“稻薯猪”生态循环农业的设想

在杂交马铃薯育种技术已获突破和水稻育种进入分子设计育种阶段的背景下,笔者提出“春夏种稻、冬闲种薯、薯糠喂猪、粪尿肥田”的“稻薯猪”新型生态循环种养模式,以期缓解我国饲粮进口压力,助力破解种养脱节导致的资源浪费、效益不高、环境危害等问题。文中分析了“稻薯猪”模式利用水稻冬闲田种植马铃薯并用于动物蛋白生产的可行性,探讨了该模式的运行特点和落地形式。按照农业系统工程设计原理,“稻薯猪”全系统可分为大田种植管理、马铃薯贮藏、马铃薯主饲化和猪饲养、粪尿处理和还田等4个子系统。通过对子系统进行分头优化、集成和建模,探索在我国南方地区开展因地制宜、规模适中的“稻薯猪”生态循环种养模式的推广。

不同覆盖方式对冬闲稻田马铃薯生长及产量的影响

在冬闲稻田里以中薯3号为试验材料,进行了稻草覆盖、摆播稻草+地膜覆盖、沟播稻草+地膜覆盖、地膜覆盖、敞土等不同覆盖方式栽培马铃薯的田间比较试验。结果表明:冬闲稻田地膜覆盖栽培的马铃薯出苗最早,地膜覆盖和沟播稻草+地膜覆盖栽培的马铃薯出苗率最高;敞土栽培的马铃薯植株的株高显著低于覆盖栽培;摆播或沟播稻草+地膜覆盖栽培马铃薯的产量和商品薯率最高,稻草覆盖栽培和地膜覆盖栽培次之,产量和商品薯率显著高于敞土栽培;摆播或沟播稻草+地膜覆盖栽培马铃薯的效益最高,地膜覆盖和稻草覆盖栽培马铃薯的效益次之,敞土栽培马铃薯的效益最低。

稻田粉垄冬种马铃薯试验

利用粉垄栽培技术在国内首次进行稻田粉垄冬种马铃薯试验,探索粉垄栽培技术对马铃薯的增产效应。以荷兰15为试验材料,进行在稻田粉垄栽培和传统栽培冬种对比试验,粉垄整地稻田耕层深度为20 cm、松土厚度达30 cm,分别比传统整地增加5 cm和10 cm。试验结果显示:与传统栽培方式(CK)相比,粉垄栽培的马铃薯株高增加33.03%,根系数量和长度分别增加37.56%、52.04%;产量增加25.05%,商品薯率增加3.7个百分点。表明粉垄栽培技术可以增加马铃薯的产量,并提高商品薯的比例。

冬闲稻田马铃薯栽培方式比较试验

为探讨冬闲田马铃薯轻简化栽培技术,实现马铃薯高产高效生产,研究了不同栽培方式对冬闲稻田马铃薯生长、产量与效益的影响,为大力发展冬作马铃薯提供参考依据。在冬闲稻田进行轻简栽培Ⅰ、轻简栽培Ⅱ、地膜覆盖栽培、稻草覆盖栽培和裸地栽培等马铃薯栽培方式的比较试验。结果表明:不同栽培方式土壤温度的差异是导致出苗早晚的主要原因,轻简栽培Ⅱ的平均土壤分别比地膜覆盖栽培、轻简栽培Ⅰ、稻草覆盖栽培和裸地栽培高0.82℃、1.35℃、1.72℃、2.16℃,出苗期分别提早2天、4天、15天和20天;地膜覆盖栽培的商品薯产量最高,地膜覆盖栽培、轻简栽培Ⅱ、稻草覆盖栽培、轻简栽培Ⅰ和裸地栽培的产量分别为21743.7、21345.6、15613.5、14783.9、12378.7 kg/hm2;轻简栽培Ⅱ的经济效益最高,轻简栽培Ⅱ、地膜覆盖栽培、稻草覆盖栽培、轻简栽培Ⅰ和裸地栽培的经济效益依次为11133.0、6609.9、5584.2、2571.6、-3424.1元/hm2。

我国冬闲稻田马铃薯生产的潜力与问题

人口持续增加和耕地持续减少是造成我国粮食安全问题的两个最重要因素。提高作物单产和提高土地利用率是解决这一问题的主要手段。水稻、小麦和玉米等三大主要粮食作物靠这两个手段来增加产量的潜力十分有限。而马铃薯利用冬闲田在增加生产面积和提高单产水平都有巨大的潜力。由于利用冬闲稻田生产马铃薯在销售价格、资源利用、栽培方式和环境保护等方面具有种种优势,近年来其面积和产量都在迅速增加。

湖南冬闲田马铃薯氮吸收分配规律研究

试验采用"3414"设计方案,分析冬闲田马铃薯在不同肥料水平下氮肥吸收分配规律。结果表明:马铃薯地上部全氮含量在全生育期间其动态变化呈现为苗期低,块茎形成期高,而在块茎成熟期缓慢下降的趋势,且在整个生育期内,氮素浓度的变化表现为地上部>块茎;块茎中氮的含量均在块茎形成期最高,块茎成熟期下降。

氮磷钾配施对马铃薯净光合速率的影响研究

针对南方冬闲田马铃薯生产中重氮磷肥,轻钾肥的现状,采用"3414"设计方案,研究了冬闲田马铃薯在不同肥料水平下光合特性,结果表明:氮素在0～18 kg/667m2范围内与马铃薯植株净光合速率呈直线正相关;P2O5与马铃薯植株净光合速率呈曲线相关;K2O在0～25 kg/667m2范围内与马铃薯植株净光合速率呈负相关,而钾水平高于25 kg/667m2后,净光合速率表现为趋于稳定在一个较低的水平;通过DPS分析,得出在该冬闲田肥力水平下马铃薯的最佳N、P、K施肥组合为每667 m2纯N 18.00 kg,P2O5 5.77 kg,K2O 39 kg,可获得1 833.8 kg/667m2的理论产量。

5%砜嘧磺隆OD对云南冬早马铃薯田杂草的防效及安全性评价

分析了5%砜嘧磺隆OD对云南冬早马铃薯田杂草的防除效果及其对马铃薯的安全性。结果表明,5%砜嘧磺隆OD对牛筋草、狗尾草、鬼针草、苋等杂草防效良好,对马铃薯安全。喷施11.25、15.00、18.75、30.00 g/hm2的5%砜嘧磺隆OD 45 d后的总草株防效分别为64.5%、77.8%、83.4%、89.3%,鲜重防效分别为66.3%、83.6%、89.3%、93.4%。从药剂施用的经济性和安全性考虑,推荐5%砜嘧磺隆OD在云南冬早马铃薯田杂草防除应用中的使用剂量为15.00~18.75 g/hm2。

冬种马铃薯稻草覆盖免耕栽培田间土温变化研究

为探讨稻草覆盖免耕栽培对马铃薯田间土温的影响,从而为稻草覆盖免耕栽培冬种马铃薯推广提供科学依据,2007年冬在广西大学农场进行冬种马铃薯稻草覆盖免耕栽培田间土温变化的大田试验。结果表明：在低温条件下,稻草覆盖免耕栽培起到了很好的保温效果,活动积温比对照平均提高14.9%,日均增温1.61℃,从而提高了冬季马铃薯的抗寒能力。其中,稻草覆盖免耕栽培对0～10cm土层的保温效果要比对15～20cm土层的保温效果好。

中薯系列马铃薯新品种比较试验

为选育出适合湖南冬闲田种植的高产、优质马铃薯新品种,以中薯5号为对照,对17个中薯系列马铃薯新品种开展比较试验。结果表明,中薯18号、中薯20号、中薯17号、中薯9号和中薯10号等5个品种产量和抗病性表现较好。中薯10号是综合表现最好的一个早熟品种,薯皮光滑,芽眼浅,产量30 917 kg/hm^2,较对照增产7.5%。中薯18号中晚熟,薯形椭圆,抗病性强,产量表现最好,为33 417 kg/hm^2,较对照增产16.2%。结薯早、高产、抗性强的中晚熟品种如果提早收获也可以在冬闲田与水稻轮作。

马铃薯新品种筛选试验初报

为选育出适宜南方冬闲田的早熟、高产、优质马铃薯新品种(系),试验引进了18个品种(系),以中薯5号为对照在湖南常德进行品种(系)筛选试验,观测、纪录各品种(系)的主要物候期、植株性状产量等。结果表明:D692、N209、N215和N143产量较高,商品性较强,适宜在南方冬闲田种植。

常德稻区马铃薯肥料效应模型研究

为构建马铃薯肥料效应模型,在常德稻区开展马铃薯"3414"肥料效应试验。结果表明:缺钾使马铃薯产量下降,缺氮缺磷使单株块茎重、商品率、产量显著下降;在当前地力水平下,肥料对产量的贡献率接近70%,氮、磷、钾肥肥效均随施肥水平的增加呈先升后降的趋势,并在施肥水平2时最高,氮肥肥效>磷肥>钾肥;块茎养分总利用率为22.16%,块茎中的氮、磷、钾含量均随施肥水平的增加呈先升后降趋势,并在施肥水平2时最高,块茎氮肥利用率>钾肥>磷肥;以"3414"试验结果为基础建立三元二次及一元二次肥效模型,根据复测试系数和产投比最后确定氮、磷、钾推荐每667 m2施肥量分别为15.1、7.6、2.2 kg,最佳施肥配比为1∶0.50∶0.15。

五个马铃薯品种在湖南冬闲田种植的适应性

通过对5个马铃薯品种的品质、产量、抗病性、经济产出等特性的比较试验,筛选适合湖南冬闲田栽培推广的马铃薯新品种。结果表明:在相同的栽培条件下,陇薯7号和LK99相对于费乌瑞它(Favorita)分别增产41.28%和29.80%。综合看来,陇薯7号和LK99产量、抗病性和综合性状较好,适合在湖南冬闲田推广。紫色马铃薯黑金刚产量偏低,但该品种富含花青素,营养价值高,干物质含量高。费乌瑞它作为湖南冬闲田传统品种,生育期短,上市早,产量高,干物质含量高,但是抗病性差,建议今后适度发展。