作物杂志,2021, 第1期: 68–73 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.01.010

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

种植模式对南方作物产量及资源利用效率的影响

龚松玲1,2(), 曹培1,2, 高珍珍1,2, 李成伟1,2, 刘章勇1,2, 朱波1,2()   

  1. 1长江大学主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心,434025,湖北荆州
    2长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心,434025,湖北荆州
  • 收稿日期:2020-07-26 修回日期:2020-12-10 出版日期:2021-02-15 发布日期:2021-02-23
  • 通讯作者: 朱波
  • 作者简介:龚松玲,主要从事农业作物栽培研究,E-mail: gsl15225966370@163.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2017YFD0301400);湿地生态与农业利用教育部工程研究中心开放基金项目(KFT201904);国家自然科学基金(31870424)

Effects of Cropping Patterns on Crop Yield and Resource Utilization Efficiency in Southern China

Gong Songling1,2(), Cao Pei1,2, Gao Zhenzhen1,2, Li Chengwei1,2, Liu Zhangyong1,2, Zhu Bo1,2()   

  1. 1Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China
    2Engineering Research Center of Ecology and Agriculture Use of Wetland, Ministry of Education, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China
  • Received:2020-07-26 Revised:2020-12-10 Online:2021-02-15 Published:2021-02-23
  • Contact: Zhu Bo

摘要:

种植模式优化是挖掘农田高产潜力和提高资源利用效率的重要途径之一。于2017-2018 年在湖北省江陵县三湖农场开展了田间试验,采用随机区组设计,设置了早稻–晚稻(DR,对照)、春玉米–晚稻(MR)和再生稻(Rr)3种种植模式。结果表明,与早稻–晚稻种植模式相比,春玉米–晚稻种植模式积温生产效率、水分利用率、经济效益和周年产量分别提高了8.66%、35.19%、33.71%和34.60%;再生稻分别提高了6.77%、11.16%、68.12%和31.20%。从整个周年来看,春玉米–晚稻和再生稻模式的积温生产效率较高,春玉米–晚稻模式的水分利用率最高,春玉米–晚稻和再生稻处理的周年产量显著高于早稻–晚稻种植模式,再生稻模式周年经济效益最高,其次是春玉米–晚稻种植模式。因此,春玉米–晚稻和再生稻是该区域稻田两熟制适宜的种植模式。

关键词: 种植模式, 产量, 资源利用效率, 双季稻, 春玉米–晚稻, 再生稻

Abstract:

Optimizing cropping patterns is one of the important way to tap the high yield potential of farmland and to improve resource utilization efficiency. Field trials were carried out at Sanhu Farm in Jiangling county, Hubei Province from 2017 to 2018. A randomized block design and three planting patterns, early rice-late rice (DR, CK), spring maize-late rice (MR), and ratoon rice (Rr) were conducted. The results showed that compared with early rice-late rice, the accumulated temperature production efficiency, water use efficiency, economic benefit and annual yield of spring maize-late rice increased by 8.66%, 35.19%, 33.71% and 34.60%, respectively. Ratoon rice increased by 6.77%, 11.16%, 68.12% and 31.20%, respectively. From the perspective of the whole year, the accumulated temperature production efficiencies of the spring maize-late rice and ratoon rice treatments were higher, and the spring maize -late rice treatments had the highest water use efficiency. The annual yields of the spring maize -late rice and ratoon rice treatments of different planting treatments are significantly higher than that of the early rice -late rice, the ratoon rice treatment had the highest economic benefit, followed by spring maize-late rice. Therefore, spring maize-late rice and ratoon rice are optimal planting treatments for two-cropping rice fields in this region.

Key words: Cropping pattern, Yield, Efficiency of resource utilization, Double rice, Spring maize-late rice, Ratoon rice

图1

试验期间的平均气温和降水量

表1

不同模式播种、移栽和收获期及生育期天数

年份
Year
处理
Treatment
播种期–移栽期–收获期(月/日)
Date of sowing, transplanting and harvest (month/day)
生育期天数
Growth period (d)
第1季1st season 第2季2nd season 第1季1st season 第2季2nd season 周年Annual
2017 DR 03/29-05/02-07/20 06/23-07/27-11/03 113 132 219
MR 03/29-04/23-07/15 06/23-07/27-11/03 108 132 219
Rr 03/29-05/02-08/15 11/03 129 80 209
2018 DR 03/25-05/03-07/18 06/22-07/27-11/01 115 131 225
MR 03/30-04/22-07/16 06/22-07/27-11/01 108 131 216
Rr 03/25-05/03-08/10 10/23 138 76 214

图2

不同种植模式作物籽粒产量 不同小写字母分别表示在同一作物季内不同种植模式在P<0.05水平上的差异

图3

不同种植模式作物地上部生物量

表2

不同种植模式的光能生产效率和积温生产效率

年份
Year
处理
Treatment
光能生产效率
Solar radiation production efficiency (g/MJ)
积温(≥10℃)生产效率
Accumulated temperature production efficiency [kg/(hm2·℃·d)]
第1季1st season 第2季2nd season 周年Annual 第1季1st season 第2季2nd season 周年Annual
2017 DR 0.42±0.03c 0.30±0.04b 0.42±0.04b 5.22±0.32b 2.87±0.42b 4.58±0.42b
MR 0.49±0.01b 0.29±0.02b 0.43±0.02b 6.04±0.18a 2.89±0.18b 4.73±0.18ab
Rr 0.45±0.02c 0.51±0.05a 0.47±0.01a 5.30±0.24b 4.76±0.47a 5.13±0.10a
2018 DR 0.41±0.02c 0.45±0.02b 0.49±0.02b 4.75±0.22bc 4.69±0.17b 5.47±0.19b
MR 0.42±0.03c 0.30±0.04b 0.42±0.04b 6.01±0.09a 4.93±0.28b 6.19±0.17a
Rr 0.49±0.01b 0.29±0.02b 0.43±0.02b 5.09±0.15b 6.60±0.25a 5.60±0.07b

表3

不同种植模式的水分配置与利用率

年份
Year
处理
Treatment
降水量Rainfall (mm) 灌溉量Irrigation (mm) 水分利用率WUE (kg/m3)
第1季
1st season
第2季
2nd season
周年
Annual
第1季
1st season
第2季
2nd season
周年
Annual
第1季
1st season
第2季
2nd season
周年
Annual
2017 DR 411.1 419.3 801.9 332 286 618 1.05c 0.79ab 0.94b
MR 411.1 419.3 801.9 0 286 286 2.04a 0.76b 1.27a
Rr 460.3 341.6 801.9 360 116 476 1.30b 0.94a 1.17a
2018 DR 546.4 400.7 803.3 210 215 425 1.00c 1.54b 1.39b
MR 538.6 400.7 795.5 0 215 215 1.68a 1.62ab 1.88a
Rr 555.0 245.6 800.6 266 134 400 1.28b 1.74a 1.42b

表4

不同种植模式经济效益比较

年份
Year
处理
Treatment
产值Total income 成本Cost 经济效益Net income
第1季
1st season
第2季
2nd season
周年
Annual
第1季
1st season
第2季
2nd season
周年
Annual
第1季
1st season
第2季
2nd season
周年
Annual
2017 DR 18 453 17 723 36 176 12 531 12 576 25 107 5 922 5 147 11 069
MR 18 453 17 248 35 701 9 279 12 576 21 855 9 174 4 672 13 846
Rr 27 696 10 738 40 581 15 118 2 306 17 424 12 578 8 432 21 010
2018 DR 16 632 23 659 38 779 12 531 13 326 25 857 4 101 10 333 14 434
MR 18 143 24 866 44 823 9 429 13 326 22 755 8 714 11 540 20 254
Rr 24 119 15 171 40 609 15 118 2 306 17 424 9 001 12 865 21 866
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