“双季稻+西兰花”水旱轮作模式增产增效栽培技术研究

王旭辉 施通武 徐强强 虞鹏程 向镜

（1浙江省台州市椒江区农业技术推广中心，浙江 台州318000；2中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室，杭州310006；第一作者：26508966＠qq.com；*通讯作者：xiangjing＠caas.cn）

随着我国人口增长、消费结构不断升级和资源环境承载能力趋紧，粮食安全仍将处于紧平衡的状态。耕地作为粮食生产的主要载体，如何实现“藏粮于地、藏粮于技”战略，防止耕地“非粮化”，在温光条件适宜地区推广“双季稻+蔬菜”水旱轮作模式，不仅可以解决粮农和菜农争地矛盾，同时还可以提高耕地单位面积产出效益。水旱轮作是提高耕地复种指数，合理利用土地的重要耕作制度[1-2]。水旱轮作模式由于季节性的干湿交替，土壤含水量也在不停发生变化，在淹水的条件下，稻田土壤的氧化还原电位较低，而在旱作季，土壤的氧化还原电位升高，土壤pH值和化学平衡也跟着发生改变，从而影响土壤中各养分元素的有效性，如土壤有效磷含量显著提高[3-5]。水稻蔬菜复种可实现一地多收，同时减轻单一种植水稻或者旱作蔬菜时水稻蔬菜病虫害[6-7]，抑制稻田常见的鸭舌草和稗草危害[8-9]。水稻蔬菜复种模式还能够实现一地多收，在保证粮食产量的基础上增加产值[10-11]，具备良好的经济效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验方法

试验于2018年11月至2019年11月在浙江省台州市椒江区前所街道开展。台州市椒江区2018、2019年平均气温分别为19.1℃、19.0℃，降水量分别为1 031.7 mm、1 567.6 mm。供试土壤类型为潴育型水稻土。试验设“双季稻+西兰花”“双季稻+冬闲”两种模式。西兰花供试品种为中迟熟品种台绿5号，连作早稻采用常规籼稻中早39，连作晚稻采用籼粳杂交稻甬优1540。

西兰花于2018年10月20日播种，11月28日定植，每667 m2定植2 820株。西兰花大田每667 m2施用氮磷钾比例15∶15∶15复合肥50 kg作基肥，90 kg作追肥，50 kg作花球膨大肥。西兰花于2019年3月10日前收获。连作早稻3月20日播种育秧，采用9寸秧盘，机械化流水线播种。早稻移栽前10 d第1次翻耕，田块残留的西兰花茎叶全部还田。同时采用58%草甘膦对田间杂草进行封杀，4月18日早稻机插，机插规格30 cm×12 cm。“双季稻+冬闲”模式全生育期早稻每667 m2施氮肥（以纯N计）12 kg，基蘖穗肥比例为5∶5∶0；晚稻每667 m2施氮肥（以纯N计）16 kg，基蘖穗肥比例为4∶5∶1。“双季稻+西兰花”模式早稻全生育期氮肥比“双季稻+冬闲”模式减少66.7%，早稻不施基肥，每667 m2施纯N 4 kg作分蘖肥，其他管理措施与“双季稻+冬闲”模式一致。早稻于7月20日收获，连作晚稻于7月2日播种育秧，采用9寸秧盘，机械化流水线播种，7月23日机插。晚稻于11月20日收获，晚稻收获后开始新一轮“双季稻+西兰花”模式。

1.2 测定项目及方法

早稻移栽施肥前，“双季稻+西兰花”和“双季稻+冬闲”模式取试验田0～20 cm表层土样测定土壤速效氮、速效钾、速效钾、有机质和水溶性盐含量。早、晚稻黄熟期机械实割667 m2测产，并按平均穗数取5丛，测定水稻株高及产量构成要素。早晚稻及西兰花种植过程中记录各生产要素成本，收获后按照市场价格计算收益。

1.3 数据处理

数据计算和图表制作用Excel 2013完成。

2 结果与分析

2.1 水旱轮作对土壤养分含量的影响

从表1可见，“双季稻+西兰花”模式土壤速效钾和有效磷含量显著高于“双季稻+冬闲”模式，水溶性盐含量要高于“双季稻+冬闲”模式，土壤有机质含量两者差异不大，土壤碱解氮含量低于“双季稻+冬闲”模式。

表1 水旱轮作对土壤理化性质的影响

2.2 水旱轮作对连作早晚稻产量及产量构成影响

从表2可见，“双季稻+西兰花”模式的连作早晚稻产量显著高于“双季稻+冬闲”模式，早稻提高了11.3%，连作晚稻提高了5.3%。

表2 水旱轮作对连作早晚稻产量及产量构成影响

分析早晚稻产量构成因子发现，“双季稻+西兰花”模式中早39的有效穗数略低于“双季稻+冬闲”模式，但穗粒数和结实率要高，千粒重两模式差异较小。其中，穗粒数提高了10.4%，结实率提高了5.6%，这也是“双季稻+西兰花”模式早稻产量更高的主要原因。“双季稻+西兰花”的连作晚稻甬优1540的有效穗数、穗粒数和结实率均高于“双季稻+冬闲”模式，但是差异较小（表2）。

2.3 水旱轮作下连作早晚稻氮肥偏生产力

从图1可见，“双季稻+西兰花”模式中早39的氮肥偏生产力比“双季稻+冬闲”模式显著提高233.7%，主要原因是“双季稻+西兰花”模式种植西兰花时施肥量大，连作早稻季氮肥施用总量比“双季稻+冬闲”模式减少了66.7%。“双季稻+西兰花”模式早稻在氮肥用量大幅减少的条件下，其产量显著提升。两种模式连作晚稻的氮肥偏生产力差异较小。

图1 水旱轮作对连作早晚稻氮肥偏生产力的影响

2.4 水旱轮作模式对稻田综合效益的影响

从表3可见，“双季稻+西兰花”模式早晚稻的收益要高于“双季稻+冬闲”模式。按2020年稻谷最低收购价计算，“双季稻+西兰花”模式水稻季每667 m2收益930.9元，比“双季稻+冬闲”模式高47.1%。台州市椒江区水稻收购价连作早稻每kg政府补贴0.3元，连作晚稻每kg补贴0.2元，因此水稻价格比政府收购指导价要高。两种模式生产成本中包括用种、肥料、农药、灌溉、人工、机收、稻谷烘干和土地流转费用，其中土地流转费用为每667 m2每年1 000元，计算成本时早晚稻种植季平均分摊500元。“双季稻+西兰花”模式早稻化肥施用量大幅减少，节省了肥料投入，因此早稻生产成本低于“双季稻+冬闲”模式。连作晚稻生产成本两者没有差异，“双季稻+西兰花”模式连作晚稻收益增加主要是增产增效。

表3 不同种植模式早晚稻收益

另外，“双季稻+西兰花”模式由于西兰花种植没有占用水稻种植季节，在计算西兰花种植成本时，没有加上土地流转成本。虽然种植西兰花的成本每667 m2达到1 432.8元（其中，种子成本205.8元，农资成本613.3元，人工及其他成本616.7元），但其产值高达3 199.6元，种植西兰花每季收益1 766.8元。

3 讨论与结论

浙江是西兰花种植大省，常年栽培面积约1.34万hm2，而台州就占了0.93万hm2，是全国最大的秋冬西兰花生产基地。台州市的温光资源能够满足“双季稻+西兰花”水旱轮作模式，根据西兰花生产特点、茬口安排以及该模式西兰花种植后土壤残留的养分丰富等，可大幅度减少连作早稻肥料施用，并且连作早稻的产量还大幅度提升，减少了农业面源污染的同时提高了水稻种植季肥料利用率。“双季稻+西兰花”模式在防止耕地“非粮化”政策背景下，可以提高水稻产量，提高稻田周年效益，从而实现农业绿色优质、节本增效的可持续发展。