不同种植方式对黔东南水稻土壤养分及产量的影响

厉波 曹当阳

摘要：以金优527水稻为试验材料，连续3年设置机播、手栽、直播3种种植方式，研究其对黔东南地区水稻土壤养分及产量的影响。结果表明，与直播相比，手栽和机播均明显降低了稻田耕层0～20 cm土壤有机碳含量。不同种植方式下，土壤养分含量存在不同程度的差异，土壤全氮含量、全磷含量、全钾含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量均表现为直播>机播>手栽，其中不同种植方式条件下，土壤全磷含量差异不显著。与手栽相比，直播、机播均明显增加了水稻地上部干物质量、地上部氮累积量，具体表现为直播>机播>手栽，不同种植方式下地上部磷累积量差异不显著。水稻有效穗数依次表现为直播>机播>手栽;每穗粒数依次表现为机播>手栽>直播;结实率依次表现为机播>手栽>直播，三者间差异均不显著;千粒質量依次表现为机播>手栽>直播;产量依次表现为直播>手栽>机播。相关性分析结果表明，有效穗数、结实率、产量均与有机碳含量呈显著的正相关，即不同种植方式通过改善土壤有机碳的含量改变水稻产量。表明机械的投入使生产成本大幅度降低，同时使产量有所提高，说明机械化作业可为水稻生产带来更大的经济效益。

关键词：黔东南;水稻;播种方式;产量;土壤养分

中图分类号： S511.04  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）05-0064-04

收稿日期：2018-04-27

作者简介：厉 波（1964—），男，贵州黄平人，副教授，研究方向为作物栽培。E-mail：li_bo130@126.com。

农业是社会发展和居民生活的根本之所在，在社会发展过程中占据重要地位，同时我国作为农业大国，农业生产一直受到国家的重视;在我国多种多样农业资源中，小麦、水稻等是主要的粮食作物。对于水稻来讲，其重要的粮食地位不言而喻，近27%的粮食播种面积为水稻，而其产量在粮食总产量中达42%，可以说水稻为居民生活提供了较为充足的口粮，对粮食安全起着不可替代的作用[1-2]。随着农业科技水平的不断提升，水稻种植手段也发生了较大变化，以往的种植方式被改变，落后的生产方式被淘汰，这对于水稻产量提升起到了重要的促进作用，并对保障粮食生产安全起有利的支撑作用[3-5]，在新型耕作和栽培条件下，相当一部分劳动力被解放出来，同时产量得以前所未有的提升[6-7]。以往水稻种植侧重于手工插秧，但因其效率低且浪费劳动力而逐步淘汰，同时品种的改良也为种植手段改进和产量提升奠定了坚实基础;但是我国地形较为复杂，有些丘陵地区难以进行机械化作业，只能通过手工插秧的方式进行水稻种植，从而充分利用丘陵地区温光资源[8-9]。科学种植方式关乎土壤结构和肥力，直接制约农业生产，因此具有重要的现实研究意义。

在新型种植技术和水稻品种改良的应用下，水稻单产近年来显著提升，并达到了国际先进水平，水稻种植前期以手工栽种、抛秧为主，但是不仅种植效率较为低下，而且因劳动强度大而浪费大量人力，目前机插、直播等多种种植方式广泛应用[10-11]，就我国而言，机械化耕作和水稻种植不仅能够解放大量的农村劳动力，而且实现了耕作和种植的机械化作业，对于保持水稻种植的高产、高效起着极其重要的作用[12-14]，同时有利于发展水稻产业化经营，增强粮食安全保障能力。正因为水稻种植尤为重要，关于水稻种植的相关研究也较多，研究主要集中在其生长影响因素、播种方式的不同带来的水稻产量的影响以及水稻光合作用及生长特点、根系成长等方面，不同研究方式得出研究结论略有不同[15-16]。耕作和种植方式的不同，将导致水稻土壤结构呈现明显不同的特点，进而导致水稻产量截然不同，土壤养分和水稻产量之间密不可分;笔者将从研究不同种植方式对水稻产量的影响，试验过程中涉及的主要种植方式有直播、手工栽种、机械化插秧3种;研究水稻不同种植方式对水稻土壤养分及产量的影响，以期为提高水稻产量提供有益借鉴和参考。

1 材料与方法

1.1 材料

水稻试验田位于107°16′E、25°07′N，该区域属于黔东南州农业科学院，品种为金优527，来自于贵州农业科学院，在进行试验前，首先将种子贮存6个月，待其休眠期过后再从中挑选饱满种子，要求大小基本接近、富有光泽，然后用75%乙醇进行消毒处理30 min，之后通过蒸馏水进行多次冲洗，置于温度为4 ℃条件下保存，以供试验之用。

1.2 试验区自然概况

本试验区域因其所处地理位置特点而呈现较为明显的北亚热带季风气候，拥有近680 m的海拔，年均气温相对较高，近16 ℃，该地区年均降水量达1 120 mm，在10 ℃以上的积温达4 780 ℃，全年拥有近1 156 h的日照时数，其无霜期时间较长，近年来无霜期超过280 d，由于该区域地势较为平坦、向阳性好，具有较好的排灌条件，且以壤质黏土为主，属于常说的“烂泥田”，但具有较好的肥力。

1.3 试验设计

从2015年开始进行连续3年的水稻种植试验，在水稻种植25 d前对试验田进行4～5 cm的深水层浸泡，为水稻提供较为充足的水分条件，之后在播种前10 d将水排干，同时将杂草等去除，在进行稻田翻犁之后进行耙平，并利用旧薄膜将田埂进行覆盖，以备后续分区。本试验采取裂区试验方式，分为直播、手栽、机插3种不同的种植区域，不同区域用塑料薄膜隔离，形成长5 m、宽6 m的小区，为增强试验结果的准确性，对每种试验小区进行5组重复，共15个试验小区，间距为30 cm，四周的保护行在1 m以上。水稻直播选在6月15日，播种量达55 kg/hm2;在5月22日进行手栽，要求20株/m2，水稻间距为10 cm，每穴种植2～4株;机播时间在5月26日，株距和密度与手栽一致，但每穴要求种植3～5株。

相关学者提出，直播和机播种植方式能够较好地提升速效养分含量[22-23]，为水稻生长提供充足的养分，对有效穗数和结实率提起着促进作用，同时对于土壤结构的改善作用显著[24]，并为微生物生长发育提供充足的养分，促进微生物活性和新陈代谢，有利于土壤养分的逐步释放，最终有利于水稻产量的提升[25-26]。在直播种植条件下，其耕作时间应该相对早于机播[27-28]。通过相关性分析发现，在有机碳含量较高的情况下，水稻的结实率和产量较高。

在人力成本较高的情况下，如何提升水稻产业化经营，做好产品的深加工、提升产品附加值成为水稻种植未来关注的重点[29-30]，也就是常说的两大难题：一是生产效率问题，二是现代农业生产转变[10-11]。通过对大量研究成果进行对比发现，与手栽和机播相比而言，直播在降低成本方面作用较为明显，在我国地形较为复杂的情况下，直播在一定区域具有更好的适应性和实用性。在农村劳动力不足且成本不断上升的情况下，手栽导致生产成本加大，且移栽质量不均衡，最终导致产量难以大面积提升;而机播能够利用机械化较少投入换来较高的综合收益，对于提升水稻产量和质量作用显著[5-6]。表明机械化直播具有更广泛的推广前景。

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