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The economic benefit of planting spring-corn in rice field and its efficient technique for system coupling

稻田种植春玉米经济效益及高效耦合技术研究



全 文 :第 12卷 第 2期
2 0 0 4年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1.12 No.2
April, 2004
稻田种植春玉米经济效益及高效耦合技术研究
刘 建
(江苏沿江地区农业科学研究所 南通 226541)
摘 要 长期定 位试 验 研 究结果 表 明,与常规 麦一稻 二熟 制相 比稻 田种植 春 玉米 的 麦/玉米一稻 三 熟制 年 产量 为
1.4254万 kg/hm。,增产 率 17.69% ;有机投 能 、无机投能和 总投 能分别高 3.54%、8.37%和 7.90%,生物量和籽粒 能
量产 出分别高 16.99%和 15.12%,能量产投 比较高;N、P:O 和 K 0 等养分盈亏率增 大,土壤有机质 盈余较 多,盈
亏率为 81 18%;新增纯收益率 22.42%,边 际成本报酬率 3 33。稻 田种植 春玉米 高效耦 合技 术包 括部 分放 开冬春
茬,稻田冬春季改小麦为菜果经济作物;春玉米采用两段覆膜种植技术,其产量>8250kg/hm 的综合措施为种植 密
度 7920~8990株/hm ,施 N量 288.6~352.4kg/hm ,玉米 11~12叶展 开时以 304.6~498.0mg/kg浓度 乙烯利化
学控制叶面喷施;后季稻实施塑盘旱育秧大苗抛裁技术,其产量>7500kg/hm 的综合措施为在培育>35d秧龄壮
秧基础上 ,基本苗 225~240万株/hm ,施 N量 225~255kg/hm 。
关键词 稻 田 春玉米 生态经济效益 高 效耦 合技术
The economic benefit of planting spring—corn in rice field and its efficient technique for system coupling.LIU Jian(In
stitute of Agricultural Sciences,Bank Area of ChanNiang River,Jiangsu Province,Nantong 226541),CJEA,2004,12(2)
143~ 145
Abstract According to the results of long—located experiments from 1990 to 2000,the comparison between wheat—corn—
rice pattern of planting spring—corn in rice field and the conventional wheat—rice pattern was studied.The yield of the
wheat—corn—rice pattern is 14254kg/hm ,increasing by 17.69%;the organic energy,the inorganic energy,and the total en—
ergy increase by 3.54% ,8.37%and 7.90% ,respectively,the energy output ofgrain and biomass increase by 16.99% and
15.12% ,and it has the higher energy output:input value;the surplus rates of N,P2O5,and K2O increase,in the soil or—
ganic matter balance many surpluses exists,and the surplus rate is 81.18% :the increased net profit ratio is 22.42% and
the marginal benefit—cost ratio is 3.33.Eficient techniques for system coupling of planting spring—corn in rice field include
that the winter and spring can be freed,and the wheat can be changed to the economic crops;spring—corn adopts the cuhi—
vation techniques of plastic film covered at two stages,the agronomic measures for spring corn with yield more than 8250
kg/hm‘are 7920~8990 plant/hm in planting density.with the 288.6~352.4kg/hm N fertilizer application and by the
treatment of 304.6~498.0 mg/kg Eth at the 11~12 leaf age of the plants;late double—cropped rice adopts the cultivation
techniques of dry—raising seedlings in plastic tray and cast—transplanting,the agronomic measures for the rice with yield
more than 7500 kg/hm are planting strong and long seedlings aging more than 35d(2.25~2.4 milion plant/hm of basic
seeding with the 225~255kg/hm N fertilizer application).
Key words Rice field,Spring—corn,Eco—economic benefit,Efficient coupling technique
江苏省沿江地区温光资源为“二熟略余、三熟偏紧”型,其稻田生产在该区种植业中占较大比重,稻田种
植以小麦(或油菜)一水稻二熟制为主。近 20年来该 区农 田有机肥投入量不断减少 ,麦(油 )一稻二熟长期连作
使杂草危害加重,土壤理化性状和稻田生态环境 日趋恶化,粮食比较效益较低。本研究系统探讨了稻田种植
春玉米经济效益及高效耦合技术,为优化稻田种植结构与模式寻求有效途径。
1 试验材料与方法
试验于 1990~2000年在江苏沿江地区农业科学研究所试验 田进行 ,1991~1994年进行定位试验 ,以常
规小麦一水稻二熟制为对照,研究稻田“小麦/玉米一水稻”三熟制生态经济效益,试验栽培管理按高产高效措施
“八五”江苏省科技攻关项 目(Y910220)、“九五”江苏省重点科技攻关项 目(BE96314—2、BE99307—2)和“九五’农业部重点项 目(农林一2)共同资助
收稿 日期:2003—05—13 改回日期:2003—06—15
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144 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
实施 小麦一水稻二熟制供试小麦品种为“扬麦 158”,水稻品种为“丙 89—79”,于 l1月 7日密播种植冬小麦 ,5
月 15日播种,6月 25日移栽水稻;小麦/玉米一水稻三熟制供试小麦品种及播期同上,玉米品种为“掖单 4
号”,水稻品种为“速生晚粳 082”,畦宽 2.4m,畦中间麦幅宽 1.5m,两边各预留 0.45m空幅套种春玉米 ,4月
1日覆地膜直播玉米,水稻于 7月 4日用塑料软盘育苗,7月 25日抛栽。并测定各季作物产量、生物量及其
根茬、茎 、叶、鞘和籽粒生物量指数及 劳动 力和各种物质投入。1995~2000年进行稻 田玉米一水稻模式周 年
高效耦合技术研究,主要包括作物布局及种植结构优化、冬春蔬菜、瓜果等短季作物筛选及高效技术、春玉米
早熟高产技术和后季稻轻型高效技术等研究。并在江苏省如皋市常青、伴今等乡镇建立了 667hm 连片科
技试验区示范与论证。
2 结果与分析
2.1 稻田种植春玉米年产出与能量平衡
麦一稻二熟制与麦/玉米一稻三熟制作物产量及能量平衡 研究结果表明 ,麦/玉米一稻三熟制小麦 、玉米、水
稻产量分别为 2892kg/hm 、5411kg/hm 和 595lkg/hm ,有机投能 、无机投能 、籽粒能量产 出、生物量能量产
出分别 为 8.19GJ/hm 、70.31GJ/hm 、186.71GJ/hm 和 437.25GJ/hm ,而 对照 麦一稻二 熟制 分别 为 3888
kg/hm 、0kg/hm 、8223kg/hm 、7.91GJ/hm 、64.94GJ/hm 、162.18GJ/hm 和 373、76GJ/hm ,麦/玉米一稻三熟
制有效提高 了光能利用率 ,3年平均年总产量为 1.4254万 kg/hm ,比麦一稻二熟制作物增产 17.69%,其有机
投能、无机投能和总投能分别较麦一稻二熟制高 3.54%、8.27%和 7.76%,生物量和籽粒能量产出分别比麦一
稻二熟制高 16.99%和 15.13%,且能量产投 比较高 ,其籽粒能/总投能、籽粒能/无机投能和生物量/总投能分
别较对 照高 6.84%、6.33%和 8.57%。
表 1 麦-稻与麦/玉米-稻养分及土壤有机质平衡
Tab.1 Nitrient and soil organic matter balance of wheat—rice and wheat—corn—rice
*表中数据为1991~1994年3年平均值,正数为盈率,负数为亏率。
算。养分平衡状况用盈亏率 [s(DR)]表示:
2.2 稻田种植春 玉米养分平
衡特征及经济效益
N、P、K养分按实际产投
计算,即按全年收获物 中 N、P
和 K含量为养分输出,以肥料
投入和所播种子 内 N、P、K含
量为养分输入 。因小 麦、玉米
和水稻根茬均 自然还 田 ,玉米
秸秆全量还 田(拖拉机直翻 ),
故养分输 出、输入项 中均未计
S(DR):—N! -NO×100% (1)
式中,NJ为养分输入量 ,NO 为养分输 出量。表 1表明麦/玉米一稻三熟制养分平衡 中 N、P 0 和 K 0盈亏

率均高于麦一稻二熟制 ,其中 N盈率较大 ,P 0 略有盈率 ,而 K 0亏率较大。按有机质含 C量为 0.43,平均
腐殖化系数为 0.25,土壤有机质矿化系数为0.045 计算土壤有机质平衡状况(OP)为:
0P= ×100% (2)
式中,SA 为年土壤有机质增加量 ,SM 为年土壤有机质矿化量 试验结果表明稻田种植春玉米其秸秆全量
表 2 麦-稻两熟制与麦/玉米·稻三熟制经济效益
Tab.2 Economic benefit of wheat—rice and wheat—corn—rice
*表中边际成本报酬率=(新方式产值一对照方式产值)/(新方式成本一对照方式成本),新增纯收益率=[(新方式纯收益一对照方式纯收益)/对照方式纯收益]X10096。
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第 2期 刘 建 :稻田种植 春玉米经济效益及高效耦合技术研究 145
返还后季稻田,利用 7、8月份高温加速玉米秸秆及根茬沤熟,有利于土壤有机质积累,土壤有机质表现较大
盈余(盈率为 81.18%),而麦一稻二熟制土壤有机质表现为亏率(亏率为 一20.26%)。
由表 2可知稻田麦/玉米一稻三熟制总产值、总成本和纯收益分别为 1.4573万元/hm 、8832.3元/hmz和
5740.8元/hm ,比麦一稻二熟制分别增加 11.53%、5.40%和 22.41%。麦/玉米一稻三熟制边际成本报酬率为
3.33,新增纯收益率为22.41%(边际成本报酬率≥1.5和新增纯收益率≥22%为有推广价值经济效益评价
指标 ),故稻田套种春玉米经济效益较高。
2.3 春玉米-后季稻模式周年高效耦合技术
春玉米一后季稻模式多熟制增效途径为部分放开冬麦茬 ,适度规模种植冬春经济作物、蔬菜作物、绿肥或
牧草作物 ,如稻田冬春季改小麦为 日本大蚕豆 ,食荚豌豆 、草莓 、马铃薯 、黄花苜蓿 、春刀豆、青糯玉米 、早熟西
瓜 、春毛豆和花生(青食)等菜 、果经济作物 ,改春玉米纯作为以玉米为主的多作物立体复合种植 ,保持较高水
平的作物秸茬还田量,在稳定农田生态效益前提下增加经济效益与社会效益。并根据作物特点及投入、效益
定位,选择不同增温技术如地膜覆盖 、营养钵温床育苗、塑料大棚及小拱棚覆盖等 ,促进冬春作物生长。春玉
米熟期早迟对后季稻高产稳产至关重要 ,本试验实施春玉米营养钵育苗和地膜覆盖移栽两段覆膜方式可提
高其产量并促其早熟 ,分别较营养钵育苗移栽和地膜直播增产 16.67%和 24.6%,且早熟 4~5d和 7~8d,
其技术要点为选用熟期适宜的玉米高产杂交种如“苏玉 9号”、“农大 3138”等,以争早熟为目标,适期早播早
栽 ,提高育苗及移栽质量,正常年份于 3月 10日播种架塑棚育苗 ,4月 5日左右移栽至经精细整地和施足基
肥大田,栽后覆地膜保湿增温;合理密植,增施肥料 ,提高群体质量。试验表明春玉米产量 (Y,kg/hm )与密
度(X )、肥料(X )和化学控制(X )3因素问回归模型为 :
Y =9034.5+885.9X1+641.9X2+41.1X3+23.9X1X2—150.0X1X3+ (3)
222.9X2X 一818.0X 一956.3X;一90.2X;
玉米产量 >8250kg/hm 的农艺措施为种植密度 7920~8990株/hm2,N肥施用量(纯 N)288.6~352.4
kg/hm2(基肥 占40%、拔节孕穗肥 占45%、粒肥 占 15%),于玉米 11~12叶展开时以 304.6~498.0mg/kg浓
度乙烯利化学控制叶面喷施 ,种植春玉米后水稻大 田生长期仅 90d左右 。研究表明将旱育秧技术与塑盘育
苗技术有机嫁接,实现后季稻塑盘旱育秧大苗抛栽,可使秧龄达 35~40d以上,产量达 7500kg/hm 以上,比
小中苗抛栽增产 20%,劳动生产率提高 24.76%,其技术要点为选用“武育粳 3号”和“武运粳 8号”等适宜品
种;通过培肥盘土、早播稀播 、化学控制旱管等措施培育壮秧,6月 15日左右催芽播种,每塑盘(461孔/盘)播
种 60g(折合干谷质量),播种后盘面灌透水促出苗 ,出苗后三叶期前盘 面保持湿润 以促齐苗,三叶后控制水
分旱育,2叶 1心期叶面喷施浓度为 200mg/kg多效唑或 30~60mg/kg烯效唑进行化学控制并均衡施肥;精
细抛栽 ,增加基本苗 ,抛栽前玉米秸秆用拖拉机直耕还 田.深施碳铵 750kg/hm 、复合肥 375kg/hm 及饼肥畜
粪作基肥,使田面腐烂、少露草,田面平整,基本苗为225~240万株;加强肥水综合管理,前期浅水层促分蘖,
中期控制水分抗倒伏防病 ,后期保持 田问湿润 ,N肥施用量(纯 N)225~255kg/hm2,基肥 占 50%~60%,分
蘖肥占30%~35%,穗肥占 10%~15%。
3 小 结
稻 田种植春玉米 ,问套复种 ,改 1年二熟为 1年三熟或 1年多熟 ,有效提高光能利用率和土地利用率 ,增
加了复种指数,满足粮、饲、经和菜等合理发展需求,且玉米秸秆还田增加土壤有机质,经济和生态效益显著。
冬春种植高效经济作物 、春玉米两段覆膜早熟高产栽培及后季稻塑盘旱育抛栽等高效耦合技术可优化稻 田
种植结构,提高农 田生态经济效益 ,促进农业可持续发展 ,适于我国长江流域及南方稻区推广应用。
参 考 文 献
1 赵强基,Garrity D P 菲律宾以稻为基础种植制度的生态学评价.作物学报,1993,19(5):402~411
2 何桂庭 农作制度经济评价方法研究.稻田生产结构改革与发展 北京:知识出版社,1993.348~351
3 WEN Qi。Qiao.Organic mater and rice Manila:IRRI.1984.45~54
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