少免耕與秸稈機械全量原位還田對稻茬小麥出苗及產量的影響

張斯梅　楊四軍　顧克軍　于建光　張恒敢　許博

摘要：為給秸稈機械還田利用和稻茬小麥高產高效栽培提供依據，研究了少免耕與秸稈機械全量原位還田對稻茬小麥出苗及產量的影響。結果表明，免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田處理小麥籽粒產量最高，達6480.0kg/hm²，其次是淺耕秸稈不還田處理，淺耕秸稈機械全量原位混埋還田處理產量最低，為5524.5kg/hm²。方差分析結果說明，少免耕與秸稈機械全量原位還田對稻茬小麥產量的影響不大，且兩者之間不存在交互作用。免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田處理省工節本，效益較其他處理明顯提高。綜合來看，稻茬小麥高產高效栽培的適宜方式為免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田。

關鍵詞：產量；免耕；淺耕；秸稈還田；效益

中圖分類號：S-3

文獻標志碼：A

論文編號：2014-0953

0引言

中國稻茬小麥面積約為480萬hm²，主要分布在長江流域。稻茬麥區光熱資源豐富，降雨較多，小麥生長受水資源限制作用小，是中國小麥增產潛力最大的區域。江蘇稻茬小麥占全省小麥總面積的70%以上，淮南地區稻茬小麥比例高達80%以上，稻茬小麥生產水平的高低直接關系到全省小麥的生產與發展。少免耕是促進糧食增產、農業增效、農民增收的重大技術措施之一，其推廣應用面積占江蘇省稻茬小麥面積的90%以上。

目前，針對少免耕對作物產量性狀影響的研究報道較多，研究結果不盡相同，有報道顯示，少耕稻茬小麥產量與常規耕作基本持平，免耕可提高稻茬小麥產量水平，也有研究認為免耕導致稻田套種小麥產量明顯降低。秸稈還田是其資源化利用的最有效途徑，秸稈還田對作物產量影響的研究結果表明，長期秸稈還田對當季乃至還田后的前幾季作物產量可能產生負面效應，但隨后其優勢會逐漸顯現，可以起到較好的增產效果。以往研究大多采用盆栽或小區試驗，秸稈往往經人工切碎后歸還土壤，而田間大區秸稈機械全量原位還田的報道較少。為此，筆者在稻麥兩熟地區，研究了少免耕與秸稈機械全量原位還田對稻茬小麥田間出苗、產量及其效益的影響，以期為稻茬小麥高產高效栽培提供依據。

1材料與方法

1.1試區概況

試驗于2011-2012年在江蘇省農業農業科學院宿遷農業科學研究所試驗田進行。試區屬暖溫帶季風氣候區，年平均日照2315h，年平均氣溫14.1℃，活動積溫5189℃，年均降水量為892.3mm，一年兩熟制。

1.2試驗材料

供試小麥品種為‘遷麥1號，采用機條播，行距20cm，播量為300kg/hm²，2011年10月10日播種，2012年6月7日收獲。

1.3試驗設計

試驗設置4種處理，分別為淺耕秸稈不還田（ST）、免耕秸稈不還田（NT）、淺耕秸稈機械全量原位混埋還田（STS）和免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田（NTS）。為了便于耕作，試驗采用大區對比法，每處理面積為360m²，不設重復。除秸稈還田與耕作方式不同外，其他田間管理措施保持一致。

1.4測定項目

小麥出苗后，調查基本苗數，計算田間出苗率。成熟期測定有效穗數，用1m²大小的方框，每小區選取3個位置人工計數框內的穗數，測定穗粒數和千粒重，每個處理收獲12m²計產，籽粒曬干后測定含水量，折算成含水量為13%的籽粒重量。

田間出苗率=（單位面積基本苗/單位面積有效種子粒數）×100%

單位面積有效種子粒數=單位面積播種量（kg）×每kg種子粒數×發芽率

每種子粒數=1000×1000/千粒重（g）

1.5數據分析

采用Microsoft Excel 2007處理數據、作圖和統計分析。

2結果與分析

2.1少免耕與秸稈機械全量原位還田對稻茬小麥出苗率的影響

從圖1可以看出，免耕秸稈不還田（NT）稻茬小麥出苗率最高，為79.9%，淺耕秸稈不還田（ST）出苗率最低，兩者相差5.6%。同在秸稈不還田條件下，免耕出苗率明顯高于免耕，但差異未達到顯著水平（P<0.05）；同在秸稈機械全量原位還田條件下，淺耕混埋處理出苗率略高于免耕覆蓋處理，差異也不顯著（P<0.05）；秸稈是否還田與耕作方式之間無交互作用。這說明，在試驗條件下，秸稈是否還田、淺耕或免耕對稻茬小麥出苗率的影響不大。

2.2少免耕與秸稈機械全量原位還田對稻茬小麥產量的影響

從表1可以看出，不同處理籽粒產量高低順序為NTS>ST>NT>STS，免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田處理籽粒產量最高，達6480.0kg/hm²，其次是淺耕秸稈不還田處理。淺耕秸稈機械全量原位混埋還田處理產量最低，為5524.5kg/hm²，比免耕覆蓋還田處理減少了14.7%。

進一步比較產量構成因素的差異，秸稈不還田條件下，免耕處理有效穗數高于淺耕處理，而前者每穗粒數和千粒重低于后者。秸稈機械全量原位還田條件下，免耕覆蓋處理有效穗數和每穗粒數高于淺耕混埋處理，而前者千粒重低于后者。方差分析結果表明，不同處理產量及其構成因素差異均未達顯著水平（P<0.05），即秸稈是否還田與不同耕作模式對稻茬小麥的產量及其構成因素的影響不大，且秸稈是否還田與不同耕作方式之間不存在交互作用。

2.3不同處理稻茬小麥效益分析

小麥生產成本呈逐年增加的趨勢，其經濟效益的提高依賴于省工節本、補貼收入的增加及收購價格的提高。與秸稈不還田相比，機械全量原位還田節省了將秸稈移出田面的過程費用（人工費、機械費和運輸費等）；水稻秸稈還田腐解釋放的N、P、K等營養元素可供后茬小麥生長需要，從而減少麥田肥料施用量，降低了肥料投入成本；還田還能有效減少焚燒和遺棄，增加土壤有機質含量，改善土壤理化性狀。與淺耕相比，免耕省工節本優勢明顯，且有利于保護土壤結構。免耕結合秸稈機械原位覆蓋還田處理，可起到蓄水保墑、減少地表徑流損失及雜草發生等作用。因此，從促進農民增收、提高稻茬小麥效益的角度考慮，以免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田處理最好。

3結論與討論

少免耕是集保護性耕作、輕型栽培、保護生態于一體的綜合技術體系，是順應農業發展新階段、新形勢的農業應用技術之一。該技術通過簡化農藝流程，能夠有效緩解農忙季節用工緊張的矛盾，大幅降低勞動強度。同時，少免耕還可以減少機械耕作作業能耗和費用，有效降低生產成本。由于不需要耕翻整地，可以保證下茬作物適時播栽，有利于充分利用光溫資源，提高抗災應變能力，增產增效優勢明顯。此外，耕層土壤不受破壞，有利于作物生長發育。因此，國際上目前提倡以少免耕為主的保護性耕作模式。針對保護性耕作對作物產量影響的研究報道較多，結果也不相一致，多數研究都從正面評價其效益，或者認為少免耕與常規耕作的差異不大，但保護性耕作導致作物減產也是客觀事實。

禁止農作物秸稈露天焚燒或隨意遺棄，是當下全社會關注的熱點問題之一，也是農民及各級政府面臨的難點問題。秸稈還田是解決秸稈出路及實現其資源化利用的最重要途徑，目前也是秸稈綜合利用的最主要途徑。秸稈還田對作物產量影響的研究表明，長期秸稈還田對當季乃至還田后的前幾季作物產量可能產生負面效應，但隨后其優勢會逐漸顯現，可以起到較好的增產效果。以往研究大多采用盆栽或小區試驗，通常的做法是先收集秸稈，經人工切碎，與土壤混埋，再播栽下茬作物。蘇南部分地區，農民亦有小麥播種后覆蓋整草的栽培習慣。迄今為止，關于田間大區秸稈機械全量原位還田的報道較少，未見秸稈機械全量原位還田和少免耕對作物影響的研究報道。少免耕的同時覆蓋農作物秸稈，可以減少水土流失，具有保土保肥的效果。此外，還可避免秸稈焚燒和遺棄對大氣、水體和土壤帶來的污染，有效培肥地理，改善土壤性狀，促進農業生產的可持續發展。與人工秸稈還田相比，機械化作業不僅將勞動力解放出來，而且可以大大提高作業效率。為此，筆者在稻麥兩熟地區，研究了少免耕與秸稈機械全量原位還田對稻茬小麥田間出苗、產量及其效益的影響，以期為稻茬小麥高產高效栽培提供依據。

本研究結果表明，免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田處理小麥籽粒產量最高，達6480.0kg/hm²，淺耕秸稈機械全量原位混埋還田處理小麥產量最低，比前者減少了14.7%。從稻茬小麥高產高效、秸稈資源利用和保護環境的角度綜合考慮，以免耕秸稈機械全量原位覆蓋還田處理最好。免耕秸稈機械全量原位覆蓋種植小麥，不僅沒有導致小麥減產，而且節本省工增效，秸稈資源得到充分利用，土壤肥力得到穩定提高，大大減輕環境污染，保護農業生態環境，促進農業可持續發展。事實上，任何耕作方式都有正負兩方面的效應，長期采用相同措施可能導致負效應的累加。因此，以后有必要開展年度間不同耕作方式組合的研究，探索適于新形勢下秸稈機械還田的稻茬小麥高產高效耕作與栽培技術。