全 文 ：第 ３５ 卷第 ４ 期
２０１５年 ２月
生 态 学 报
ＡＣＴＡ ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ
Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．４
Ｆｅｂ．，２０１５
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
基金项目：国家科技支撑计划课题（２００７ＢＡＤ８９Ｂ１８⁃０３， ２０１２ＢＡＤ１４Ｂ１４⁃０１）
收稿日期：２０１４⁃０１⁃１５； 　 　 网络出版日期：２０１４⁃０９⁃０１
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｈｇｑｊｘｎｃ＠ ｓｉｎａ．ｃｏｍ
ＤＯＩ： １０．５８４６ ／ ｓｔｘｂ２０１４０１１５０１１４
黄国勤， 杨滨娟， 王淑彬， 黄小洋， 张兆飞， 姚珍， 黄禄星， 赵其国．稻田实行保护性耕作对水稻产量、土壤理化及生物学性状的影响．生态学报，
２０１５，３５（４）：１２２５⁃１２３４．
Ｈｕａｎｇ Ｇ Ｑ， Ｙａｎｇ Ｂ Ｊ， Ｗａｎｇ Ｓ Ｂ， Ｈｕａｎｇ Ｘ Ｙ， Ｚｈａｎｇ Ｚ Ｆ， Ｙａｏ Ｚ， Ｈｕａｎｇ Ｌ Ｘ， Ｚｈａｏ Ｑ Ｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ８ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｏｉｌ
ｐｈｙｓｉｃａｌ， ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１５，３５（４）：１２２５⁃１２３４．
稻田实行保护性耕作对水稻产量、土壤理化及生物学
性状的影响
黄国勤１，∗， 杨滨娟１， 王淑彬１， 黄小洋１， 张兆飞１， 姚　 珍１， 黄禄星１， 赵其国２
１ 江西农业大学生态科学研究中心， 南昌　 ３３００４５
２ 中国科学院南京土壤研究所， 南京　 ２１０００８
摘要：在江西双季稻田进行长期田间定位试验，分析了多年保护性耕作对水稻产量、土壤理化性状及生物学性状的影响。 连续
８ａ稻田保护性耕作处理的平均产量高于传统耕作 ４．４６％—８．７９％，各处理的有效穗数、每穗粒数和结实率均高于对照，而各处
理间穗长和千粒重差异不显著。 实行稻田保护性耕作处理的土壤容重低于传统耕作 ３．６％—５．６％，而总孔隙度和毛管孔隙度分
别高出传统耕作 １．６％—１７．４％、２．４％—１６．７％。 与传统耕作相比，连续 ８ａ保护性耕作显著提高了土壤有机质（２．９％—１０􀆰 ０％）、
有效磷（４．８％—３１．６％）、速效钾（９．７％—２５．７％）。 在 ２００５年免耕＋插秧的土壤真菌数量最多，显著高于对照处理 ５１．６％，免耕＋
抛秧在 ２００８年达到最大，显著高于对照处理 ５４．１％。 ２０１２年免耕＋抛秧、免耕＋插秧显著高于对照 １２６􀆰 １％、１２１．１％；另外，各处
理间过氧化氢酶、脲酶活性均差异不显著。 ８ａ间土壤转化酶活性变化范围在 ０􀆰 ２９２—０􀆰 ４５１ ｍｇ ／ ｇ 之间，其中 ２００５—２００７、２０１２
年均是免耕＋抛秧达到最大，与对照相比，增加范围为 ７２．７％—１３７．７％，且差异显著（Ｐ＜０􀆰 ０５）。 因此，实行稻田保护性耕作是适
合江南丘陵区双季稻区农业可持续发展的有效模式之一，其中免耕＋抛秧和免耕＋插秧两种方式效果最为显著。
关键词：长期定位试验； 保护性耕作； 水稻产量； 土壤性状； 稻田
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ８ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ， ｃｈｅｍｉｃａｌ
ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ＨＵＡＮＧ Ｇｕｏｑｉｎ１，∗， ＹＡＮＧ Ｂｉｎｊｕａｎ１， ＷＡＮＧ Ｓｈｕｂｉｎ１， ＨＵＡＮＧ Ｘｉａｏｙａｎｇ１， ＺＨＡＮＧ Ｚｈａｏｆｅｉ１， ＹＡＯ Ｚｈｅｎ１，
ＨＵＡＮＧ Ｌｕｘｉｎｇ１， ＺＨＡＯ Ｑｉｇｕｏ２
１ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｎ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００４５， Ｃｈｉｎａ
２ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１０００８， Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｉｓ ａ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｔｏｗａｒｄｓ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔａｒｇｅｔｓ ｏｆ
ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ａｒｅ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｓｏｉｌ ｅｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｃａｎ ｂｅ
ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ａ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｎｏ⁃ｔｉｌｌ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ， ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｓｔｒａｗ
ｓｔｕｂｂｌｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｇｒｅｅｎ ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔｕｄｉｅｓ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｔｉｌｌａｇｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｎ ｃｒｏｐ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ． Ｔｈｅｒｅ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｆｅｗｅｒ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ
ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ， ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ， ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｔｈｒｏｕｇｈ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ， ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｔｉｌｌａｇｅ ｍｅｔｈｏｄｓ， ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｘｐｌｏｒｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｏｉｌ
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ｉｎ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄｓ． Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ ａ ｓｏｕｎｄ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒａｔｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖｉｇｏｒｏｕｓ
ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄｓ． Ｗｅ ｈａｖｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ， ｓｏｉｌ ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ． Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｓｉｔｅ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｅｒｎ
ｈｉｌｌｙ ｒｅｇｉｏｎ ｉｎ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｃｈｉｎａ． Ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ⁃ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ ａ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ ａｔ Ｊｉａｎｇｘｉ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ２００５ ａｎｄ ２０１２． Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ｆｏｕｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ： （１） ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ＋
ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ （ＣＴ ＋ Ｐ）， ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｆａｒｍｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ； （２） ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ： ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ
（ＣＴ ＋ Ｔ）， ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｌｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ａｆｔｅｒ ｆｌａｔｔｅｎｉｎｇ； （３） ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ： ｎｏ⁃
ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ （ＮＴ ＋ Ｐ）， ｎｏ ｔｉｌｌａｇｅ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｓｔｕｂｂｌｅ ｂｅｆｏｒｅ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； （４） ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ
ｔｉｌｌａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ： ｎｏ ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ （ＮＴ ＋ Ｔ）， ｎｏ ｔｉｌｌａｇｅ， ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｓｔｕｂｂｌｅ ｂｅｆｏｒｅ ｔｈｒｏｗｉｎｇ． Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ， ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ （４．５％—８．８％） ｔｈａｎ ｗｉｔｈ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ
ｔｉｌｌａｇｅ． Ｙｉｅｌｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｈｉｇｈｅｒ ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｔｈａｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｅａｒ
ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ ａｍｏｎｇ ａｌｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ． Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ
ｄｅｎｓｉｔｙ ｂｙ ３．６％—５．６％， ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｏｔａｌ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｂｙ １．６％—１７．４％ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｂｙ ２．４％—１６．７％ ｗｈｅｎ
ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ． Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｉｎ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ （ ２． ９％—１０􀆰 ０％）， ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
（４􀆰 ８％—３１． ６％） ａｎｄ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ （ ９． ７％—２５． ７％） ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｕｎｄｅｒ ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｈｅｎ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ． Ｔｈｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｆｕｎｇｉ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗａｓ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ （５１．６％） ｔｈａｎ ｉｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｉｎ ２００５， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｆｕｎｇｉ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ （５４． １％） ｔｈａｎ ｉｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｉｎ ２００８． Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ
ｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ａｍｏｎｇ ａｌｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ２００５ ａｎｄ ２０１１． Ｔｈｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ
ｔｈｅ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ （ １２６． １％ ａｎｄ １２１． １％，
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ） ｔｈａｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｉｎ ２０１２． Ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｏｒ ｃａｔａｌａｓｅ ｏｒ ｕｒｅａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｍｏｎｇ
ａｌｌ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ． Ｉｎｖｅｒｔａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｖａｒｉｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ０􀆰 ２９２ ａｎｄ ０􀆰 ４５１ ｍｇ ／ ｇ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ８ ｙｅａｒｓ ｓａｍｐｌｅｄ． Ｉｎｖｅｒｔａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗａｓ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ （７２．７％—１３７．７％） ｔｈａｎ ｉｎ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｙｅａｒｓ
２００５—２００７ ａｎｄ ｉｎ ２０１２． Ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｗａｓ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ
ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ ｗａｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｈｉｌｌｙ ｒｅｇｉｏｎ． Ｔｈｅ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ ａｎｄ ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ．
Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ： ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍ ｆｉｅｌｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ； ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ； ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ； ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ； ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ
可持续农业已成为世界农业的发展趋势，保护性耕作是可持续农业中的关键技术［１］。 保护性耕作是以
减轻水土流失和保护土壤与环境为主要目标，采用保护性种植制度和配套栽培技术形成的一套完整的农田保
护性耕作技术体系，如免耕栽培技术、秸秆残茬利用技术和绿色覆盖技术。 王昌全［２］等连续 ８ ａ 不同免耕方
式的试验结果表明，与翻耕相比，免耕在第 １年产量基本持平，第 ２ 年免耕产量即开始增加，并随着免耕时间
的增加而日趋明显。 李继明［３］等 ２６ ａ 长期施用绿肥定位试验结果表明，绿肥与化肥长期配合施用 ２６ ａ 水稻
平均产量增产 ６４．５％，土壤有机质、全氮和全磷均有所积累，积累的量与有机肥种类有关。 高菊生［４］等连续
３０ ａ双季稻绿肥轮作定位试验表明，种植绿肥作物对提高水稻产量、增加土壤有机质和提高土壤有机质活性
具有重要意义。 余晓鹤［５］研究结果显示，在免耕条件下，表层（０—５ ｃｍ）土壤的全 Ｎ、ＮＨ４⁃Ｎ明显增加，５—１５
ｃｍ则迅速下降，在土壤层次中发生明显差异。 目前关于不同耕作方式对作物产量及土壤养分的研究较多，但
对于综合探讨长期保护性耕作体系下水稻产量、土壤理化性状、生物学性状的年际变化以及各成分之间相关
性的报道较少。 通过研究不同耕作方式下水稻产量的变化趋势、土壤各理化性状及土壤生物活性的变化特
征，探讨稻田长期实行保护性耕作在水稻产量和稻田土壤肥力等方面的优势效应，为合理调整和大力推广稻
田保护性耕作技术提供理论支持和科学依据。
６２２１ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３５卷　
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１　 材料与方法
１．１　 试验地基本概况
于 ２００５—２０１２年在江西农业大学科技园实验田进行双季稻定位试验，试验基地年平均太阳总辐射量为
４．７９×１０１３ Ｊ ／ ｈｍ２，年平均日照时数为 １ ８５２ ｈ，年日均温≥０℃的积温达 ６ ４５０℃，无霜期约 ２７２ ｄ，年均温为
１７􀆰 ６℃，年降水量 １ ６２４ ｍｍ。 供试土壤发育于第四纪的红黏土，为亚热带典型红壤分布区。 试验前供试土壤
基本性质（０—２０ ｃｍ）：ｐＨ５．４０，有机质 ２６．３２ ｇ ／ ｋｇ，全氮 １．４２ ｇ ／ ｋｇ，有效磷 ４．７３ ｍｇ ／ ｋｇ，速效钾 ３４．０５ ｍｇ ／ ｋｇ。
１．２　 试验设计
试验共设 ４个处理：（１）传统耕作＋插秧（对照，ＣＴ＋Ｐ），即按传统方法耕田；（２）保护性耕作处理：传统耕
作＋抛秧（ＣＴ＋Ｔ），即按传统方法耕田、整平后进行抛秧；（３）保护性耕作处理：免耕＋插秧（ＮＴ＋Ｐ），即不进行翻
耕，插秧前用除草剂灭茬；（４）保护性耕作处理：免耕＋抛秧（ＮＴ＋Ｔ），即不进行翻耕，抛秧前用除草剂灭茬，共 ４
个处理。 每个处理 ３次重复，随机区组排列，共 １２个小区，每小区面积 ３３ ｍ２（１１ ｍ×３ ｍ），小区间用高 ３０ ｃｍ
的水泥田埂隔开，独立排灌。 每年各处理水稻品种不同，２００５—２００６ 年早稻品种为株两优 ０２，晚稻为中优
２５３；２００７—２００９年早稻品种为金优 ２１３，晚稻为金优 ２８４；２０１０年早稻品种为金优 １１７６，晚稻中优 １６１；２０１１—
２０１２年早稻品种为淦鑫 ２０３，晚稻为新香优 ９６。 早稻在每年的 ４月中下旬移栽，７月中旬收获，晚稻在 ７ 月下
旬移栽，１０月下旬收获。 各处理栽插密度为 ２９．４×１０４蔸 ／ ｈｍ２（移栽行株距为 ２０×１７ ｃｍ，每蔸 ２—３株）。 早、
晚稻所用化肥为尿素（Ｎ４６％），钙镁磷肥（Ｐ ２Ｏ５１２％），氯化钾（Ｋ２Ｏ６０％），周年 Ｎ、Ｐ ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ 用量为 １５０、９０、
１２０ ｋｇ ／ ｈｍ２。 氮肥早稻按基肥∶分蘖肥∶穗肥＝ ６∶３∶１施用，晚稻按基肥∶分蘖肥∶穗肥 ＝ ５∶３∶２ 施用。 磷肥全部作
基肥，一次性施入，钾肥按分蘖肥∶穗肥＝ ７∶３施用。 基肥在插秧前一天施下，分蘖肥在水稻移栽后 ５—７ ｄ时施
用，穗肥在主茎幼穗长 １—２ ｃｍ时施用。 其它田间管理措施同一般大田栽培。
１．３　 测定指标与方法
１．３．１　 水稻考种与测产
于水稻成熟期，在各小区普查 ５０蔸作为有效穗计算的依据，然后用平均数法在各小区中随机选取有代表
性的水稻植株 ５蔸，作为考种材料，清水漂洗去除空、秕粒晒干后用 １ ／ １００分析天平测千粒重。 并于成熟期用
１ ／ １０天平测每小区实际产量（干重）。
１．３．２　 土壤理化性状的测定
于晚稻收获后采集 ０—２０ ｃｍ土样（五点法）进行分析。 土壤物理性状：土壤容重、土壤总孔隙度、毛管孔
隙度采用环刀法测定，土壤总孔隙度＝ １－土壤容重 ／ ２．６５，毛管孔隙度（％）＝ ［（吸水后全筒土重－全筒烘干土
重） ／总体积］×１００；土壤吸湿水采用烘干法。 土壤化学性状：土壤 ｐＨ 采用 ｐＨ 计测定，土壤有机质采用重铬
酸钾法⁃浓硫酸外加热法测定，全氮采用半微量开氏定氮法，有效磷采用 ＮａＨＣＯ３浸提⁃钼锑抗比色法，速效钾
采用 ＮＨ４ＯＡｃ浸提⁃火焰光度法。
１．３．３　 土壤微生物数量及活度测定
于每年晚稻成熟期 １０月底采集土样，每小区 ５点取样并混匀为一个样品，置阴凉处风干后过 １ ｍｍ筛，并
置于 ４℃冰箱中保存。 细菌、真菌、放线菌计数采用平板稀释涂布法。 细菌培养用牛肉膏蛋白胨培养基，真菌
用马丁氏培养基，放线菌用高氏 １号培养基。 具体测定方法参考文献［６］。 土壤过氧化氢酶活性采用高锰酸钾
滴定法测定，脲酶活性采用苯酚－次氯酸钠比色法测定，转化酶采用 ３， ５⁃二硝基水杨酸比色法［７］。 土壤过氧
化氢酶活性以单位土重的 ０􀆰 ０５ ｍｏｌ ／ Ｌ高锰酸钾毫克数表示，脲酶活性以 ２４ ｈ 后 １ ｇ 土壤中 ＮＨ３⁃Ｎ 的毫克数
表示，转化酶活性以 ２４ ｈ后 １ ｇ土壤中葡萄糖的毫克数表示。
１．４　 数据处理
运用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２０１０ 处理数据，用 ＳＰＳＳ１３． ０ 系统软件进行数据处理和统计分析，用 ＬＳＤ（ ｌｅａｓｔ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｔｅｓｔ）进行样本平均数的差异显著性比较，用主成分分析（ＰＣＡ）、Ｐｅａｒｓｏｎ 相关系数和逐步
７２２１　 ４期 　 　 　 黄国勤　 等：稻田实行保护性耕作对水稻产量、土壤理化及生物学性状的影响 　
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线性回归进行相关性分析。
２　 结果与分析
２．１　 稻田保护性耕作对水稻产量及产量构成要素的影响
图 １　 稻田保护性耕作的水稻产量分析
　 Ｆｉｇ．１　 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｙｉｅｌｄ ａｍｏｎｇ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ ｔｉｌｌａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ＣＴ＋Ｐ： 传统耕作＋插秧 Ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； ＣＴ＋Ｔ：
传统耕作＋抛秧 Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ； ＮＴ＋Ｐ： 免耕＋插秧
Ｎｏ⁃ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｉｎｇ； ＮＴ＋Ｔ： 免耕＋抛秧 Ｎｏ ｔｉｌｌａｇｅ ＋ ｔｈｒｏｗｉｎｇ
稻田保护性耕作显著提高了水稻产量（图 １）。 总
体上看，２００５—２０１２年连续 ８ａ保护性耕作各处理（ＣＴ＋
Ｔ、ＮＴ＋Ｐ、ＮＴ＋Ｔ）的平均产量均高于对照（ＣＫ，传统耕
作），增加范围为 ４．５％—８．８％。 另外，除了 ２０１０年 ＮＴ＋
Ｐ 处理产量达到最高以外，其它年份均是 ＮＴ＋Ｔ 处理最
高，与对照相比增产幅度为 ７􀆰 ７％—１１．４％。 随着试验
年份的推进，各处理水稻产量的差异也发生了明显的变
化，均呈现逐渐增加的趋势，但各处理增加幅度略有不
同，其中处理 ＮＴ＋Ｐ 的增产幅度最大，为 ２８．９％。 这说
明长期实行保护性耕作能够提高水稻产量，增加经济
收益。
由表 １可以看出，连续 ８ａ 保护性耕作各处理的有
效穗数、每穗粒数和结实率均高于对照（ＣＫ），而各处理间穗长和千粒重差异不显著。 ８ａ 间保护性耕作处理
（均值，下同）的有效穗数显著高于对照 ３．０％—１１．６％（Ｐ＜０􀆰 ０５），２００５—２００８ 年以 ＮＴ＋Ｔ处理最大，高出其它
处理 ２．３％—１４．９％；ＮＴ＋Ｐ 处理在 ２００９、２０１０、２０１２年达到最大，２０１１年则是 ＣＴ＋Ｔ处理最大，说明稻田保护性
耕作总体上能促进水稻形成有效穗，从而影响产量。 每穗粒数方面，与对照相比，８ａ 间保护性耕作处理增加
幅度为 ２．３％—８．２％，但仅在 ２００６—２００８、２０１０ 年与对照差异显著（Ｐ＜０􀆰 ０５），２００６—２００８ 年表现为 ＮＴ＋Ｔ＞
ＮＴ＋Ｐ＞ＣＴ＋Ｔ＞ＣＴ＋Ｐ；２０１０年表现为 ＮＴ＋Ｔ＞ＣＴ＋Ｔ＞ＮＴ＋Ｐ＞ＣＴ＋Ｐ。 结实率方面，２００５、２００８年均是处理 ＮＴ＋Ｔ显
著高于对照（Ｐ＜０􀆰 ０５），增加幅度分别 ３．４％、３．６％，２０１０年则是处理 ＮＴ＋Ｔ显著高于对照。
表 １　 稻田保护性耕作处理的水稻产量构成分析
Ｔａｂｌｅ １　 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｙｉｅｌｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｍｏｎｇ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｖｅ ｔｉｌｌａｇｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
年份
Ｔｉｌｌａｇｅ ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
穗长 ／ ｃｍ
Ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ
有效穗数 ／ （ ×１０４穗 ／ ｈｍ２）
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐａｎｉｃｌｅｓ
每穗粒数
Ｇｒａｉｎ ｎｕｍｂｅｒ
ｐｅｒ ｐａｎｉｃｌｅ
结实率 ／ ％
Ｓｅｅｄ⁃ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ
千粒重 ／ （ｇ ／ １０００粒）
１０００⁃ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ
２００５ ＣＴ＋Ｐ ２１．５４ａ ２８８．１０ｄ ９４．２１ｂ ７３．３０ｂ ２２．５７ａ
ＣＴ＋Ｔ ２１．６７ａ ２９４．００ｃ ９５．８９ａｂ ７４．３７ａｂ ２２．９３ａ
ＮＴ＋Ｐ ２１．８３ａ ３２３．４０ｂ ９６．２１ａ ７３．４０ｂ ２３．０３ａ
ＮＴ＋Ｔ ２１．６９ａ ３４６．９０ａ ９７．７１ａ ７５．７７ａ ２３．９７ａ
２００６ ＣＴ＋Ｐ ２０􀆰 ６８ａ ２９４．１９ｄ ９６．３０ｄ ７４．３５ａ ２３．０３ａ
ＣＴ＋Ｔ ２１．０７ａ ３１３．２８ｃ ９８．６０ｃ ７４．７２ａ ２３．１７ａ
ＮＴ＋Ｐ ２１．４９ａ ３１８．２６ｂ １０１．５０ｂ ７４．８８ａ ２３．１４ａ
ＮＴ＋Ｔ ２１．２８ａ ３２１．４２ａ １０５．７０ａ ７５．８６ａ ２３．６７ａ
２００７ ＣＴ＋Ｐ ２０􀆰 ３４ｂ ２６５．３３ｃ ９３．２５ｂ ７９．６５ａ ２２．７２ａ
ＣＴ＋Ｔ ２１．４０ａｂ ２６９．１８ｂ ９７．１５ａ ８０􀆰 ２３ａ ２３．２２ａ
ＮＴ＋Ｐ ２１．２８ａｂ ２７５．７１ａ ９８．５７ａ ８１．４６ａ ２３．３３ａ
ＮＴ＋Ｔ ２２．５６ａ ２７６．１４ａ ９８．８６ａ ８１．０７ａ ２３．５１ａ
２００８ ＣＴ＋Ｐ ２０􀆰 ８２ａ ２８４．９８ｄ ９２．２０ｃ ７７．０７ｂ ２４．４２ａ
ＣＴ＋Ｔ ２１．５０ａ ２９２．５５ｂ ９６．９２ｂ ７８．５４ａｂ ２４．４９ａ
ＮＴ＋Ｐ ２１．１８ａ ２９０􀆰 ２４ｃ ９８．１７ｂ ７９．１８ａ ２４．５５ａ
ＮＴ＋Ｔ ２１．７８ａ ２９７．５３ａ １０４．１０ａ ７９．８６ａ ２４．５４ａ
８２２１ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３５卷　
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续表
年份
Ｔｉｌｌａｇｅ ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
穗长 ／ ｃｍ
Ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ
有效穗数 ／ （ ×１０４穗 ／ ｈｍ２）
Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐａｎｉｃｌｅｓ
每穗粒数
Ｇｒａｉｎ ｎｕｍｂｅｒ
ｐｅｒ ｐａｎｉｃｌｅ
结实率 ／ ％
Ｓｅｅｄ⁃ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ
千粒重 ／ （ｇ ／ １０００粒）
１０００⁃ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ
２００９ ＣＴ＋Ｐ ２０􀆰 ５６ａ ３８５．１４ｃ ９７．９３ｂ ７９．０４ａｂ ２６．９７ａ
ＣＴ＋Ｔ ２１．４６ａ ３９１．０２ｂ ９８．９４ｂ ８０􀆰 ７２ａ ２８．７３ａ
ＮＴ＋Ｐ ２０􀆰 ９９ａ ４１５．８８ａ ９９．５０ｂ ７９．５４ａｂ ２７．５７ａ
ＮＴ＋Ｔ ２１．２６ａ ３８９．９０ｂ １０２．０９ａ ７８．３３ｂ ２８．２７ａ
２０１０ ＣＴ＋Ｐ ２０􀆰 ５４ａ ３９８．３７ｃ １２４．２９ｃ ７９．６６ｃ ２５．７２ａ
ＣＴ＋Ｔ ２１．６７ａ ４２１．８９ｂ １２９．６６ａｂ ７９．８４ｃ ２６．０１ａ
ＮＴ＋Ｐ ２１．６９ａ ４４５．４１ａ １２９．１６ｂ ８４．６３ａ ２６．６６ａ
ＮＴ＋Ｔ ２０􀆰 ６８ａ ４２０􀆰 ４２ｂ １３１．３１ａ ８２．５８ｂ ２５．９１ａ
２０１１ ＣＴ＋Ｐ ２０􀆰 ４９ｂ ３９６．９０ｄ １２５．９３ｂ ８１．３４ｃ ２５．８２ａ
ＣＴ＋Ｔ ２３．２８ａ ４４９．８２ａ １２６．４４ｂ ８３．８４ａｂ ２６．７９ａ
ＮＴ＋Ｐ ２１．４０ａｂ ４１６．０１ｃ １２７．６２ｂ ８２．０３ｂｃ ２６．３４ａ
ＮＴ＋Ｔ ２１．２８ｂ ４２６．３０ｂ １３５．８８ａ ８４．０２ａ ２６．８２ａ
２０１２ ＣＴ＋Ｐ ２０􀆰 ５６ｂ ３４９．５５ｄ １２１．６６ｃ ８３．６１ｂ ２６．１３ａ
ＣＴ＋Ｔ ２２．５０ａ ３６５．９９ｂ １２４．２５ｂ ８７．３７ａ ２７．９１ａ
ＮＴ＋Ｐ ２１．７８ａｂ ４１９．３３ａ １２２．６７ｂｃ ８６．９２ａ ２７．２６ａ
ＮＴ＋Ｔ ２０􀆰 ８２ａｂ ３５２．４９ｃ １２８．３６ａ ８４．０９ｂ ２６．６２ａ
　 　 表中数据为平均值；同列不同的小写字母表示不同处理同一年份差异达 ５％显著水平（Ｐ＜０􀆰 ０５）
２．２　 稻田保护性耕作对土壤理化性状的影响
从表 ２可以看出，连续 ８ａ实行稻田保护性耕作各处理的土壤容重均低于对照（ＣＫ），而总孔隙度和毛管
孔隙度均高于对照，这有利于土壤中水、肥、气、热的流通和贮存，有利于水稻根系的穿插和水稻的生长发育。
土壤容重方面，８ａ间低于对照 ３．６％—５．６％，而总孔隙度的增加幅度为 １．６％—１７．４％，毛管孔隙度为 ２．４％—
１６．７％。 因此，采用保护性耕作能起到调控土壤物理性质的作用。 另外，整体来看，随着试验时间的延长，各
处理稻田表层土壤的容重有逐渐提高的趋势，较 ２００５ 年增加 ０􀆰 １６ ｇ ／ ｃｍ３，增加幅度为 １４．６％，而稻田表层土
壤的总孔隙度和毛管孔隙度有所降低，较 ２００５年降低幅度分别为 １９．１％和 １８．７％。 由此可见，长期耕作后容
易导致土壤板结，需要及时翻耕土壤，增加土壤中养分的积累。
表 ２　 稻田保护性耕作对土壤理化性状的影响
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
耕作年份
Ｔｉｌｌａｇｅ ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
土壤物理性状 Ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ＳＢ ＴＰ ＣＰ
土壤化学性状 Ｓｏｉｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｐＨ ＯＭ ＴＮ ＡＰ ＡＫ
２００５ ＣＴ＋Ｐ １．１５ａ ５３．９７ｄ ５１．２６ｄ ５．６１ａ ２８．６１ｂ １．３５ｂ １９．４３ｂ ３４．７２ｂ
ＣＴ＋Ｔ １．１４ａ ５８．２４ｃ ５６．７４ｃ ５．６９ａ ２８．７３ｂ １．４５ｂ ２１．１４ｂ ３４．９８ｂ
ＮＴ＋Ｐ １．０９ａ ６４．５２ｂ ６０􀆰 ３３ｂ ５．５８ａ ２９．６８ａｂ １．９０ａ ２７．１３ａ ４４．６１ａ
ＮＴ＋Ｔ １．０７ａ ６７．３２ａ ６２．４２ａ ５．７１ａ ３１．０８ａ １．９３ａ ２７．６３ａ ４５．１９ａ
２００６ ＣＴ＋Ｐ １．１８ａ ５３．４０ａ ５０􀆰 ６２ｂ ５．６１ａ ２９．２２ｂ １．４６ａ ２６．１１ｃ ３４．５６ｃ
ＣＴ＋Ｔ １．１６ａ ５４．３０ｂ ５０􀆰 ９３ｂ ５．７０ａ ３０􀆰 １９ａｂ １．５３ａ ２７．５０ｃ ３５．７７ｃ
ＮＴ＋Ｐ １．１３ａ ５６．７０ｂ ５２．１４ａｂ ５．６７ａ ３０􀆰 ８７ａｂ １．６０ａ ２９．４１ｂ ４０􀆰 １８ｂ
ＮＴ＋Ｔ １．１２ａ ５６．９４ｂ ５３．７９ａ ５．７３ａ ３２．０１ａ １．７１ａ ３５．８９ａ ４４．１５ａ
２００７ ＣＴ＋Ｐ １．２０ａ ５３．１０ｂ ４９．９８ｂ ５．６３ａ ２８．３０ｂ １．４５ａ ２２．０４ｃ ３４．６５ｂ
ＣＴ＋Ｔ １．１９ａ ５３．３４ｂ ５１．２２ｂ ５．６９ａ ２８．７３ｂ １．８５ａ ２５．０９ｂ ４２．６８ａ
ＮＴ＋Ｐ １．１５ａ ５５．８２ａ ５３．６６ａ ５．６８ａ ２９．９４ａｂ ２．０７ａ ２８．３９ａ ４３．６１ａ
ＮＴ＋Ｔ １．１３ａ ５５．６４ａ ５３．９０ａ ５．７１ａ ３１．２５ａ ２．１９ａ ２８．３９ａ ４４．３４ａ
２００８ ＣＴ＋Ｐ １．２３ａ ５２．７６ｂ ４８．８６ｃ ５．３４ａ ２７．３６ｂ １．５２ａ １９．５０ｃ ３５．１０ｂ
ＣＴ＋Ｔ １．２１ａ ５３．０３ｂ ５０􀆰 ３３ｂｃ ５．３６ａ ２７．８８ａｂ １．５５ａ ２０􀆰 ６４ｃ ３５．３０ｂ
９２２１　 ４期 　 　 　 黄国勤　 等：稻田实行保护性耕作对水稻产量、土壤理化及生物学性状的影响 　
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续表
耕作年份
Ｔｉｌｌａｇｅ ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
土壤物理性状 Ｓｏｉｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ＳＢ ＴＰ ＣＰ
土壤化学性状 Ｓｏｉｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｐＨ ＯＭ ＴＮ ＡＰ ＡＫ
ＮＴ＋Ｐ １．１８ａ ５５．０１ａ ５２．１１ａｂ ５．６９ａ ２９．６６ａ １．９７ａ ２７．６３ａ ４５．０１ａ
ＮＴ＋Ｔ １．１６ａ ５５．６７ａ ５３．０３ａ ５．７３ａ ２９．７１ａ ２．０５ａ ２５．４７ｂ ４４．８０ａ
２００９ ＣＴ＋Ｐ １．２５ａ ５０􀆰 ６９ｂ ４８．０５ｂ ５．１９ａ ３０􀆰 ５０ｂ １．９４ａ １７．９４ｃ ４３．２０ｃ
ＣＴ＋Ｔ １．２１ａ ５１．８８ａｂ ４８．８４ａｂ ５．２０ａ ３１．７５ｂ ２．０５ａ １８．３６ｃ ４５．３６ｂ
ＮＴ＋Ｐ １．１７ａ ５２．６３ａ ５０􀆰 ０４ａ ５．３２ａ ３２．３０ｂ ２．１９ａ ２２．９３ｂ ４９．５１ａ
ＮＴ＋Ｔ １．１６ａ ５２．９３ａ ５０􀆰 ７２ａ ５．５６ａ ３４．７０ａ ２．３１ａ ２５．３１ａ ５０􀆰 ２５ａ
２０１０ ＣＴ＋Ｐ １．２６ａ ５０􀆰 ０７ｂ ４７．４３ａ ５．１１ａ ３０􀆰 ８０ｂ １．０７ａ １７．９８ｃ ３２．５７ｃ
ＣＴ＋Ｔ １．２４ａ ５１．２２ａｂ ４８．２０ａ ５．１４ａ ３４．８０ａ １．５０ａ １９．２５ｂｃ ３６．８６ｂ
ＮＴ＋Ｐ １．１８ａ ５１．７６ａｂ ４８．６５ａ ５．１５ａ ３１．８０ｂ ２．５８ａ ２０􀆰 ２６ｂ ３８．４０ｂ
ＮＴ＋Ｔ １．１７ａ ５１．９８ａ ４８．８８ａ ５．１８ａ ３５．００ａ ２．６２ａ ２５．６０ａ ４２．２６ａ
２０１１ ＣＴ＋Ｐ １．２８ａ ４９．８２ａ ４６．６５ａ ４．９０ａ ３２．００ｂ １．８１ａ １９．３７ａ ４３．１９ｃ
ＣＴ＋Ｔ １．２５ａ ５０􀆰 ２０ａ ４７．０３ａ ４．９５ａ ３５．００ａ ２．０３ａ ２０􀆰 １３ａ ４４．３７ｃ
ＮＴ＋Ｐ １．２１ａ ５０􀆰 ８８ａ ４８．２２ａ ４．９５ａ ３６．２０ａ ２．４１ａ ２０􀆰 ２７ａ ４７．２０ｂ
ＮＴ＋Ｔ １．１９ａ ５１．２７ａ ４８．４５ａ ５．０４ａ ３１．５０ｂ ２．６７ａ ２０􀆰 ５２ａ ５５．３６ａ
２０１２ ＣＴ＋Ｐ １．３３ａ ４８．７８ａ ４５．７３ｂ ４．７６ａ ３４．７２ａ ２．３１ａ ２０􀆰 １２ｄ ３９．５０ｂ
ＣＴ＋Ｔ １．３１ａ ４９．１２ａ ４６．０７ｂ ４．９４ａ ３５．３４ａ ２．５５ａ ２２．７５ｃ ４０􀆰 ５０ｂ
ＮＴ＋Ｐ １．２４ａ ４９．２３ａ ４７．４８ａｂ ４．９２ａ ３６．４５ａ ２．６２ａ ２５．１２ｂ ４１．２５ｂ
ＮＴ＋Ｔ １．２２ａ ５０􀆰 ３３ａ ４８．２４ａ ４．９６ａ ３５．３９ａ ２．５９ａ ３１．５５ａ ４８．２５ａ
８ａ平均值 １．１９ ５３．５２ ５０􀆰 ６３ ５．３６ ３１．６１ １．９６ ２３．７１ ４１．８０
　 　 表中数据为平均值；同列不同的小写字母表示不同处理同一年份差异达 ５％显著水平（Ｐ＜０􀆰 ０５）； ＳＢ：土壤容重 Ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ（ ｇ ／ ｃｍ３）；ＴＰ：总孔
隙度 Ｔｏｔａｌ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ／ ％；ＣＰ：毛管孔隙度 Ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ／ ％； ＯＭ：有机质 Ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ（ｇ ／ ｋｇ）；ＴＮ：全氮 Ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ（ｇ ／ ｋｇ）；ＡＰ：有效磷 Ａｖａｉｌａｂｌｅ
ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ（ｍｇ ／ ｋｇ）；ＡＫ：速效钾 Ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ（ｍｇ ／ ｋｇ）
另外由表 ２可知，与对照相比，连续 ８ａ稻田保护性耕作处理提高了土壤有机质、有效磷、速效钾含量，其
中土壤 ｐＨ、全氮差异不显著。 连续 ８ａ保护性耕作处理土壤有机质均高于对照，增加范围 ２．９％—１０􀆰 ０％，其中
２００５—２０１０年均是 ＮＴ＋Ｔ 处理最大，高于其它处理 ５．０％—１０􀆰 １％，ＮＴ＋Ｐ 处理在 ２０１１—２０１２ 年达到最大，高
于其它处理 １０􀆰 ３％、３．７％。 ８ａ间保护性耕作处理土壤有效磷含量均高于对照，提高幅度为 ４．８％—３１．６％，这
说明保护性耕作能促进有效磷的提高，有利于改变土壤中的速效养分，使土壤的形状朝有利于水稻生长的方
向改善。 与对照相比，连续 ８ａ保护性耕作处理的速效钾含量增加了 ９．７０％—２５．６７％，且除了 ２００８ 年 ＮＴ＋Ｐ
处理达到最大以外，其余年份均是 ＮＴ＋Ｔ效果最好，高于其它处理 １０􀆰 ０％—２３．２％。
２．３　 稻田保护性耕作对土壤生物学性状的影响
由表 ３可以看出，土壤真菌方面在 ２００５年处理 ＮＴ＋Ｐ 处理数量最多，与对照相比增加了 ５１．６％，且差异
显著（Ｐ＜０􀆰 ０５），ＣＴ＋Ｔ处理在 ２００８年达到最大，显著高于对照处理 ５４．１％。 ２００５—２０１１ 年连续 ７ａ 间各处理
的硝化细菌数量差异不显著，仅在 ２０１２年处理 ＮＴ＋Ｔ、ＮＴ＋Ｐ 显著高于对照 １２６．１％、１２１．１％，增加幅度较大，
但各处理间细菌、放线菌均差异不显著。 另外由表 ３还可以看出，各处理间过氧化氢酶、脲酶活性均差异不显
著。 ８ａ间土壤转化酶活性变化范围在 ０􀆰 ２９２—０􀆰 ４５１ ｍｇ ／ ｇ之间，其中 ２００５—２００７、２０１２ 年均是处理 ＮＴ＋Ｔ达
到最大，与对照相比，分别依次增加了 １０５．２％、８２．６％、１３７．７％、７２􀆰 ７％，且差异显著（Ｐ＜０􀆰 ０５）。
２．４　 水稻产量、土壤理化性状、生物学性状的相关性
水稻产量、产量各构成要素与土壤理化性状、生物学性状相关性分析（表 ４）可以看出，水稻产量与土壤容
重、ｐＨ、有机质、全氮、硝化细菌呈极显著相关（Ｐ＜０􀆰 ０１），与总孔隙度、毛管孔隙度、速效钾、放线菌显著相关
（Ｐ＜０􀆰 ０５），而与有效磷、细菌、真菌、过氧化氢酶、脲酶、转化酶相关不显著（Ｐ＞０􀆰 ０５）。 在产量构成要素中，穗
长与真菌、过氧化氢酶极显著相关；有效穗数与土壤容重显著负相关，与总孔隙度、毛管孔隙度极显著相关，与
ｐＨ、全氮、硝化细菌显著相关；每穗粒数与土壤容重显著负相关，与 ｐＨ、有机质、全氮、速效钾、放线菌极显著
相关，与总孔隙度、毛管孔隙度、细菌、硝化细菌显著相关；结实率与与土壤容重呈极显著负相关，与 ｐＨ、有机
质、全氮、硝化细菌极显著相关，与总孔隙度、毛管孔隙度、速效钾、真菌、放线菌显著相关；千粒重与土壤容重
０３２１ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３５卷　
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表 ３　 稻田保护性耕作对土壤微生物数量和酶活性的影响
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐａｄｄｙ ｆｉｅｌｄ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｔｉｌｌａｇｅ ｏｎ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ
年份
Ｔｉｌｌａｇｅ ｙｅａｒ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
微生物数量 Ｍｉｃｒｏ⁃ｏｒｇａｎｉｓｍｓ
细菌
Ｂａｃｔｅｒｉａ
（１０７ ＣＦＵ ／ ｇ）
真菌
Ｆｕｎｇｉ ／
（１０５ ＣＦＵ ／ ｇ）
放线菌
Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ ／
（１０６ ＣＦＵ ／ ｇ）
硝化细菌
Ｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ
ｂａｃｔｅｒｉａ ／
（１０５ ＣＦＵ ／ ｇ）
酶活性 Ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ／ （ｍｇ ／ ｇ）
过氧化氢酶
Ｃａｔａｌａｓｅ
脲酶
Ｕｒｅａｓｅ
转化酶
Ｉｎｖｅｒｔａｓｅ
２００５ ＣＴ＋Ｐ ０􀆰 ４１ａ ０􀆰 ６２ｂ ０􀆰 ８２ａ ０􀆰 ８５ａ ０􀆰 ６３８ａ ０􀆰 １９２ａ ０􀆰 １９４ｂ
ＣＴ＋Ｔ １．０２ａ ０􀆰 ７５ａｂ ０􀆰 ８５ａ １．１１ａ ０􀆰 ８２９ａ ０􀆰 ２２５ａ ０􀆰 ３０５ａｂ
ＮＴ＋Ｐ １．４０ａ ０􀆰 ９４ａ ０􀆰 ９１ａ １．０８ａ ０􀆰 ９４８ａ ０􀆰 ２４０ａ ０􀆰 ３５２ａｂ
ＮＴ＋Ｔ １．６３ａ ０􀆰 ６６ａｂ ０􀆰 ９７ａ １．２０ａ １．００３ａ ０􀆰 ２５１ａ ０􀆰 ３９８ａ
２００６ ＣＴ＋Ｐ ０􀆰 ５５ａ ０􀆰 ５６ａ ０􀆰 ７１ａ ０􀆰 ７６ａ ０􀆰 ６３１ａ ０􀆰 １７４ａ ０􀆰 ２９８ｂ
ＣＴ＋Ｔ ０􀆰 ８９ａ ０􀆰 ９７ａ ０􀆰 ９３ａ １．１７ａ ０􀆰 ６４８ａ ０􀆰 ２５９ａ ０􀆰 ３５９ａｂ
ＮＴ＋Ｐ １．１２ａ １．１８ａ ０􀆰 ７６ａ ２．２１ａ １．０３８ａ ０􀆰 ２７７ａ ０􀆰 ５１７ａ
ＮＴ＋Ｔ １．７６ａ １．６３ａ １．０３ａ １．３５ａ １．４２７ａ ０􀆰 ２３１ａ ０􀆰 ５４４ａ
２００７ ＣＴ＋Ｐ ０􀆰 ７５ａ ０􀆰 ６８ａ ０􀆰 ７２ａ ０􀆰 ８１ａ ０􀆰 ５６７ａ ０􀆰 １５１ｂ ０􀆰 ２５５ｂ
ＣＴ＋Ｔ ０􀆰 ９４ａ １．０６ａ ０􀆰 ９６ａ １．３２ａ ０􀆰 ６９９ａ ０􀆰 １７９ｂ ０􀆰 ４２１ａｂ
ＮＴ＋Ｐ １．２２ａ １．６４ａ １．１３ａ １．５９ａ ０􀆰 ７８６ａ ０􀆰 ２１７ａｂ ０􀆰 ５２１ａ
ＮＴ＋Ｔ １．６１ａ １．３３ａ １．２５ａ １．２１ａ １．２１０ａ ０􀆰 ３８１ａ ０􀆰 ６０６ａ
２００８ ＣＴ＋Ｐ ０􀆰 ７７ａ ０􀆰 ６１ｂ ０􀆰 ６６ａ ０􀆰 ６９ａ ０􀆰 ７６６ａ ０􀆰 １３３ａ ０􀆰 ２２１ａ
ＣＴ＋Ｔ ０􀆰 ８２ａ ０􀆰 ９４ａ ０􀆰 ８４ａ １．８２ａ ０􀆰 ７４５ａ ０􀆰 １３３ａ ０􀆰 ２８３ａ
ＮＴ＋Ｐ １．１３ａ ０􀆰 ９３ａ １．０５ａ ２．１５ａ ０􀆰 ７４８ａ ０􀆰 １３８ａ ０􀆰 ２９２ａ
ＮＴ＋Ｔ １．２３ａ ０􀆰 ６８ｂ １．３６ａ ２．０４ａ ０􀆰 ７８０ａ ０􀆰 １４４ａ ０􀆰 ３７２ａ
２００９ ＣＴ＋Ｐ ０􀆰 ９３ａ ０􀆰 ６５ａ ０􀆰 ８８ａ １．４３ａ ０􀆰 ８０８ａ ０􀆰 １１９ａ ０􀆰 ２７８ａ
ＣＴ＋Ｔ １．１７ａ ０􀆰 ９３ａ １．２８ａ ２．２８ａ ０􀆰 ８２０ａ ０􀆰 １３３ａ ０􀆰 ２８６ａ
ＮＴ＋Ｐ １．５４ａ ０􀆰 ８２ａ １．３２ａ ２．４７ａ ０􀆰 ８５０ａ ０􀆰 １４０ａ ０􀆰 ３０３ａ
ＮＴ＋Ｔ １．５６ａ １．０７ａ １．０２ａ １．４７ａ ０􀆰 ９０４ａ ０􀆰 １４２ａ ０􀆰 ３８３ａ
２０１０ ＣＴ＋Ｐ １．５０ａ ０􀆰 ７９ａ １．２４ａ １．２２ａ ０􀆰 ７９９ａ ０􀆰 １４０ａ ０􀆰 １９２ａ
ＣＴ＋Ｔ １．８８ａ ０􀆰 ９３ａ １．４５ａ １．４８ａ ０􀆰 ８０５ａ ０􀆰 ２０４ａ ０􀆰 ２７１ａ
ＮＴ＋Ｐ １．９７ａ ０􀆰 ９４ａ １．８９ａ ２．１９ａ ０􀆰 ８７３ａ ０􀆰 ２３５ａ ０􀆰 ３１４ａ
ＮＴ＋Ｔ ２．７５ａ １．１６ａ １．９８ａ ３．０２ａ ０􀆰 ９４０ａ ０􀆰 ２５１ａ ０􀆰 ３７３ａ
２０１１ ＣＴ＋Ｐ １．６３ｂ ０􀆰 ９７ａ １．６１ａ １．５７ａ １．００１ａ ０􀆰 ２１２ａ ０􀆰 ２３７ａ
ＣＴ＋Ｔ １．９５ｂ １．０１ａ １．６９ａ １．７５ａ １．０５５ａ ０􀆰 ２１９ａ ０􀆰 ２７８ａ
ＮＴ＋Ｐ ２．８３ａｂ １．２９ａ １．８２ａ ２．６９ａ １．０７０ａ ０􀆰 ２３７ａ ０􀆰 ３５４ａ
ＮＴ＋Ｔ ３．８５ａ １．４５ａ １．８８ａ ２．７４ａ １．１１４ａ ０􀆰 ２６３ａ ０􀆰 ３７３ａ
２０１２ ＣＴ＋Ｐ １．７５ｂ ０􀆰 ９６ａ ２．３４ａ １．６１ｂ ０􀆰 ９６７ａ ０􀆰 ２０２ａ ０􀆰 ２７５ｂ
ＣＴ＋Ｔ ２．３０ａｂ １．０５ａ ２．７５ａ １．９９ａｂ １．１４９ａ ０􀆰 ２２６ａ ０􀆰 ３７６ａｂ
ＮＴ＋Ｐ ３．８０ａ １．５３ａ ２．９４ａ ３．５６ａ １．０５７ａ ０􀆰 ２３６ａ ０􀆰 ３９２ａｂ
ＮＴ＋Ｔ ２．６７ａｂ １．９１ａ ３．２０ａ ３．６４ａ １．１７７ａ ０􀆰 ２５０ａ ０􀆰 ４７５ａ
　 　 表中数据为平均值；同列不同的小写字母表示不同处理同一年份差异达 ５％显著水平（Ｐ＜０􀆰 ０５）
显著负相关，与总孔隙度、毛管孔隙度、有效磷、硝化细菌显著相关。 综上，通过采取一定的农田管理措施提高
土壤理化性状、生物学性状，能够促进水稻生长发育、增加水稻产量，而保护性耕作对于有效提高土壤养分和
增加土壤活性方面发挥着重要的作用。
１３２１　 ４期 　 　 　 黄国勤　 等：稻田实行保护性耕作对水稻产量、土壤理化及生物学性状的影响 　
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表 ４　 水稻产量、产量各构成因素与土壤性状之间的相关性
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｍａｔｒｉｘ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ， ｉｔｓ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
项目 Ｓｔｅｍｓ ＳＢ ＴＰ ＣＰ ｐＨ ＯＭ ＴＮ ＡＰ ＡＫ ＢＡ ＦＵ ＡＣ ＮＢ ＣＡ ＵＡ ＩＡ
ＲＹ －１．００∗∗ ０􀆰 ９８∗ ０􀆰 ９８∗ １．００∗∗ ０􀆰 ９９∗∗ １．００∗∗ ０􀆰 ７９ ０􀆰 ９８∗ ０􀆰 ９４ ０􀆰 ５７ ０􀆰 ９７∗ １．００∗∗ ０􀆰 ５７ ０􀆰 １２ ０􀆰 ５４
ＥＬ －０􀆰 ４８ ０􀆰 ３６ ０􀆰 ３５ ０􀆰 ５８ ０􀆰 ６５ ０􀆰 ６ ０􀆰 ０８ ０􀆰 ６９ ０􀆰 ７９ １．００∗∗ ０􀆰 ７３ ０􀆰 ４８ １．００∗∗ ０􀆰 ７７ ０􀆰 ４１
ＥＰ －０􀆰 ９９∗ １．００∗∗ １．００∗∗ ０􀆰 ９６∗ ０􀆰 ９３ ０􀆰 ９５∗ ０􀆰 ９２ ０􀆰 ９１ ０􀆰 ８３ ０􀆰 ３５ ０􀆰 ８９ ０􀆰 ９９∗ ０􀆰 ３５ ０􀆰 ３６ ０􀆰 ７３
ＮＰ －０􀆰 ９８∗ ０􀆰 ９５∗ ０􀆰 ９５∗ １．００∗∗ １．００∗∗ １．００∗∗ ０􀆰 ７３ １．００∗∗ ０􀆰 ９７∗ ０􀆰 ６５ ０􀆰 ９９∗∗ ０􀆰 ９８∗ ０􀆰 ６５ ０􀆰 ０２ ０􀆰 ４５
ＳＲ －０􀆰 ９９∗∗ ０􀆰 ９７∗ ０􀆰 ９７∗ １．００∗∗ ０􀆰 ９９∗∗ １．００∗∗ ０􀆰 ７７ ０􀆰 ９９∗ ０􀆰 ９５∗ ０􀆰 ６ ０􀆰 ９８∗ ０􀆰 ９９∗∗ ０􀆰 ６ ０􀆰 ０９ ０􀆰 ５１
ＧＷ －０􀆰 ９６∗ ０􀆰 ９８∗ ０􀆰 ９９∗ ０􀆰 ９１ ０􀆰 ８７ ０􀆰 ９ ０􀆰 ９６∗ ０􀆰 ８４ ０􀆰 ７５ ０􀆰 ２２ ０􀆰 ８２ ０􀆰 ９５∗ ０􀆰 ２２ ０􀆰 ４８ ０􀆰 ８２
　 　 ∗为显著相关（Ｐ＜０􀆰 ０５）， ∗∗为极显著相关（Ｐ＜０􀆰 ０１）； ＲＹ水稻产量： Ｒｉｃｅ ｙｉｅｌｄ； ＥＬ 穗长： Ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ； ＥＰ 有效穗数： Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｐａｎｉｃｌｅｓ；
ＮＰ 每穗粒数： Ｇｒａｉｎ ｎｕｍｂｅｒ ｐｅｒ ｐａｎｉｃｌｅ； ＳＲ结实率： Ｓｅｅｄ⁃ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ； ＧＷ千粒重： １０００⁃ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ； ＳＢ土壤容重： Ｓｏｉｌ ｂｕｌｋ； ＴＰ 总孔隙度： Ｔｏｔａｌ
ｐｏｒｏｓｉｔｙ； ＣＰ 毛管孔隙度： Ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｐｏｒｏｓｉｔｙ； ＯＭ有机质： ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ； ＴＮ全氮： Ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎ； ＡＰ 有效磷： Ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ； ＡＫ 速效钾：
Ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ； ＢＡ细菌： Ｂａｃｔｅｒｉａ； ＦＵ真菌： Ｆｕｎｇｉ； ＡＣ 放线菌： Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ； ＮＢ 硝化细菌： Ｎｉｔｒｉｆｙｉｎｇ ｂａｃｔｅｒｉａ； ＣＡ过氧化氢酶： Ｃａｔａｌａｓｅ
ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ； ＵＡ脲酶： Ｕｒｅａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ； ＩＡ转化酶： Ｉｎｖｅｒｔａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ
３　 讨论
３．１　 多年稻田保护性耕作体系下的土壤性质变化
土壤氮、磷、钾元素是表征土壤肥力（健康）的重要指标，在提供作物生长所需的养分、改善土壤结构、增
加土壤保水保肥性能以及缓冲性能等方面发挥着重要作用［８⁃９］。 徐阳春［１０］等连续 １４ ａ 的水旱轮作免耕试验
表明，长期免耕和施肥造成土壤养分的表层富集，０—５ ｃｍ 土层有机碳、全氮、速效氮含量显著增加，而 ５—１０
ｃｍ和 １０—２０ ｃｍ土层则明显低于传统耕作。 这是因为稻田免耕土壤没有经过人为的干扰松动，肥料施在土
壤表层，难于下渗到亚表层和底土层，因而有利于土壤养分在表土层富集［１１⁃１２］。 本研究结果也表明，与传统
耕作相比，连续 ８ａ稻田保护性耕作处理提高了土壤有机质（２．９％—１０􀆰 ０％）、有效磷（４．８％—３１．６％）、速效钾
（９．７％—２５．７％），且以免耕＋抛秧和免耕＋插秧效果最为显著。 姚珍［８］等研究表明，与传统耕作相比，秸秆覆
盖可使土壤总孔隙度增加 ０􀆰 ３％—２．０％，容重降低 ０􀆰 ０２—０􀆰 ０６ ｇ ／ ｃｍ３。 本研究与上述结果一致，实行稻田保
护性耕作土壤容重低于传统耕作 ３．６％—５．６％，而总孔隙度和毛管孔隙度分别高出传统耕作 １．６％—１７．４％、
２􀆰 ４％—１６．７％。 而吴建富［１３］等研究表明，稻田免耕（ｌ ａ），有利于改善土壤物理性状，随着免耕时间（２ ａ）的延
长，稻田表层土壤容重开始增加，非毛管孔隙度较翻耕处理下降 １８．７％—２３．３％；免耕 ３ ａ，稻田土壤容重较翻
耕增加更明显，增幅达 ８．１０％。 说明稻田免耕 ２ ａ后土壤开始板结，本研究结果也表明随着试验时间的延长，
稻田表层土壤容重较 ２００５年增加了 １４．６％，总孔隙度和毛管孔隙度降低了 １９．１％和 １８．７％。 总体上，多年稻
田保护性耕作有利于改变土壤中的速效养分，促进土壤中养分的积累和吸收，使土壤朝有利于水稻生长的方
向改善。
土壤微生物推动着土壤的物质转化和能量流动，它可以代表土壤中物质代谢的旺盛程度，是土壤肥力的
一个重要指标［１４⁃１５］。 保护性耕作可以增加土壤某些微生物数量和活性。 殷士学［１６］经过 ７ ａ 的试验结果显
示，砂壤土上免耕土壤中的微生物数量明显高于传统耕作。 李华兴［１７］等研究结果表明免耕土壤中的放线菌
和真菌数量减少，而细菌数量增加，酶活性增强。 张星杰等［１８⁃１９］研究发现在全生育期保护性耕作处理土壤微
生物细菌、放线菌、真菌和纤维素分解菌数量分别比传统耕作提高 ４１．９％、４７０􀆰 １％、６７．９％和 ６５．７％。 本试验
研究结果表明， ２０１２年处理免耕＋抛秧、免耕＋插秧的硝化细菌数量显著高于对照 １２６．１％、１２１．１％，增加幅度
较大，但各处理间细菌、放线菌均差异不显著。 另外 ２００５—２００７、２０１２年土壤转化酶活性均是处理免耕＋抛秧
达到最大，显著高于对照 ７２．７％—１３７．７％，但各处理在过氧化氢酶、脲酶活性均差异不显著。 因此，免耕后水
稻根茬丰富的有机质含量可以促使细菌和真菌大量繁殖，能够有效促进土壤中营养元素的转化，有利于水稻
的吸收和生长［２０］。
２３２１ 　 生　 态　 学　 报　 　 　 ３５卷　
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３．２　 产量与土壤性质关系
水稻产量和稻米品质受品种遗传因素影响，也与土壤肥力、气温等环境条件关系密切。 王秋菊［２１］通过探
讨土壤性状影响水稻稻米产量及品质指标形成的机理，结果表明水稻产量因土壤肥力水平不同而差异显著。
水稻产量与土壤有机质、全氮、碱解氮含量呈显著正相关关系，而与土壤有效磷、速效钾含量相关关系不显著。
刘淑霞等［２２］分析不同耕作施肥措施下土壤速效养分和作物产量的变化规律及其相互关系，表明速效钾的含
量对作物产量的影响相对较大，而土壤中碱解氮的含量对作物产量的影响相对较小。 本研究结果表明，水稻
产量与土壤容重、ｐＨ、有机质、全氮、硝化细菌呈极显著相关，与总孔隙度、毛管孔隙度、速效钾、放线菌显著相
关（Ｐ＜０􀆰 ０５），而与有效磷、细菌、真菌、过氧化氢酶、脲酶、转化酶相关不显著。
随着我国现代农业的发展，省工、省力、轻简、环境友好型技术越来越受到欢迎和重视，“中央一号”文件
连续多年将保护性耕作技术列为重要的可持续技术加以推广［２３］，基于保护性耕作对作物产量及土壤肥力状
况和微生物的积极效益，长期稻田保护性耕作是适合江南丘陵区双季稻区农业可持续发展的有效模式之一，
其中免耕＋抛秧和免耕＋插秧两种方式效果最为显著。 但南方部分地区耕地规模小，机械化水平低，且作物产
量高，秸秆量大，保护性耕作秸秆处理技术难度较大，上述原因导致保护性耕作难以大范围推广与应用。
４　 结论
（１）在本试验条件下稻田保护性耕作显著提高了水稻产量，８ａ间保护性耕作处理的平均产量高于传统耕
作 ４．５％—８．８％，各处理的有效穗数、每穗粒数和结实率均高于对照，而穗长和千粒重差异不显著。
（２）连续 ８ａ实行稻田保护性耕作处理的土壤容重低于传统耕作 ３．６％—５．６％，而总孔隙度和毛管孔隙度
分别高出传统耕作 １．６％—１７．４％、２．４％—１６．７％。 与传统耕作相比，连续 ８ａ保护性耕作处理提高了土壤有机
质（２．９％—１０􀆰 ０％）、有效磷（４．８％—３１．６％）、速效钾（９．７％—２５．７％）。
（３）在 ２００５年免耕＋插秧的土壤真菌数量最多，显著高于对照处理 ５１．６％，免耕＋抛秧在 ２００８ 年达到最
大，显著高于对照处理 ５４．１％。 ２０１２年免耕＋抛秧、免耕＋插秧显著高于对照 １２６．１％、１２１．１％。 ８ａ间土壤转化
酶活性变化范围在 ０􀆰 ２９２—０􀆰 ４５１ ｍｇ ／ ｇ之间，其中 ２００５—２００７、２０１２年均是免耕＋抛秧达到最大，显著高于对
照处理 ７２．７％—１３７．７％。
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