全 文 ：不同耕种方式对沿黄稻茬麦田土壤因子
及小麦生育的影响3
王小纯　王化岑　许新芳　袁剑平　(河南农业大学农学系, 郑州 450002)
【摘要】　对沿黄稻茬麦田不同耕种方式的生态效应进行了系统研究. 结果表明, 旋耕条播
是沿黄稻茬小麦高产的最佳播种方式, 与免耕播种相比, 其耕层温度高, 土壤容重小, 耕层
含水量适宜, 肥效高而持久, 麦田群体和个体发育好, 分蘖成穗率高, 千粒重及产量最高.
关键词　稻茬小麦　生态因子　免耕　旋耕条播
Effect of d ifferen t cultivation modes on so il factors and wheat developmen t on r ice-har-
vested f ield a long Huanghe R iver banks. W ang X iaochun, W ang H uachen, Xu X infang
and Yuan J ianp ing (H enan A g ricu ltu ra l U niversity , Z heng z hou 450002). 2Ch in. J . A pp l.
E col. , 1996, 7 (sup. ) : 27～ 32.
T he study show s that a cu lt ivation mode of gyro tilling and row 2seeding is the op tim al
mode of seeding fo r h igh yield w heat on the field after rice harvest ing along H uanghe R iv2
er bank s. Compared w ith zero2t illage and sp read seeding, th is cu lt ivation mode m akes so il
have a h igher temperatu re, low er bu lk density, h igher mo istu re con ten t and persisten t
h igh fert ilizer efficiency. T he populat ion and individuals of w heat are w ell developed,
sp ike density and tiller num ber are h igher, and thousand2grain w eigh t and yield are the
h ighest.
Key words　W heat crop after rice harvest ing, Eco logical facto r, Zero2t illage, Gytro lilling
and row seeding.
　　3 河南省“八五”科技攻关项目.
1995 年 1 月 16 日收到, 7 月 24 日改回.
1　引　　言
沿黄稻茬麦区是我省重要的小麦生态
类型区之一, 自 70 年代以来, 河南省小麦
高、稳、优、低协作组对该区生态条件及小
麦生长特点进行了研究[6 ] , 提出采用稻田
撒播技术, 可以实现小麦适期播种和提高
产量的目的. 但是, 生产与有关研究表
明[1～ 5, 7 ], 撒播套种对田间栽培管理和小麦
生长都存在不良影响. 所以, 选择何种种植
方式, 克服生产上的不利因素, 促使小麦高
产, 是该区长期存在的问题. 因此, 在前人
研究的基础上, 经过 1990～ 1991 年的预备
试验, 于 1991～ 1993 年选择了 3 种耕种方
式, 从田间生态因子的变化及对小麦生长
发育的影响出发, 探讨适合该区麦田的耕
种方式, 为稻茬小麦高产稳产提供理论基
础和技术依据.
2　材料与方法
2. 1　试验设计
试验在郑州市花园口乡西黄刘村进行, 该地
毗邻黄河南岸, 地下水位较浅, 并具有良好的灌
溉条件, 该地长期以稻麦两熟制为主. 试验地土
质为两合土, 前茬水稻为花梗 3 号, 产量约 7500
kg·hm - 2. 供试品种为豫麦 18 号, 试验设 3 个处
理: 1) 稻田撒播套种 (处理É ) : 10 月 3 日播种, 与
水稻共生期 8 d, 播种后灌水保持地表湿润, 播种
量 240 kg·hm - 2. 2) 稻茬犁耧播种 (处理Ê ) : 水
应 用 生 态 学 报　1996 年 6 月　第 7 卷　增　刊 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CH IN ESE JOU RNAL O F A PPL IED ECOLO GY, June 1996, 7 (sup. )∶27～ 32
稻收后, 于 10 月 12 日用犁耧进行铁茬播种, 播量
180 kg·hm - 2. 3) 旋耕机条播 (处理Ë ) : 水稻收
后, 于 10 月 17 日用旋耕条播机边整地边播种,
播量为 195 kg·hm - 2. 各处理重复 3 次, 随机排
列, 小区面积 6. 6×103 hm 2 各处理施肥量相同,
其中, P2O 5 75 kg·hm - 2, 纯N 150 kg·hm - 2. 处
理Ë 全做底肥一次施入, 处理É 在水稻收获后撒
施, 处理Ê 于小麦出苗后撒施. 其它田间管理均
同大田.
2. 2　材料的收集与测定
2. 2. 1 小麦群体动态与产量　于小麦出苗后 (处
理É 为收水稻后) 定点 1 m 2, 做群体发育动态的
观察, 收获后测定小区产量及其产量构成, 其结
果用平均值表示.
2. 2. 2 土壤特性与养分含量　在小麦不同生育时
期用常规法[5 ]分别测定 0～ 5、5～ 15 和 15～ 20
cm 地温、土壤含水量、速效N、速效 P 及 0～ 10 和
10～ 20 cm 土壤容重.
2. 2. 3 光照强度的测定　于小麦孕穗后, 用 ST 2
80c 型数字照度计测定各处理植株基部、中部及
顶部的光照强度.
3　结果与分析
3. 1　不同耕种方式地温的动态变化
沿黄稻茬麦播种方式的不同, 使地温
出现了规律性的变化. 从地温的垂直变化
看 (以 1992 年 11 月 13～ 14 日的平均值为
例) , 各处理均表现为, 在同一时间内耕层
温度随深度的增加而逐渐降低 (图 1) , 地
表温度> 5 cm > 15 cm > 25 cm 地温. 在不
同处理之间, 同一层次的地温表现为处理Ë > 处理Ê > 处理É , 即同一天内, 旋耕条
播比免耕的地温高.
图 1　不同处理土壤温度的垂直变化
F ig. 1 V ertical change of so il temperatu re under differ2
en t treatm en ts.É : 处理 É T reatm en t É ; Ê : 处理Ê T reatm en t Ê ;Ë : 处理 Ë T reatm en t Ë .
　　由表 1 可知, 进入越冬期以前, 免耕小
麦因播期早, 气温高, 各层次地温均高于旋
耕条播. 播种时, 地表温度处理 Ê 为
25. 5℃, 分别比处理Ë 和处理É 高 4℃和
5℃; 5 cm 地温, 处理Ê 为 20. 6℃, 比处理Ë 与处理É 高 2℃和 3℃. 但处理Ë 5 cm
地温在 18. 5～ 21. 5℃之间, 正好处于小麦
表 1　不同耕种方式地温的动态变化
Table 1 D ynam ic changes of so il temperature under differen t cultiva ted modes(℃)
处　理
T reatm en t
土层深度
So il
dep th
(cm )
播种期
Sow ing
date
分蘖期
T illering
stage
越冬期
O ver2
w in tering
stage
返青期
T urn
green
stage
拔节期
E longa2
t ion
stage
抽穗期
H eading
stage
开花期
F low ering
stage
灌浆期
F illing
stage
成熟期
M ature
stageÉ 地表面3 20. 5 19. 2 - 0. 1 10. 7 14. 6 19. 6 21. 7 20. 8 26. 5
5 17. 8 13. 8 - 0. 2 6. 4 9. 9 17. 7 18. 5 18. 1 22. 9
15 16. 9 11. 1 1. 1 5. 2 6. 9 16. 5 16. 6 16. 8 20. 6
25 17. 1 10. 8 2. 4 4. 3 6. 0 15. 9 15. 8 16. 3 19. 6Ê 地表面3 25. 5 17. 9 - 0. 7 11. 0 14. 6 20. 9 22. 4 20. 3 28. 6
5 20. 6 12. 9 - 0. 5 5. 9 9. 8 18. 4 19. 0 18. 3 24. 2
15 18. 2 13. 3 1. 4 5. 6 7. 3 16. 6 17. 2 17. 0 21. 7
25 18. 0 12. 5 2. 5 4. 5 6. 5 15. 7 16. 1 16. 4 20. 6Ë 地表面3 21. 4 8. 8 - 1. 5 11. 9 11. 3 20. 7 23. 7 22. 1 30. 0
5 18. 1 7. 4 - 0. 6 7. 2 9. 0 19. 1 20. 0 19. 3 25. 3
15 16. 7 7. 3 0. 9 4. 9 7. 9 17. 1 17. 5 17. 7 21. 3
25 16. 6 7. 5 2. 4 4. 8 7. 7 16. 3 16. 4 16. 9 20. 23 Surface so il.
82 应　用　生　态　学　报 7 卷
发芽出苗的适宜范围内. 另外, 15 cm 及 25
cm 处地温也表现为处理Ê > 处理É > 处
理Ë . 进入冬前分蘖期, 各层次地温呈现处
理Ê > 处理É > 处理Ë . 越冬期间, 各处理
地温差异不大, 到返青期, 5～ 25 cm 地温
表现为处理Ë > 处理É > 处理Ê , 从拔节
到抽穗, 处理É、Ê 地温差异不大, 处理Ë
地温较高, 分别比处理É、Ê 高 2 ℃左右.
由此看出, 从返青到孕穗阶段, 旋耕条播麦
田地温适宜, 有利于小麦健壮生长. 孕穗以
后各处理地温变化差异不大, 但此时温度
对小麦的生长已影响不大.
3. 2　不同耕种方式对土壤含水量的影响
　　图 2 表明, 土壤含水量的垂直分布为:
小麦返青以后, 各处理随着耕层的加深,
土壤含水量逐渐提高, 但在播种期, 处理É、Ê 的土壤含水量以表层为最高, 其次是
5～ 15 cm , 15～ 25 cm 最低, 这一特点不利
于幼苗根系下扎. 而处理Ë 0～ 5 cm 的土
壤含水量为 21. 2% , 5～ 15 cm 为 22. 4% ,
15～ 25 cm 为 23. 5% , 说明该处理的土壤
含水量适宜, 且分布合理, 有利于幼苗根系
生长, 这种情况一直持续到分蘖期. 进入越
冬期, 由于降水, 处理Ë 水分分布变为 5～
15 cm > 0～ 5 cm > 15～ 25 cm.
从水平变化看, 自播种到返青期, 处理É 耕层失水比较快. 0～ 5 cm 土壤含水量
播种期为 32. 5% , 到返青期降至 19. 01% ,
5～ 15 cm、15～ 25 cm 分别由 28. 25% 和
25. 45% 降到 22. 73% 和 22. 5% , 处理Ê 失
水较处理É 缓和. 处理Ë 则表现出较强的
散湿和纳水能力. 播种时 0～ 5 cm 耕层含
水量为 21. 2% , 有利于小麦的发芽及生
长, 越冬期由于降水的影响, 耕层含水量
有所上升. 拔节期灌水以后, 处理É、Ê 0～
5 cm 的含水量高于处理Ë , 而处理Ë 5～
25 cm 耕层高于处理É、Ê , 在孕穗期需水 图 2　不同耕种方式对土壤含水量的影响F ig. 2 Effects of differen t cu lt ivated modes on so il mo is2tu re con ten t.a) 0～ 5 cm , b) 5～ 15 cm , c) 15～ 25 cm.É . 处理É T reatm en t É , Ê . 处理Ê T reatm en tÊ , Ë . 处理Ë T reatm en t Ë .A. 播种期 Sow ing stage, B. 分蘖期 T illering stage, C.越冬期 O verw in tering stage, D. 返青期 T urn greenstage, E. 拔节期 E longation stage, F. 开花期 F low eringstage, G. 灌浆期 F illing stage. 下同. T he sam e below.较多时, 处理Ë 的含水量仍保持在 21～23% 之间, 而处理É 含水量却降至 18% 左右, 不能满足小麦生长的正常需要, 直到浇灌浆水后, 才使É、Ê 缺水形势有所缓和.3. 3　不同处理对土壤容重的影响土壤容重是衡量耕层土壤性状的因素之一. 播种方式的差异, 使土壤容重也发生相应的变化. 0～ 10 cm 土壤容重, 从播种到分蘖逐渐增加, 从分蘖期到拔节期呈递减趋势, 拔节期以后又逐渐回升 (图 3). 但
92增刊　　　　　王小纯等: 不同耕种方式对沿黄稻茬麦田土壤因子及小麦生育的影响　　　　
图 3　不同处理对土壤容重的影响
F ig. 3 Effect of differen t treatm en ts on bu lk density.
a) 0～ 10 cm , b) 10～ 20 cm.É . 成熟期M ature stage.
在容重变化的整个过程中, 处理Ë 较处理É、Ê 低, 处理É 与处理Ê 值较接近. 在 0
～ 10 cm 耕层内, 处理Ë 土壤容重平均为
1. 297 g·cm - 3, 与适宜值 1. 3 g·cm - 3较
接近, 处理É、Ê 比处理Ë 高 0. 1 g ·
cm
- 3
, 在 10～ 20 cm 耕 层 内, 处 理 Ë
(1. 403 g ·cm - 3 ) 比处理É ( 1. 493 g ·
cm
- 3 )、Ê (1. 481 g·cm - 3) 约低 0. 09 g·
cm
- 3
, 故处理Ë 耕层对根系生长最有利.
3. 4　不同耕种方式对土壤速效养分影响
3. 4. 1 对土壤碱解N 的影响　小麦生长过
程中有 2 个吸N 高峰, 即分蘖2越冬期、拔
节2孕穗期. 由表 2 可见, 处理Ë 土壤速效
N 变化特点与小麦的需肥规律相符, 从播
种到越冬期, 处理Ë 0～ 15 cm 土层速效N
的含量比处理É、Ê 高 10～ 30 Λg·g- 1, 有
利于幼苗的生长. 从拔节到抽穗, 处理Ë 速
效N 含量逐渐回升, 不仅比处理É、Ê 高,
而且养分分布下移, 促进根系的下扎. 抽穗
到灌浆期, 5～ 25 cm 土层中速效N 含量仍
表现为处理Ë 比É、Ê 高 10 Λg·g- 1左右,
有利于小麦养根护叶, 防止早衰.
3. 4. 2 对土壤速效 P 的影响　由于稻茬麦
基肥浅施 (Ë ) 和表施 (É、Ê ) 及 P 肥的移
动性差等原因, 各处理不同耕层速效P的
表 2　不同耕种方式下土壤碱解N 与速效 P 的动态变化
Table 2 D ynam ic change of so il a lka l i hydrolysis n itrogen and ava ilable phosphorus under differen t cultiva ted modes
(Λg·g- 1)
处　理
T reatm en t
土层深度
So il dep th
(cm )
养　分
N utrien t
播种期
Sow ing
stage
越冬期
O verw in te2
ringstage
拔节期
E longation
stage
抽穗期
H eading
stage
成熟期
M ature
stageÉ 0～ 5 P 3. 82 6. 71 5. 24 5. 29 5. 68
N 79. 2 77. 8 75. 6 73. 7 61. 5
5～ 15 P 3. 56 3. 79 3. 28 3. 79 3. 88
N 72. 3 60. 8 69. 9 72. 2 30. 0
15～ 25 P 3. 45 3. 52 3. 04 3. 55 3. 52
N 60. 5 53. 2 68. 4 46. 3 43. 3Ê 0～ 5 P 3. 82 6. 32 4. 48 4. 72 5. 32
N 79. 2 79. 0 80. 5 71. 4 62. 3
5～ 15 P 3. 56 3. 28 4. 0 4. 48 3. 52
N 72. 3 60. 8 68. 7 58. 1 38. 0
15～ 25 P 3. 45 3. 14 3. 38 3. 28 3. 16
N 60. 5 56. 2 59. 9 50. 9 45. 9Ë 0～ 5 P 5. 82 5. 86 5. 6 4. 72 5. 44
N 110. 2 90. 6 78. 6 71. 1 47. 1
5～ 15 P 5. 2 4. 0 4. 24 4. 24 3. 76
N 95. 8 89. 6 59. 8 80. 8 43. 8
15～ 25 P 4. 5 3. 52 3. 42 3. 28 3. 04
N 79. 6 58. 4 53. 5 65. 7 38. 4
03 应　用　生　态　学　报 7 卷
含量均表现为随深度的增加其含水量下
降. 从播种到灌浆, 同一土层的速效 P 含
量除越冬期 0～ 5 cm 耕层内, 处理É、Ê 比
处理Ë 稍高外, 其它时期均表现为旋耕麦
田高于免耕, 而播种时差异最大, 其中 0～
5 cm 处理Ë 比处理É、Ê 高 2. 2 Λg·g- 1,
5～ 15 cm 高 1. 64 Λg·g- 1, 15～ 25 cm 高
1. 05 Λg·g- 1, 随着小麦生育的推迟, 各处
理间的差距变小, 到收获期, 处理Ë 的含量
不再具首位. 因此, 处理Ë 前期较高的土壤
含 P 量有利于促进幼苗生长, 拔节期含 P
量高使小麦能搭好高产架子, 抽穗到灌浆
期 P 肥充足有利于籽粒灌浆.
3. 5　不同耕种方式对麦田光分布的影响
在不同播种方式条件下, 各处理的群
体结构与功能不同, 因而自然光在群体中
的分布亦不一样. 随着生育期的推移, 群体
内的透光率具有如下特点: 处理É 与水稻
共生期 8 d, 尽管当时自然光照比较充足,
但水稻基部的透光率仅为 5. 12% 左右, 幼
苗生长处于弱光条件下, 收稻后, 处理É 的
光照条件才有所改善. 处理Ê 因条播通风
透光好, 加之小麦早衰, 进入抽穗期后, 各
层次透光率始终比处理É、Ë 高 (图 2). 处
理É 因撒播群体透光条件差, 基部和中部
透光率低于处理Ë , 进入开花期 (4 月 27
日) 以后, 处理É 基部及中部叶片早衰, 透
光率急剧上升并高于处理Ë . 在顶部, 由于
处理Ë 的旗叶叶面积及穗子比处理É、Ê
大, 因而透光率始终小于处理É 和Ê .
　　综上所述, 旋耕条播小麦可以提高耕
层温度和土壤通透性, 土壤散湿能力好, 肥
效稳定持久, 为形成强大健壮的根系奠定
了基础; 同时, 麦田群体分布合理, 发育稳
定, 因而小麦落黄正常, 成熟较早.
3. 6　不同耕种方式对小麦产量及其性状
的影响
　　不同的耕种方式形成了不同的土壤生
态环境, 使小麦生长发育及其产量性状产
图 4　抽穗后不同处理麦田透光率的变化
F ig. 4 Change of ligh t transm ission rate after heading
period under differen t treatm en ts.
a. 基部 Ground, b. 中部M iddle, c. 顶部 U pper.
表 3　不同耕种方式小麦生长及其产量结构
Table 3 W heat growth and y ield componen t under differen t cultiva ted modes
处　理
T reatm en t
基本苗
Basic seedling
(104·hm - 2)
越冬期
O ver w in te2
ringstage
(104·hm - 2)
最高群体
M axim um
popu lation
(104·hm - 2)
有效穗数 (个)
Effective
ears
( ind. )
穗粒数
Grainöear
(N o. )
千粒重
1000 grain
w eigh t
(g)
理论产量
T heo retical
yield
(kg·hm - 2)É 489. 0 1534. 5 2700. 0 619. 5 20. 9 41. 34 5352. 0Ê 367. 5 1224. 0 1819. 5 469. 5 23. 2 44. 49 5193. 0Ë 388. 5 1225. 5 1893. 0 685. 5 24. 6 45. 72 7177. 5
13增刊　　　　　王小纯等: 不同耕种方式对沿黄稻茬麦田土壤因子及小麦生育的影响　　　　
生了不同的结果 (表 3).
　　由表 3 可见, 处理Ë 小麦群体发育平
稳, 分蘖成穗率高, 因而穗大, 粒饱, 产量
高. 而处理É、Ê 进入拔节期以后, 群体过
大, 造成植株养分供应不足, 撇头多, 分蘖
成穗率低, 且穗小, 粒轻, 产量较低.
4　结　　论
4. 1　研究表明, 旋耕条播小麦耕层土壤容
重小, 土体疏松, 土壤散湿保墒能力好, 土
壤热交换效率高, 日均地温高于免耕, 养分
充足, 肥效持久, 群体透光好, 为小麦生长
提供了良好的生态环境, 小麦群体结构合
理, 粒重和产量最高. 而免耕土壤结构差,
土壤粘闭紧实, 散湿保墒能力差, 地寒、热
交换率低, 又因肥料表施, 损失多, 肥效短.
群体通风透光不良, 成穗率及产量较低, 故
旋耕条播是适合该区较好的播种方式.
4. 2　沿黄稻茬小麦的播种方式一般有免
耕 (撒播套种和犁耧播种)、旋耕条播和常
规犁耧播种 3 种. 稻茬撒播能适期早播 (10
月上旬) , 简便易行, 能充分利用冬前积温.
犁耧播种能较好地控制麦苗在田间的分
布, 也能使播期提前到 10 月中旬, 但这 2
种免耕播种小麦, 由于田间杂草严重, 中后
期易早衰, 限制了产量的进一步提高. 所
以, 免耕播种只能作为低洼易涝、排水不良
地区或播种季节雨水过多年份的应急补救
措施.
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23 应　用　生　态　学　报 7 卷