題也嚴重影響著農民種植積極性[5,6],傳統油菜種植模式已不符合當前油菜生產的需求[7]。近年來,油菜機械化生產技術的應用顯著降低了油菜的生產成本,提高了油菜的市場競爭力,具有較高的經濟價值[8]。但受制于文山州地理條件,機械化難度大,并不能大面積推廣使用,油菜全程機械化種植面積更是為零。研究表明,稻田直播油菜具有操作簡單、節約成本,可改善土壤結構和提高生產效益等優點[9-11]。諶國鵬等[4]研究認為,一次性施用油菜專用緩控釋肥可減少用工,降低生產成本。因此,為落實國家化肥農藥“雙減”政策及農業面源污染治理戰略部署,同時助力云南省“高原特色農業”發展,結合文山州實際情況,通過2年(2021—2023年)時間對文山州油菜化肥農藥減施增效關鍵技術進行系統研究,集成了品種選擇、稻草覆蓋、緩控釋肥施用技術及病蟲害防治技術等關鍵技術,建立“文山州直播油菜肥藥雙減增效栽培技術體系”,生產應用取得明顯效果。
選擇前茬作物為水稻,且有利于排水,水稻收割后不會積水地塊。為避免影響種植操作,前茬水稻不留高茬樁,稻樁高度控制在20cm以下。
根據文山州氣候特點,選擇早熟、耐旱,含油量40%以上的高產優質油菜品種。推薦使用常規優質油菜品種“云花油9號”“云花油早熟1號”“云油雙2號”,雜交油菜品種“云油雜10號”“云油雜12號”“云油雜15號”“云油雜28號”及高油酸雜交油菜品種“云油雜51號”等。
播種前采用陳廣州[12]的方法,先在陽光下曬種1~2d,每天曬種1~2h,通過曬種可以促進油菜種子內物質的代謝和轉化,提高出苗率。
9月下旬—10月中旬完成油菜播種工作,最遲不能超過10月25日。播種量一般為3.75kg·hm-2。稻田免耕直播種植草害嚴重,除草不及時會影響油菜生長。在播種前2~3d噴施金都爾(96%精異丙甲草胺)750mL·hm-2進行封閉除草,播種后將稻田全部用稻草秸稈均勻覆蓋,避免堆積,影響出苗,厚度一般為1.0cm左右。文山州11月—第2年4月為干旱季節,覆蓋稻草可保溫保濕,減少田間雜草生長,培肥地力。后期管理根據實際情況進行除草,封閉除草效果好,則后期無需再除草。
一次性施用油菜專用緩控釋肥(N-P2O5-K2O=25-7-8)作為基肥,用量750kg·hm-2。油菜是對硼元素需求量較大的油料作物,對其生長發育至關重要,在油菜的種植過程中,基肥施用硼肥可以增加油菜的單株有效分枝數、有效莢數、每莢粒數和收獲指數,有效解決“蕾而不花”或“花而不實”問題,加速油菜籽的油脂合成,提高油菜籽含油量和菜油品質[13,14]。在播種施肥過程中,使用硼砂15kg·hm-2,配合播種。一次性施基肥后一般不再進行追肥,若在后期出現缺肥現象,可視情況追施尿素。
在文山州內,油菜主要蟲害為菜青蟲和蚜蟲。在苗期噴施白僵菌(300億·g-1)1.5kg·hm-2防治菜青蟲、蚜蟲。在花期前噴施10%吡蟲啉可濕性粉劑防治蚜蟲,用量為0.3kg·hm-2。
當全田油菜角果80%~90%變黃,主枝頂端的角果用手捏能夠炸開,種子呈現固有顏色時進行采收。
為了進一步驗證該技術體系的有效性,從2021—2023年進行了2年的大田試驗。試驗設置習慣種植方法為對照(CK):稻田翻耕前2~3d噴施金都爾(96%精異丙甲草胺)750mL·hm-2進行封閉除草,翻耕后進行播種,播種量為3.75kg·hm-2,底肥施用N-P2O5-K2O=15-15-15復合肥600kg·hm-2,硼砂15kg·hm-2;不進行稻草覆蓋,蕾薹期追施N-P2O5-K2O=15-15-15復合肥225kg·hm-2,苗期噴施白僵菌(300億·g-1)1.8kg·hm-2防治菜青蟲、蚜蟲。花期前噴施10%吡蟲啉可濕性粉劑防治蚜蟲,用量為0.45kg·hm-2。化肥農藥減施處理組(FP)按照第1部分進行。成熟后人工進行收割,脫粒曬干后測量油菜籽產量。
2年大田試驗均在文山州廣南縣八寶鎮八甲村進行,前茬作物為水稻,品種為“云油雜9號”。每處理面積為667m2,重復3次。
采用Excel 2010統計數據。油菜收獲曬干后測量產量,以云南平均市場收購價格6.8元·kg-1計算產值,成本計算包括種子、農藥、化肥、整地、收割投入費用。其中,化肥投入折算成氮(N)、五氧化二磷(P2O5)和氧化鉀(K2O)投入。收益為產值與投入成本之差。材料采購價格:油菜種子85元·kg-1,金都爾(96%精異丙甲草胺,100mL/瓶)13元/瓶,10%吡蟲啉(500g/瓶)17元/瓶,白僵菌(300億·g-1,400g/袋)135元/袋,以上材料2年價格一致;2021—2022年,油菜專用緩控釋肥(N-P2O5-K2O=25-7-8,40kg/袋)218元/袋,復合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15,50kg/袋)258元/袋,硼砂15元·kg-1;2022—2023年,油菜專用緩控釋肥(N-P2O5-K2O=25-7-8,40kg/袋)220元/袋,復合肥(N-P2O5-K2O=15-15-15,50kg/袋)270元/袋,硼砂20元·kg-1。
2.4.1 生產成本比較
生產投入成本如表1所示,肥藥雙減增效栽培技術生產成本投入9745.20~9857.70元·hm-2,較傳統生產方式(11873.55~12146.55元·hm-2)平均減少生產投入成本2208.6元·hm-2,節約成本18.38%。其中,耕地所帶來的機械化投入成本減少1200元·hm-2,人工投入成本減少750元·hm-2,肥料平均減少249.75元·hm-2,農藥減少8.85元·hm-2。陳廣州[12]的研究也表明,免耕播種油菜成本約為10050元·hm-2,較傳統撒播種植可節約成本750元·hm-2。說明肥藥雙減增效栽培技術可以達到節約成本的目的。

表1 不同處理成本
2.4.2 化肥農藥投入比較
化肥農藥投入情況如表2所示,肥藥雙減增效栽培技術化肥總投入300kg·hm-2,農藥用量2.55kg·hm-2,較傳統生產方式(化肥總投入371.25kg·hm-2,農藥用量3kg·hm-2)化肥減量19.19%,農藥減量15%。

表2 不同處理化肥農藥投入情況
2.4.3 經濟效益分析
經濟效益如表3所示,肥藥雙減增效栽培技術的收益達13051.50~13959.60元·hm-2,較傳統生產方式(10609.65~11300.85元·hm-2)增收2550.30元·hm-2,增效23.27%。瞿利英等[15]對“陜油28”不同配方油菜緩控釋肥比較試驗研究也表明,播種量為3.75kg·hm-2時,一次性底施油菜緩控釋配方肥(N-P2O5-K2O=25-7-8)750.0kg·hm-2的油菜純收益最高,較一次性底施油菜緩控釋配方肥(N-P2O5-K2O=20-8-12)937.5kg·hm-2的油菜純收益高134.7元·hm-2,比常規施肥的油菜純收益高201.4元·hm-2,與本研究結果一致。陳廣州[12]的研究也表明,免耕直接撒播油菜在減少生產成本的同時,還能保證不降低油菜籽單位面積產量,可以獲得較高的產量和經濟效益。說明直播油菜肥藥雙減增效栽培技術可以有效提高油菜種植的經濟效益。

表3 經濟效益
從表3中2年的油菜籽產量可以看出,肥藥雙減增效栽培技術相較于傳統種植雖然減少了化肥、農藥的使用,但其油菜籽產量在2年的大田試驗中均高于傳統種植模式,平均高于傳統種植模式50.25kg·hm-2,增產1.5%。蘇偉[16]的研究顯示,免耕稻草覆蓋還田種植模式的油菜籽產量高于免耕稻草不還田、翻耕稻草翻壓還田和翻耕稻草不還田種植模式,其中,免耕稻草覆蓋還田種植模式的油菜籽產量顯著高于翻耕稻草翻壓還田和翻耕稻草不還田種植模式(P<0.05),表示稻草覆蓋還田有利于增加油菜籽產量。說明在油菜種植過程中,化肥、農藥減量使用情況下,稻草覆蓋還田有利于提高油菜籽產量和油菜種植經濟效益。原因可能是稻草秸稈覆蓋在文山州秋冬寒冷、春季干旱時節起到保溫保濕作用,從而促進油菜生長發育。郭東[17]的研究指出,水稻秸稈還田可以在減少田間雜草生長,保持稻田土壤中水分的同時,在一定程度上緩解溫度的劇烈變化對油菜生長發育造成的影響,起到保持土壤水分、調節田間氣溫的作用。蘇偉[16]的研究也表明,在整個油菜生育期內,免耕稻草覆蓋還田種植模式的0~30cm土層的土壤儲水量均顯著高于翻耕稻草不還田種植模式(P<0.05),平均增加幅度達到18.66%,且稻草覆蓋還田對0~5cm和5~10cm的土層具有明顯的保溫效果,地溫變化幅度也相對較小。此外,有研究表明在“水稻—油菜”輪作的過程中,秸稈還田能夠平衡土壤中的微量元素,能改善土壤pH值,減少油菜對化肥的需求力度,促進油菜生長發育,提高油菜籽產量,增加油菜種植的經濟效益[18,19]。陳仕高等[20]的研究指出,稻草的鉀含量較高,前茬水稻秸稈全量還田的作用效果可抵30%的傳統肥料,只需要施用氮磷肥即可保證油菜的正常生長且產量提高20%。
綜上,稻草覆蓋還田作為一種有效解決上茬作物秸稈的途徑,不僅避免了秸稈焚燒帶來的環境污染,也減少了粉碎還田帶來的機械費用支出。稻草覆蓋還田可以通過減少雜草生長、保溫保潮、替代鉀肥、提高土壤肥力等作用提高油菜籽產量,增加油菜種植經濟效益。
水稻收割后,稻田土壤粘度較高,農業機械不能及時下地耕作播種,導致很多稻田收獲水稻后擱置撂荒。文山州直播油菜肥藥雙減增效栽培技術,化肥農藥分別減量19.19%和15%,商品油菜籽增產1.5%,增效23.27%,達到在產量穩定的同時,化肥和農藥雙減,生產效益顯著提高的效果。同時,有效解決冬季稻田閑置問題,提高土地利用率,促進了油菜綠色高效生產。該技術通過稻田直播減少了土地翻耕所帶來的機械費用投入,并通過播種時封閉除草、稻草覆蓋技術減少雜草生長,從而減少后期薅除雜草的人工投入成本和除草劑的使用,一次性施用油菜專用緩控釋肥的簡化施肥技術也進一步降低了人工投入成本,實現了油菜輕簡高效生產。化肥、農藥的減量使用,也減少了油菜生產種植對自然環境的污染。直播油菜肥藥雙減增效栽培技術較傳統種植模式具有更高的種植優勢,可以在文山州主要油菜產區及周邊條件類似產區推廣應用。