全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(8): 1464−1469 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

基金项目: 国家自然科学基金项目(40771120); 国家科技支撑计划项目(2006BAD15B08，2006BAD15B01)
作者简介: 肖小平(1963–), 男, 汉族, 副研究员, 主要从事耕作生态学, 农作制等方面研究。E-mail: hntfsxxping@163.com; Tel: 0731-4691345,
13607499636
Received(收稿日期): 2007-11-28; Accepted(接受日期): 2008-03-26.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.01464
稻草还田模式对稻田土壤速效氮、钾含量及晚稻生长的影响
肖小平 汤海涛 纪雄辉
(湖南省土壤肥料研究所, 湖南长沙 410126)
摘 要: 设计了高桩翻耕抛栽、覆盖免耕抛栽和高桩免耕抛栽 3 种模式的田间小区试验。结果表明, 不同稻草还田
模式对土壤NH4+-N含量影响较大, 对土壤速效钾含量和土壤NO3−-N含量影响不大; 高桩翻耕模式的土壤NH4+-N、速
效钾含量平均值比高桩免耕和覆盖免耕模式分别提高 40.8%、7.5%和 36.7%、2.0%; 高桩翻耕能促进水稻群体生长,
增加叶片叶绿素含量, 充分利用光能, 增强光合作用; 稻草还田以高桩翻耕模式的增产效果最好, 比高桩免耕、覆盖
免耕分别增产 5.8%和 9.0%。以高桩翻耕稻草还田模式对土壤速效氮、钾含量及晚稻产量的影响最好。
关键词: 稻草还田模式; 土壤; 速效氮钾; 晚稻
Effect of Patterns of Straw Returning to Field on Contents of Available N,
K in Soil and the Later Rice Growth
XIAO Xiao-Ping, TANG Hai-Tao, and JI Xiong-Hui
(Hunan Soil and Fertilizer Institute, Changsha 410126, Hunan, China)
Abstract: The contents of available N, K in the different growth stages of later-rice under different patterns of straw returning to
field (SRF) were tested respectively in the experiment. The results indicated that the patterns of SRF siginificantly influenced the
contents of NH4+-N in soil and unconspicuously influenced the available K contents of soil and NO3−-N content of soil. The con-
tent of available NH4+-N under conventional tillage with high stubble (CTHS) was 40.8% and 36.7% higher than that under zero
tillage with high stubble (ZTHS) and that under zero tillage with covering straw (ZTC), respectively. The available K content of
soil under CTHS was 7.5% and 2.0% higher than that under ZTHS and that under ZTC, respectively. CTHS could improve rice
growth, increase the content of chlorophyll, make full use of light energy, and enhance photosynthetic rate. The yield of CTHS
was 5.8% and 9.0% higher than that of ZTHS and that of ZTC, respectively. So in conclusion, CTHS is the optimal pattern for
local area.
Keywords: Straw returning to field; Soil; Available N & K; Later rice
我国作物秸秆资源总量达 6.73 亿吨, 其中稻草
占 26.3%[1-2]。随着农业生产集约化程度的提高, 化
肥用量日益增长, 而厩肥、绿肥施用量大幅度降低,
秸秆已成为重要的有机肥源[1-3]。稻草还田能增加土
壤有机质积累, 改变土壤腐殖质组成及特性; 增强
微生物活性, 改善氮素循环以及作物对氮素的吸收,
为下一茬作物的生长提供大量的可利用氮素; 改善
土壤物理性状; 促进作物生长发育, 提高作物产量;
蓄水保墒, 调节地温和保持水土, 抑制杂草等[4-9]。
稻草对土壤培肥、提升耕地地力有着十分重要的作
用, 但是传统的稻草翻压还田费工费时、劳动强度
大, 难以被农民接受。致使农村出现了大量野外焚
烧稻草或丢弃稻草的现象, 不仅浪费资源而且污染
环境。如何充分利用稻草资源培肥土壤, 是当前必
须解决的一个重大问题。有人研究提出了稻草还田
技术新模式, 如水稻机械收割留/高桩还田、晚稻免
耕稻草覆盖还田等简单轻型稻草还田栽培技术[10-16],
但较少报道不同稻草还田模式对培肥土壤、增加作
物产量的差异, 本研究旨在探明不同稻草还田模式
对晚稻生长和土壤肥力的影响。
第 8期 肖小平等: 稻草还田模式对稻田土壤速效氮、钾含量及晚稻生长的影响 1465


1 材料与方法
1.1 试验设计
设 3 种稻草还田模式, 分别为 50%早稻草翻耕
还田+化肥(简称高桩翻耕, CTHS); 50%早稻草覆盖
免耕还田+化肥(简称覆盖免耕, ZTC); 50%早稻草留
高桩免耕还田+ 化肥(简称高桩免耕, ZTHS)。
每处理 3次重复, 每小区面积 33 m2, 随机区组
排列。稻草还田量以常年早稻稻草产量 5 250 kg
hm−2计算, 即还田量为 2 625 kg hm−2。3个处理施用
养分总量均为氮 180 kg hm−2, 磷 19.7 kg hm−2, 钾
93.3 kg hm−2, 化肥施用量为总养分减去施用稻草所
含的养分量, 即施化肥氮 159.8 kg hm−2, 磷 16.2 kg
hm−2, 钾 45.9 kg hm−2; 基肥施用养分含量为 25%(N
︰P2O5︰K2O=14︰5︰6)的复合肥 324 kg hm−2, 高
桩翻耕处理在耙田前施用, 使肥料与耕作层土壤充
分融合, 覆盖免耕处理在覆盖稻草前施用, 高桩免
耕处理直接撒施在稻田表面。插秧 7 d后施用尿素
247.17 kg hm−2和氯化钾 44.1 kg hm−2。用克无踪(英
国先正达公司生产, 施用浓度为 3 000 mL hm−2兑水
750 kg hm−2)灭茬除草, 用土壤调理剂免深耕(成都
新朝阳生物化学有限公司生产, 施用浓度为 3 000 g
hm−2兑水 750 kg hm−2)疏松土壤。其他管理措施同常
规大田生产。
试验地选择在湖南省长沙县干杉乡, 晚稻品种
(组合)为V46, 土壤为红黄泥, 土壤pH 5.48, 含有机
质 34.0 g kg−1、全氮 2.14 g kg−1、全磷 0.61 g kg−1、
全钾 10.10 g kg−1、碱解N 206.1 mg kg−1、有效磷 9.6
mg kg−1、速效钾 104.0 mg kg−1。
1.2 土壤样品的采集
分别于 2006年 7月 12日(早稻收割前)、7月 28
日、8月 4日、8月 15日、8月 29日、9月 22日和
10月 28日取样分析。在试验小区内按“S”形确定采
样点[17], 每小区取 15个点, 取样深度为 0~15 cm。
1.3 土壤养分
用靛酚蓝光度法测定土壤铵态氮含量, 用镀铜
镉-重氮化偶合比色法测定硝态氮含量[18], 用乙酸铵
提取-火焰光度法测定[19]速效钾含量。
1.4 水稻群体透光度
在水稻分蘖盛期(8 月 15 日), 用上海市学联仪
表厂的 ZDS-10型照度计测定水稻不同高度(0、18、
53、87 cm)的群体透光度。
1.5 水稻叶绿素含量
于 8月 15日和 9月 5日用 SPAD-502型叶绿素
测定仪测定剑叶中部的叶绿素相对含量(以 SPAD值
表示), 每小区测 30片剑叶, 取平均值。
1.6 土壤水分含量
用烘干法测定土壤水分含量[17]。
2 结果与分析
2.1 不同稻草还田模式对土壤速效氮、钾含量变
化的影响
2.1.1 不同稻草还田模式对土壤NH4+-N含量变化
的影响 图 1表明, 施用等N量条件下, 晚稻生长
期间 , 各处理土壤NH4+-N含量有一致的变化规律 ,
水稻生长前期对N素需求量较小, 土壤NH4+-N含量
较高 , 随着水稻生长速度加快 , 吸收氮量增加 , 各
处理土壤NH4+-N含量持续降低, 8月 29日后基本降
至同一水平, 这与佘冬立等人的研究结果一致[20]。
稻草还田模式之间比较, 生长前期(7 月 28 日—8 月
15 日 3 次测定)以高桩翻耕模式土壤NH4+-N平均含
量最高, 为 44.59 mg kg−1, 比覆盖免耕、高桩免耕分
别提高 38.1%和 42.2%。全生育期高桩翻耕模式土壤
NH4+-N平均含量比覆盖免耕、高桩免耕分别提高
36.7%和 40.8%。说明高桩翻耕有利于增强土壤保肥
能力, 提高氮肥利用率, 免耕栽培容易造成氮素损
失, 导致土壤中NH4+-N含量下降。



图 1 不同稻草还田模式对土壤NH4+-N含量动态的影响
Fig. 1 Effect of patterns of rice straw returning to field on
content of soil NH4+-N
CTHS：高桩翻耕; ZTC：覆盖免耕; ZTHS：高桩免耕。
CTHS: conventional tillage with high stubble; ZTC: zero tillage
with covering straw; ZTHS: zero tillage with high stubble.

2.1.2 不同稻草还田模式对土壤NO3−-N含量的影响
图 2 表明, 各处理的土壤NO3−-N含量相差不大, 平
均值高桩翻耕模式为 1.03 mg kg−1, 覆盖免耕模式为
1466 作 物 学 报 第 34卷

0.70 mg kg−1, 高桩免耕模式为 0.98 mg kg−1。说明稻
草还田模式对土壤NO3−-N含量影响不明显。



图 2 不同稻草还田模式对土壤NO3−-N含量动态的影响
Fig. 2 Effect of patterns of rice straw returning to field on
content of soil NO3−-N
CTHS：高桩翻耕; ZTC：覆盖免耕; ZTHS：高桩免耕。
CTHS: conventional tillage with high stubble; ZTC: zero tillage
with covering straw; ZTHS: zero tillage with high stubble.

2.1.3 不同稻草还田模式对土壤速效 K含量的影响
图 3 表明, 不同稻草还田模式的土壤耕作措施
不同, 稻草与土壤的融合程度不同, 稻草腐解与释
放K素的速度也不一致, 土壤速效钾含量存在一定
的差异。高桩翻耕模式的稻草与土壤充分融合, 腐
解较快, 释放钾素速度较快, 土壤速效钾含量较高,
高桩免耕模式稻茬直立田中, 腐解较慢, 土壤速效
钾含量低于高桩翻耕和覆盖免耕模式, 覆盖免耕前
期(8月 29日前)略低于高桩翻耕, 后期与高桩翻耕一
致。高桩翻耕模式土壤速效钾平均值为 162.3 mg kg−1,
分别比高桩免耕和覆盖免耕模式提高 7.5%和 2.0%。
说明高桩翻耕模式稻草释放钾素速度较快。



图 3 不同稻草还田模式对土壤速效钾含量动态的影响
Fig. 3 Effect of patterns of rice straw returning to field on
content of soil available potassium
CTHS：高桩翻耕; ZTC：覆盖免耕; ZTHS：高桩免耕。
CTHS: conventional tillage with high stubble; ZTC: zero tillage
with covering straw; ZTHS: zero tillage with high stubble.
2.2 不同稻草还田模式对水稻群体生长的影响
图 4 表明, 高桩翻耕水稻分蘖最快, 高桩免耕
次之, 覆盖免耕分蘖最慢。高桩翻耕水稻最高蘖数
比高桩免耕和覆盖免耕分别增加 5.9%和 14.1%。在
水稻分蘖盛期(8 月 15 日)测定不同层次的光照度结
果(图 5)表明, 3个稻草还田处理在 53 cm、18 cm和
地面(0 cm)的透光率(即 3个部位的照度与顶部的照
度之比)存在显著差异, 地面透光率以高桩翻耕最低,
高桩免耕次之, 覆盖免耕最高, 高桩翻耕比高桩免
耕、覆盖免耕分别降低了 12.3%和 77.9%。说明高桩
翻耕模式能促进水稻群体生长。



图 4 不同稻草还田模式对水稻分蘖的影响
Fig. 4 Effect of patterns of rice straw returning to field on the
tillering of rice
CTHS：高桩翻耕; ZTC：覆盖免耕; ZTHS：高桩免耕。
CTHS: conventional tillage with high stubble; ZTC: zero tillage
with covering straw; ZTHS: zero tillage with high stubble.



图 5 不同稻草还田模式对水稻群体透光率的影响
Fig. 5 Effect of patterns of rice straw returning to field on
light transmittance
CTHS：高桩翻耕; ZTC：覆盖免耕; ZTHS：高桩免耕。
CTHS: conventional tillage with high stubble; ZTC: zero tillage
with covering straw; ZTHS: zero tillage with high stubble.

2.3 不同稻草还田模式对水稻叶片叶绿素含量
的影响
图 6 表明, 不同稻草还田模式水稻剑叶叶绿素
第 8期 肖小平等: 稻草还田模式对稻田土壤速效氮、钾含量及晚稻生长的影响 1467




图 6 不同稻草还田模式对水稻叶片 SPAD值的影响
Fig. 6 Effect of patterns of rice straw returning to field on the
SPAD value of rice leaf
CTHS：高桩翻耕; ZTC：覆盖免耕; ZTHS：高桩免耕。
CTHS: conventional tillage with high stubble; ZTC: zero tillage
with covering straw; ZTHS: zero tillage with high stubble.
相对含量(SPAD)有一定的差异。8月 15日和 9月 5日
测定, 高桩翻耕处理叶片的 SPAD 值比覆盖免耕分别
提高 2.9%和 2.0%, 比高桩免耕处理分别提高 2.7%和
0.3%。说明高桩翻耕模式有利于提高水稻叶片叶绿
素含量, 增强水稻光合作用。
2.4 不同稻草还田模式对水稻产量的影响
表 1 表明, 不同稻草还田模式中以高桩翻耕处
理产量最高, 达 9 048.0 kg hm−2, 与高桩免耕和覆盖
免耕比较, 分别增产 5.8%和 9.0%, 高桩翻耕与覆盖
免耕之间产量差异达极显著水平, 与高桩免耕之间
产量差异达显著水平。在该试验条件下, 采用高桩
翻耕稻草还田模式对水稻的增产效果最好。

表 1 不同稻草还田模式水稻产量
Table 1 Effect of model of rice straw incorporation on rice yield
小区产量 Plot yield (kg)

处理
Treatment I II III
产量
Yield (kg hm−2)
高桩翻耕 Conventional tillage with high stubble 29.84 30.37 29.31 9048.0 aA
覆盖免耕 Zero tillage with covering straw 27.37 26.72 28.02 8299.5 bB
高桩免耕 Zero tillage with high stubble 28.20 28.79 27.61 8550.0 bAB
标以不同小写和大写字母的值在 5%和 1%水平上差异显著。
Values followed by a different small letter or capital letter are significantly different at the 5% or 1% probability levels, respectively.

3 讨论
3.1 稻草还田模式与施肥技术
由于耕作措施不同, 3种稻草还田模式基肥施用
方式不同。高桩翻耕模式为耕层全层施肥, 减少了
肥料损失, 提高了肥料利用率, 土壤NH4+-N和速效
钾含量高于覆盖免耕和高桩免耕模式, 免耕栽培容
易造成氮损失, 稻草中钾素利用率较低, 导致土壤
NH4+-N和速效钾含量下降。高桩免耕和覆盖免耕模
式是集免耕、盘育抛秧和稻草还田于一体的简化栽
培技术, 是今后发展的方向。在本试验条件下, 由于
高桩免耕和覆盖免耕模式的肥料利用率低, 导致水
稻产量下降, 这是亟待解决的关键技术问题, 需加
强研究。郑圣先等研究认为在稻田土壤上施用控释
氮肥能减少氮的淋失量, 提高氮肥利用率和水稻产
量[21-23]。如果将稻草还田与控释肥料施用技术有机
结合起来, 有可能解决高桩免耕和覆盖免耕模式肥
料利用率低的问题, 提高产量, 促进简化栽培技术
的推广应用。
3.2 稻草还田模式与钾素利用
稻草中的钾实际上是一种生物钾肥, 据有关研
究表明, 稻草还田后, 土壤中稻草钾的释放特征与
氯化钾十分相似[24]。本研究中由于高桩翻耕稻草腐
解快 , 释放钾素快 , 覆盖免耕的稻草浸泡在水中 ,
释放钾素较高桩翻耕慢, 但比高桩免耕快, 高桩免
耕稻草直立田中, 释放钾素较慢, 导致土壤速效钾
含量为高桩翻耕>覆盖免耕>高桩免耕。如何合理高
效利用覆盖免耕和高桩免耕稻草还田的钾素, 有待
进一步研究。
3.3 稻草还田可以减少化学肥料施用量
稻草还田能否减少化学肥料特别是氮肥的施用
量, 一直是许多学者关注的焦点之一, 邱孝煊等研
究认为稻草还田对保持土壤氮、磷、钾三要素养分
的正平衡具有重要意义[25-27]。本研究已考虑了还田
稻草中的养分, 适当减少了化学肥料的投入, 结果
说明稻草还田能减少化学肥料的施用量。但由于稻
草还田模式不同, 稻草腐解过程中参与养分循环的
方式不同, 其肥效也有差异。同时稻草归还的养分
在以后各季作物生产中也发挥不同的作用, 因此有
必要系统研究基于不同稻草还田模式稻草养分在不
同种植季节中的运筹和高效利用, 这有待我们的后
1468 作 物 学 报 第 34卷

续研究。
4 结论
不同稻草还田模式对土壤NH4+-N含量影响较大,
对土壤速效钾含量影响较小, 对土壤NO3−-N含量影
响不大。高桩翻耕模式的土壤NH4+-N、速效钾含量
平均值比高桩免耕和覆盖免耕模式分别提高 40.8%、
7.5%和 36.7%、2.0%。高桩翻耕能促进水稻群体生
长, 增加叶片叶绿素含量, 增强光合作用。其增产效
果最好, 与高桩免耕的产量差异达显著水平, 与覆
盖免耕的产量差异达极显著水平, 分别增产 5.8%和
9.0%。
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