玉米不同栽培技術模式的綜合效益分析

田峰

摘要 對在寧夏中部干旱帶灌溉農田已形成種植規模的一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式與之相對應的傳統模式進行了綜合效益研究。結果表明，一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式光能利用率達1.03%，較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式提高0.04%，少耗水450 m3/hm2，有機質利用率提高34.66%，純收益提高4.88%。

關鍵詞 玉米；栽培模式；效益分析

中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）17-0062-02

寧夏中部干旱帶，位于東經104°17′～104°41′，北緯36°06′～39°05′，范圍包括鄂爾多斯臺地南緣、黃土高原北緣和騰格里沙漠的東南邊緣地區。多年年均降水量為180～400 mm，且多集中在7—9月，由東向西遞減，年變率大（荒漠草原區-70%～90%，干旱草原區-38%～60%），年蒸發量2 000 mm以上，干燥度在2.17～3.78之間，呈現出干旱半干旱的氣候特征，造成作物需水與自然降水的不同步。該區域光熱資源豐富，≥10 ℃有效積溫2 500～3 100 ℃，無霜期128～156 d，適合農作物的生長和干物質的積累。農業的特點是“非灌不植”，被劃分為西北綠洲農業區[1]。該區域采取的保護性耕作技術模式[2-3]以保護和改善生態環境為首要目標，有效降低土壤蒸發強度和機具能耗，減少農業生產成本，提高水資源利用效率和農業比較效益，優化農業生態，促進農業可持續發展。

1 技術模式、工藝路線與技術特點

1.1 一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式

工藝路線：玉米收獲留高茬（≥30 cm）→秸稈運出→根茬固土越冬→少耕施肥播種并鋪設滴管帶→化學除草→生育期雜草和病蟲害防治、補灌（水肥一體化）→玉米收獲留高茬（≥30 cm）。

該模式的特點：一是采取70 cm、30 cm寬窄行播種；二是機器作業工序相對較少，2行一帶，節約了人工與生產成本；三是根茬的大量還田有利于農田干物質平衡和培肥地力；四是通風透光好，改善穗部性狀、增加穗粒數、提高百粒重、易發揮土壤肥力和邊行效應而獲得高產[4]。

1.2 一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式

工藝路線：玉米收獲留高茬（≤5 cm）→秸稈運出→人工撒施農家肥并深翻（≥25 cm）→旋耕施肥播種→人工鋪設滴管帶→人工除草→生育期雜草和病蟲害防治、補灌（水肥一體化）→玉米收獲。

該模式的特點：一是利用當地勺輪式玉米播種機多的機具優勢，采取50 cm等行距播種；二是應用面積大，是當地傳統的種植模式；三是結合秋深翻深施農家肥，容易獲得高產；四是由于機深翻，雜草與病蟲害危害程度相對較低；五是人工與機器作業成本較高；六是一行一帶人工與物質投入相對較高。

2 效益分析

2.1 生態效益

2.1.1 光熱利用率。試驗表明，一方面，由于實行寬窄行播種，邊行拔節期冠層、中部、基部光強分別占自然光強的89.7%、51.3%、33.2%，葉溫分別達到21.3、19.7、22.6 ℃，播行間地表5 cm土層溫度分別為27.8、24.7 ℃，光強分別高于對照8.6%、4.7%、3.8%，葉溫高于對照1.1、0.6、0.4 ℃，播行間地表5 cm土層溫度分別高于對照3.3、1.2 ℃，光、熱條件的改善對邊行玉米生長發育十分有利，而等行距相互遮蔭，劣勢明顯；另一方面，少耕播種由于地表秸稈高茬覆蓋，減少了鏵式犁翻耕與播前的旋耕整地作業，0～25 cm土壤含水量與5 cm處地溫分別達到15.3%和8.6 ℃，可提前10～20 d搶墑搶溫播種，為西蒙6號、屯玉1號等中晚熟品種爭得 ≥10 ℃積溫118.3 ℃，在玉米生長期積溫不足的區域，保證了中晚熟玉米從播種至成熟2 500～2 700 ℃熱量條件[5]，光能利用率達1.03%，較對照提高0.04%。

2.1.2 水分利用率。對土壤水分劇變的0～40 cm土層含水量多次測定結果表明，一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式在播期由于秸稈的高茬覆蓋和取消了鏵式犁的翻耕作業，加之茬樁積聚雨雪的作用，使播期0～20 cm土壤含水量較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式高2.83個百分點；在50 mm/h的雨強作用下，地表徑流較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式減少46.8%；在玉米抽雄期至灌漿期的需水臨界期[6]測定，0～200 cm土層總蓄水量較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式低34.3 mm，說明一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式的有效耗水即蒸騰用水增大；從各土層看，一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式在0～40 cm少耗水4.52 mm，在40～120 cm和120～230 cm則較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式分別多耗水25.6 mm和11.7 mm，說明一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式有利于玉米對深層水分的吸收。全生育期一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式少耗水450 m3/hm2，表明一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式能夠提高玉米的抗干旱能力。

2.1.3 肥料利用率。寧夏中部干旱帶又屬于農牧交錯區，其莖、葉多作飼料用。據測算，10 500 kg/hm2產量的玉米留茬30 cm，等同于2 887.5 kg/hm2的秸稈還田，并且隨年限的增加，其養分呈逐年提高的趨勢。據播種前測定，經過10年秸稈留高茬覆蓋，一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式的有機質為1.236%，一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式為1.013%；而收獲期的測定，全生育期一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式的有機質下降了76.36%、水解氮和速效磷分別下降了11.3%和18.6%，一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式僅降低了41.70%、5.78%和6.32%，說明一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式的有機質礦化和養分分解速率較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式高。一方面要求一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式應進一步加大肥料投入，以更多的莖葉還田以培肥地力而維持土壤肥力不致衰減；另一方面，一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式因農家肥的施用雖然分解慢，但彌補了部分養分，一定程度上緩解了其養分的消耗。

2.2 經濟效益

2.2.1 產量效應。一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式因采取寬窄行播種，強化透光，改善田間通風和CO2供給，調節溫濕度，容易發揮邊行效應。在產量三要素中，其穗數較對照少12 600穗/hm2，穗粒數多61粒，百粒重高3.1 g，產量低1 095 kg/hm2。

2.2.2 經濟效應。經測算，一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式因減少機器作業費、人工鋪設滴灌帶勞務用工費、節約管帶費，因而前期投入較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式低18.9%，雖產量較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式低11%，但純收入較一年一作春玉米常規機械化翻耕播種技術模式增加4.88%。

2.3 社會效益

對農田實施保護性耕作、節水灌溉、秸稈還田等機械化技術的推廣應用是實現“一控兩減三基本”的重要內容。一年一作寬窄行春玉米留高茬覆蓋少耕播種技術模式的大面積推廣應用，有利于環境友好型、資源節約型社會的建設，有利于剩余勞動力的轉移從事二、三產業增加收入，同時對土地集約經營和現代農業的發展具有巨大的推動作用。

3 參考文獻

[1] 農業部農業機械化管理司.中國保護性耕作[M].北京：中國農業出版社，2008.

[2] 王旭紅，吳興.鹽池縣玉米保護性耕作的技術模式與生態效應[J].寧夏農林科技，2011，52（8）：5-6.

[3] 陶維華.玉米機械化少耕播種的生態與產量效應[J].農機科技推廣，2016（3）：30-31.

[4] 于健.玉米留高茬覆蓋免耕施肥播種技術的綜合效應研究[J].現代農業科技，2016（24）：20.

[5] 杜守宇，田恩平，溫敏，等.胡麻套種玉米的理論基礎與栽培實踐[J].玉米科學，1993，1（4）：35-38.

[6] 白莉萍，隋方功，孫朝暉.土壤水分脅迫對玉米形態發育及產量的影響[J].生態學報，2004，24（7）：1556-1560.