紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的效果

冯剑辉，谢柏春，鲁艳红，廖育林，聂 军，周 兴，谢 坚，杨曾平

紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的效果

冯剑辉1，谢柏春2，鲁艳红3，4，廖育林3，4，聂 军3，4，周 兴3，4，谢 坚3，4，杨曾平3，4

（1. 沅江市胭脂湖街道办事处农技站，湖南 沅江 412101；2. 沅江市茶盘洲镇农技站，湖南 沅江 413117；3.湖南省土壤肥料研究所，湖南 长沙 410125；4.农业部湖南耕地保育科学观测实验站，湖南 长沙 410125）

通过田间对比试验，研究了紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的应用效果。结果表明：与传统一季稻直播技术比较，将紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术增加了一季紫云英种子生产，有利于缓解紫云英种子缺乏的现状；由于紫云英秸秆的还田利用，实现了化肥减量施用条件下一季稻产量的提高，对土壤有机质提升和土壤氮磷钾养分提高也有明显作用；采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术降低了一季稻种植的成本投入，提高了农民种植的经济收益。在农村劳动力日益紧缺和我国再次兴起的绿肥发展背景下，紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术具有较大的优势和发展前景。

一季稻；免耕；直播；紫云英

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.07.009

近年来一季稻种植面积有增加趋势，以一季水稻为主要研究对象的耕作模式越来越受到人们的重视［1］。水稻直播不需通过单独育秧，而直接将稻种播种于大田。由于避免了移栽所致的秧苗损伤，同时减少了劳动力支出［2］，降低了稻作生产成本，具有一定的轻简生产优势，在我国南方已有大面积的应用，对目前农村劳动力日益紧缺的形势也有较大缓解［3］。传统的一季水稻直播栽培大多为翻田整地后在进行直播，翻耕过程仍需一定量劳动力的投入。如采用水稻免耕直播则不需进行翻耕整田，较传统直播方式这种模式更具有省工、省时等优点［4］，但免耕直播水稻可能存在根系浅、易倒伏、大田杂草多等问题［5］，这些缺点极大的限制了直播水稻的推广，找到适应南方稻田一季稻免耕直播的新方法是亟待解决的问题。

紫云英是南方稻田的主要绿肥作物，在南方稻田有长期的栽培历史，对我国南方稻田土壤质量的提高和地力的提升有着非常重要的作用［6-7］。一般利用一季稻田进行紫云英留种。传统紫云英留种收割的方法一般采用人工方法刈倒紫云英，将脱粒后的秸秆焚烧或移走，这种方法不仅没有真正达到种植绿肥养地的效果，而且极大的浪费了资源，污染了环境。如果能将紫云英留种后的秸秆作为稻田有机肥源加以利用，不但可以培肥稻田土壤，还有利于提高下茬一季稻产量。

针对传统一季稻栽培过程中操作繁琐、劳动量大，传统一季稻紫云英留种田人工收割紫云英秸秆资源浪费现象严重等问题，笔者主要阐述了将紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术［8］，将紫云英秸秆就地还田技术和紫云英秸秆还田条件下一季稻免耕直播技术进行组合，以期实现高效利用紫云英资源、提高水稻产量、减轻农民劳动强度、增加农民种植紫云英和水稻的经济效益，旨在为我国现代稻作制中紫云英的高效利用和水稻高效生产提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2015年在湖南省沅江市胭脂湖街道办事处三眼塘村和茶盘洲镇东湖村进行，土壤类型为河湖沉积物发育的紫潮泥和潮泥田。供试土壤的基本理化性状见表1。

表1　供试土壤基本理化性状

1.2 试验设计

在沅江市胭脂湖街道办事处三眼塘村和茶盘洲镇东湖村的2个田块采用对比试验，将试验田块一分为二。一半作为对照（CK），不播种紫云英，种植制度为一季稻—休闲，一季稻种植采用传统直播种植技术，一半为T1处理，种植制度为一季稻—紫云英，紫云英收获后秸秆原地还田，一季稻免耕直播［8］。CK施肥量施氮为（N）12 kg/667m2，施磷（P2O5）4 kg/667m2，施钾（K2O）8 kg/667m2，折合施尿素26.1 kg/667m2、过磷酸钙33.3 kg/667m2、氯化钾13.3 kg/667m2。T1处理化肥用量在CK基础上氮磷钾肥均减施20%，即尿素20.9 kg/667m2、过磷酸钙26.7 kg/667m2、氯化钾10.7 kg/667m2。供试紫云英品种为湘紫2号，播种量为1.5 kg/667m2；一季稻品种为常规水稻黄华占。

1.3 耕作栽培和田间管理措施

1.3.1 紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术要点 （1）紫云英播种及田间管理。上茬一季稻收获后播种紫云英，播种后，择天晴用碎土抛撒开沟机在田块四周开好围沟，同时，每隔约10 m开一条直沟，使稻田形成“十”字形或“井”字形沟系每条沟均能保证排水沟的畅通，沟系达到天晴田面不留水，下雨田间不积水。

（2）机械收获紫云英种子。当全稻田75%紫云英的荚果完全变黑时，将田间水排干至适宜收割机操作，采用全喂入式收割机采收紫云英种子。

（3）一季稻免耕直播前田间准备。向稻田中堆积的紫云英秸秆按1～3 kg/667m2用量播撒秸秆腐杆剂，保持2～5 d后用竹竿或耙子将堆积的紫云英秸秆均匀在田间分散开，然后向田间灌水，使田面水保持1～2 cm深度。

（4）一季稻免耕直播。保持田间水层高于田面1～2 cm，2～3 d后播种催芽稻种，播种后保持田面有水且田间水面低于0.5 cm，在稻种长根后放水落干，当80%水稻长到2叶一心时灌浅水，施用尿素10～15 kg/667m2，过磷酸钙20～30 kg/667m2，氯化钾6～12 kg/667m2作为基肥。

（5）一季稻田间管理。水稻植株长到3叶一心时，喷施多效唑80～120g/667m2，同时施用尿素6～10 kg/667m2做追肥，在播种后30～40 d，喷施二甲四氯60～100 g/667m2。

（6）一季稻收获及收获后管理。一季稻收获后如果次年仍然作为紫云英留种田，需补紫云英种籽0.5～1 kg/667m2。紫云英生长期间田间管理同上述。

若长期采用此免耕模式，每隔3～4 a需深耕一次，翻耕深度20～30 cm，翻耕期宜选在水稻收获以后，撒播紫云英种子以前，或者收割紫云英以后。以均匀耕层土壤肥力。

1.3.2 传统一季稻种植种植技术要点 传统的一季稻直播栽培模式包括翻耕大田—平田施肥—浸种、播种—后期水肥管理等过程。

1.4 观察和测定项目

一季稻收获后对不同处理按样方测产进行测产。试验前采集耕层0～20 cm土壤，一季稻收获后从不同处理采集耕层0～20 cm土壤，测定有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾的含量，按常规方法测定［9］。所有数据均采用Excel软件进行统计处理。

2 结果与分析

2.1 两种技术模式对产量的影响

从表2可以看出，采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播模式与当地传统的一季稻种直播植模式相比，不但多收了一季紫云英种子，也明显提高了一季稻产量。东湖村和三眼塘村2个试验点紫云英种子产量分别为52和47 kg/667m2，且其一季稻产量也比当地农民传统的一季稻直播种植模式分别增产41 和33 kg/667m2，分别提高6.7%和5.6%。

表2　两种技术模式的紫云英种子和稻谷产量（kg/667m2）

2.2 两种技术模式对土壤养分含量的影响

2个试验点结果均表明，紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播处理的土壤养分含量较当地传统一季稻直播处理有较明显改善作用。

东湖村试验点紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播处理土壤有机质较当地传统一季稻直播处理提高1.4 g/kg，提高4.0%，三眼塘村试验点紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播处理土壤有机质较当地传统一季稻直播处理提高0.9 g/kg，提高2.1%。

东湖村和三眼塘村试验点紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播处理土壤全氮较当地传统一季稻直播处理分别提高0.09和0.05 g/kg，分别提高2.9% 和2.0%，碱解氮分别提高29和43 mg/kg，分别提高12.7%和20.3%。

东湖村和三眼塘村试验点紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播处理土壤全磷较当地传统一季稻直播处理分别提高0.13和0.15 g/kg，提高率分别为10.5%和18.1%，有效磷分别提高2.6和2.1 mg/kg，分别提高17.6%和15.7%。

一季稻收获后紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播处理土壤全钾与当地传统一季稻直播处理无明显差别，但两种技术模式对土壤速效钾含量的影响较为明显。东湖村和三眼塘村试验点紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播处理土壤速效钾较当地传统一季稻直播处理分别提高6和12 mg/kg，分别提高6.9% 和8.9%。

2.3 两种技术模式的成本对比分析

从表3中可见，与当地传统一季稻直播技术相比，采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术由于增加了一季紫云英种植，增加了紫云英种子、播种、开沟和机械收获成本共计162.00元，一季稻种植中添加了腐秆剂以利于收获后紫云英秸秆的快速腐解，增加腐秆剂成本40元/667m2，但由于减少了翻耕环节减少成本100元/667m2，由于紫云英秸秆利用可代替部分化肥，减少化肥成本24.11元/667m2。采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术增加了一季紫云英种植，增加了紫云英种植成本，但与传统一季稻直播技术相比明显降低了一季稻种植成本，同时由于减少翻耕环节，减少了一季稻种植中的劳动投入。

表3　两种技术模式下一季稻收获后的土壤养分含量

表4　两种技术模式的成本分析 （元/667m2）

2.4 两种技术模式的经济效益对比分析

与当地习惯一季稻直播种植模式相比，采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术显著提高了经济效益（见表5）。采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播种植技术，在东湖村和三眼塘村两个试验点收获的紫云英种子产值分别为1 248.00和1 128.00元/667m2，而当地习惯一季稻直播种植技术由于仅种植一季稻，因此没有此项收入；采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播种植技术东湖村和三眼塘村两个试验点收获的一季稻产值分别为1 810.56和1 711.20元/667m2，采用当地习惯一季稻直播种植技术一季稻产值分别为1 697.40和1 620.12 元/667m2，紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播种植技术较当地习惯一季稻直播种植技术分别提高6.7%和5.6%；扣除种植紫云英和一季稻种植成本投入后，在东湖村和三眼塘村两个试验点采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播种植技术获得的纯收入分别为2 496.55和2 277.19元/667m2，采用当地习惯一季稻直播种植技术扣除成本后获得的纯收益1 213.28和1 136.00元/667m2，紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播种植技术总收益较当地习惯一季稻直播种植技术分别增加1 283.27和1 141.19元/667m2，提高105.8%和100.5%。

表5　两种技术模式的效益分析 （元/667m2）

3 结论与讨论

在近年来农村劳动力日益缺乏的背景下，水稻直播有着巨大的发展空间，但传统一季稻直播中仍存在翻耕费时费力、一年只种植一季导致的农田撂荒、杂草丛生等问题。研究将紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术，对紫云英秸秆高效利用技术和一季稻免耕直播技术进行组合，形成一套高效技术模式。与传统一季稻直播技术比较，该模式不但生产了紫云英种子，同时充分利用了紫云英绿肥资源，提高了土壤有机质和土壤氮磷钾养分，培肥了地力，实现了化肥减量的条件下一季稻产量的提高；并通过免耕直播的方式实现了一季稻的轻简化栽培，大大增加了农民种植的经济收益。

该技术的应用有利于解决南方稻区紫云英生产与利用中的种子缺乏，紫云英收种和作为绿肥利用不能兼顾，一季稻直播产量不高等一系列问题，能对我国再次兴起的绿肥发展和水稻轻简化高产栽培起到直接的促推作用，在实际农业生产中具有较大的应用推广价值。

［1］ 陈风波，马志雄，陈培勇. 农户水稻种植模式选择现状及其影响因素分析——对长江中下游地区四个省的调查［J］. 农业经济与管理，2011，（3）：62-73.

［2］ 周爱贤. 一季稻直播高产栽培技术［J］. 现代农业科技，2014，（23）：49-50.

［3］ 陈风波，陈培勇. 中国南方部分地区水稻直播采用现状及经济效益评价——来自农户的调查分析［J］. 中国稻米，2011，17（4）：1-5.

［4］ 邹应斌，李克勤，任泽民. 水稻的直播与免耕直播栽培研究进展［J］.作物研究，2003，17（1）：52-59.

［5］ 任泽民. 湖南水稻免耕直播、免耕抛秧技术的发展前景［J］. 作物研究，2003，17（4）：174-175.

［6］ 周 兴，聂 军，廖育林，等. 绿肥对稻田土壤质量和水稻生产影响的研究进展［J］. 湖南农业科学，2012，（8）：55-58.

［7］ 曾庆利，龚春华，徐永士，等. 紫云英不同翻压量对水稻产量和产值的影响［J］. 湖南农业科学，2009，（6）：76-77，88.

［8］ 谢 坚，聂 军，廖育林，等. 一种将紫云英运用于一季稻免耕直播的方法［P］. 中国专利：ZL201310435496.0，2015-01-07.

［9］ 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法［M］. 北京：中国农业科技出版社，1999.

（责任编辑：肖彦资）

Applying Effect of the Technology of Free-Tillage and Direct Seeding to Single-Season Rice Based on Chinese Milk Vetch Straw Returning

FENG Jian-hui1，XIE Bai-chun2，LU Yan-hong3，4，LIAO Yu-lin3，4，NIE Jun3，4，Zhou Xing3，4，XIE Jian3，4，YANG Zeng-ping3， 4
（1. Agricultural Technology Station of Yanzhi Lake Street Office in Yuanjiang City of Hunan Province， Yuanjiang 412101，PRC；2. Agricultural Technology Station of Chapanzhou Town in Yuanjiang City of Hunan Province， Yuanjiang 413117， PRC；3. Soil and Fertilizer Institute of Hunan Province， Changsha 410125， PRC； 4. Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation （Hunan）， Ministry of Agriculture， Changsha 410125， PRC）

The application effect of technology of free-tillage and direct seeding to single-season rice based on Chinese milk vetch planting was studied by using field contrast experiment. The result showed that compared with conventional technology of direct sowing single-season rice， technology of free-tillage and direct seeding to single-season rice based on Chinese milk vetch not only produced rice grain and harvested Chinese milk vetch seed， which was beneficial to alleviate the current situation of the lack of milk vetch seed. The application of technology of free-tillage and direct seeding to single-season rice based on Chinese milk vetch obviously increased singleseason rice grain yield， and had positive effect of soil organic matter and soil NPK nutrients because of returning of Chinese milk vetch straw. Applying the technology decreased the cost of planting single-season rice compared with conventional technology， and greatly increased farmers economic benefits from agricultural cropping. The planting technology of free-tillage and direct seeding to single-season rice based on Chinese milk vetch planting has great advantage and development prospect in the current context of the increasing tension of labor shortage and the rising of green manure development again in the nation .

single-season rice； zero tillage； direct seeding； Chinese milk vetch

S511

A

1006-060X（2016）07-0028-04

2016-04-12

公益性行业（农业）科研专项（201103005）；农业科技成果转化资金项目（2014GB2D200212）；国际植物营养研究所（IPNI）资助项目（Hunan-16）

冯剑辉（1976-），女，湖南沅江市人，农艺师，主要从事农业技术推广。

聂 军