全 文 : 湖南农业科学(HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES) 2016年 7月
28- -耕作栽培·生理生化
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.07.009
2016,(7):28-31
近年来一季稻种植面积有增加趋势,以一季水稻
为主要研究对象的耕作模式越来越受到人们的重视 [1]。
水稻直播不需通过单独育秧,而直接将稻种播种于大
田。由于避免了移栽所致的秧苗损伤,同时减少了劳
动力支出 [2],降低了稻作生产成本,具有一定的轻简
生产优势,在我国南方已有大面积的应用,对目前农
村劳动力日益紧缺的形势也有较大缓解 [3]。传统的一
季水稻直播栽培大多为翻田整地后在进行直播,翻耕
过程仍需一定量劳动力的投入。如采用水稻免耕直播
则不需进行翻耕整田,较传统直播方式这种模式更具
有省工、省时等优点 [4],但免耕直播水稻可能存在根
系浅、易倒伏、大田杂草多等问题 [5],这些缺点极大
的限制了直播水稻的推广,找到适应南方稻田一季稻
免耕直播的新方法是亟待解决的问题。
紫云英是南方稻田的主要绿肥作物,在南方稻田
有长期的栽培历史,对我国南方稻田土壤质量的提高
紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的效果
冯剑辉 1,谢柏春 2,鲁艳红 3,4,廖育林 3,4,聂 军 3,4,周 兴 3,4,谢 坚 3,4,杨曾平 3,4
(1. 沅江市胭脂湖街道办事处农技站,湖南 沅江 412101;2. 沅江市茶盘洲镇农技站,
湖南 沅江 413117;3.湖南省土壤肥料研究所,湖南 长沙 410125;
4.农业部湖南耕地保育科学观测实验站,湖南 长沙 410125)
摘 要:通过田间对比试验,研究了紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的应用效果。结果表明:与传统一季稻直播技术比较,将紫云英
留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术增加了一季紫云英种子生产,有利于缓解紫云英种子缺乏的现状;由于紫云英秸秆的还田利用,实现了
化肥减量施用条件下一季稻产量的提高,对土壤有机质提升和土壤氮磷钾养分提高也有明显作用;采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直
播技术降低了一季稻种植的成本投入,提高了农民种植的经济收益。在农村劳动力日益紧缺和我国再次兴起的绿肥发展背景下,紫云英留种后
秸秆运用于一季稻免耕直播技术具有较大的优势和发展前景。
关键词:一季稻;免耕;直播;紫云英
中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:1006-060X(2016)07-0028-04
Applying Effect of the Technology of Free-Tillage and Direct Seeding to Single-Season Rice
Based on Chinese Milk Vetch Straw Returning
FENG Jian-hui1,XIE Bai-chun2,LU Yan-hong3,4,LIAO Yu-lin3,4,NIE Jun3,4,
Zhou Xing3,4,XIE Jian3,4,YANG Zeng-ping3, 4
(1. Agricultural Technology Station of Yanzhi Lake Street Office in Yuanjiang City of Hunan Province, Yuanjiang 412101,PRC;
2. Agricultural Technology Station of Chapanzhou Town in Yuanjiang City of Hunan Province, Yuanjiang 413117, PRC;
3. Soil and Fertilizer Institute of Hunan Province, Changsha 410125, PRC; 4. Scientific Observing and Experimental Station of
Arable Land Conservation (Hunan), Ministry of Agriculture, Changsha 410125, PRC)
Abstract:The application effect of technology of free-tillage and direct seeding to single-season rice based on Chinese milk vetch
planting was studied by using field contrast experiment. The result showed that compared with conventional technology of direct sowing
single-season rice, technology of free-tillage and direct seeding to single-season rice based on Chinese milk vetch not only produced rice
grain and harvested Chinese milk vetch seed, which was beneficial to alleviate the current situation of the lack of milk vetch seed. The
application of technology of free-tillage and direct seeding to single-season rice based on Chinese milk vetch obviously increased single-
season rice grain yield, and had positive effect of soil organic matter and soil NPK nutrients because of returning of Chinese milk vetch
straw. Applying the technology decreased the cost of planting single-season rice compared with conventional technology, and greatly
increased farmers economic benefits from agricultural cropping. The planting technology of free-tillage and direct seeding to single-season
rice based on Chinese milk vetch planting has great advantage and development prospect in the current context of the increasing tension of
labor shortage and the rising of green manure development again in the nation .
Key words: single-season rice; zero tillage; direct seeding; Chinese milk vetch
收稿日期:2016-04-12
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201103005);农业科技
成果转化资金项目(2014GB2D200212);国际植物营养研究所(IPNI)
资助项目(Hunan-16)
作者简介:冯剑辉(1976-),女,湖南沅江市人,农艺师,主要从
事农业技术推广。
通讯作者:聂 军
冯剑辉 等:紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的效果
29- -耕作栽培 •生理生化
和地力的提升有着非常重要的作用 [6-7]。一般利用一
季稻田进行紫云英留种。传统紫云英留种收割的方法
一般采用人工方法刈倒紫云英,将脱粒后的秸秆焚烧
或移走,这种方法不仅没有真正达到种植绿肥养地的
效果,而且极大的浪费了资源,污染了环境。如果能
将紫云英留种后的秸秆作为稻田有机肥源加以利用,
不但可以培肥稻田土壤,还有利于提高下茬一季稻产量。
针对传统一季稻栽培过程中操作繁琐、劳动量大,
传统一季稻紫云英留种田人工收割紫云英秸秆资源浪
费现象严重等问题,笔者主要阐述了将紫云英留种后
秸秆运用于一季稻免耕直播技术 [8],将紫云英秸秆就
地还田技术和紫云英秸秆还田条件下一季稻免耕直播
技术进行组合,以期实现高效利用紫云英资源、提高
水稻产量、减轻农民劳动强度、增加农民种植紫云英
和水稻的经济效益,旨在为我国现代稻作制中紫云英
的高效利用和水稻高效生产提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于 2015 年在湖南省沅江市胭脂湖街道办事
处三眼塘村和茶盘洲镇东湖村进行,土壤类型为河湖
沉积物发育的紫潮泥和潮泥田。供试土壤的基本理化
性状见表 1。
表 1 供试土壤基本理化性状
试验点 pH 值 有机质(g/kg) 全 氮(g/kg) 碱解氮(mg/kg) 全 磷(g/kg) 有效磷(mg/kg) 全 钾(g/kg) 速效钾(mg/kg)
东湖村 7.35 34.7 3.14 238 1.23 15.2 21.2 82
三眼塘村 5.85 43.6 2.44 257 0.86 13.5 23.1 134
注:测量 pH 值土水比为 1 ∶ 2.5。
1.2 试验设计
在沅江市胭脂湖街道办事处三眼塘村和茶盘洲
镇东湖村的 2 个田块采用对比试验,将试验田块一
分为二。一半作为对照(CK),不播种紫云英,种
植制度为一季稻—休闲,一季稻种植采用传统直播
种植技术,一半为 T1 处理,种植制度为一季稻—
紫云英,紫云英收获后秸秆原地还田,一季稻免耕
直播 [8]。CK 施肥量施氮为(N)12 kg/667m2,施磷
(P2O5)4 kg/667m
2,施钾(K2O)8 kg/667m
2,折合施
尿素 26.1 kg/667m2、过磷酸钙 33.3 kg/667m2、氯化钾
13.3 kg/667m2。T1 处理化肥用量在 CK 基础上氮磷钾
肥均减施 20%,即尿素 20.9 kg/667m2、过磷酸钙 26.7
kg/667m2、氯化钾 10.7 kg/667m2。供试紫云英品种为
湘紫 2 号,播种量为 1.5 kg/667m2 ;一季稻品种为常
规水稻黄华占。
1.3 耕作栽培和田间管理措施
1.3.1 紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术
要点 (1)紫云英播种及田间管理。上茬一季稻收获
后播种紫云英,播种后,择天晴用碎土抛撒开沟机在
田块四周开好围沟,同时,每隔约 10 m 开一条直沟,
使稻田形成“十”字形或“井”字形沟系每条沟均能
保证排水沟的畅通,沟系达到天晴田面不留水,下雨
田间不积水。
(2)机械收获紫云英种子。当全稻田 75% 紫云
英的荚果完全变黑时,将田间水排干至适宜收割机操
作,采用全喂入式收割机采收紫云英种子。
(3)一季稻免耕直播前田间准备。向稻田中堆积
的紫云英秸秆按 1~3 kg/667m2 用量播撒秸秆腐杆剂,
保持 2~5 d 后用竹竿或耙子将堆积的紫云英秸秆均匀
在田间分散开,然后向田间灌水,使田面水保持 1~2
cm 深度。
(4)一季稻免耕直播。保持田间水层高于田面
1~2 cm,2~3 d 后播种催芽稻种,播种后保持田面有
水且田间水面低于 0.5 cm,在稻种长根后放水落干,
当 80% 水稻长到 2 叶一心时灌浅水,施用尿素 10~15
kg/667m2, 过 磷 酸 钙 20~30 kg/667m2, 氯 化 钾 6~12
kg/667m2 作为基肥。
(5)一季稻田间管理。水稻植株长到 3 叶一心
时,喷施多效唑 80~120g/667m2,同时施用尿素 6~10
kg/667m2 做追肥,在播种后 30~40 d,喷施二甲四氯
60~100 g/667m2。
(6)一季稻收获及收获后管理。一季稻收获后如
果次年仍然作为紫云英留种田,需补紫云英种籽 0.5~1
kg/667m2。紫云英生长期间田间管理同上述。
若长期采用此免耕模式,每隔 3~4 a 需深耕一次,
翻耕深度 20~30 cm,翻耕期宜选在水稻收获以后,撒
播紫云英种子以前,或者收割紫云英以后。以均匀耕
层土壤肥力。
1.3.2 传统一季稻种植种植技术要点 传统的一季稻
直播栽培模式包括翻耕大田—平田施肥—浸种、播
种—后期水肥管理等过程。
1.4 观察和测定项目
一季稻收获后对不同处理按样方测产进行测产。
试验前采集耕层 0~20 cm 土壤,一季稻收获后从不同
处理采集耕层 0~20 cm 土壤,测定有机质、全氮、碱
解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾的含量,按常规
方法测定 [9]。所有数据均采用Excel软件进行统计处理。
2 结果与分析
2.1 两种技术模式对产量的影响
湖南农业科学(HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES) 2016年 7月
30- -耕作栽培·生理生化
从表 2 可以看出,采用紫云英留种后秸秆运用于
一季稻免耕直播模式与当地传统的一季稻种直播植模
式相比,不但多收了一季紫云英种子,也明显提高了
一季稻产量。东湖村和三眼塘村 2 个试验点紫云英种
子产量分别为 52 和 47 kg/667m2,且其一季稻产量也
比当地农民传统的一季稻直播种植模式分别增产 41
和 33 kg/667m2,分别提高 6.7% 和 5.6%。
表 2 两种技术模式的紫云英种子和稻谷产量(kg/667m2)
试验点
紫云英留种后秸秆运用于
一季稻免耕直播
当地习惯一季稻直播
紫云英种子 一季稻产量 紫云英种子 一季稻产量
东湖村 52 656 - 615
三眼塘村 47 620 - 587
2.2 两种技术模式对土壤养分含量的影响
2 个试验点结果均表明,紫云英留种后秸秆运用
于一季稻免耕直播处理的土壤养分含量较当地传统一
季稻直播处理有较明显改善作用。
东湖村试验点紫云英留种后秸秆运用于一季稻免
耕直播处理土壤有机质较当地传统一季稻直播处理提
高 1.4 g/kg,提高 4.0%,三眼塘村试验点紫云英留种
后秸秆运用于一季稻免耕直播处理土壤有机质较当地
传统一季稻直播处理提高 0.9 g/kg,提高 2.1%。
东湖村和三眼塘村试验点紫云英留种后秸秆运
用于一季稻免耕直播处理土壤全氮较当地传统一季稻
直播处理分别提高 0.09 和 0.05 g/kg,分别提高 2.9%
和 2.0%,碱解氮分别提高 29 和 43 mg/kg,分别提高
12.7% 和 20.3%。
东湖村和三眼塘村试验点紫云英留种后秸秆运
用于一季稻免耕直播处理土壤全磷较当地传统一季
稻直播处理分别提高 0.13 和 0.15 g/kg,提高率分别
为 10.5% 和 18.1%,有效磷分别提高 2.6 和 2.1 mg/kg,
分别提高 17.6% 和 15.7%。
一季稻收获后紫云英留种后秸秆运用于一季稻免
耕直播处理土壤全钾与当地传统一季稻直播处理无明
显差别,但两种技术模式对土壤速效钾含量的影响较
为明显。东湖村和三眼塘村试验点紫云英留种后秸秆
运用于一季稻免耕直播处理土壤速效钾较当地传统一
季稻直播处理分别提高 6 和 12 mg/kg,分别提高 6.9%
和 8.9%。
2.3 两种技术模式的成本对比分析
从表 3 中可见,与当地传统一季稻直播技术相比,
采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术由
于增加了一季紫云英种植,增加了紫云英种子、播种、
开沟和机械收获成本共计 162.00 元,一季稻种植中添
加了腐秆剂以利于收获后紫云英秸秆的快速腐解,增
加腐秆剂成本 40 元 /667m2,但由于减少了翻耕环节
减少成本 100 元 /667m2,由于紫云英秸秆利用可代替
部分化肥,减少化肥成本 24.11 元 /667m2。采用紫云
英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术增加了一季
紫云英种植,增加了紫云英种植成本,但与传统一季
稻直播技术相比明显降低了一季稻种植成本,同时由
于减少翻耕环节,减少了一季稻种植中的劳动投入。
表 3 两种技术模式下一季稻收获后的土壤养分含量
试验点 处 理 有机质(g/kg) 全 氮(g/kg) 碱解氮(mg/kg) 全 磷(g/kg) 有效磷(mg/kg) 全 钾(g/kg) 速效钾(mg/kg)
东湖村
CK 35.1 3.08 228 1.24 14.8 21.2 87
T1 36.5 3.17 257 1.37 17.4 21.2 93
三眼塘村
CK 43.4 2.47 212 0.83 13.4 22.9 135
T1 44.3 2.52 255 0.98 15.5 23.0 147
2.4 两种技术模式的经济效益对比分析
与当地习惯一季稻直播种植模式相比,采用紫
云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术显著提高
了经济效益(见表 5)。采用紫云英留种后秸秆运用
于一季稻免耕直播种植技术,在东湖村和三眼塘村
两个试验点收获的紫云英种子产值分别为 1 248.00 和
1 128.00 元 /667m2,而当地习惯一季稻直播种植技术
由于仅种植一季稻,因此没有此项收入 ;采用紫云
英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播种植技术东湖
村和三眼塘村两个试验点收获的一季稻产值分别为
1 810.56 和 1 711.20 元 /667m2,采用当地习惯一季稻
直播种植技术一季稻产值分别为 1 697.40 和 1 620.12
元 /667m2,紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直
播种植技术较当地习惯一季稻直播种植技术分别提
表 4 两种技术模式的成本分析 (元 /667m2)
试验点
紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播 当地习惯一季稻直播
紫云英种植成本 一季稻种植成本 总成本 紫云英种植成本 一季稻种植成本 总成本
东湖村 162.00 400.01 562.01 - 484.12 484.12
三眼塘村 162.00 400.01 562.01 - 484.12 484.12
注:T1 成本包括紫云英种子 1.5 kg/667m
2,合计 42 元,播种、开沟和机械收种成本 120 元 /667m2;秸秆腐秆剂 1 kg/667m2,40 元;一季稻播种量 5 kg/667m2,60 元;
化肥成本按每亩尿素 2.5 元 /kg、过磷酸钙 0.8 元 /kg、氯化钾 3.4 元 /kg 计算,合计 110.01 元;病虫害防治 40 元 /667m2;播种用工和收割按 150 元计算。CK 成本包
括翻耕 100 元 /667m2;一季稻播种量 5 kg/667m2,60 元;化肥成本合计 134.12 元 /667m2;病虫害防治与播种用工和收割同上。
冯剑辉 等:紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的效果
31- -耕作栽培 •生理生化
高 6.7% 和 5.6% ;扣除种植紫云英和一季稻种植成本
投入后,在东湖村和三眼塘村两个试验点采用紫云英
留种后秸秆运用于一季稻免耕直播种植技术获得的纯
收入分别为 2 496.55 和 2 277.19 元 /667m2,采用当地
习惯一季稻直播种植技术扣除成本后获得的纯收益
1 213.28 和 1 136.00 元 /667m2,紫云英留种后秸秆运用
于一季稻免耕直播种植技术总收益较当地习惯一季稻
直播种植技术分别增加 1 283.27 和 1 141.19 元 /667m2,
提高 105.8% 和 100.5%。
3 结论与讨论
在近年来农村劳动力日益缺乏的背景下,水稻直
播有着巨大的发展空间,但传统一季稻直播中仍存在
翻耕费时费力、一年只种植一季导致的农田撂荒、杂
草丛生等问题。研究将紫云英留种后秸秆运用于一季
稻免耕直播技术,对紫云英秸秆高效利用技术和一季
稻免耕直播技术进行组合,形成一套高效技术模式。
与传统一季稻直播技术比较,该模式不但生产了紫云
英种子,同时充分利用了紫云英绿肥资源,提高了土
壤有机质和土壤氮磷钾养分,培肥了地力,实现了化
肥减量的条件下一季稻产量的提高 ;并通过免耕直播
的方式实现了一季稻的轻简化栽培,大大增加了农民
种植的经济收益。
该技术的应用有利于解决南方稻区紫云英生产与
利用中的种子缺乏,紫云英收种和作为绿肥利用不能
兼顾,一季稻直播产量不高等一系列问题,能对我国
再次兴起的绿肥发展和水稻轻简化高产栽培起到直接
的促推作用,在实际农业生产中具有较大的应用推广
价值。
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(责任编辑:肖彦资)
表 5 两种技术模式的效益分析 (元 /667m2)
试验点
紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播 当地习惯一季稻直播
紫云英种子产值 一季稻产值 经济收益 紫云英种子产值 一季稻产值 经济收益
东湖村 1 248.00 1 810.56 2 496.55 - 1 697.40 1 213.28
三眼塘村 1 128.00 1 711.20 2 277.19 - 1 620.12 1 136.00
注:1. 紫云英种子产值按紫云英收购价格 24.0 元 /kg 计算;2. 一季稻产值按稻谷收购价格 2.76 元 /kg 计算;3. 经济收益用产值与成本的差值计算。