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摘要:本文综述了少免耕对稻田土壤理化性状及土壤生物特性的影响,提出了今后水稻少免耕技术条件下土壤管理和培肥的研究重点和发展方向以及需重点加强研究解决的技术对策。
关键词:水稻;少免耕;土壤;生态学
中图分类号:S511.061文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)05-0142-05
水稻是我国最主要的粮食作物之一。不同地区传统稻田的土壤耕作方式虽有不同,但总体框架基本相同,都要经过翻耕(或旋耕、耙耕)泡田、水整地过程[1]。这种耕作方式存在破坏稻田平整程度、作业层次多、耕作成本高和耗水量大等缺陷[2],因此确有必要对传统的稻田土壤耕作进行改革。目前,在稻田少耕、免耕方面已开展许多研究,证明水稻也可实行免耕栽培[3~8]。
少耕、免耕就是在一定的生产周期内尽量减少机械耕作的次数,或不耕不耙也不中耕,主要靠生物的作用进行土壤耕作,用残茬覆盖减轻雨水对表土的冲击和土粒的移动,减少地面径流和土面水分蒸发[9],可以改善土壤水、肥、气、热等作物生长环境,具有良好的生态、经济和社会效益。澳大利亚1955~1964年研究指出,水稻直播在没有翻耕的牧地可获得与传统翻耕栽培持平的产量;在稻/牧轮作条件下长期免耕种植水稻,可减少杂草、用水量和土壤流失[10]。2001年,澳大利亚水资源紧缺地区免耕种植呈现上升趋势[11]。美国20世纪90年代开始对水稻免耕栽培中的出苗、杂草控制、水分管理和覆盖作物管理进行调查研究,显示水稻免耕与传统翻耕的产量差异不大,但免耕水稻的成本低、效益好[12]。
我国稻田免耕试验研究始于20世纪60年代[13],到80年代稻田免耕在南方稻区得到迅猛发展。江苏省农业科学院在太湖地区进行了免耕稻茬麦、麦茬免耕稻的研究,解决了土壤泡水时间过长、旋耕过多产生次生潜育化等问题[14~16]。侯光炯等(1986)[7]为解决我国南方冷浸低产稻田的高产问题,研究提出了自然免耕(即半旱式免耕和垄作式免耕)理论。之后水稻免耕半旱式栽培在全国部分地区得到一定的发展[17,18]。
1少免耕对稻田土壤物理性状的影响
土壤免耕后最显著的变化就是土壤结构的变化。少免耕是否会引起土壤板结而影响作物生长,是普遍关注的问题。刘世平等(1998)[19]对江苏省5大农区5个点连续免耕2年后的土壤体积质量、体积收缩率和破碎强度进行了测定,表明免耕能改善土壤结构和土壤排水通气状况。朱文珊等(1996)[20]的研究也表明,免耕土壤的孔隙分布较合理,全生育期内都能保持稳定的土壤孔隙度,且土壤同一孔隙孔径变化小、连续性强,有利于土壤上下层的水流运动和气体交换;另外,少免耕还可增加土壤的渗水力,防止土壤板结,有利于维护和发展土壤的结构和空隙的有序分布,使土壤在时间和空间上具有相对的稳定性。邵达三、黄细喜(1985)[18]和庄恒扬等(1991)[21]研究发现,少免耕不翻乱土层,保持了土体的原状稳态结构,增强了抗逆境能力,有助于稳定和协调土壤肥力,可促进水稻早发稳长。耕作方式对土壤物理性状的影响可能与土壤质地有关。严少华和黄东迈(1995)[22]对太湖地区5种类型水稻土的研究表明,黏粒含量高的稻土,免耕可使土壤通气孔隙增加,但毛管孔隙减少,较黏的栗子土通气孔隙增加22倍,黄泥土增加30%,而沙黄泥土则无明显差异。
关键词:水稻;少免耕;土壤;生态学
中图分类号:S511.061文献标识号:A文章编号:1001-4942(2013)05-0142-05
水稻是我国最主要的粮食作物之一。不同地区传统稻田的土壤耕作方式虽有不同,但总体框架基本相同,都要经过翻耕(或旋耕、耙耕)泡田、水整地过程[1]。这种耕作方式存在破坏稻田平整程度、作业层次多、耕作成本高和耗水量大等缺陷[2],因此确有必要对传统的稻田土壤耕作进行改革。目前,在稻田少耕、免耕方面已开展许多研究,证明水稻也可实行免耕栽培[3~8]。
少耕、免耕就是在一定的生产周期内尽量减少机械耕作的次数,或不耕不耙也不中耕,主要靠生物的作用进行土壤耕作,用残茬覆盖减轻雨水对表土的冲击和土粒的移动,减少地面径流和土面水分蒸发[9],可以改善土壤水、肥、气、热等作物生长环境,具有良好的生态、经济和社会效益。澳大利亚1955~1964年研究指出,水稻直播在没有翻耕的牧地可获得与传统翻耕栽培持平的产量;在稻/牧轮作条件下长期免耕种植水稻,可减少杂草、用水量和土壤流失[10]。2001年,澳大利亚水资源紧缺地区免耕种植呈现上升趋势[11]。美国20世纪90年代开始对水稻免耕栽培中的出苗、杂草控制、水分管理和覆盖作物管理进行调查研究,显示水稻免耕与传统翻耕的产量差异不大,但免耕水稻的成本低、效益好[12]。
我国稻田免耕试验研究始于20世纪60年代[13],到80年代稻田免耕在南方稻区得到迅猛发展。江苏省农业科学院在太湖地区进行了免耕稻茬麦、麦茬免耕稻的研究,解决了土壤泡水时间过长、旋耕过多产生次生潜育化等问题[14~16]。侯光炯等(1986)[7]为解决我国南方冷浸低产稻田的高产问题,研究提出了自然免耕(即半旱式免耕和垄作式免耕)理论。之后水稻免耕半旱式栽培在全国部分地区得到一定的发展[17,18]。
1少免耕对稻田土壤物理性状的影响
土壤免耕后最显著的变化就是土壤结构的变化。少免耕是否会引起土壤板结而影响作物生长,是普遍关注的问题。刘世平等(1998)[19]对江苏省5大农区5个点连续免耕2年后的土壤体积质量、体积收缩率和破碎强度进行了测定,表明免耕能改善土壤结构和土壤排水通气状况。朱文珊等(1996)[20]的研究也表明,免耕土壤的孔隙分布较合理,全生育期内都能保持稳定的土壤孔隙度,且土壤同一孔隙孔径变化小、连续性强,有利于土壤上下层的水流运动和气体交换;另外,少免耕还可增加土壤的渗水力,防止土壤板结,有利于维护和发展土壤的结构和空隙的有序分布,使土壤在时间和空间上具有相对的稳定性。邵达三、黄细喜(1985)[18]和庄恒扬等(1991)[21]研究发现,少免耕不翻乱土层,保持了土体的原状稳态结构,增强了抗逆境能力,有助于稳定和协调土壤肥力,可促进水稻早发稳长。耕作方式对土壤物理性状的影响可能与土壤质地有关。严少华和黄东迈(1995)[22]对太湖地区5种类型水稻土的研究表明,黏粒含量高的稻土,免耕可使土壤通气孔隙增加,但毛管孔隙减少,较黏的栗子土通气孔隙增加22倍,黄泥土增加30%,而沙黄泥土则无明显差异。