全 文 ：华北农学报·2013，28 ( 3 ) : 152 -158
收稿日期:2013 － 04 － 03
基金项目:“十二五”国家科技支撑计划项目 2011BAD16B15;2012BAD14B08) ;河南师范大学博士科研启动基金项目(11127)
作者简介:邵 云(1973 －) ，女，山东单县人，教授，博士，主要从事小麦生理生态研究。
小麦-玉米轮作区耕作及培肥方式对麦田
土壤养分和小麦产量的影响
邵 云1，王小洁1，张紧紧1，胡永娟1，冯荣成2，姚利娇1，赵院利1，李春喜1
(1．河南师范大学 生命科学学院，河南 新乡 453007;2．获嘉县农业技术推广中心，河南 新乡 453800)
摘要:为了探索华北地区适宜的耕作培肥方式，通过在河南省获嘉县小麦-玉米轮作区高产农田 4 年的定位试验，
比较研究了深耕(DT)与浅耕(ST)2 种耕作方式和增施有机粪肥(OF)、秸秆还田(SF)、有机粪肥 +秸秆还田(OSF)与
对照(CK)4 种培肥方式对土壤养分和小麦产量的影响。结果表明，对于不同耕作方式，耕层土壤的全氮、有机质含量
均为 ST ＞ DT，而全磷含量变化不定;对于不同的培肥方式，土壤全氮、有机质含量均为:OSF ＞ OF ＞ SF ＞ CK，但土壤全
磷含量变化则有所不同，深耕条件下为:OSF ＞ OF ＞ SF ＞ CK，浅耕条件下则为:OF ＞ OSF ＞ SF ＞ CK。耕作方式对土壤
全氮含量影响极显著，对有机质含量影响显著;培肥方式对土壤全氮含量影响极显著，对全磷含量影响显著。从小麦
产量来看，无论深耕还是浅耕均以 OSF处理最高，其中深耕 +有机粪肥 +秸秆还田(DTOSF)处理最高，单独深耕处理
(DTCK)最低。此外，耕作方式对穗长的影响极显著，培肥方式对穗长、结实小穗、千粒质量、穗粒数的影响均为极显
著，耕作与培肥互作对不孕小穗影响显著。综上所述，DTOSF处理是华北地区较好的增产耕作培肥方式。
关键词:小麦;耕作;有机肥;土壤养分;产量
中图分类号:S34，S512． 1 文献标识码:A 文章编号:1000 － 7091(2013)03 － 0152 － 07
Effects of Tillage and Fertilizer on Soil Nutrient and
Wheat Yield in Wheat-corn Rotation Area
SHAO Yun1，WANG Xiao-jie1，ZHANG Jin-jin1，HU Yong-juan1，FENG Rong-cheng2，
YAO Li-jiao1，ZHAO Yuan-li1，LI Chun-xi1
(1． College of Life Sciences，Henan Normal University，Xinxiang 453007，China;
2． Agricultural Technology Extension Station of Huojia，Xinxiang 453800，China)
Abstract:In order to explore the rational model of tillage and fertilization in North China，the experiment was
performed in wheat-corn rotation field for four years，and the changes of soil nutrient contents and wheat s yield
components were surveyed with deep or shallow tillage and four fertilization treatments，such as organic manure
(OF) ，maize straw (SF) ，organic manure and maize straw (OSF)and the control (CK)． The results showed that，
the contents of total nitrogen and organic matter in soils with shallow tillage (ST)were higher than that with deep
tillage(DT) ，but the content of total phosphorus in soils was unstable;the sequence of contents of total nitrogen and
organic matter was as OSF ＞ OF ＞ SF ＞ CK，but the content of total phosphorus was changed differently，while being
as OSF ＞ OF ＞ SF ＞ CK with deep tillage and OF ＞ OSF ＞ SF ＞ CK with shallow tillage． Through the analysis of vari-
ance，the effect of tillage methods was highly significant on the content of total nitrogen in soils，and was significant
on the content of organic matter． Furthermore，the effect of fertilizer was highly significant on the content of total ni-
trogen and was significant on the content of total phosphorus． The yield with deep tillage maize straw and organic
manure (DTOSF)was the highest，and the yield with deep tillage and CK(DTCK)was the lowest． In addition，to
some extent，the effect of tillage method on the spike length was highly significant，and the effect of fertilizer on
spike length，spikelet bearing number，1000-grain weight and grains number per spike was highly significant． The in-
3 期 邵 云等: 小麦-玉米轮作区耕作及培肥方式对麦田土壤养分和小麦产量的影响 153
teractions of tillage and fertilizer had a significant effect on aborted spikelet number． Overall，the best model of till-
age and fertilization in North China was DTOSF．
Key words:Wheat;Tillage;Organic manure;Soil nutrient;Yield
一般来说，大多数农田土壤自然供给的养分不
能满足作物生长的需要，必须通过培肥才能保证作
物高产优质，因此，培肥水平对土壤养分和作物产量
均有较大影响［1 － 3］。科学合理地施肥是作物增产的
一个关键因素［4］。目前，在肥料的增产效应及其对
土壤理化特性的影响方面，已有大量的研究，一致认
为施用有机肥可补充一定数量的微量元素，同时亦
可改变土壤的环境条件［5 － 8］。农田耕作的目的是为
作物生长创造一个良好的环境并维持粮食生产的可
持续性［9］，因此，农业耕作制度对农田土壤养分和
作物产量的影响也是不容忽视的。近一个世纪以
来，我国的耕作方式发生了巨大的变化［10 － 11］，尤其
是从 20 世纪 90 年代，在引进国外耕作经验的基础
上，采用了免耕、少耕及作物秸秆地表覆盖等技术，
以减少风蚀和水蚀，提高土壤肥力和作物生产能力。
但长年免耕、少耕也会引发土壤紧实、耕层变浅，不
利于作物根系下扎、产量潜力不能正常发挥等问题。
而深耕、深翻可以增强土壤接纳灌溉水和自然降水
的能力，提高田间水分利用率，增强土壤通透性，改
善根系的生长条件，有利于根系下扎和吸收深层土
壤水分，促进作物对肥水的吸收，进而使产量得到提
高［12］。目前，国内外在不同培肥方式和耕作制度对
农田土壤养分、作物产量影响等方面已有不少研究，
但我国地域辽阔，气候条件、土壤类型、耕作制度复
杂多样，不同区域农田土壤养分和作物产量水平差
异较大，尤其是在高产田条件下，如何有效地进行养
分资源管理，同时实现农田经济产量的提高和土壤
肥力的提升是十分重要的。因此，开展高产田条件
下土壤养分变化规律的调查，对不断培肥地力，指导
作物持续高产具有一定的现实意义。本研究针对豫
北地区常年浅耕和单施化肥造成的土壤犁底层变
浅、土壤肥力不均等问题，在小麦-玉米轮作区，选择
深、浅耕与有机粪肥、玉米秸秆还田相结合的方法，
在河南省获嘉县开展了 4 年的定位试验，研究不同
耕作和培肥方式对土壤养分及小麦产量的影响，为
作物的高产稳产和土壤养分平衡的良性循环提供了
理论依据。
1 材料和方法
1． 1 研究地区概况
试验在位于河南省获嘉县照镜镇前李村的
高产田进行。该地区位于 35°N、113°E，海拔高度
120 m，年平均气温 14 ℃，无霜期 220 d，全年日照约
2 400 h，平均降水量 656． 3 mm，年蒸发量 1 748． 4
mm，地势平坦，土壤肥沃，水利条件优越，小麦玉米
种植面积较大。试验田供试土壤为粘壤土，定位试
验前耕层土壤(0 ～ 20 cm)的养分含量分别为:全氮
1． 38 g /kg、全磷 0． 9 g /kg、有机质 18． 12 g /kg。
1． 2 试验设计
本定位试验从 2007 年小麦播种开始直至 2011
年小麦收获，供试小麦(Triticum aestivum L．)为半冬
性中筋品种百农矮抗 58(河南科技学院提供)。试
验采用二因素试验设计，耕作方式采用播前深耕
(先犁再旋，深度 28 ～ 30 cm，DT)和浅耕(直接旋
耕，10 ～ 15 cm，ST)2 种方式;培肥方式采用增施有
机粪肥(猪粪，30 m3 /hm2，OF)、秸秆还田(前茬玉米
秸秆粉碎后全量还田，SF)、有机粪肥 + 秸秆还田
(OSF)和对照(CK)共计 8 个处理，即单独深耕
(DTCK)、深耕 +有机粪肥(DTOF)、深耕 +秸秆还
田(DTSF)、深耕 +有机粪肥 +秸秆还田(DTOSF)、
单独浅耕(STCK)、浅耕 +有机粪肥(STOF)、浅耕 +
秸秆还田(STSF)、浅耕 + 有机粪肥 + 秸秆还田
(STOSF)。每小区面积 35 m2(5 m ×7 m) ，3次重复。
各处理化肥用量一致，即底施纯氮 135 kg /hm2、五氧
化二磷 120 kg /hm2、氧化钾 180 kg /hm2、硫酸锌 22． 5
kg /hm2、硫肥 60 kg /hm2，第 2 年拔节期追施纯氮
135 kg /hm2。种植密度均为 180 万株 /hm2，按照高
产田措施管理。
1． 3 测定项目
1． 3． 1 土壤养分含量的测定 每年于小麦成熟期
在各小区内用 5 点法随机采集耕层土壤样品，测定
其全氮、全磷和有机质含量。全氮含量的测定采用
凯氏定氮法，全磷含量的测定采钼锑抗比色法，土壤
有机质含量的测定采用重铬酸钾法［13］。
1． 3． 2 产量及产量性状的测定 每年于小麦成熟
期在各小区随机取 1 m双行进行测产，3 次重复，用
小型谷物脱粒机进行脱粒，风干后称质量计产
(2007 年产量为定位试验前小麦产量)。同时随机
取 30 个茎秆，进行室内考种，调查小麦的穗长、穗粒
数、结实小穗数、不孕小穗数和千粒质量。
1． 4 统计分析
试验数据采用 Excel 2003 和 SPSS 13． 0 软件进
154 华 北 农 学 报 28 卷
行统计分析。
2 结果与分析
2． 1 不同年份土壤全氮含量的动态变化
由表 1可以看出，随着培肥和耕作处理年限的增
加，STOSF全氮含量逐年增加，其 2011 年全氮含量最
高，比 2007 年增加 29． 0%;DTSF、DTCK总体呈下降
趋势，2011 年全氮含量比 2007 年分别下降 23． 9%，
11． 6%;其他处理虽有高有低，但整体仍为逐渐升高
的趋势。经显著性分析，STOSF 处理与其他各处理
之间差异均达显著水平。不同耕作方式对土壤全氮
含量的影响都表现为 ST ＞ DT，其中在 SF、CK、OSF、
OF 4 种培肥方式下，ST处理的全氮含量 4 年均值比
DT分别增加 22． 5%，15． 4%，15． 1%，11． 9%。对
于不同培肥方式，DT 条件下以 DTOSF 处理全氮含
量最高，DTOSF、DTOF、DTSF处理 4 年均值比 DTCK
分别增加 16． 6%，9． 8%，0． 1%;ST条件下以 STOSF
处理土壤全氮含量最高，STOSF、STOF、STSF 处理比
STCK分别增加 16． 2%，6． 4%，6． 0%。总之，无论是
浅耕还是深耕，土壤全氮含量大小均依次为:OSF ＞
OF ＞ SF ＞ CK。综合对不同耕作方式和培肥方式下
土壤全氮含量 4 年均值进行比较，以 STOSF 处理最
高(1． 57 g /kg) ，DTCK处理最低(1. 17 g /kg)。
表 1 2007 －2011 年不同处理条件下耕层土壤全氮含量
Tab． 1 The contents of total nitrogen in topsoil with different treatments from 2007 to 2011 g /kg
处理
Treatments
2007 2008 2009 2010 2011
DTCK 1． 38 ± 0． 15a 1． 24 ± 0． 02d 1． 26 ± 0． 09d 0． 98 ± 0． 02e 1． 22 ± 0． 00d
DTOF 1． 38 ± 0． 15a 1． 32 ± 0． 01c 1． 24 ± 0． 00d 1． 20 ± 0． 09d 1． 38 ± 0． 02c
DTSF 1． 38 ± 0． 15a 1． 21 ± 0． 01d 1． 24 ± 0． 03d 1． 18 ± 0． 06d 1． 05 ± 0． 06e
DTOSF 1． 38 ± 0． 15a 1． 32 ± 0． 01c 1． 34 ± 0． 00c 1． 32 ± 0． 06c 1． 49 ± 0． 05bc
STCK 1． 38 ± 0． 15a 1． 38 ± 0． 03b 1． 32 ± 0． 00cd 1． 24 ± 0． 02cd 1． 48 ± 0． 04bc
STOF 1． 38 ± 0． 15a 1． 32 ± 0． 02c 1． 44 ± 0． 01b 1． 45 ± 0． 00ab 1． 56 ± 0． 00b
STSF 1． 38 ± 0． 15a 1． 39 ± 0． 00b 1． 47 ± 0． 01ab 1． 35 ± 0． 00bc 1． 53 ± 0． 10b
STOSF 1． 38 ± 0． 15a 1． 47 ± 0． 00a 1． 54 ± 0． 03a 1． 51 ± 0． 06a 1． 78 ± 0． 08a
注:同列数据后小写字母表示在 0． 05 水平上差异显著。表 2 ～ 5 同。
Note:The different small letters mean significant levels at P ＜ 0． 05 in the same column ． The same as Tab． 2 － 5．
2． 2 不同年份土壤全磷含量的动态变化
从表 2 来看，随着培肥和耕作处理年限的增加，
DTOF、DTOSF 全磷含量逐年增加，其他处理虽有高
有低，但总体均呈升高趋势。从 2011 年数据看，以
DTOSF、STOSF 处理土壤全磷含量较高，均比 2007
年全磷含量增加 44． 4%;而 DTCK 和 STCK 处理增
加幅度最小，仅增加 14． 4%和 16． 7%。经显著性分
析，DTOSF、STOSF 处理全磷含量显著高于 DTCK、
STCK处理，说明施用有机粪肥和秸秆还田对提高
土壤全磷含量有一定作用。对于不同耕作方式，土
壤全磷含量在 CK和 OF处理下均为 ST ＞ DT;SF 和
OSF处理下均为 ST ＜ DT。对于不同培肥方式，DT
条件下以 DTOSF处理壤全磷含量最高，DTOSF、DT-
OF、DTSF处理 4 年均值比 DTCK分别增加 26． 5%，
18． 3%，14． 3%;ST 条件下 STOF 处理全磷含量最
高，STOF、STOSF、STSF处理下的 4 年全磷含量均值比
STCK分别增加 21． 1%，14． 7%，1． 5%。综合对不同耕
作方式和培肥方式下土壤全磷含量 4 年均值进行比
较，以DTOSF处理最高(1． 18 g /kg)，STOF、STOSF次之
(1． 16，1． 10 g /kg)，DTCK处理最低(0． 93 g /kg)。
表 2 2007 －2011 年不同处理条件下耕层土壤全磷含量
Tab． 2 The contents of total phosphorus in topsoil with different treatments from 2007 to 2011 g /kg
处理
Treatments
2007 2008 2009 2010 2011
DTCK 0． 9 ± 0． 11a 0． 91 ± 0． 02bc 0． 93 ± 0． 06cd 0． 87 ± 0． 00cd 1． 03 ± 0． 03c
DTOF 0． 9 ± 0． 11a 1． 05 ± 0． 01abc 1． 08 ± 0． 03abc 1． 13 ± 0． 00ab 1． 16 ± 0． 08abc
DTSF 0． 9 ± 0． 11a 1． 14 ± 0． 04a 0． 90 ± 0． 00d 1． 02 ± 0． 01bc 1． 22 ± 0． 08abc
DTOSF 0． 9 ± 0． 11a 1． 10 ± 0． 09ab 1． 11 ± 0． 00ab 1． 21 ± 0． 00a 1． 30 ± 0． 01a
STCK 0． 9 ± 0． 11a 0． 95 ± 0． 03abc 0． 93 ± 0． 01cd 0． 90 ± 0． 07cd 1． 05 ± 0． 07bc
STOF 0． 9 ± 0． 11a 1． 06 ± 0． 03abc 1． 09 ± 0． 03abc 1． 27 ± 0． 00a 1． 23 ± 0． 06ab
STSF 0． 9 ± 0． 11a 0． 94 ± 0． 09bc 0． 96 ± 0． 16bcd 0． 83 ± 0． 17d 1． 16 ± 0． 10abc
STOSF 0． 9 ± 0． 11a 0． 89 ± 0． 20c 1． 24 ± 0． 11a 0． 97 ± 0． 03cd 1． 30 ± 0． 14a
3 期 邵 云等: 小麦-玉米轮作区耕作及培肥方式对麦田土壤养分和小麦产量的影响 155
2． 3 不同年份土壤有机质含量的动态变化
由表 3 可知，STOF、STSF、DTOSF处理有机质含
量逐年递增;其他处理虽有高有低，但整体仍为逐渐
升高的趋势。从 2011 年结果看，STOSF处理有机质
含量增加幅度最大，比 2007 年增加 83． 4%;而
DTCK处理增幅最小，比 2007 年增加 30． 6%。经显
著性分析，STOF、STSF、STOSF处理有机质含量显著
高于 DTCK、DTSF。对于不同耕作方式，土壤有机质
含量均为 ST ＞ DT，CK、SF、OF、OSF 4 种培肥方式在
ST 条件下有机质含量 4 年均值比 DT 分别增加
12． 7%，12． 1%，8． 6%，6． 8%。对于不同培肥方式，
DT条件下有机质含量 4年均值高低依次为 DTOSF ＞
DTOF ＞ DTSF ＞ DTCK，其中 DTOSF、DTOF、DTSF 处
理有机质含量比 DTCK 分别高 10． 3%，7． 5%，
0． 6%;ST条件下有机质含量高低依次为 STOSF ＞
STOF ＞ STSF ＞ STCK，其中 STOSF、STOF、STSF 处理
比 STCK分别增加 4． 5%，3． 6%，0． 1%。总之，无论
是浅耕还是深耕，不同的培肥方式下土壤有机质含
量均表现为 OSF ＞ OF ＞ SF ＞ CK。综合对不同耕作
方式和培肥方式下土壤有机质含量 4 年均值进行比
较，以 STOSF处理最高(26． 94 g /kg) ，DTCK处理最
低(22． 87 g /kg) ，变化趋势与土壤全氮含量的规律
相似。
表 3 2007 －2011 年不同处理条件下耕层土壤有机质含量
Tab． 3 The contents of organic matter in topsoil with different treatments from 2007 to 2011 g /kg
处理
Treatments
2007 2008 2009 2010 2011
DTCK 18． 12 ± 0． 41a 22． 49 ± 0． 49a 22． 89 ± 1． 48a 22． 44 ± 0． 43b 23． 67 ± 1． 01b
DTOF 18． 12 ± 0． 41a 22． 53 ± 1． 31a 21． 81 ± 0． 08a 26． 21 ± 1． 06a 27． 83 ± 1． 14ab
DTSF 18． 12 ± 0． 41a 22． 85 ± 1． 87a 21． 21 ± 1． 54a 22． 89 ± 1． 06b 25． 08 ± 5． 48b
DTOSF 18． 12 ± 0． 41a 22． 66 ± 0． 87a 22． 97 ± 1． 47a 26． 66 ± 0． 43a 28． 68 ± 1． 19ab
STCK 18． 12 ± 0． 41a 25． 07 ± 3． 97a 23． 92 ± 4． 09a 24． 55 ± 0． 43ab 29． 54 ± 0． 01ab
STOF 18． 12 ± 0． 41a 23． 64 ± 1． 51a 24． 00 ± 3． 41a 26． 51 ± 0． 64a 32． 70 ± 2． 01a
STSF 18． 12 ± 0． 41a 23． 49 ± 0． 04a 23． 51 ± 3． 21a 24． 70 ± 3． 19ab 31． 49 ± 2． 03a
STOSF 18． 12 ± 0． 41a 24． 10 ± 1． 52a 23． 65 ± 3． 71a 26． 81 ± 1． 06a 33． 23 ± 4． 43a
2． 4 不同年份小麦产量的动态变化
作物的产量常受当年积温、降水量、病虫害等诸
多因素的影响，所以表 4 中各个处理小麦产量变化
不一致，但总的来说以 DTOSF处理产量一直表现较
高，而 DTCK 处理产量最低。对于不同耕作方式，
CK 和 SF 处理下小麦产量表现为 ST ＞ DT;OF 和
OSF处理则为 ST ＜ DT。对于不同培肥方式，DT 处
理小麦产量 4 年均值依次为 DTOSF ＞ DTOF ＞ DTSF
＞ DTCK，其中 DTOSF、DTOF、DTSF处理小麦产量比
DTCK分别升高 19． 9%，11． 2%，6． 4%;ST 条件下
小麦产量依次为 STOSF ＞ STSF ＞ STOF ＞ STCK，其
中 STOSF、STOF、STSF 处理比 STCK 分别增加
10. 9%，2． 4%，0． 2%。综合对不同耕作方式和培肥
方式下小麦产量 4 年均值进行比较，以 DTOSF处理
最高(9 124． 68 kg /hm2) ，DTCK处理最低(7 607． 72
kg /hm2)。
表 4 2007 －2011 年不同处理条件下的小麦产量
Tab． 4 The yield of wheat with different treatments from 2007 to 2011 kg /hm2
处理
Treatments
2007 2008 2009 2010 2011
DTCK 7 554 ± 75． 21a 7 903． 95 ± 212． 24e 7 676． 88 ± 92． 81d 7 725． 00 ± 17． 68c 7 125． 06 ± 143． 52a
DTOF 7 554 ± 75． 21a 9 354． 68 ± 212． 24ab 7 850． 63 ± 266． 05d 9 243． 75 ± 150． 26ab 7 396． 22 ± 139． 20a
DTSF 7 554 ± 75． 21a 8 466． 73 ± 53． 06d 8 193． 13 ± 117． 56cd 7 856． 25 ± 309． 36c 7 870． 29 ± 27． 20a
DTOSF 7 554 ± 75． 21a 9 567． 28 ± 194． 55a 9 546． 88 ± 135． 23ab 9 000． 00 ± 0． 00b 8 384． 56 ± 125． 77a
STCK 7 554 ± 75． 21a 8 579． 29 ± 106． 11cd 8 172． 50 ± 141． 42cd 8 868． 75 ± 291． 68b 7 183． 03 ± 140． 31a
STOF 7 554 ± 75． 21a 8 991． 99 ± 53． 06bc 8 923． 13 ± 241． 23bc 8 800． 01 ± 70． 71b 6 155． 41 ± 9． 26b
STSF 7 554 ± 75． 21a 8 416． 71 ± 159． 25d 9 230． 00 ± 125． 51b 8 968． 75 ± 203． 29b 6 981． 06 ± 39． 81a
STOSF 7 554 ± 75． 21a 8 741． 87 ± 194． 55cd 10 219． 38 ± 165． 89a 9 781． 25 ± 61． 87a 7 669． 25 ± 131． 27a
2． 5 不同处理下小麦产量构成因素的变化情况
从表 5 可知，DTOSF 处理穗长最长。对于结实
小穗数，不同培肥方式中均以 OSF 处理对增加结实
小穗数作用最大;除 OF处理以外，其他处理结实小
穗数均表现为 DT ＞ ST。对于不孕小穗数，DTOSF 处
理不孕小穗数最少，STCK 处理最多，二者差异达显
著水平。对于穗粒数，DT 条件下表现为 DTOSF ＞
DTOF ＞ DTSF ＞ DTCK，其中 DTOSF与其他 3 个处理
156 华 北 农 学 报 28 卷
差异显著;ST 处理下则为 STOSF ＞ STSF ＞ STOF ＞
STCK。对于千粒质量则都表现为 OSF 处理对千粒
质量提升作用最大，且 DTOSF 与 DTCK、STOSF 与
STCK相比差异均达到显著水平。DTOSF 处理穗
长、结实小穗数、不孕小穗数、穗粒数、千粒质量与
STCK处理差异均达显著水平。
表 5 2007 －2011 年不同处理对小麦产量构成因素的影响
Tab． 5 The effects of different treatments on the means of yield components from 2007 to 2011
处理
Treatments
穗长 /cm
Spike length
结实小穗数
Bearing spikelet number
不孕小穗数
Aborted spikelet number
穗粒数
Grains number per spike
千粒质量 /g
1000-grain weight
DTCK 7． 74 ± 0． 19c 17． 65 ± 0． 81abc 2． 44 ± 0． 26bc 34． 46 ± 1． 59c 41． 60 ± 1． 91b
DTOF 8． 48 ± 0． 56ab 17． 67 ± 0． 20abc 2． 51 ± 0． 25bc 35． 26 ± 3． 32c 42． 34 ± 1． 95ab
DTSF 8． 50 ± 0． 80ab 17． 27 ± 0． 42abc 2． 81 ± 0． 16ab 35． 24 ± 2． 72c 43． 50 ± 1． 04ab
DTOSF 9． 05 ± 0． 57a 18． 01 ± 0． 18a 2． 37 ± 0． 41c 40． 89 ± 1． 40a 44． 29 ± 1． 15a
STCK 7． 81 ± 0． 28c 17． 18 ± 0． 89bc 3． 02 ± 0． 53a 35． 57 ± 1． 47c 41． 50 ± 1． 97b
STOF 7． 96 ± 0． 32bc 17． 76 ± 0． 71abc 2． 34 ± 0． 27c 36． 38 ± 0． 46bc 42． 42 ± 1． 49ab
STSF 8． 00 ± 0． 24bc 17． 06 ± 0． 67c 2． 44 ± 0． 33bc 36． 51 ± 2． 29bc 42． 56 ± 0． 48ab
STOSF 8． 12 ± 0． 45bc 17． 88 ± 0． 62ab 2． 41 ± 0． 18bc 38． 23 ± 1． 74b 43． 93 ± 1． 92a
2． 6 耕作和培肥方式对土壤养分和小麦产量影响
的方差分析
由表 6 可知，对土壤全氮含量来说，耕作方式对
其影响达极显著(F = 31． 51＊＊) ，即 ST 条件下土壤
全氮含量极显著高于 DT;同时培肥方式对其影响也
达到极显著水平(F = 6． 24＊＊)。对土壤全磷含量来
说，培肥方式对其影响达到显著水平(F = 5． 12* ) ，4
种培肥方式影响大小依次为 OSF ＞ OF ＞ SF ＞ CK。
对土壤有机质含量来说，耕作方式对其影响达显著
水平(F = 4． 63* ) ，其中 ST 条件下的有机质含量显
著大于 DT，而培肥方式及耕作 ×培肥互作对土壤有
机质含量的影响未达显著。
由表 7 可知，耕作和培肥方式对小麦穗长的影
响均达极显著水平(F耕 = 10． 21
＊＊、F肥 = 4． 97
＊＊) ，
但耕作 ×培肥互作对其影响则未达显著水平。对结实
小穗数来说，培肥方式对其影响达极显著水平(F =
3. 09＊＊)。耕作 ×培肥互作对不孕小穗数影响达显
著水平(F = 4． 02* )。对千粒质量来说，培肥方式对
其影响达极显著水平(F = 4． 70＊＊)。对穗粒数来
说，培肥方式对其影响达极显著水平(F = 9． 85＊＊)。
耕作、培肥以及二者互作对产量均未产生显著影响。
表 6 耕作与培肥方式对土壤养分影响的方差分析
Tab． 6 The effects of tillage and fertilizer on
soil nutrient by analysis of variance
土壤养分
Soil nutrient
F值 F value
耕作
Tillage
培肥
Fertilizer
耕作 ×培肥
Tillage × Fertilizer
全氮 Total nitrogen 31． 51＊＊ 6． 24＊＊ 0． 41
全磷 Total phosphorus 0． 35 5． 12* 0． 84
有机质 Organic matter 4． 63* 0． 65 0． 07
注:* 和＊＊分别表示在 0． 05 和 0． 01 水平上显著相关。表 7 同。
Note:* and ＊＊ indicated the correlation was significant at 0． 05 and
0. 01 levels respectively． The same as Tab． 7．
表 7 耕作与培肥方式对小麦产量及构成
因素影响的方差分析
Tab． 7 The effects of tillage and fertilizer on yield
and yield components of wheat by analysis of variance
产量及构成因素
Yield and yield
components
F值 F value
耕作
Tillage
培肥
Fertilizer
耕作 ×培肥
Tillage × Fertilizer
穗长 Spike length 10． 21＊＊ 4． 97＊＊ 1． 90
结实小穗数Bearing spikelet number 0． 86 3． 09＊＊ 0． 34
不孕小穗数Aborted spikelet number 0． 03 2． 56 4． 02*
千粒质量 1000-grain weight 0． 43 4． 70＊＊ 2． 19
穗粒数 Grains Per spike 0． 11 9． 85＊＊ 0． 20
产量 Yield 0． 26 2． 70 0． 35
3 结论与讨论
3． 1 耕作和培肥方式对土壤养分的影响
在耕作方式上，刘世平等［14］研究表明，少耕动
或不翻动土壤耕层，仅将肥料与残茬施在土壤表层，
则养分主要富集在耕层。佟培生等［15］的研究也发
现了这一现象，这是因为少耕区多年不翻耕，根残物
有所增加，这也相应影响了氮磷钾等养分的分布。
本研究结果也基本表现出这一规律，即对不同耕作
方式来说，土壤全氮、有机质含量的提升作用均表现
为 ST ＞ DT。这是因为 ST处理下施入土壤的肥料主
要集中在浅耕层，则浅耕层土壤养分含量迅速提高，
这尤其对小麦前期的生长和发育很有利;而 DT 处
理则将肥料翻到土壤耕层深处，有利于提高深层土
壤的养分含量，在短时间内对提高浅耕层土壤养分
含量可能没有 ST效果好，但随着时间的推进，其对
土壤结构、土壤孔隙度、土壤微生物活性等方面均有
改善作用，尤其能为小麦后期生长发育提供持续养
分，故其增产效果也随时间的推进而逐渐凸显出来。
在培肥方式上，近年来政府和许多学者都大力
3 期 邵 云等: 小麦-玉米轮作区耕作及培肥方式对麦田土壤养分和小麦产量的影响 157
提倡使用有机肥。如果秸秆不用于还田而焚烧则会
造成严重的大气污染［16］。在河南省潮土区连续 10
年玉米秸秆还田的试验证明，秸秆还田措施可以使
土壤有机质含量增加，并改善土壤物理性状［17 － 18］。
另外，秸秆还田后土壤的 C /N 较高，可促进微生物
对氮的固定，提高土壤氮含量和腐殖化系数，同时增
加全氮的积累量［19 － 20］。本研究中，几种培肥方式均
具有增加土壤全氮和有机质含量的作用，但是其作
用效果不一，具体表现为:OSF ＞ OF ＞ SF ＞ CK。因
此，将有机肥和化肥配施，更有利于农田土壤地力的
提升。
综合不同耕作和培肥方式对土壤养分影响的效
果，STOSF处理土壤全氮、全磷、有机质含量均为最
高，而 DTCK处理则均为最低。
3． 2 耕作和培肥方法对作物产量的影响
在耕作方式上，李涛等［21］研究表明，深耕作为
传统的耕作方式，在保证小麦高产方面始终具有一
定的优势;综合小麦产量及经济效益，一般认为以深
耕 30 cm效果最好。李春喜等［22］研究表明，深耕条
件下专用肥配施饼肥是豫中麦区最好的耕作培肥方
式。本研究也得到相似的结果，从 4 年平均数据来
看，都是以 DTOSF处理小麦产量最高。
关于长期施用有机肥对作物产量的影响，前人
有不同的观点。一些人认为有机肥的施用通常会减
缓碳损失，从而有利于增加土壤有机碳库，对产量的
影响表现为提高或降低［23 － 24］;Bi等［25］则认为，长期
施用有机肥对作物产量的影响起到积极作用;还有
一些人则认为有机肥对产量变化的影响在不同类型
土壤和种植制度下也不相同［26 － 27］。在本研究中，从
4 年的产量均值来看，不同的耕作方式对产量的影
响差异未达显著水平，说明耕作方式对产量影响不
明显;而不同的培肥方式下，OF、OSF 处理均比 CK
产量高，且经方差分析，DTOSF、STOSF 处理产量显
著高于 DTCK。这与李春明等［28］的研究结果相似。
对小麦产量构成因素来说，培肥方式对改善穗部特
征的作用较耕作方式和耕作 ×培肥互作大，分别在
小麦穗长、结实小穗数、穗粒数、千粒质量等方面达
到极显著水平。
综上所述，对于耕层土壤养分来说，浅耕处理好
于深耕，有机肥能显著增加土壤全氮、有机质的含
量;对小麦产量来说，深耕能够促进大穗形成，培肥
可以增加小穗数、穗粒数和籽粒质量，最终达到增产
的效果。本研究还表明，DT条件下，以 DTOSF 处理
产量最高。ST 条件下，以 STOSF 处理产量最高，即
秸秆还田和有机粪肥共同施用条件下产量增幅
较大。
参考文献:
［1］ 沈善敏，宇万太，陈 欣，等． 施肥进步在粮食增产中
的贡献及其地理分异［J］．应用生态学报，1998，9(4) :
386 － 390．
［2］ 宇万太，张 璐，殷秀岩，等． 下辽河平原农业生态系
统养分循环再利用的作物产量增益［J］． 应用生态学
报，2000，11(增刊) :5 － 7．
［3］ 宇万太，张 璐，殷秀岩，等． 下辽河平原农业生态系
统不同施肥制度的土壤养分收支［J］．应用生态学报，
2002，13(12) :1571 － 1574．
［4］ 奚振邦．关于化肥对作物产量贡献的评估问题［J］．磷
肥与复肥，2004，19(3) :68 － 71．
［5］ 党廷辉，彭 林，戴铭钧，等．旱塬长期施肥的产量效应与
土壤肥力演变［J］．水土保持学报，1995，9(1) :55 － 63．
［6］ 刘杏兰，高 宗，刘存寿，等．有机-无机肥配施的增产
效应及对土壤肥力影响的定位研究［J］． 土壤学报，
1996，33(2) :138 － 147．
［7］ 吕家珑，张一平，王旭东，等． 长期单施化肥对土壤性
状及作物产量的影响［J］． 应用生态学报，2001，12
(4) :569 － 572．
［8］ 周 斌，王周琼． 长期定位施肥对灰漠土养分的影响
及评价［J］．干旱地区农业研究，2003，21(4) :35 － 39．
［9］ 张海林，秦耀东，朱文珊．耕作措施对土壤物理性状的
影响［J］．土壤，2003，35(2) :140 － 143．
［10］ 巩 杰，黄高宝，陈利顶． 旱作麦田秸秆覆盖的生态
综合效应研究［J］．干旱地区农业研究，2003，21(3) :
69 － 73．
［11］ 高焕文，李问盈，李洪文． 中国特色保护性耕作技术
［J］．农业工程学报，2003，19(3) :1 － 4．
［12］ 申凤军，张丽华．论深松耕作技术抗旱防蚀机理及效
果［J］．黑龙江水利科技，2008，36(5) :172．
［13］ 鲍士旦．土壤农化分析［M］．第 3 版．北京:中国农业
出版社，2005．
［14］ 刘世平，张洪程，戴其根，等．免耕套种与秸秆还田对
农田生态环境及小麦生长的影响［J］． 应用生态学
报，2005，16(2) :393 － 396．
［15］ 佟培生，李 勇，何奇镜． 吉林省中部地区玉米少耕
法研究报告．Ⅱ．少耕有效年限试验报告［J］．吉林农
业科学，1999，24(1) :8 － 11．
［16］ Yan X Y，Ohara T，Akimoto H． Bottom-up estimate of bi-
omass burning in mainland China［J］． Atmospheric En-
vironment，2006，40:5262 － 5273．
［17］ 黄绍敏，宝德俊，皇甫湘荣． 长期施肥对潮士耕层养
分状况的影响［J］．植物营养与肥料学报，2002，8(增
刊) :135 － 140．
［18］ 高 翔，沈阿林，寇长林，等．秸秆还田对小麦—玉米
轮作田土壤有机碳质量的影响［J］． 河南农业科学，
2012，41(9) :63 － 67．
158 华 北 农 学 报 28 卷
［19］ Shibahara F，Inubushi K． Measurement of microbial biomass
C and N in paddy soils by the fumigation extraction method
［J］． Soil Science Plant Nutrition，1995，46:681 －689．
［20］ Gaunt J L，Neue H U，Cassman K G，et al． Microbial bio-
massand organic matter turnover in wetland rice soils
［J］． Biology ＆ Fertility of Soils，1995，19:33 － 34．
［21］ 李 涛，李金铭，赵景辉，等．深耕对小麦发育及节水
效果影响的研究［J］．山东农业科学，2003(3) :18．
［22］ 李春喜，胡国贤，姜丽娜，等．耕作培肥对冬小麦产量
构成及叶片生理特性的影响［J］． 麦类作物学报，
2009，29(5) :885 － 891．
［23］ Dawe D，Dobermann A，Ladha J K，et al． Do organic a-
mendments improve yield trends and profitability in in-
tensive rice systems［J］． Field Crops Research，2003，
83:191 － 213．
［24］ 江晓东，迟淑筠，宁堂原，等．秸秆还田与施氮量对小
麦、玉米产量与品质的影响［J］． 河南农业科学，
2010，12:44 － 47．
［25］ Bi L D，Zhang B，Liu G R，et al． Long-term effects of or-
ganic amendments on the rice yields for double rice
cropping systems in subtropical China［J］． Agriculture
Ecosystems and Environment，2009，129:534 － 541．
［26］ Jiang D，Hengsdijk H，Dai T B，et al． Long-term effects
of manure and inorganic fertilizers on yield and soil fer-
tility for a winter wheat-maize system in Jiangsu，China
［J］． Pedosphere，2006，16:25 － 32．
［27］ Zhang H M，Xu M G，Zhang F D． Long-term effects of
manure application on grain yield under different crop-
ping systems and ecological conditions in China［J］． The
Journal of Agricultural Science，2009，147:31 － 42．
［28］ 李春明，熊淑萍，赵巧梅，等．有机无机肥配施对小麦
冠层结构、产量和蛋白质含量的影响［J］． 中国农业
科学，2008，41(12) :4287 － 4293．