稻田少免耕土壤生態學效應的研究進展

摘要：本文綜述了少免耕對稻田土壤理化性狀及土壤生物特性的影響，提出了今后水稻少免耕技術條件下土壤管理和培肥的研究重點和發展方向以及需重點加強研究解決的技術對策。

關鍵詞：水稻；少免耕；土壤；生態學

中圖分類號：S511.061文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2013）05-0142-05

水稻是我國最主要的糧食作物之一。不同地區傳統稻田的土壤耕作方式雖有不同，但總體框架基本相同，都要經過翻耕（或旋耕、耙耕）泡田、水整地過程[1]。這種耕作方式存在破壞稻田平整程度、作業層次多、耕作成本高和耗水量大等缺陷[2]，因此確有必要對傳統的稻田土壤耕作進行改革。目前，在稻田少耕、免耕方面已開展許多研究，證明水稻也可實行免耕栽培[3～8]。

少耕、免耕就是在一定的生產周期內盡量減少機械耕作的次數，或不耕不耙也不中耕，主要靠生物的作用進行土壤耕作，用殘茬覆蓋減輕雨水對表土的沖擊和土粒的移動，減少地面徑流和土面水分蒸發[9]，可以改善土壤水、肥、氣、熱等作物生長環境，具有良好的生態、經濟和社會效益。澳大利亞1955～1964年研究指出，水稻直播在沒有翻耕的牧地可獲得與傳統翻耕栽培持平的產量；在稻/牧輪作條件下長期免耕種植水稻，可減少雜草、用水量和土壤流失[10]。2001年，澳大利亞水資源緊缺地區免耕種植呈現上升趨勢[11]。美國20世紀90年代開始對水稻免耕栽培中的出苗、雜草控制、水分管理和覆蓋作物管理進行調查研究，顯示水稻免耕與傳統翻耕的產量差異不大，但免耕水稻的成本低、效益好[12]。

我國稻田免耕試驗研究始于20世紀60年代[13]，到80年代稻田免耕在南方稻區得到迅猛發展。江蘇省農業科學院在太湖地區進行了免耕稻茬麥、麥茬免耕稻的研究，解決了土壤泡水時間過長、旋耕過多產生次生潛育化等問題[14～16]。侯光炯等（1986）[7]為解決我國南方冷浸低產稻田的高產問題，研究提出了自然免耕（即半旱式免耕和壟作式免耕）理論。之后水稻免耕半旱式栽培在全國部分地區得到一定的發展[17，18]。

1少免耕對稻田土壤物理性狀的影響

土壤免耕后最顯著的變化就是土壤結構的變化。少免耕是否會引起土壤板結而影響作物生長，是普遍關注的問題。劉世平等（1998）[19]對江蘇省5大農區5個點連續免耕2年后的土壤體積質量、體積收縮率和破碎強度進行了測定，表明免耕能改善土壤結構和土壤排水通氣狀況。朱文珊等（1996）[20]的研究也表明，免耕土壤的孔隙分布較合理，全生育期內都能保持穩定的土壤孔隙度，且土壤同一孔隙孔徑變化小、連續性強，有利于土壤上下層的水流運動和氣體交換；另外，少免耕還可增加土壤的滲水力，防止土壤板結，有利于維護和發展土壤的結構和空隙的有序分布，使土壤在時間和空間上具有相對的穩定性。邵達三、黃細喜（1985）[18]和莊恒揚等（1991）[21]研究發現，少免耕不翻亂土層，保持了土體的原狀穩態結構，增強了抗逆境能力，有助于穩定和協調土壤肥力，可促進水稻早發穩長。耕作方式對土壤物理性狀的影響可能與土壤質地有關。嚴少華和黃東邁（1995）[22]對太湖地區5種類型水稻土的研究表明，黏粒含量高的稻土，免耕可使土壤通氣孔隙增加，但毛管孔隙減少，較黏的栗子土通氣孔隙增加22倍，黃泥土增加30%，而沙黃泥土則無明顯差異。