砂姜黑土區不同機械化耕播模式下小麥的產量和效益分析

關鍵詞砂姜黑土；耕作方式；小麥播種機型；籽粒產量；經濟效益

中圖分類號S512.1文獻標識碼A

文章編號 0517-6611（2025）14-0033-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.14.006

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Analysisof WheatYieldandEconomic BenefitsUnderDiferentMechaniedTllageandSowingPatternsinShajiangBlackSoilArea TONG Shi-xian，HUMeng-jaoFUBao-baoetal（AnhuiAgriculturalReclamatioGroupJiagouFamCo，Ltd.Suzhou，Ahi2400） AbstractTexpeeosieeadillndoingtesfoatdafociyAicultural Reclamation Group Jiagou Farm Co.，Ltd. implemented both conventional deep + rotary tillage and no-tillage sowing methods using four wheatsedersduringthe2-O4wheatgrowingseason，folowedbyyieldandonomicanalysisResultsdmostratedthatcompaedith thedeep+rotary tillage +24 -row semi-precision seeder combination，the deep+ rotarytillage + powerharrowseeder， deep⁺ rotarytillage ⁺³ -axisanti-tangling rotary tillage-seeding-fertilizer integrated machine，and deep ⁺ rotary tillage ⁺ conventional compound rotary seeder achieved yield increases of 5.1% 6.5% ，and 5.7% respectively，with corresponding economic benefits rising by1321.3，1 690.2 and1 498.4 yuan/hm2.Meanwhile，compared with the deep + rotary tillage ⁺²⁴ -row semi-precision seeder combination，the no-tillage ⁺³ -axis anti-tangling rotary tillage-seeding-fertilizer integrated machine and the no-tillage + conventional compound rotary seeder showed 1.1% and 2.7% yield improvements respectivelywithci.8d48abllsl duced average yields by 2.9%-5.0% compared with deep+rotary tillge-sowing，but increased economic returns by 252.9-856.4 yuan/hm2. Compreensivevauatievealdatth-aisntiglingotalgsdfelitegadmaceliedest nomiretumsiprotarlesingssdinaidompeitieiabilitderlogodiosi strong adaptability and operational stability across different tillage regimes.

Key wordsShajiang black soil;Cultivation methods; Wheat sowing machine;Grain yield;Economic benefits

位于淮北平原東北部，耕地面積 733.33hm² ，是農墾集團重要的小麥良種生產基地和加工中心。該區域耕地多為砂姜黑土，小麥種植區地勢低洼，易澇、易漬、易旱，土壤質地黏重，結構性差，難耕難耙，適耕期短，導致整地播種質量難以提高，一直是制約夾溝農場小麥生產的重大難題[1-2]。農業機械化的發展滿足了復雜地形條件的小麥耕播要求[3]。目前，砂姜黑土區小麥種植以“翻耕 + 旋耕 + 機械條播”模式為主，在該模式下翻耕能夠在一定程度上疏松土壤，降低容重，增加土壤含水量，旋耕進一步增加表層土壤破碎程度[4-5]，在機械條播后提高小麥基本苗數和增加有效穗數，比旋耕播種增產 10.8%～12.4%^[6] 。然而，翻耕 + 旋耕 + 機械條播”模式需要集中不同耕作及播種方式搭配組合，操作環節復雜，作業效率低，阻礙砂姜黑土區適耕期小麥的高效種植。為探索更加經濟有效的小麥機械化耕播模式、提高農場經濟效益，夾溝農場有限公司根據現有的小麥耕播機械設置適配的耕作模式，重點對比小麥的產量和經濟效益差異，以期為砂姜黑土區小麥機械化耕播提供技術指導。

1材料與方法

1.1試驗區概況試驗于2023—2024年度在安徽省宿州市夾溝鎮夾溝農場 （33^°09^′N，117^°07^′E） 進行。該試驗點處于溫帶半濕潤季風氣候區，年日照時數 2 380h，≥10% 積溫約5000^c?d ，年降水量 800～900mm ，年無霜期 200～250d ，年蒸發量 1800～2000mm ，適于各種旱糧作物的生長。試驗田土壤為砂姜黑土，該土壤類型易旱易澇、適耕期短。前茬作物為玉米。小麥播種前 0～20cm 耕層土壤含有機質29.82g/kg 全氮 1.19g/kg 、堿解氮 119.00mg/kg 速效鉀150.00mg/kg 速效磷 38.36mg/kg ，土壤 pH 為 6.48 。

1.2試驗設計小麥播種前，將試驗田劃分為翻耕區域和免耕區域，翻耕區域采用鏵式犁進行翻耕1遍，深度為 30～ 40cm ，再利用旋耕機旋耕2遍，力求土地平整;免耕區域在玉米秸稈離田后和播種機下地之前不進行任何土壤擾動工作。然后根據夾溝農場現有4種小麥播種機的作業要求，分別在翻耕區域和免耕區域選擇合適的播種機型。其中，驅動耙播種機（雷墾農業機械有限公司）的行距和幅寬分別為15.0cm 和 3.0m，24 行半精量播種機（河北農哈哈機械有限公司）的行距和幅寬分別為 17.0cm 和 4.2m ，二者播種前均需要進行土壤耕翻作業；三軸防纏繞旋播施肥一體機（泗縣農豐農業機械有限公司）的耕深 ：gt;12.0cm 行距 18.0cm 、幅寬2.8m ，普通復式旋播機（淮北市華豐機械設備有限公司）的耕深 ：gt;12.0cm 、行距 20.0cm 幅寬 2.6m ，二者均可一次性完成“施肥 $$ 旋耕 $$ 播種 $$ 覆土 $$ 鎮壓”等工作。

試驗共設置6種小麥機械化耕播模式，分別為翻耕 + 旋耕 + 驅動耙播種機播種（W1）、翻耕 + 旋耕 +24 行半精量播種機播種（W2）、翻耕 + 旋耕 + 三軸防纏繞旋播施肥一體機播種（W3）、翻耕 ⁺ 旋耕 + 普通復式旋播機播種（W4）、免耕 + 三軸防纏繞旋播施肥一體機播種（W5）和免耕 + 普通復式旋播機播種（W6）。各處理播種面積為 2856m² ，不再設置重復。

供試小麥品種為分蘗能力較強的半冬性小麥品種皖墾麥22，計劃播種量為 210kg/hm² ，播種日期為2023年11月1日，收獲日期為2024年6月3日。小麥生長季內共施用純氮264kg/hm² ，包括基施純氮 195kg/hm² （肥料為 N：P₂O₅ ： 小麥專用生物膜保持性肥料），拔節期追施純氮 69kg/hm² （肥料為N含量 46% 的尿素）。其他田間管理措施均按高產攻關要求進行。

1.3 測定項目與方法

1.3.1播種質量。在小麥播種后隨機選取10個觀測點，每個觀測點面積 1m²（1m×1m） ，調查露籽率。露籽率表示小麥播種后單位面積內未被土壤覆蓋的籽粒數量占該區域播種的總籽粒數量的比例。小麥出苗后，每個試驗小區選取長勢均勻一致的地方劃出 行的區域進行基本苗調查，并計算田間出苗率和出苗均勻度，田間出苗率 Σ=Σ 單位面積出苗數/單位面積實際播種數 ×100% ，出苗均勻度 Σ=Σ 單位面積出苗數/單位面積出苗數的標準偏差 ×100% 。同時，每小區調查15株小麥種子至地表的深度，即為播深。

1.3.2產量及其構成要素。于成熟期，每個試驗處理用定制1m² 測量框隨機測定小麥穗數，重復3次；并于框內隨機連續取50個單穗記錄穗粒數。同時，各試驗小區選擇長勢一致的 2m² 小麥進行測產，3次重復，風干脫粒后測定千粒重（g）和籽粒重 ?（kg） ，并用谷物水分測定儀測定籽粒含水量，小麥產量為調整籽粒含水量至 13% 的籽粒重，計算公式如下：

小區產量 實測產量 ×（1- 籽粒含水量）/ （1-13%）

1.3.3經濟效益。經濟效益計算公式如下：

E_B=Y_R-L_w-M_w-O_w

式中： E_B 為經濟效益（元 ?hm² ）； Y_R 為小麥產量收入（元 ^′hm² ），小麥收獲當時收購市場價格為2.56元/kg; L_w 為人工費用（元 ?Ω^′hm² ），包含播種、施肥、打藥人工成本； M_w 為機械費用（元/ ?m² ），包含耕整地、播種、追肥和收割機械租賃費用； O_w 為其他費用（ ），包含種子、肥料、農藥、灌溉、管理等投入。小麥、用工、油費、農藥、水電等價格均參照生產當季的市場價格。

1.4數據分析利用MicrosoftExcel2016對小麥產量及其構成要素、經濟效益等數據進行整理；利用DPS7.05對不同處理間數據進行差異顯著性檢驗，檢驗方法為最小顯著性差異法 ^′LSD，Plt;0.05? 。

2 結果與分析

2.1播種和出苗由表1可知，實際播種量與計劃播種量的偏差為 3.0～15.0kg/hm² ，符合計劃播種量的要求，說明4種小麥播種機型的下種量較為穩定。播種深度、露籽率、田間出苗率和出苗均勻度因機械化耕播方式的不同而差異明顯。在耕后播種條件下，出苗均勻度表現為 W2gt;W1gt;W4gt;W3₊ 與W2相比，W1不影響播種深度，但是露籽率增加了6.0百分點，田間出苗率降低了1.3百分點；W3的播種深度增加了3.5cm ，露籽率和田間出苗率分別降低了6.7百分點和27.8百分點；W4的播種深度增加了 2.0cm ，露籽率和田間出苗率分別降低了5.6百分點和4.4百分點。這說明播種深度顯著影響小麥的播種出苗情況。在免耕播種條件下，與W5相比，W6的播種深度降低了 1.0cm ，田間出苗率提高了13.7百分點，出苗均勻度提高了8.0百分點;與W2相比，W5和W6的出苗均勻度分別提高了0.6百分點和8.6百分點。對三軸防纏繞旋播施肥一體機和普通復式旋播機的播種出苗情況進行分析，結果表明，應用相同小麥播種機，與耕后播種（W3和W4）相比，免耕播種（W5和W6）的平均播種深度降低了1.3cm ，露籽率、田間出苗率、出苗均勻度分別提高了 88.2% 小20.5% 和 191.4% 。其中，與W3相比，W5的播種深度降低了1.5cm ，露籽率降低了0.3百分點，田間出苗率、出苗均勻度分別提高了18.9百分點和9.0百分點；與W4相比，W6的播種深度降低了 1.0cm ，露籽率、田間出苗率、出苗均勻度分別提高了3.4百分點、9.2百分點和13.2百分點。這說明免耕播種相比于耕后播種更有利于出苗整齊。

2.2產量及構成要素由表2可知，不同機械化耕播模式明顯影響小麥產量。在耕后播種條件下，籽粒產量表現為W3最高，為 10 863.0kg/hm² ;W2最低，為 10 202.7kg/hm² ; W1和W4之間無顯著差異。與W2相比， W1，W3，W4 的籽粒產量分別顯著提高了 5.1%，6.5%，5.7% 。說明與24行半精量播種機相比，更新小麥播種機均能顯著提高產量，且采用三軸防纏繞旋播施肥一體機（W3）相比于其他播種機械在耕后播種條件下可以獲得最高的產量。在免耕播種條件下，與W5相比，W6的籽粒產量顯著提高了 1.6% ;且與W2相比，W5和W6的籽粒產量分別提高了 1.1% 和 2.7% 。說明相比于24行半精量播種機，三軸防纏繞旋播施肥一體機和普通復式旋播機即使在免耕播種條件下仍可以獲得高產。對三軸防纏繞旋播施肥一體機和普通復式旋播機的籽粒產量進行分析，結果表明，應用相同小麥播種機，與耕后播種相比，免耕播種的平均籽粒產量降低了 4.0% ，說明耕后播種的產量優勢仍大于免耕播種。其中，與W3相比，W5的籽粒產量降低了 5.0% ;與W4相比，W6的籽粒產量降低了 2.9% 。

不同機械化耕播模式對單位面積穗數的調控效應顯著大于穗粒數和千粒重。在耕后播種條件下，與W2相比，W1、W3和W4的穗數分別提高了 15.9%.3.7% 和 3.5% 。其中，采用驅動耙播種機播種（W1）可以獲得最高的穗數，為 885.0× 10⁴ 穗/ hm² ；采用三軸防纏繞旋播施肥一體機（W3）和普通復式旋播機播種（W4）穗數無顯著差異，但是W3獲得最高的穗粒數（39.5粒）和W4獲得最高的千粒重（ 44.2g， 。在免耕播種條件下，與W5相比，W6的穗數降低了 7.7% ；且與W2相比，W5、W6的穗數分別提高了 9.1%.0.6% 。對三軸防纏繞旋播施肥一體機和普通復式旋播機的產量構成要素進行分析，結果表明，應用相同小麥播種機，與耕后播種相比，免耕播種的平均穗數提高了 1.2% ，但是穗粒數、千粒重分別降低了 6.0%.0.7% 。

2.3經濟效益由表3可知，不同機械化耕播模式對小麥產量收益和經濟效益存在明顯影響。在耕后播種條件下，與W2相比，W1、W3、W4的產量收益分別提高了1321.3、1690.2、1498.4元 ?hm² ，經濟效益分別提高了 346.3，1 390.2 1198.4元 ?hm² 。在免耕播種條件下，與W2相比，W5、W6的產量收益分別提高了 293.1，704.8 元 ?hm² ，經濟效益分別提高了 1643.1，2054.8 元 ?hm² 。對三軸防纏繞旋播施肥一體機和普通復式旋播機的產量收益和經濟效益進行分析，結果表明，應用相同小麥播種機，與耕后播種相比，免耕播種的平均產量收益降低了1095.3元 ?hm² ，但是平均經濟效益提高了 。說明三軸防纏繞旋播施肥一體機和普通復式旋播機的免耕播種模式可能是砂姜黑土區小麥重要的增效措施。其中，與W3相比，W5的產量效益降低了1397.1元 ?hm² ，經濟效益提高了252.9元 ?m² ;與W4相比，W6的產量效益降低了793.6元 ?hm² ，經濟效益提高了856.4元/ ?m² 。說明普通復式旋播機的免耕播種（W6）是該試驗條件下經濟效益最高的耕播模式。

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（ 。Note：Different lowercaselettersin the same column indicate significant difference（ Plt;0.05）

3討論與結論

小麥的播種和出苗質量因不同播種機械的播深、行距和播幅等發生改變[8]。該試驗結果表明播種量與基本苗數之間并非直接線性關系，播種量的增加不一定導致基本苗數的增加。在大播量的條件下，受限于土壤水分、種子質量、播種深度、溫度等因素的影響，不一定增加田間出苗率，導致基本苗數存在差異[9-10]。該試驗結果表明田間出苗率主要受限于播種深度，表現為 3～4cm 播種深度的田間出苗率達到83.7%～89.8% ，5cm以上播種深度的田間出苗率降低至57.2%～80.6% ，說明播種深度是影響小麥田間出苗的主要因素。

此外，前人研究認為，翻耕 + 旋耕可以改善耕層土壤的團聚體結構、土壤毛管孔隙度，使表層土壤軟硬適宜，增加種子與土壤的接觸面積，促進出苗[9-10]。也有研究表明，少免耕相較于翻耕使 0～10cm 土層土壤的體積質量在作物適宜生長的范圍內，覆土適宜促進出苗更均勻，同時通過合理布局土壤的水、熱和養分環境，促進了小麥淺根生長和分蘗發育[11]。該試驗結果表明，與耕后播種相比，免耕播種提高出苗均勻度和田間出苗率。造成2種出苗結構差異的原因可能與土壤水分條件和播種深度有關。在土壤墑情適宜的條件下，小麥播種深度一般為 3～5cm ，此時出苗質量良好，隨著播種深度的逐漸增加，小麥田間出苗率呈現先增加后減少的趨勢[12-14]。這與該試驗播種深度對田間出苗率的影響較為一致。該研究結果表明，應用相同的小麥播種機型，免耕播種的平均播種深度降低了 1.3cm ，田間出苗率、出苗均勻度分別提高了 20.5%.191.4% ，說明免耕播種相比于耕后播種更有利于出苗整齊。

籽粒產量和經濟效益是衡量不同機械化耕播模式效果的重要參考[7]。該試驗表明更新小麥播種機型可以提高5.1%～6.5% 的籽粒產量和 346.3～1 390.2 元 ?hm² 的經濟效益。與不同播種機型相比，不同的耕作方式對產量和經濟效益的直接影響更顯著[15-17]。前人研究表明，深耕有效改善砂姜黑土物理指標[18]，提高穗數、粒容重、干物質積累量和籽粒產量[19]。該試驗研究結果同樣證明耕后播種相較于免耕播種顯著提高籽粒產量。然而，與耕后播種相比，免耕播種籽粒產量僅降低 2.9%～5.0% 。王少鋒[20研究認為肥料、機械和人工費共占總成本的 75.5% ，是小麥生產成本的主要構成因素。該試驗中耕后播種和免耕播種的主要成本消耗表現為機械成本費的差異，應用相同的小麥播種機型，與耕后播種相比，免耕播種機械成本降低了1650.0元 ?hm² 。因此，在減少機械作業環節和提高耕作與播種效率的基礎上[7]，免耕播種的經濟效益比耕后播種提高了 252.9～856.4 元 ?hm² 。這說明砂姜黑土區小麥適度進行免耕播種可能是實現產量和經濟效益同步提高的重要機械化耕播模式。

綜上所述，夾溝農場更新的3種小麥播種機械均可以在耕后播種顯著提高籽粒產量和經濟效益，但是只有三軸防纏繞旋播施肥一體機和普通復式旋播機可以在砂姜黑土區進行小麥免耕播種。綜合考慮小麥的產量和經濟效益，該試驗條件下三軸防纏繞旋播施肥一體機分別可以在耕后播種獲得最高收益和在免耕播種獲得較高收益，是一種適應性較強且穩定的播種機型。

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