耕作和有机物料还田对麦田土壤理化性质及产量效益的影响

邵 云，王敬婼，张紧紧，韩 蕊，冯荣成，马守臣，李昊烊

(1.河南师范大学 生命科学学院，河南 新乡 453007；2.河南理工大学 测绘与国土信息工程学院，河南 焦作 454000；3.获嘉县农业技术推广中心，河南 新乡 453800)

耕作和有机物料还田对麦田土壤理化性质及产量效益的影响

邵 云1，王敬婼1，张紧紧1，韩 蕊1，冯荣成3，马守臣2，李昊烊1

(1.河南师范大学 生命科学学院，河南 新乡 453007；2.河南理工大学 测绘与国土信息工程学院，河南 焦作 454000；3.获嘉县农业技术推广中心，河南 新乡 453800)

为了解决不合理耕作和长期施用化肥造成的土壤质量及生产力下降等问题，探讨了不同耕作和有机物料还田耦合下麦田土壤理化性质及产量效益的变化。试验设深耕(S)、深耕+猪粪(SF)、深耕+玉米秸秆(SJ)、浅耕(Q)、浅耕+猪粪(QF)、浅耕+玉米秸秆(QJ)6个处理。结果表明：在麦田土壤理化性质方面，深耕耦合有机物料还田能显著改善土壤容重和土壤孔隙度，同时提高了土壤有机质、全磷及20～100 cm土层全氮含量，此外深耕处理还能提高20～40 cm土层土壤含水量；在产量效益方面，深耕耦合有机物料还田可改善小麦产量性状，增加小麦产量，相较于浅耕不还田处理，其余处理的相对增益率提高了2.01%～39.98%，其中深耕+猪粪还田处理具有最高的净收入，每公顷净收入较浅耕不还田处理增加了3 242.89元。综合来看，深耕条件下猪粪还田(2 300 kg/hm2)能有效改善土壤物理结构，增加土壤养分，提高作物产量且具有可观的经济效益，是更有效的耕作和施肥方式。

小麦；耕作；有机物料；物理结构；土壤养分；产量效益

合理的耕作和施肥方式是维持农业高产和保障农业生态系统安全的重要因素。耕作方式可以影响土壤的理化性质，进而对作物产量产生影响。研究表明，耕作方式对土壤水分、孔隙度、容重、养分、微生物多样性及土壤酶活都会产生一定的影响，适宜的耕作方式更是为作物的高产稳产提供了水分及养分保障[1]。我国农业曾经主要依靠绿色自然资源如作物秸秆或畜禽粪便还田来培肥地力。近年来，随着化肥的诞生及其使用的便捷性，农业化肥用量不断增加，造成了化肥的浪费和环境污染[2-4]，同时还导致传统有机肥源的大量剩余；很多农户因过量施肥导致土壤质量逐年降低，严重制约了农田土壤肥力的可持续发展[5]。土壤质量的好坏对作物产量高低有很大的影响，若连年持续高量施用化肥则会严重影响土壤的生态功能，最终造成作物产量降低。自养殖业快速发展以来，其废弃物畜禽粪便大量堆积，同时我国的秸秆资源相当丰富，若不合理处置则会造成资源浪费和环境污染。如将畜禽粪便和农田秸秆等农业废弃物还田用于培肥地力，其中的营养元素不仅能再循环利用，而且能缓解其对生态环境所造成的压力。研究表明，有机物料还田能够改善土壤的物理结构，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，增强其接纳自然降水和灌溉水的能力，从而使土壤蓄水保墒能力增强[6-8]。前人研究表明，长期进行传统耕作和施用化肥，会造成土壤黏性水稳性团聚体、土壤孔隙度、土壤阳离子交换量、土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量下降[9-10]。而有效的土壤耕作方式耦合有机物料还田既能充分利用有机物料本身所含有的营养元素为土壤供应营养[11-13]，满足作物的生长，也能改善土壤的结构[14-15]，因而是达到充分利用资源和减少环境污染的“双赢”措施。虽然前人关于耕作和有机物料还田对土壤理化性质的影响研究较多，但是从经济效益的角度，比较不同耕作和有机物料还田对土壤理化性质及作物产量影响的研究还较少。因此，本研究通过对不同耕作和有机物料还田耦合对麦田土壤理化性质及小麦产量的分析以及对不同处理下小麦产量经济效益的计算，探明不同耕作和有机物料还田对农田土壤理化性质和产量的影响，寻找较佳的耕作和施肥措施，为农作物种植提供理论依据和技术支持。

1 材料和方法

1.1试验材料

选用的小麦品种为 百农矮抗58(AK58，河南科技学院提供)，猪粪取自当地养殖场，秸秆为前茬玉米的秸秆。

1.2试验地概况及试验设计

本研究于2012-2013年在河南省获嘉县照镜镇前李村高产田进行。试验地为黄河冲积平原，土壤为黏壤土，pH值7.89，耕层土壤有机质18.77 g/kg、全氮1.25 g/kg、全磷1.32 g/kg、速效钾241.93 mg/kg。

根据不同的耕作方式及施肥措施采取二因素随机区组设计，试验共设置6个处理，即：①深耕(S)、②深耕+猪粪(SF)、③深耕+玉米秸秆(SJ)、④浅耕(Q)、⑤浅耕+猪粪(QF)、⑥浅耕+玉米秸秆(QJ)。土壤耕作在小麦播种前进行，深耕采用液压翻转三铧犁进行作业，耕作深度为25～30 cm，浅耕采用旋耕机进行作业，耕作深度为12～15 cm。秸秆还田量为前茬玉米秸秆全量还田，其中全氮含量为10.25 g/kg、全磷含量为4.63 g/kg。猪粪取自当地农户，施加量为2 300 kg/hm2，有机质含量为27.70 g/kg、全氮含量为17.39 g/kg、全磷含量为7.49 g/kg、速效钾318.20 mg/kg。

试验小区面积为35 m2(5 m×7 m)，3次重复。种植前基施氮肥(尿素)162 kg/hm2、磷肥(P2O5)120 kg/hm2、钾肥(K2O)180 kg/hm2，拔节期追施氮肥(尿素)108 kg/hm2。小麦于2012年10月12日宽窄行机播，种植密度为225万株/hm2，2013年6月4日收获，常规栽培技术管理。

1.3试验方法

1.3.1 土壤理化性质的测定 本研究测定的土壤物理性质包括容重、孔隙度和含水量，于成熟期(6月3日)在0～20 cm，20～40 cm土层，用标准体积为100 m3环刀采取土样进行测定。

本研究测定的土壤养分包括土壤有机质、全氮和全磷，于小麦越冬期(12月12日)、拔节期(3月26日)、开花期(5月6日)、成熟期(6月3日)进行土壤样品的采集。在每个处理小区用土钻分别取0～20 cm,20～40 cm,40～60 cm,60～80 cm,80～100 cm土层的土壤，3次重复。所取土壤带回实验室风干后，研磨并过1 mm筛，用于土壤养分(有机质、全氮、全磷)的测定。土壤有机质含量采用稀释热法进行测定分析；全氮和全磷含量采用AA-3连续流动分析仪(BRAN-LUEBBE公司，德国)进行测定。

1.3.2 小麦产量相关指标的测定 于小麦成熟期(6月3日)，每处理小区随机选取1 m2小麦进行人工收割，晾晒脱粒后脱粒计产量(kg/hm2)，3次重复；同时随机选取40秆完整的小麦植株进行考种；以每穗小麦籽粒在5粒以上的麦穗为有效穗，调查其单位面积穗数(个)、穗粒数(个)和千粒质量(g)。

1.3.3 经济效益计算 总收入为收获的小麦籽粒总售出价，投入成本包括种植过程中投入的化肥、农药种子和劳动力费用。其中小麦种子以5元/kg计，化肥价格分别以N 1.88元/kg，P2O50.76元/kg，K2O 2.95元/kg计，农药以750元/hm2计，猪粪以0.12元/kg计，劳动力以100元/(天·人)计，小麦价格以2.25元/kg计，秸秆为农业废弃物再利用不计费用(以上数据均为向当地农户调查获取)。

1.4数据处理

使用Excel 2010进行初步整理后采用SPSS 13.0软件进行相关的数据分析。

2 结果与分析

2.1不同耕作及有机物料还田下麦田土壤物理性质的变化

2.1.1 土壤容重的变化 由表1可知，不同耕作和有机物料还田下0～20 cm和20～40 cm土层土壤容重差异显著。在0～20 cm土层，不同处理土壤容重表现为QQJQFSSFSJ，且浅耕处理与相应的深耕处理(即Q与S、QJ与SJ、QF与SF)间差异极显著(P<0.01)；在0～20 cm和20～40 cm土层，不同处理土壤容重变化同0～20 cm土层，其中SF和SJ处理与其他处理间均达到极显著差异(P<0.01)。综合来看，在0～20 cm和20～40 cm土层深耕处理的容重均优于浅耕处理；在每种耕作方式下猪粪还田与玉米秸秆还田处理间的差异不显著，但相对于不还田处理改善了土壤的容重。因此，深耕耦合有机物料还田能够极显著改善土壤容重。

2.1.2 土壤孔隙度的变化 由表1可知，不同耕作和有机物料还田下0～20 cm和20～40 cm土层土壤孔隙度差异显著。通过比较发现，在0～20 cm和20～40 cm土层，各处理土壤孔隙度均为SJSFSQFQJQ，且SJ和SF处理均与其他处理间达到极显著差异(P<0.01)。在0～20 cm土层有机物料还田处理与不还田处理的土壤孔隙度值达到极显著差异(P<0.01)，在土层深耕条件下有机物料还田处理(QF、QJ)与不还田处理(Q)的土壤孔隙度值达到极显著差异(P<0.01)，浅耕条件下猪粪还田处理(QF)与不还田处理(Q)间无显著差异性。综上，深耕与有机物料还田耦合能极显著提高土壤孔隙度。

2.1.3 土壤含水量的变化 如表1所示，在0～20 cm土层，QF处理的土壤含水量最高且与SJ处理间差异达到极显著(P<0.01)；在20～40 cm土层，S处理的土壤含水量最高且与Q处理间差异达到极显著(P<0.01)。综合来看，在0～20 cm土层耕作方式对土壤含水量的影响不显著，猪粪还田相较不还田处理提高了土壤含水量，在20～40 cm土层深耕各处理的土壤含水量均大于浅耕处理的相应值，深耕各处理间的土壤含水量差异不显著，浅耕条件下有机物料还田处理的土壤含水量均大于不还田处理。因此，深耕相对浅耕提高了20～40 cm土层土壤含水量，短期内的有机物料还田对土壤含水量的影响不明显。

表1 不同处理下各土层土壤容重、土壤孔隙度和土壤含水量的变化Tab.1 Changes of different treatments on soil bulk density，porosity and water content of different soil layers

注：表中数据均为3次重复平均值±标准误，不同大写或小写字母表示同列数据的不同处理在0.01或0.05水平上差异达到显著(LSR法)。表2同。

Note：Each value in the table is "mean ± SE" of 3 replicates,capital or small letters followed these values within the same column represent different significances at 0.01 or 0.05 levels according to LSR test. The same as Tab.2．

2.2不同耕作及有机物料还田下麦田土壤养分的变化

2.2.1 土壤有机质含量的变化 由图1可知，在整个生育期内，除了越冬期、拔节期和成熟期的0～20 cm土层外，不论有机物料是否还田，其余均表现为深耕处理下的有机质含量大于浅耕处理；相对于不还田处理，秸秆还田处理对越冬期0～100 cm土层有机质含量的提高作用较为明显，猪粪还田处理对开花期和成熟期0～100 cm土层有机质含量的提高作用较为明显。越冬期，S、SF、SJ处理与Q处理20～100 cm土层的有机质含量达到极显著差异(P<0.01)；拔节期，S、SF、SJ处理与Q处理20～40 cm，80～100 cm土层的有机质含量达到极显著差异(P<0.01)，SJ、QJ处理与Q处理40～60 cm土层的有机质含量达到显著差异(P<0.05)；开花期，SF、QF、QJ处理与Q处理0～20 cm，80～100 cm土层的有机质含量达到极显著差异(P<0.01)，SF、QF与Q处理20～40 cm,60～80 cm土层的有机质含量达到显著差异(P<0.05)；成熟期，S、SF、SJ处理与Q处理20～40 cm,80～100 cm土层的有机质含量达到显著差异(P<0.05)综上，深耕耦合有机物料还田更有利于土壤有机质含量的增加。

图中数据及误差线均为3次重复平均值±标准误，**或*表示同组数据的不同处理在0.01或0.05水平上差异达到显著(LSR法)。图2-3同。Each value and error bar in the figure is the mean and its SE of 3 replicates, ** or * on values of the same group represent different significances at 0.01 or 0.05 levels according to LSR test. The same as Tab.2-3．

图2 耕作方式和有机物料还田下麦田土壤全氮含量的变化Fig.2 Changes of different tillage and organic manures on soil total nitrogen content

2.2.2 土壤全氮含量的变化 由图2可知，在整个生育期内，除越冬期和成熟期0～20 cm土层外，其余均表现为深耕处理的土壤全氮含量大于浅耕处理；相对于不还田处理，有机物料还田处理均提高了土壤全氮含量。越冬期，S、SF、SJ、QJ处理与Q处理40～100 cm土层全氮含量达到极显著差异(P<0.01)；拔节期，SF、QJ处理与Q处理0～20 cm和20～40 cm土层全氮含量达到显著差异(P<0.05)，与Q处理60～100 cm土层全氮含量达到极显著差异(P<0.01)；开花期，SF、SJ、QF、QJ处理与Q处理0～20 cm,40～60 cm土层全氮含量达到极显著差异(P<0.01)；成熟期，S、SF、QJ处理与Q处理40～100 cm土层全氮含量达到显著差异(P<0.05)，SF、QJ处理与Q处理20～40 cm,60～80 cm土层全氮含量达到极显著差异(P<0.01)。综上可知，深耕耦合有机物料还田更有利于20～100 cm土层全氮含量的提高。

2.2.3 土壤全磷含量的变化 由图3可知，在整个生育期内，除越冬期0～20 cm和成熟期0～20 cm,80～100 cm土层外，其余均表现为深耕处理的土壤全磷含量大于浅耕处理；相对于不还田处理，有机物料还田处理均提高了土壤全磷含量。越冬期，SF、QF处理与Q处理在20～40 cm,60～80 cm土层全磷含量达到显著差异(P<0.05)，SF处理与Q处理在0～20 cm,40～60 cm土层全磷含量达到极显著差异(P<0.01)；拔节期，S、SJ处理与Q处理0～20 cm土层土壤全磷含量达到显著差异(P<0.05)，SF处理与Q处理20～40 cm,80～100 cm土层全磷含量达到极显著差异(P<0.01)；开花期，S、SF、SJ、QF、QJ处理与Q处理在0～20 cm和20～40 cm土层全磷含量达到极显著差异(P<0.01)，SJ处理与Q处理在40～100 cm土层达到显著差异(P<0.05)；成熟期，QF处理与Q处理在0～20 cm土层全磷含量达到极显著差异(P<0.01)，S、SF、SJ处理与Q处理在20～60 cm土层全磷含量达到显著差异(P<0.05)。综上可知，深耕相对于浅耕更有利于土壤全磷含量的增加，有机物料还田相对于不还田更有利于土壤全磷含量的增加，其中猪粪还田的提高作用略优于玉米秸秆还田。

图3 耕作方式和有机物料还田下麦田土壤全磷含量的变化Fig.3 Change of different tillage and organic manures on soil total phosphorus content

经方差分析，对于各处理的土壤容重和土壤孔隙度，耕作和有机物料因素对其作用均极显著，但耕作×有机物料因素对其作用不显著。对于各处理的土壤含水量，有机物料因素对其作用极显著，耕作和耕作×有机物料因素对其作用均不显著。对于各处理的土壤全氮，耕作和耕作×有机物料因素对其作用极显著，有机物料因素对土壤全氮作用显著。对于各处理的土壤全磷，耕作因素对其作用显著，有机物料和耕作×有机物料因素对其作用均不显著。对于各处理的土壤有机质，耕作因素对其作用极显著，有机物料和耕作×有机物料因素对其作用均不显著。综上可得，除土壤含水量外，耕作因素对各处理土壤物理结构和养分作用均显著或极显著，有机物料因素对各处理土壤物理结构及土壤全氮作用均显著，但对土壤全磷和有机质作用均不显著，耕作×有机物料因素则仅对土壤全氮作用极显著，对土壤物理结构及其他养分作用不显著。

2.3不同耕作及有机物料还田下小麦产量及其经济效益的变化

2.3.1 小麦产量及产量性状的变化 如表2所示，除千粒质量外，处理间的穗长、穗粒数、单位面积穗数和产量均差异显著。对于穗长，耕作方式对其的作用不明显，SF、SJ、QF处理分别与S、QJ处理间达到极显著差异(P<0.01)。对于穗粒数，SJ处理具有最大值且与S处理达到显著差异(P<0.05)，与SF、Q、QJ处理达到极显著差异(P<0.01)；对于穗数，QJ处理达最大值(757万穗/ hm2)，QJ处理与QF处理达到显著差异(P<0.05)。对于产量，从不同的耕作方式来看，深耕处理下的产量更高；从不同的有机物料还田方式来看，猪粪还田处理的产量更高，具体表现为SF处理达最大值(7 240.3 kg/hm2)，其中，SF与Q处理达到显著差异(P<0.05)，与S、QJ和QF处理达到极显著差异(P<0.01)。综合来看，有机物料还田处理相较于不还田处理可提高小麦穗长、穗粒数和穗数值，深耕各处理的产量均高于浅耕相应处理。因此，深耕耦合有机物料还田可改善小麦产量性状，提高小麦产量。

表2 不同耕作方式及有机物料还田下小麦产量及产量性状Tab.2 Yield and yield components of wheat with different tillage and organic manures

经方差分析，对于各处理的穗长，耕作因素对其作用不显著，有机物料和耕作×有机物料因素均对其作用显著。对于各处理的穗粒数，耕作和耕作×有机物料因素对其作用均极显著，有机物料因素对其作用显著。对于各处理的穗数，耕作、有机物料及两者交互对其作用均不显著。对于各处理的千粒质量，耕作因素对其作用不显著，有机物料因素对其作用极显著，耕作×有机物料因素对其作用显著。对于各处理的产量，耕作和耕作×有机物料因素对其作用均极显著，有机物料因素对其作用不显著。综合来看，耕作因素对穗粒数及产量作用均极显著，有机物料因素则对穗长和穗粒数作用均显著，对千粒质量作用极显著，耕作×有机物料因素对除穗数外的其他产量指标作用均显著或极显著。

2.3.2 经济效益的变化 由表3可知，各处理的总收入与产量的大小变化一致，投入成本表现为猪粪还田处理不还田处理秸秆还田处理，因而净收入变化为SFSJQFSQJQ，说明深耕耦合有机物料还田具有最高的净收入。相较于浅耕不还田处理，深耕和有机物料还田可使经济效益增加162.87～3 242.89元/hm2，相对增益率提高2.01%～39.98%。综合来看，深耕耦合有机物料还田具有较好的经济效益。

表3 不同耕作和有机物料还田下小麦生产经济效益分析Tab.3 Economic benefits of wheat production with different tillage and organic manures

注：净收入为总收入与投入成本之差，较旋耕增收量为其他处理与旋耕净收入之差，较旋耕相对增益率为其他处理增收量与旋耕净收入之差和旋耕净收入的百分比。

Note：Net income is the difference that total income minus input costs,increased income compared with Q is the difference that total income of other treatments except Q minus net income of Q,relative gain rate compared with Q is the percentage that increased income of other treatments except Q minus net income of Q divides by net income of Q.

3 结论与讨论

良好的土壤物理结构是作物生长发育的重要条件，它影响着土壤的水、热及养分状况，同时影响植物根系对水分和养分的吸收利用。在本研究中，深耕相对于浅耕降低了土壤容重，增加了土壤孔隙度，提高了20～40 cm土层土壤含水量，这与孙晓民等[16]的研究结果是一致的。相对于不还田处理，猪粪和玉米秸秆还田均可显著(P<0.05)降低土壤容重，增加土壤孔隙度，但短期内的有机物料还田对土壤含水量的影响不明显。这可能是有机物料还田降低了化肥导致的土壤板结效应，改善了土壤紧实度，增加了土壤的通气保水能力[17-18]。因此，深耕耦合有机物料还田对土壤物理性质的改良效果较好。

优沃稳定的土壤肥力与作物产量密切相关，一定的耕作深度和有机物料还田会改善作物吸收氮、磷、钾等营养元素的效率，并且对作物产量的提高也有积极的促进作用[19-20]。在本研究中，相对于浅耕处理，深耕处理均增加了土壤有机质、全氮和全磷含量，这与深耕能更有效地改善土壤的物理结构是分不开的。相对于不还田处理，玉米秸秆还田对越冬期土壤有机质含量的提高作用更为明显，猪粪还田对开花和成熟期土壤有机质含量的提高作用更为明显；在深耕条件下猪粪还田更有利于土壤全氮全磷含量的增加，浅耕条件下玉米秸秆还田更有利于土壤全氮含量的增加。相关研究表明，猪粪和玉米秸秆还田可通过刺激微生物活性，丰富土壤中微生物多样性，促进土壤氮循环和矿化改善土壤肥力[11-12，20]。猪粪和玉米秸秆对同一营养元素不同时期不同土层的提高效果不一样可能是因为两者的结构和本身的营养元素含量有差异。

氮是对植物生长最重要的营养元素之一，在维持作物产量和农业系统的可持续发展方面发挥着重要的作用[21]。有机物料加入土壤后能使土壤养分活化，调节土壤中水肥比例，增加土壤中的固氮能力和土壤氮含量[22]。秸秆和粪肥等有机肥配施氮肥可调节土壤碳氮比及微生物分布，满足幼苗生长对氮的需要[23]。陈金等[24]的研究表明，秸秆还田可显著提高冬小麦全生育期干物质积累总量，降低不同土层硝态氮积累量，从而达到增加产量的目的。Esmailpour等[25]发现，粪肥可缓慢地将养分释放到土壤中，能保证作物到收获期的养分供应，进而保障作物的稳产增产。本试验的研究结果表明，除了浅耕+玉米秸秆还田处理外，有机物料还田处理下的产量均高于不还田处理，这可能是因为有机物料还田后能够活化土壤中的营养元素，促进植物对其的吸收。其中秸秆还田处理能够增加小麦的穗粒数，但同时降低了千粒质量，而猪粪还田处理能够同时增加小麦千粒质量和穗数，从而增加产量，综合来看深耕条件下猪粪还田的各产量指标都是最好的。

以粮食生产为主的经营性收入是我国农民收入的重要来源，粮食生产水平则是影响农民收入的重要因素。农民在粮食种植上缺乏科学的栽培管理指导，为保证作物增产稳产通常采取大量施加化肥农药的方式，但通过采取合理的耕作和施肥方式来改善土壤理化性质进而促进作物产量的提高，则更有利于经济效益的增加。吴海勇等[26]通过大田试验对不同农业有机废弃物还田的经济效益进行分析发现，相比于传统纯施化肥，有机废弃物还田可使经济效益增加15.0～2 690.0元/hm2。王晓娟等[27]研究发现，高、中、低量有机肥均可增加产量收入和纯收入，增加经济效益，更有利于农业的生产。本研究结果表明，深耕各处理相较于浅耕各处理具有更高的净收入，有机物料还田处理相较于不还田处理具有更高的净收入，相较于浅耕不还田处理，其余处理的相对增益率提高了2.01%～39.98%，净收入增加了162.87～3 242.89元/hm2。作物增产和净收入增加能进一步调动农民的积极性，形成良性循环。在小麦种植过程中，猪粪还田处理由于清除秸秆和施撒猪粪消耗的大量劳力，以及购买猪粪消费需要投入的额外费用，导致了猪粪还田处理的投入成本最高，秸秆还田处理的成本则最低。但由于猪粪还田的增产作用最为明显因而仍具有最高的经济效益。综合来看，基于本试验类似的土壤和气候条件，深耕条件下猪粪(2 300 kg/hm2)还田能降低麦田土壤容重，增加土壤孔隙度和含水量，提高土壤有机碳、全氮、全磷含量及小麦产量，增加每公顷净收入，是更经济有效的耕作和施肥方式。

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EffectsofTillageandOrganicManuresReturningtoFieldonSoilPhysicalandChemicalPropertiesandYieldBenefitsinWheatField

SHAO Yun1，WANG Jingruo1，ZHANG Jinjin1，HAN Rui1，FENG Rongcheng3，MA Shouchen2，LI Haoyang1

(1.College of Life Sciences，Henan Normal University，Xinxiang 453007，China; 2.School of Surveying and Land Information Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo 454000，China;3.Agricultural Technology Extension Station of Huojia，Xinxiang 453800，China)

In order to solve the decreasing soil fertility and productivity caused by unreasonable tillage and long-term excessive use of chemical fertilizers，the study of different tillage and organic manures returning to field on soil physical structure，nutrients and wheat yield benefits in deep tillage condition were analyzed in this experiment in Huojia County，Henan Province.There were six treatments about tillage and fertilizing methods in the trial including deep tillage(S)，deep tillage with pig manure returning(SF)，deep tillage with maize straw returning(SJ)，shallow tillage(Q)，shallow tillage with pig manure returning(QF)，shallow tillage with maize straw returning(QJ).The results，on one hand，indicated that deep tillage with organic manures returning significantly improved soil bulk density and soil porosity，at the same time increased the soil organic matter content，total phosphorus content，and total nitrogen content in 20-100 cm soil layer.In addition，the deep tillage increased the water content in 20-40 cm soil layer.On the other hand，deep tillage with organic manures returning improved wheat yield components and increased wheat yield.Compared with shallow tillage treatment，other treatments increased gain rate by 2.01%-39.98%，and deep tillage with pig manure returning had the highest net income which increased by 3 242.89 yuan per hectare.In a word，deep tillage with organic manure returning，which improved soil physical structure，increased the soil nutrients and crop yield，and caused better economic benefits too，would be an effective kind of tillage and fertilizing method for wheat cultivation.

Wheat; Tillage; Organic manures; Physical structure; Soil nutrients; Yield benefits

2017-08-23

“十三五”国家重点研发计划重点专项(2016YFD0300203-3)； “十二五”国家科技支撑计划项目(2013BAD07B14；2013BAD07B07)

邵 云(1973-)，女，山东单县人，教授，博士，主要从事作物生理生态及土壤修复研究。

S512.1; S153.6

A

1000-7091(2017)05-0208-08

10.7668/hbnxb.2017.05.031