威斯康星州小麦-大豆套作系统中播期与条耕对作物产量及经济效益的影响研究

这篇研究通过两年田间试验，系统评估了威斯康星州软红冬小麦(SRWW)与大豆套作(RIC)体系中，大豆播期（早/中/晚）和耕作方式（条耕ST/免耕NT）对产量的影响。结果表明：晚播（5月中下旬）RIC大豆较早期增产18.8-20.1蒲式耳/英亩，但单作大豆仍具更高产量（约50蒲式耳/英亩）和经济收益；ST虽提升RIC大豆产量（2022年+8.3蒲式耳/英亩），却导致小麦减产5.4-14.8蒲式耳/英亩，揭示了系统内资源竞争的权衡关系。

　　

Abstract

研究聚焦小麦-大豆套作(RIC)系统在威斯康星州的实践价值，通过对比单作系统，揭示播期与耕作方式对产量的调控机制。两年数据表明，晚播（5月19日/30日）RIC大豆较早期（4月29日/5月11日）显著增产，归因于缩短了与小麦的共生期（2022年63天 vs 83天）。ST通过创建无残茬带提升大豆出苗率，但机械损伤导致小麦减产，凸显系统内"保麦还是促豆"的管理矛盾。

Plain Language Summary

生产实践表明，RIC系统中大豆晚播可减少与小麦的光温水竞争，但单作大豆仍以50蒲式耳/英亩的产量优势占据经济主导地位。ST作为双刃剑，虽为大豆提供生长优势，却以牺牲小麦产量为代价（2023年减产14.8蒲式耳/英亩）。研究者建议北部气候区优先考虑RIC而非复种，因其可提前6-8周播种大豆，规避短生长季风险。

2 MATERIALS AND METHODS

试验在威斯康星州阿灵顿农业研究站（43°18′N）开展，土壤为Plano粉砂壤土。采用裂区设计：主区为种植系统（RIC/单作），裂区为大豆播期（早/中/晚），次裂区为耕作方式（ST/NT）。ST使用Remlinger设备（30英寸间距，5英寸深度）在4月作业，直接损伤小麦植株2行/30英寸。大豆采用NK24-A2E3S等品种（14万粒/英亩，30英寸行距），小麦品种为FS-623（170万粒/英亩）。

3 RESULTS

3.1 条耕对小麦产量的影响
ST导致小麦显著减产，2022年NT较ST增产5.4蒲式耳/英亩（80.7 vs 75.3），2023年差距扩大至14.8蒲式耳/英亩（100.6 vs 85.8）。杀菌剂处理未显著改变产量趋势。

3.2 大豆产量动态
2022年晚播RIC大豆（27.6蒲式耳/英亩）较早期（8.8蒲式耳/英亩）实现214%增产，ST使RIC大豆增产8.3蒲式耳/英亩。2023年三因素交互显著，晚播+ST组合达33.9蒲式耳/英亩，但仍显著低于单作系统（78.1蒲式耳/英亩）。

3.3 经济效益分析
以大豆价格10-14美元/蒲式耳计，单作系统净收益始终领先。但2023年RIC晚播处理的收益接近单作，显示缩短共生期（53天 vs 2022年63天）可提升系统竞争力。

4 DISCUSSION

研究颠覆了单作大豆"早播高产"的认知，在RIC系统中，5月下旬播种可减少72-83天的小麦竞争期。ST创造的微环境虽促进大豆生长，但需权衡小麦损失——尤其在丰产年（2023年小麦单产100蒲式耳/英亩时）。模型显示RIC比单作节省17%土地，但实际9%的产量惩罚需要更高粮价覆盖成本。

5 CONCLUSION

为北部气候区RIC系统提出明确管理策略：大豆应延迟至5月下旬播种，采用ST需评估小麦预期产量。该系统特别适合无法实现复种的短季地区，未来需优化小麦条带配置和可变成熟期品种组合以提升系统弹性。