3种耕作和播种方式对小麦群体建成和产量的影响

李红军 李建国

摘要为探讨2BMXS-4/12智能免耕施肥覆盖旋播机对小麦生长发育和产量的影响，采用3种耕作和播种方式对不同处理的小麦单株性状、群体建成进行测定，分析了产量及其组成因素间的回归和相关关系。结果表明，与传统的耕作和播种方式相比，智能免耕施肥覆盖旋播机能增加小麦株高、茎蘖数、主茎叶片数和次生根，可以获取较高的籽粒产量、经济效益、产出投入比和成本利润率。智能免耕施肥覆盖旋播机具有智能化程度高、简单易行、省工省时省成本、提高经济效益等优点，是值得大力推广的一种机械和耕作播种方式，也符合河南省“十三五”重点推广的小麦耕播技术规划。

关键词小麦;群体建成;产量;经济效益

中图分类号S512.1文献标识码A文章编号0517-6611（2020）15-0031-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.009

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Three Tillage and Seeding Methods on Population Formation and Yield of Wheat

LI Hongjun1，LI Jianguo2

（1.Foerhu Town Government， Changge， Henan 461500;2.Luohe Academy of Agricultural Sciences， Luohe， Henan 462300）

AbstractIn order to explore the effect of 2BMXS4/12 intelligent tillagefree fertilizing and mulching rotary seeder on the growth， development and yield of wheat， the individual character and population formation of wheat under different treatments were determined by using three tillage and seeding methods. And the regression and correlation between yield and its components factors were analyzed. The results showed that compared with the traditional tillage and seeding methods， the intelligent tillagefree fertilizing and mulching rotary seeder could  increase plant height， tiller number， main stem leaves and secondary rooting of wheat. It could obtain higher grain yield， economic benefit， outputinput ratio and costprofit ratio. The intelligent tillagefree fertilizing and mulching rotary seeder had the advantages of highly intelligent， simple operation， effort， time and costsaving， as well as being able to boost economic benefit. It is a mechanical tillage and seeding method worthy of more extensive promotion. It also conforms to the wheat tillage and seeding technology plan popularized by the 13th FiveYear Plan in Henan.

Key wordsWheat;Population formation;Yield;Economic benefits

基金項目国家现代农业产业体系建设专项（CARS-3-2-26）。

作者简介李红军（1970—），男，河南长葛人，技师，从事农业机械的示范推广研究。*通信作者，研究员，从事农作物育种及栽培研究。

收稿日期2019-12-24

河南省是我国小麦的主产区，常年播种面积为486.67万hm2，约占全国播种面积的1/4，年产量为2 860万t，约占全国小麦总产量的24%，每年提供的商品小麦占全国的25%～30%，面积、总产和提供商品粮总量均占全国第一[1-2]。21世纪以来，河南省小麦的播种面积稳定在528.00万～547.53万hm2，总产3 082万～3 550万t[3]。2018年小麦播种面积达573.99万hm2，总产3 602.85万t 。年末拥有农业机械总动力9 858.82万kW，拖拉机427.32万台，旋耕机3286万台，联合收获机16.06万台，播种机177.46万台。常年小麦机播率保持在98%以上[4]。2015年以前小麦生产的整地和播种主要是小型拖拉机耕耙，小型播种机播种;近年来逐步采用大型机械进行作业，并开始了免耕机械的推广，但是起步晚、推广速度慢。为深入了解免耕机械对小麦群体建成和产量的影响，笔者对不同耕作和播种方式进行了研究，以期为推广免耕机械提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地概况试验于2018年在河南省许昌市佛耳湖镇申庄村承包地进行，土壤质地砂壤土，地势平坦，排灌方便，适宜机械化操作。土壤耕层有机质15.2 g/kg，碱解氮135.69 mg/kg，速效磷36.26 mg/kg，速效钾167.8 mg/kg。前茬为大豆。肥料为三元复合肥，氮磷钾配比为15%∶15%∶15%，施用量为750 kg/hm2。

1.2试验材料供试品种为禾麦988。

1.3试验设计

试验共设3个处理，以当地传统的耕作和播种方式（A 2处理）为对照。由于试验是大型机械操作，故而试验选用了大区设计，每个处理面积1.0 hm2。播量为187.5 kg/hm2。各处理的耕作和播种方式及主要指标见表1。

1.4指标测定

物候期和标准参照《河南小麦栽培学》及《农作物品种区域试验技术规程 小麦》（NY/T 1301—2007）附录A。

1.4.1群体和单株性状的测定。每个处理随机选择3个点进行定点调查，每个调查点10 m×2 m（其中6行动态调查，4行单株考种），分别于齐苗后、越冬期、返青期、成熟期测量每个调查点的6行茎蘖数，折算出群体数量。同时在单株考种行连续取样20株，分析株高、主茎叶片数、单株茎蘖数和次生根条数。

1.4.2产量及其构成要素的测定。籽粒产量于2019年6月5日机械全部收获称产，取样去杂烘干考种，折合实际产量进行计算分析。在每个调查点随机抽取20株测定穗粒数和千粒重，每个处理3个重复。

1.5数据处理

采用Microsoft Excel 2007和DPS 15.10软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同处理对小麦群体及其动态的影响

从表2可以看出，3种处理齐苗后的均匀度和整齐度基本一致，三者之间的基本苗差距不显著。越冬期A 1处理的群体比对照A 2处理少22.97万/hm2，达显著差异，比A 3处理少52.23万/hm2，达极显著差异;A 2处理比A 3处理少29.25万/hm2，达极显著差异。随着小麦的生长，根系利用水肥的能力变强，到返青期A 1处理的群体位居第2位，比A 2处理高190.69万/hm2，与A 3处理的差距也缩小到104.50万/hm2，A 2与A 3处理的差异达295.20万/hm2，三者之间均达极显著差异。成熟期，A 1和A 3处理成穗数的差异仅为8.89万/hm2，基本持平，而与A 2处理的差异达到 36.54万/hm2，A 2和A 3处理的成穗数差异为45.42万/hm2，均达极显著差异。

2.2不同处理对分蘖、株高、主茎叶片数及次生根的影响

由表3可知，不同处理对小麦的个体性状影响也不同。在株高上，不同处理越冬期的顺序为A 2处理>A 3处理>A 1处理，到了返青期和成熟期则变化为A 3处理>A 1处理>A 2处理。在单株茎蘖数上，不同处理越冬期和返青期的顺序均为A 3处理>A 2处理>A 1处理，到成熟期变化为A 3处理>A 1处理>A 2处理。在主茎叶片数上，不同处理越冬期的顺序为A 3处理>A 2处理>A 1处理，返青期和成熟期均为A 3处理>A 1处理>A 2处理。在次生根条数上，不同处理越冬期的顺序为A 3处理>A 2处理>A 1处理，返青期和成熟期的顺序均为A 3处理>A 1处理>A 2处理。

2.3不同处理对产量及其构成因素的影响

2.3.1对籽粒产量及成产要素的影响。从表4可以看出，不同处理的籽粒产量顺序为A 3处理>A 1处理>A 2处理。以A 2处理的产量最低，比A 1处理和A 3处理分别低了1 205.38和1 359.20 kg/hm2，差异均达极显著;而A 1处理虽然比A 3处理低了15386 kg/hm2，但两者差异不显著。A 1和A 3处理穗粒数差别仅为0.05粒/穗，基本持平;A 2处理与A 1、A 3处理的差异分别为293和2.98粒/穗，均达显著差异。各处理间的千粒重顺序为A 3处理>A 1处理>A 2处理，差异均不显著。

2.3.2不同处理籽粒产量及其构成因素间的相关性。进一步对不同处理的籽粒产量和成产因素相关性进行分析，结果显示3个处理的籽粒产量与成产3因素均存在线性关系，回

归方程分别为：

在A 1处理中，籽粒产量与穗数和千粒重呈正相关且差异显著，与穗粒数呈负相关。在A 2（CK）处理中，籽粒产量与穗粒数和千粒重呈正相关且差异显著，与穗数呈负相关。在A 3处理中，籽粒产量与穗粒数呈正相关，与千粒重呈正相关且差异显著，与穗数呈负相关。

从表5可以看出，A 1处理在产量构成上主要是通过较多的穗数和较高的千粒重而达到高产;A 2处理主要是有较大的穗子和较高的千粒重，从而影响籽粒产量;A 3处理主要是较大的穗子和较高的千粒重，从而达到较高的籽粒产量。

2.4不同处理的小麦生产成本及效益的影响

参考陈倩[5]和张书良等[6]方法，對不同处理的小麦生产成本，按照当地生产资料、机械费用和人工费用进行核算得表6。由表6可知，3个处理的材料费用相同，即三元复合肥2 100元/hm2，种子1 312.5元/hm2，农药675元/hm2。生产服务费用中3个处理全部是大型收割机收获750元/hm2，其他方面：A 1处理由于采用免耕一体机只有机播1 500元/hm2，A 2（CK）和A 3处理的施肥费用和播种费用相同，均为450元/hm2，A 2处理（CK）的耕地费用为450元/hm2，A 3处理为750元/hm2。人工成本按照当地80元/d计算，不同处理的播种、防治病虫害和收获的用工相同，均为1 200元/hm2。但是A 2（CK）和A 3处理增加了施肥用工480元/hm2。由表6可知，各处理的生产成本顺序为A 3（7 942.5元/hm2）>A 1处理（7 537.5元/hm2）>A 2处理（CK）（7 417.5元/hm2）。

按照2019年河南省小麦收购保护价2.36元/kg，计算出产值、经济效益、产出投入比和成本利润率（表7）。

由表7可知，A 1处理的产值虽然不是最高，但由于成本低而在经济效益、产出投入比和成本利润率方面均居首位。 A 2处理（CK）虽然生产成本最低，但因为产量和产值也低，因此经济效益、产出投入比和成本利润率也最低。A 3处理虽然籽粒产量和产值高于其他2个处理，但由于生产成本高，造成经济效益下降，产出投入比和成本利润率反而低于A 1处理。

3讨论

不同处理对小麦的分蘖、主茎叶片数和次生根的影响不同，使小麦群体建成和籽粒产量的成产因素结构也不一样。小麦在出苗后主要依靠种子储藏的养分进行生长，需要的养分量小，分蘖（三叶一心）开始后，养分需求量才逐渐加大。A 1处理肥料施用集中，小麦出苗后到越冬前，养分需要量小，种子储藏和土壤蕴涵的养分基本能够满足小麦生长的需要，当分蘖开始以后根系伸长到肥料施用区域，有了充足的养分供给，使单株和群体性状以及籽粒产量均超过A 2处理，呈先慢后快的趋势。对照A 2处理采用当地传统的耕作播种方式，因为机械动力不足、设备小、耕层浅、肥料分散使小麦根系发育不良，有效吸收养分的空间不足，导致单株性状和群体先高后低，籽粒产量也最低，已经在河南中部小麦生产上逐步淘汰。A 3处理由于耕层深、肥料均匀，给根系提供了优良的生长环境，单株性状和群体及籽粒产量均居于首位。但由于作业程序繁杂、成本高、劳动量大，在当前农村劳动力转移和务农年龄增大的情况下，该处理将逐步萎缩退出主导地位。所以要河南中部获得小麦高产，必须选择适宜的耕作播种方式，从而有效改善小麦生长环境条件，培养健壮个体，形成强大根系，建成合理群体，获得较高的籽粒产量和经济效益。该结论与黄婷等[7]、韩宾等[8]的研究结果一致。

该试验不同处理的成穗数、穗粒数和千粒重与籽粒产量均存在线性回归，千粒重对籽粒产量的贡献最大，3个处理均呈正相关且达显著差异。单位面积的穗数和穗粒数在不同处理不一致，A 1处理中穗粒数和A 2、A 3处理中的成穗数与籽粒产量呈负相关。3因素间不同处理有不同的相关性。该研究结论与张书良等[6]、刘红杰等[9]结果一致。

4结论

河南中南部智能免耕施肥覆盖旋播机能显著增加小麦的分蘖、主茎叶片数和次生根，进而建成合理的群体结构和成产因素，获得较高的小麦籽粒产量。

就经济效益而言，智能免耕施肥覆盖旋播机的产值较高，经济效益较好，投入产出比较大，成本利润率较高。在生态效益方面，A 1处理智能化程度高，集粉碎、松土、开沟、施肥、播种等多个工序一次性完成，极大地提高了整地、施肥和播种效率，高度集成化联合作业也减少了作业环节以及对土壤的压实和破坏[10-11]，可以保护土壤，培肥地力，抑制水分蒸发，提高抗旱能力，减少养分流失，促进作物生长，提高产量和效益[12]，符合节水型农业和轻简化技术的发展方向。

根据河南省“十三五”重点推广的小麦耕播技术规划[13]，河南小麦生产方式将完全转变为机械为主，在推广的同时也要注意该机型松土深度浅，不利于根系的生长和发育，后期有倒伏潜在风险;此外，施肥集中，距离麦苗较远，使出苗后一段时间内麦苗生长慢，且多数地面免耕，这增加了地上杂草和地下害虫的发生概率 [14]。此外，还要抓好农村机械维护人员的技术培训，加快农业机械的推广速度[15]。

参考文献

[1] 王绍中，王志和，田云峰，等.河南省小麦产业发展与展望[J].河南农业科学，2004（7）：27-29.

[2] 叶优良，杨素勤，黄玉芳，等.河南省小麦生产发展与展望[J].中国农学通报，2007，23（1）：199-203.

[3] 卢峰.2017年河南小麦市场情况分析及2018年展望[J].现代面粉工业，2018（2）：40-43.

[4] 河南省统计局，国家统计局河南调查总队.河南统计年鉴-2018[M].北京：中国统计出版社，2019：330-331.

[5] 陈倩.河南省商丘市小麦比较效益分析及小麦种业发展现状与对策[D].杨凌：西北农林科技大学，2016：19-21.

[6] 张书良，刘彩云，张洪勇，等.茶树菇菌渣作底肥对冬小麦生长发育和经济效益的影响[J].安徽农业科学，2019，47（22）：18-20，46.

[7] 黄婷，杜小娟，刘成刚，等.不同机械播种方式对小麦产量和籽粒品质的效应[J].陕西农业科学，2018，64（10）：55-57.

[8] 韩宾，李增嘉，王芸，等.土壤耕作及秸秆还田对冬小麦生长状况及产量的影响[J].农业工程学报，2007，23（2）：48-53.

[9] 刘红杰，朱培培，倪永静，等.不同整地方式对小麦生长发育及产量性状的影响[J].农业科技通訊，2014（5）：52-55.

[10] 王孝民.免耕播种机械的主要技术及发展方向[J].农机使用与维修，2019（2）：76.

[11] 刘丹，张鹏，陈欣.播种机械的发展趋势及存在问题研究[J].江西农业，2018（22）：115-116.

[12] 岳俊芹，邵运辉，陈远凯，等.不同播种方式对耕层土壤水分及冬小麦生理特性的影响[J].华北农学报，2006，21（5）：17-19.

[13] 农业部小麦专家指导组.中国小麦生产“十三五”发展规划研究[M].北京：中国农业科学技术出版社，2017：83.

[14] 李新举，张志国，邓基先，等.免耕对土壤生态环境的影响[J].山东农业大学学报，1998，29（4）：520-526.

[15] 李红军.农机维修技术在农业机械使用中的应用[J].南方农机，2019，50（14）：56.