不同耕种模式对红壤旱坡地花生产量及降水利用的影响

邱才飞，彭春瑞†，钱银飞，王少先，邵彩虹，周东英

(1.江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所，330200，南昌;2.国家红壤工程研究中心，330200，南昌;3.江西省进贤县农业局，331700，江西进贤)

随着我国红壤开发应用的深入，传统的红壤沟谷农业开始向缓坡旱地农业发展。据王明珠等［1］的估计，南方红壤区宜农可垦缓坡地大约有3.64 万hm2，生产潜力巨大。花生(Arachis hypogaea)为油食兼用的作物，生产效益较好，是南方重要的经济作物之一。以江西省为例，花生常年种植面积在15 万hm2左右［2］，在不与粮争地方针的指导下，花生多种植在旱坡地上。该区虽然在花生生长季雨量充沛，但时空分布不均，前涝后旱现象比较突出［3-5］，特别是红壤坡耕旱地，由于特殊的土壤特性、地形条件以及农民传统的顺坡耕作种植习惯，形成了降水的截留效果差，不易保留水分的特点［6-8］，使花生的降水有效利用率较低，产量也一直在低位徘徊。在红壤的土壤特性和坡耕地地形条件不易改变的情况下，笔者通过分析不同的耕种模式对花生产量和降水利用的影响，探寻一种能够增加产量、提高水分利用率、指导红壤坡耕旱地作物生产发展的耕种方式。

1 试验地概况

试验于2010 年4—8 月在江西省进贤县罗溪镇回丰村进行，该试验田块为2009 年开始的不同耕种模式的定点试验田，田块坡度为10°左右的东西向斜坡红壤旱坡地，前作为油菜(Brassica campestris L.)，供试土壤耕层有机质质量分数10.30 g/kg，全氮质量分数1.26 g/kg，全磷质量分数0.66 g/kg，全钾质量分数10.20 g/kg，碱解氮质量分数78.50 mg/kg，速效磷质量分数13.9 mg/kg，速效钾质量分数170 mg/kg。

2 材料与方法

2.1 供试材料及试验设计

试验花生品种为粤油256(Arachis hypogaea)，试验设计了3 个不同耕种模式。

模式1(ch1):横沟+稻草覆盖;模式2(ch2):横沟+植物篱(香根草Vetiveria zizanioides(L.)Nash);模式3(ch3):顺坡耕种(对照)。

各模式重复3 次，9 个小区，小区面积30 m2，小区并排排列，从高到低种植，小区宽2 m，长15 m。

2.2 田间管理

试验按花生高产栽培技术的要求进行田间管理，2010-04-30油菜收获后及时整地，播种前按每hm2钙镁磷肥375 kg、尿素225 kg、氯化钾150 kg 充分混合拌匀后，采用沟施，并覆土2 ～3 cm。花生经过发芽试验，品种发芽率在85%以上，带壳晒种2 d，播种当天，每hm2用0.2%钼酸铵20 kg 均匀喷洒于225 kg 的种仁，播种时行距40 cm，穴距16.7 cm，每穴2 粒，覆土3 ～4 cm。播种盖籽后，每hm2用乙草胺0.9 ～1.5 L 兑水750 kg，均匀喷洒畦面。

模式1:在花生行间覆盖干稻草，稻草覆盖量为2 250 kg/hm2;模式2:在花生播种后，每个重复隔7.5 m 种植一行香根草作植物篱。同时，在各模式相邻的重复小区用塑料板隔开防渗。2010-05-20花生出苗后5 叶时，每hm2追施75 kg 尿素，花生下针期(2010-06-20)每hm2施用尿素和氯化钾各75 kg拌匀，2010-06-22、2010-07-09 和2010-07-26 用1 000倍多菌灵和1 000 倍高效氯氰菊酯防治花生病虫害3 次，2010-08-25收获。

2.3 测定项目及方法

1)径流量及泥沙量的测定。3 个径流小区设置在同一坡面上，坡向东西向，小区间用塑板深埋40 cm 隔开，3 小区坡下端设蓄水沉沙池，长、宽、高均为100 cm，用于收集地表径流和泥沙，并测量每次降雨后蓄水沉沙池内水位高度，计算降雨产生的地表径流量。同时，取各小区径流水样，过滤后烘干称土质量，测径流的泥沙含量。

2)产量及考种。花生成熟期每小区取样5 株，进行考种，并对各小区单独测定花生产量和生物量。

3)降水量及水分有效利用率。实际降水量为进贤县气象局测定资料，有效降水量为实际降水量减去径流量的差值，降水有效率为有效降水量与实际降水量的比值，水分表观生物利用率和表观经济利用率分别为hm2生物量(kg)和经济产量(kg)与花生生育期降水量(m3)的比值，水分实际生物利用率和实际经济利用率分别为hm2生物量(kg)和经济产量(kg)与花生生育期有效降水量(m3)的比值。

3 结果与分析

3.1 不同耕种模式对花生的产量及产量构成因素的影响

从表1 可以看出，ch1 和ch2 的株高、分枝数、单株果数及饱果率较ch3(对照)均有不同程度的增加，且以ch1 的效果较好。其中:ch1 较ch3 的分枝数、单株果数及饱果数分别增加了1.90%、4.20%和2.79%，且均达到显著水平;ch2 较ch3 也有一定程度的增加，3 项指标分别增加1.70%、4.00%和2.25%。产量作为衡量栽培效果最重要的指标，ch1和ch2 分别较ch3 增加31.78%和18.18%，均达到显著水平，且ch1 达到了极显著水平。

表1 不同耕种模式花生产量及产量构成Tab.1 Arachis hypogaea yield and yield components on different cultivation modes

3.2 不同耕种模式对降水利用的影响

3.2.1 对降水产生地表径流的影响 从图1 和图2 的测定结果可以看出，不同耕种模式花生田产生的径流量和径流泥沙含量不同，3 种耕种模式中以横沟+稻草覆盖(ch1)的径流量产生的最少，表现出较好的截流效果，且径流中泥沙的含量也最低，其次为横沟+植物篱(ch2)，顺沟栽培(ch3)产生的径流量最多，截流效果最差，且径流中泥沙的含量也最大。说明径流泥沙含量的大小与径流量的大小成正比，径流量越大，径流对地表土壤的侵蚀越强，随径流流失的土壤也越多。3 种模式截流保土效果差异明显，其原因为顺沟栽培(ch3)由于是顺势而下，有利于径流的形成，径流冲刷力较大，在土壤表面停留时间较短，土壤吸水及下渗不充分，造成径流形成时间快，强度大，而横沟+稻草覆盖(ch1)则由于覆盖的稻草对降水产生了阻截作用，使雨水不能直接作用在土壤上，降低了雨水对土壤表层的冲击强度，有利于延长雨水的下渗时间，提高了雨水的下渗量，同时，横沟种植使雨水集中在同一水平面，消减了径流形成的势能条件，减缓了径流的形成并降低了径流形成强度。横沟+植物篱(ch2)模式则以香根草作为植物篱，阻断了已成径流的路径，降低了径流强度，该模式既具有ch1 的部分优势，同时又有ch3 的地表裸露不足的特点，其水土保持效果较ch1 稍逊，但较ch3 则有较为明显的优势。

图1 不同耕种模式径流量Fig.1 Runfall of different cultivation modes

图2 不同耕种模式径流泥沙含量Fig.2 Sediment of different cultivation modes

3.2.2 对降水利用率的影响 不同耕种模式的降水利用率见表2。可以看出，ch1 和ch2 的有效降水量分别较ch3 增加1 343 和563 m3/hm2，有效降水率分别提高11.21%和4.70%，降水的表观利用率分别提高24.20%和13.99%，经济利用率分别提高16.99%和10.00%，降水实际生物利用率则以ch2最高，其次为ch1，二者较对照分别增加6.17%和5.63%，而降水的实际经济利用率则以ch2 最高，较ch3 增加2.43%，ch1 最低，较ch3 还减少0.5%。形成这种降水实际利用率和表观利用率不一致的现象，可能是在土壤水分蓄存期内，含水量较多的土壤其地表蒸发和作物蒸腾消耗的水量也相对较多的缘故。

4 结论与讨论

横坡+稻草覆盖和横坡+植物篱模式均可以减少旱地花生的水土流失量，且以前者的效果更好，不仅可以减少径流的发生，而且可以较大幅度的增加花生产量。

在季节性干旱比较严重的年份，花生增产幅度一般都在30%左右［9］，而覆盖稻草不仅可以解决稻草废弃的问题［10］，且覆盖的稻草腐烂后还可以增加土壤有机质和有效养分［11］，可作为旱地截流减污的首推技术。而横坡种植+香根草植物篱模式也具有较好的减少径流和拦截泥沙的作用，对产量也有一定的增加作用，也是一个较好的截流减污模式;但2种耕种模式均有其限制性，其中稻草覆盖需要耗费较多的劳力，在农村劳力转移的情况下，实施难度较大，种植香根草植物篱则需草种购买费，且种植香根草要占用一定的用地，农民也有一定的抵触，给2 种耕种模式的进一步推广带来了困难。

表2 不同耕种模式的降水利用率Tab.2 Precipitation utilization of different cultivation patterns