我國水稻免耕栽培技術(shù)研究進(jìn)展

唐利忠，周文新，易鎮(zhèn)邪（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128）

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我國水稻免耕栽培技術(shù)研究進(jìn)展

唐利忠，周文新*，易鎮(zhèn)邪*
（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128）

摘 要：免耕是保護(hù)性耕作的核心技術(shù)之一。在介紹國內(nèi)外水稻免耕栽培技術(shù)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，綜述了水稻免耕栽培對水稻土壤特性、水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響研究進(jìn)展，介紹了我國水稻免耕栽培關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并對其研究方向和研究重點(diǎn)提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：水稻；免耕；栽培技術(shù)

隨著人口的迅速增長和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，我國對糧食的需求量越來越大。為保障糧食安全，我國出臺了一系列耕地保護(hù)性措施，并不斷開發(fā)現(xiàn)有農(nóng)田的生產(chǎn)潛力——提高復(fù)種指數(shù)、加大土壤作業(yè)頻率、增加土壤灌溉面積、增施化肥農(nóng)藥等。這些措施為保障我國糧食安全起著巨大作用，但人工、機(jī)械和農(nóng)藥化肥的大量投入，極大的降低了糧食生產(chǎn)效益，也造成了嚴(yán)重的水土流失和環(huán)境污染。

借鑒國外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際，我國于20世紀(jì)60年代開始了免耕技術(shù)的探索。經(jīng)過近半個多世紀(jì)的發(fā)展，旱地免耕栽培技術(shù)在小麥、大豆、玉米、高粱等旱地作物上得到大范圍推廣應(yīng)用。結(jié)果表明，免耕栽培技術(shù)大大降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動對環(huán)境的破壞，顯著地提高了旱地作物的生產(chǎn)效益［1］。由于傳統(tǒng)稻田耕作技術(shù)對環(huán)境影響的間接性和隱蔽性，以及水稻免耕栽培配套設(shè)施和生產(chǎn)觀念的落后，水稻免耕栽培技術(shù)的發(fā)展已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于旱地作物。近年來，我國水稻生產(chǎn)面臨一系列問題：工業(yè)化進(jìn)程加速導(dǎo)致農(nóng)業(yè)從業(yè)人員銳減，人口老齡化加??；水稻生產(chǎn)規(guī)模化和機(jī)械化進(jìn)程緩慢，傳統(tǒng)勞動密集型水稻生產(chǎn)模式導(dǎo)致水稻生產(chǎn)效益低下；糧食托市收購導(dǎo)致糧食價格國際競爭力低下，我國糧食安全戰(zhàn)略和全球市場經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)的糧食價格矛盾突出。這些問題迫使我國不得不改變現(xiàn)有的水稻生產(chǎn)模式，而發(fā)展和推廣水稻免耕栽培技術(shù)，不失為一條有效途徑。

1　免耕的定義及內(nèi)涵

免耕是保護(hù)性耕作的核心技術(shù)之一。保護(hù)性耕作是指：主要以機(jī)械化作業(yè)為手段，減少耕作作業(yè)至能保證種子發(fā)芽即可，同時以農(nóng)作物秸稈及殘茬覆蓋地表，并主要采用農(nóng)藥來控制病蟲害和雜草的一種耕作技術(shù)。

按照不同的劃分方法，保護(hù)性耕作又可分為免耕、少耕等不同的具體耕作措施。例如，按照耕作作業(yè)量的減少程度來劃分，主要可分為“免耕法”和“少耕法”［2］?！懊飧ā敝覆デ巴耆贿M(jìn)行耕作，只在播前施用除草劑和在播種時進(jìn)行極少量的開槽、溝和穴作業(yè)以保證種子有足夠的空間和泥土覆蓋量，而秸稈仍覆于地表以減少水土流失。“少耕法”則指前茬作物收獲后不進(jìn)行翻耕，只在下茬作物播前用除草劑除草以及進(jìn)行少量的表土耕作和松土。當(dāng)然，受制于連續(xù)少免耕導(dǎo)致的土壤結(jié)構(gòu)惡化，“免耕法”和“少耕法”并不是一直不進(jìn)行翻耕，而是隔幾年翻耕一次以改善土壤結(jié)構(gòu)。

1984年，美國農(nóng)業(yè)部土壤保護(hù)局將保護(hù)性耕作重新定義為一種配以大量秸稈、殘茬覆蓋的最小土壤耕作措施，并以秸稈覆蓋量為劃分依據(jù)將保護(hù)性耕作劃分為免耕和少耕［3］。其中，免耕要求前茬作物收獲后秸稈和殘茬覆蓋量大于30%，并輔之以其他能減少水土流失的耕作方法和種植制度。而少耕則指前茬作物收獲后秸稈和殘茬覆蓋量在15%～30%，采用中耕和農(nóng)藥除草殺蟲的保護(hù)性耕作措施。與以耕作作業(yè)量的減少程度來劃分的方法不同，該劃分方法對耕作次數(shù)和耕作強(qiáng)度的減少程度要求稍低，但本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)耕作中的秸稈翻壓還田，盡量的保證了對土壤最小程度的破壞。

由于各地區(qū)土壤、氣候條件和種植制度不同，導(dǎo)致免耕的具體耕作方法不盡相同。目前，我國更傾向于以耕作作業(yè)量的減少程度來劃分，并且因地制宜的發(fā)展了具有區(qū)域特色的覆蓋免耕、壟作免耕和不耕等免耕類型。

2　國內(nèi)外水稻免耕栽培技術(shù)發(fā)展概況

2.1國外水稻免耕栽培技術(shù)發(fā)展概況

1934年，美國的一場“黑色風(fēng)暴”拉開了保護(hù)性耕作研究的序幕［4］。從20世紀(jì)40年代末美國旱地免耕耕作技術(shù)的首次實(shí)踐［5］，到1955年由英國皇家化學(xué)公司發(fā)明新型除草劑——百草枯，再到20世紀(jì)70～80年代，免耕法與養(yǎng)分管理、水分管理、雜草控制系統(tǒng)化的首次提出，旱地免耕技術(shù)得到了飛快的發(fā)展和應(yīng)用［6］。

相較于旱地作物，國外水稻免耕栽培技術(shù)不僅起步較晚，發(fā)展也較緩慢。日本是最早將少免耕作為一種水稻栽培措施來研究的國家，并發(fā)展了“水稻栽培插法”。免耕直播在日本的興起可追溯到1912～1926年的大正時代。隨后日本在常耕拋秧、常耕直播和免耕直播等輕簡化栽培技術(shù)措施和輕簡化栽培機(jī)具上做了大量深入研究。岡山縣于1992年開展了一項(xiàng)3年水稻連續(xù)免耕旱直播試驗(yàn)并測試了minoru免耕直播機(jī)，效果較好［7］。菲律賓對低地水稻免耕栽培技術(shù)進(jìn)行了較多的研究，如1993年對低地田塊進(jìn)行3年免耕直播稻—麥輪作研究，而后于1998年在國際水稻所建立了低地免耕灌溉的3年定位試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)土壤改良效果顯著，且有一定幅度增產(chǎn)［8，9］。美國和澳大利亞對水稻免耕直播也有一定研究并取得良好的效果。澳大利亞學(xué)者于1945 ～1964年研究發(fā)現(xiàn)，利用Connor shea sod播種器可將水稻直接播種在未經(jīng)翻耕的牧地，且產(chǎn)量表現(xiàn)較好［10，11］。1990年代美國路易斯安那州和阿肯色州有少量水稻免耕栽培的報道，且2001年佛羅里達(dá)州的免耕直播水稻面積占該洲水稻種植面積的10%［12］，但少有后續(xù)報道。

2.2我國水稻免耕栽培技術(shù)發(fā)展概況

我國稻田免耕技術(shù)開始于20世紀(jì)60年代江蘇地區(qū)的稻茬免耕麥技術(shù)的應(yīng)用。到80年代，水稻免耕栽培技術(shù)在南方獲得較大發(fā)展，針對稻—稻—麥三熟免耕滅茬技術(shù)的研究取得一定效果，實(shí)現(xiàn)了稻麥增收。同時，水稻壟作免耕在我國四川盆地低冷浸田試驗(yàn)獲得成功，壟作免耕水稻獲得大幅增產(chǎn)，隨后候光炯提出了“自然免耕理論”［13］。1996年，廣東省農(nóng)科院率先提出免耕拋秧這一概念，并發(fā)現(xiàn)稻田免耕技術(shù)和拋秧技術(shù)結(jié)合可節(jié)本增效。2003年這一技術(shù)被我國確定為重點(diǎn)推廣技術(shù)之一［14］。水稻免耕直播技術(shù)近年來發(fā)展較為迅速，尤其是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的江浙地區(qū)。目前，我國通過自主研發(fā)與引進(jìn)吸收相結(jié)合，已形成一套適用于我國南方稻田的農(nóng)藝—農(nóng)機(jī)相結(jié)合的免耕稻田直播技術(shù)［12］。

3　我國水稻免耕栽培技術(shù)研究現(xiàn)狀

3.1水稻免耕栽培對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

3.1.1水稻免耕栽培對水稻生長發(fā)育的影響

水稻生長發(fā)育特性與栽培條件密切相關(guān)。水稻免耕栽培在不翻動土層的情況下，土壤結(jié)構(gòu)保持較好，容重降低，總孔隙度較大，常出現(xiàn)“養(yǎng)分表聚”現(xiàn)象，這些變化勢必對水稻的根系生長、分蘗發(fā)生和形態(tài)建成產(chǎn)生影響。同時，免耕條件下不同的免耕定植方式、免耕類型（覆蓋耕作、壟作和不耕）也對水稻的生長發(fā)育有著不同程度的影響。

不同的免耕水稻定植方式對水稻生長發(fā)育影響有較大差異。研究發(fā)現(xiàn)，免耕拋秧水稻全生育期延長3～5 d，分蘗發(fā)生遲且時間短，分蘗數(shù)較少，后期綠葉數(shù)多［15］。4年連續(xù)免耕比較試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，免耕拋秧水稻分蘗約比插秧慢3～4 d、分蘗時間短、個體健壯、后期少早衰［16］。與前者研究結(jié)果不同，魏優(yōu)亮等［17］通過免耕拋秧對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，免耕拋秧、翻耕拋秧和翻耕手插秧3種栽培方式下，水稻的生育期一致；但免耕拋秧稻分蘗力強(qiáng)，生長量較大。免耕直播方面，與常耕直播相比，免耕直播稻扎根立苗慢1 ～2 d，分蘗前期生長較慢，中期速度加快，盛期時兩者苗數(shù)基本持平；但免耕直播稻白根數(shù)較多，中期生長穩(wěn)健，后期綠葉數(shù)較多［18］。全國明等［15］研究表明，免耕直播稻無秧田期，全生育期縮短6～25 d，單株分蘗能力強(qiáng)、速度快。而免耕直播也有一定的劣勢，群體基數(shù)大、根系分布淺、稻株組織偏嫩、莖稈纖細(xì)，后期易造成大面積倒伏［19］。因此，免耕直播宜選用生育期短、抗倒伏品種。免耕機(jī)插方面，陳惠哲等［20］發(fā)現(xiàn)，免耕機(jī)插與翻耕機(jī)插莖蘗動態(tài)基本一致，干物質(zhì)積累不同品種分別比對照高出8.24%和19.37%?？傮w而言，在拋秧?xiàng)l件下，免耕較常耕水稻莖蘗數(shù)稍低，但植株更為健壯，后期活力較高；直播條件下，免耕水稻全生育期稍短、單株分蘗能力強(qiáng)、后期活力強(qiáng)，但植株體偏弱，根系淺，易倒伏；而機(jī)插條件下，免耕較翻耕水稻干物質(zhì)積累較多。

免耕類型（覆蓋耕作、壟作和不耕）方面，覆蓋耕作是旱地免耕技術(shù)的一種主要形式，由于水稻栽培的特殊性，秸稈覆蓋常作為一種稻田秸稈還田方式來研究，并不適合作為一種單獨(dú)的水稻免耕技術(shù)模式。除部分地區(qū)低冷浸田實(shí)行壟作和廂作外，我國大部分的水稻免耕類型為不耕——即在收獲前作后，不進(jìn)行任何土壤耕作，施用除草劑來除草滅茬，幾天后灌水漚茬泡田，然后排水定植，中期施用除草劑除草。目前，針對水稻免耕壟作、廂作的研究報道較多。研究表明，壟作免耕水稻葉面積指數(shù)和凈同化率在水稻生育前期無明顯差異，而在拔節(jié)期較免耕平作增加66.5%和20.7%［21］。唐新媛等［22］研究表明，壟作免耕栽培條件下，水稻分蘗發(fā)生早且分蘗速度快，有效分蘗終止期比平作早6～7 d；壟作與平作栽培相比，最高苗數(shù)和有效穗數(shù)分別增加9.2 萬/ hm2和5.9萬/ hm2。長期壟作免耕試驗(yàn)表明，水稻根系長度為壟作>水旱輪作>平作，拔節(jié)期壟作水稻根長比水旱輪作和平作增加39.0%和21.3%；壟作免耕水稻分蘗時間早、速度快，分蘗盛期比后兩者提前3～5 d；壟作免耕水稻在株高、劍葉長和穗長等方面均優(yōu)于水旱輪作和平作［23］。由此可見，壟作免耕水稻在生長發(fā)育方面具有較大優(yōu)勢。同時，稻田壟作養(yǎng)鴨、壟作養(yǎng)魚等新型免耕形式的出現(xiàn)，使稻田壟作免耕具有更為廣闊的前景［24］。

3.1.2水稻免耕栽培對水稻產(chǎn)量的影響

近年來，國內(nèi)關(guān)于水稻免耕栽培對水稻產(chǎn)量影響的研究較多，一般認(rèn)為短期免耕有一定的增產(chǎn)作用，而連續(xù)多年免耕后土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞、容重增加、總孔隙度下降，水稻產(chǎn)量下降。南昌市雙季稻連續(xù)免耕拋秧試驗(yàn)表明，稻田連續(xù)2年免耕處理較翻耕處理早、晚稻產(chǎn)量分別增加2.70%和1.87%，差異不顯著；而連續(xù)5年免耕處理早、晚稻產(chǎn)量分別下降9.16%和12.56%［25］。有研究表明，與翻耕處理相比，免耕直播早、晚稻分別增產(chǎn)4.98%和7.79%，而免耕拋秧處理早、晚稻分別減產(chǎn)5.17%和6.63%，達(dá)顯著差異水平（p < 0.05）［26］。對浙優(yōu)1號和甬優(yōu)9號免耕機(jī)插試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，免耕第一年兩品種分別比常耕對照增產(chǎn)0.60%和1.75%，第二年分別比對照增產(chǎn)1.02%和2.30%［20］。與上述規(guī)律不同，黃國勤等［27］通過8年定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，免耕插秧和免耕拋秧均較對照有較大幅度增產(chǎn)，其中免耕拋秧與常耕對照相比增產(chǎn)幅度達(dá)7%～11.4%；隨著免耕時間的延長，免耕手插增產(chǎn)幅度最大達(dá)28.9%。高明等［23］通過多年壟作免耕研究發(fā)現(xiàn)，連續(xù)11年水稻壟作免耕處理平均產(chǎn)量分別比水旱輪作和常規(guī)平作高11.3%和10.3%，增產(chǎn)顯著。

總體而言，目前有關(guān)免耕栽培對水稻產(chǎn)量影響的研究主要有三種結(jié)論：免耕增產(chǎn)、免耕平產(chǎn)和免耕減產(chǎn)。造成這種情況的主要原因是免耕栽培水稻產(chǎn)量與免耕年限、土壤類型、氣候、品種、定植方式和輪作方式等因素密切相關(guān)。短時期內(nèi)，單純通過比較產(chǎn)量來判定免耕水稻是否增產(chǎn)并無實(shí)際意義，結(jié)果也不客觀。同一區(qū)域，相同的土壤、品種、技術(shù)措施和輪作方式下，必須通過長期定位試驗(yàn)來考察免耕對水稻的增產(chǎn)效果，以此判斷某一免耕技術(shù)措施是否具有優(yōu)勢，從而建立適合本地區(qū)的特定免耕水稻栽培技術(shù)模式，實(shí)現(xiàn)水稻節(jié)本增效和可持續(xù)發(fā)展的目的。而目前，此方面的研究還極為欠缺。

3.2水稻免耕栽培對稻田土壤特性的影響

3.2.1水稻免耕栽培對稻田土壤物理特性的影響

土壤容重、土壤孔隙度和土壤保水性能是考察土壤物理性質(zhì)的常用指標(biāo)。土壤容重變化與土壤總孔隙度和土壤有機(jī)質(zhì)含量消長密切相關(guān)，而土壤孔隙度中，總孔隙度和非毛管孔隙度是兩個較為常用的指標(biāo)，總孔隙度在很大程度上決定了土壤容重，而非毛管孔隙度與土壤保水性能密切相關(guān)。短期水稻免耕栽培，取消了翻耕和旋耕等耕作措施，蚯蚓、線蟲等土壤動物活動未遭干擾，土壤孔隙發(fā)育良好，容重下降。而長期稻田免耕由于機(jī)收（偶有機(jī)插）和自然沉降作用，土壤變得緊實(shí)，土壤總孔隙度下降（非毛管孔隙度下降而毛管孔隙度上升），土壤容重增大，土壤保水性能有所下降［26］。

研究表明，一季晚稻免耕直播可使土壤0～20 cm土層孔隙度增加，與翻耕相比，免耕直播稻田0 ～5 cm土層容重降低3.55%，總孔隙度、毛管孔隙度、通氣孔隙度和毛管持水量分別增加4.80%、1.59%、39.85%和7.04%［28］。稻—油輪作兩年連續(xù)免耕直播試驗(yàn)表明，土壤表層土（0～5 cm）容重降低，土壤亞表層土（0～20 cm）容重略微上升［29］。免耕拋秧方面，吳建富等［30］通過3年連續(xù)免耕拋秧試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，第一年免耕拋秧土壤容重小于翻耕拋秧，總孔隙度和非毛管孔隙度大于翻耕拋秧；到第二年、第三年，容重由1.234 g/ cm3上升到1.269、1.375 g/ cm3，大于翻耕拋秧（1.248、1.273 g/ cm3）；總孔隙度由53.36%下降至52.08%、48.58%，小于翻耕拋秧（52.77%、51.94%）。免耕機(jī)插秧也存在類似規(guī)律，尤其是土壤表層土（0～5 cm）容重下降明顯，總孔隙度也有所下降［31］。免耕壟作方面，高明等［23］發(fā)現(xiàn)與常規(guī)平作相比，免耕壟作的土壤容重在表土層（0～10 cm）和亞表土層（10～20 cm）分別為0.41、0.44 g/ cm3，高于常規(guī)平作的0.38、0.40 g/ cm3，這主要與壟作土壤含水量較低有關(guān)，但前者土壤總孔隙度卻高于常規(guī)平作?？傮w而言，免耕栽培條件下水稻定植技術(shù)對土壤物理特性的影響差異不明顯，而免耕類型對土壤特性影響較大，其中壟作對改善稻田土壤結(jié)構(gòu)、增加孔隙度具有較大優(yōu)勢。

3.2.2水稻免耕栽培對稻田土壤化學(xué)特性的影響

水稻免耕栽培對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在土壤pH、土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤供肥特性方面。與常規(guī)翻耕不同，稻田免耕不翻動土壤，秸稈覆蓋并腐爛于土壤表面，導(dǎo)致土壤pH、有機(jī)質(zhì)含量和土壤肥性在土壤表層變化較為顯著，并常出現(xiàn)“養(yǎng)分表聚”現(xiàn)象［32］。馮躍華等［28］通過免耕直播一季晚稻試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，中表層土（5～10 cm）pH值比翻耕直播增加3.53%，而表層土（0～5 cm）有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷含量比對照翻耕直播增大3.23%、15.60%、8.34%、36.64%，說明免耕有利于養(yǎng)分在土表富集。劉懷珍等［33］于廣州的水稻連續(xù)免耕拋秧試驗(yàn)表明，粘質(zhì)土免耕兩年各土層有機(jī)質(zhì)含量均有所增加，而中壤土除第一年上升后，便逐年下降；氮素方面，粘質(zhì)土全氮和速效氮在兩年內(nèi)有所增加，中壤土全氮和速效氮在表層（0～5 cm）有增加趨勢，其他土層逐年下降。

另外，免耕稻田秸稈還田量和方式、輪作方式、免耕類型以及免耕年限對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響也有較大差異。黃景［34］通過稻草還田免耕試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，稻草還田影響稻田氮素轉(zhuǎn)化，與常規(guī)免耕相比，稻草還田免耕處理顯著提高了表土層（0～5 cm）銨態(tài)氮、堿解氮和全氮含量。對免耕稻田稻草不同還田方式的研究表明，高樁免耕、覆蓋免耕和無草免耕的有機(jī)碳密度分別為28.93、29.29、28.56 t/ hm2，表土層（0 ～5 cm）C/ N為14.43、13.82、12.99，達(dá)顯著差異水平（p <0.05）。蘭全美［35］發(fā)現(xiàn)水旱輪作后，免耕稻田土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和速效氮磷鉀在表土層富集現(xiàn)象明顯，水作田各肥力指標(biāo)均表現(xiàn)高于旱作；另外，隨著免耕時間延長，水作旱作土壤pH下降明顯，而肥力水平下降差距較大。

3.2.3水稻免耕栽培對稻田土壤生物學(xué)特性的影響

土壤微生物豐度和土壤酶活性是表征土壤供肥特性的重要指標(biāo)，而土壤動物的活動，有利于改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度，降低容重［36］。與傳統(tǒng)翻耕相比，水稻免耕栽培不會干擾土壤動物的正常活動，有利于提高土壤生物群體的穩(wěn)定性，改善土壤結(jié)構(gòu)。土壤微生物和土壤酶活性受季節(jié)變化影響強(qiáng)烈，而免耕可以為其提供較為穩(wěn)定的環(huán)境［37］。不同的免耕類型和秸稈還田量及還田方式對土壤生物特性的影響差異較大。研究表明，不同的免耕類型對土壤動物密度影響呈壟作免耕>平作免耕的趨勢，其中以線蟲、線蚓類和蚯蚓類增加顯著［38］。半旱式免耕壟作和廂作試驗(yàn)表明，土壤各表層微生物無明顯區(qū)別，微生物豐度隨季節(jié)變化小，甚至出現(xiàn)反季節(jié)性的穩(wěn)中有升［39］。水旱輪作免耕較常規(guī)耕作土壤微生物數(shù)量和生物多樣性顯著降低，但微生物C、N顯著高于常耕［40］。另外，研究表明秸稈還田條件下，放線菌和好氣性細(xì)菌數(shù)量增加而土壤真菌和嫌氣性細(xì)菌數(shù)量減少；免耕條件下，秸稈還田量為1/3時微生物活性最高［41］。

3.3我國水稻免耕栽培關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀

3.3.1殘茬處理技術(shù)和雜草控制技術(shù)

免耕稻田殘茬處理技術(shù)和雜草控制技術(shù)得益于除草劑的發(fā)展。目前普遍使用的除草劑有兩種類型：內(nèi)吸型除草劑，如國產(chǎn)草甘膦、農(nóng)達(dá)以及農(nóng)民樂747等；以及觸殺型除草劑，如d除、百草枯等［42］。水稻免耕栽培中除草滅茬往往同時進(jìn)行，且對留茬高度有一定要求（一般不超過15 cm），田間不宜持水，農(nóng)藥噴灑后要在一定的時間后才能泡田漚茬。可見，免耕稻田除草滅茬要比旱地復(fù)雜的多。

隨著水稻免耕栽培技術(shù)的推廣，我國對稻田除草滅茬技術(shù)進(jìn)行了多方位的研究。由于同一稻作區(qū)雜草種類多樣，而不同稻作區(qū)氣候、雜草種類各異，目前國內(nèi)研究主要集中在不同稻作區(qū)、不同除草劑混合配比的施用效果上。徐世宏等［43］于2002～2003年在廣西多個縣區(qū)研究了免耕稻田不同除草劑的施用效果，結(jié)果表明，農(nóng)民樂747、10%草甘膦、克無蹤3種除草劑單獨(dú)施用效果較好且無明顯差異。程飛虎等［44］于2005～2007年在江西多縣進(jìn)行免耕拋秧田不同除草劑處理效果研究，發(fā)現(xiàn)3 kg/ hm2農(nóng)民樂747除草劑效果較好，草甘膦、克無蹤、二甲四氯單獨(dú)及其混合配比處理對免耕稻田雜草防效差異不顯著；克無蹤或草甘膦除草劑加碳銨處理對晚稻免耕拋秧田落粒谷秧的殺滅和再生稻滅茬效果較好。安徽省廬江縣克無蹤技術(shù)效應(yīng)評價表明，每公頃施用20%克無蹤水劑3000 mL，24 h后雜草枯死率為100%，稻茬枯死率為96%，腐爛期為5～7 d［45］。然而，克無蹤、草甘膦等混合施用以及除草劑配施碳銨、氯化鉀優(yōu)于單獨(dú)施用的效果也有大量報導(dǎo)［42，46，47］?？梢姷咎锩飧轀绮缂夹g(shù)需要因地制宜的開展單獨(dú)、混施或配施研究，并在特定地區(qū)形成技術(shù)規(guī)范。

3.3.2免耕水稻病蟲害防治技術(shù)

水稻病蟲害是我國水稻免耕栽培技術(shù)發(fā)展的一大障礙。目前我國免耕栽培水稻病蟲害防治措施與傳統(tǒng)栽培并無多大差異。且大量研究表明不同耕作方式對水稻病蟲害的發(fā)病規(guī)律并無顯著影響，部分研究甚至發(fā)現(xiàn)，免耕+秸稈還田對水稻病蟲害的發(fā)生有抑制作用［48，49］。然而，免耕栽培水稻病蟲害的發(fā)生與水稻定植方式密切相關(guān)。研究表明，免耕拋秧較免耕插秧單穴莖蘗數(shù)多、拋秧不均勻?qū)е戮植咳后w惡化，使局部群體病蟲害加重［50～52］；而免耕直播水稻在種子發(fā)芽時極易受到病菌侵染，雖然直播稻能避開稻飛虱遷飛高峰，但未能有效控制，且中期群體難以控制，無規(guī)則行株距，導(dǎo)致中后期防治困難，病蟲害發(fā)生較為嚴(yán)重［19］。針對免耕直播稻病蟲害發(fā)病特點(diǎn)，張海濤研究認(rèn)為，免耕直播稻苗期主要防治對象為苗稻瘟和白葉枯病以及稻薊馬和稻象甲；分蘗期可適當(dāng)放松，以減少農(nóng)藥噴施；分蘗末期尤其注意稻飛虱、稻縱卷葉螟、紋枯病和穗頸瘟［53］。可以看出，針對免耕直播和免耕拋秧的研究［24，53～58］，大多停留在病蟲害發(fā)生特點(diǎn)分析上，針對性、系統(tǒng)性的防治和評價體系建立還有待加強(qiáng)。近年來，生物農(nóng)藥對水稻病蟲害防治效果已有大量研究［54，55］，但鮮有針對免耕水稻發(fā)病特點(diǎn)開展生物農(nóng)藥防治的研究報道。

3.3.3免耕稻田肥水管理技術(shù)

肥料運(yùn)籌和施肥量優(yōu)化是常規(guī)耕作模式下水稻養(yǎng)分高效利用和高產(chǎn)的必要前提，對免耕水稻而言，則顯得更為重要。施肥量方面，大量研究表明免耕稻田適量增施氮肥有利于水稻分蘗早生快發(fā)、增加有效穗和提高產(chǎn)量［56］；免耕稻田秸稈還田量較大的情況下，土壤C/ N增大，微生物與水稻爭氮現(xiàn)象嚴(yán)重，適當(dāng)增施氮肥是十分必要的［57］。而在施氮量不變的條件下，增施鉀肥可提高水稻的氮素利用率，促進(jìn)水稻根系生長，充實(shí)莖稈提高抗倒伏能力［58］。肥料運(yùn)籌方面，免耕稻田無法將基肥翻埋入土，一次性施肥量過大將導(dǎo)致養(yǎng)分大量流失，一般提倡“少量多次、前肥后移”的運(yùn)籌方式。大量研究發(fā)現(xiàn)，免耕稻田進(jìn)行合理的肥料運(yùn)籌不僅能減少養(yǎng)分流失，提高養(yǎng)分利用率，在促進(jìn)免耕水稻穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)方面也發(fā)揮著重要的作用［59，60］。肥料結(jié)構(gòu)方面，免耕稻田常發(fā)生“養(yǎng)分表聚”和后期缺肥嚴(yán)重等現(xiàn)象，而增施有機(jī)肥，提高有機(jī)肥/化肥比例，有機(jī)肥基施和化肥后移可以緩解這一矛盾［61］。綠肥免耕還田可以改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤養(yǎng)分、保障連續(xù)免耕條件下水稻穩(wěn)產(chǎn)［62］，且目前免耕+綠肥還田在我國已獲得較大的發(fā)展。與此同時，緩、控釋肥應(yīng)用于水稻免耕栽培也逐漸受到重視［63］?？傮w來看，我國對免耕稻田養(yǎng)分管理已進(jìn)行了多方位的研究，并初步掌握了水稻免耕栽培條件下的施肥規(guī)律，但“少量多次、前肥后移”等肥料運(yùn)籌方式無疑會增加勞動力的投入和提高對施肥技術(shù)的要求，大力發(fā)展緩控釋肥和提高施肥技術(shù)，無疑是免耕栽培向輕簡型水稻栽培發(fā)展的重要一環(huán)。

傳統(tǒng)耕作稻田水分管理主要是圍繞“水肥氣熱”平衡開展——直播稻早期安全出苗和齊苗、拋秧稻及早立苗；中期淺水促分蘗，曬田控制無效分蘗，充足水分保證孕穗灌漿；后期保持土壤濕潤防早衰。而免耕稻田水分管理更傾向于節(jié)水方向發(fā)展。陳莉等［64］研究發(fā)現(xiàn)，免耕直播稻采用旱育技術(shù)和“薄露”技術(shù)（“薄”指田間水層在20 mm左右；“露”指經(jīng)常使表土露出）可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)（早稻6573.7 kg/ hm2，中稻8606.8 kg/ hm2）。秦華東等［65，66］研究發(fā)現(xiàn)，干濕交替灌溉在免耕拋秧水稻發(fā)根力、根冠比、根系活力和產(chǎn)量等方面優(yōu)于水層淹灌和濕潤灌溉。在保證產(chǎn)量的前提下，水分管理與水稻養(yǎng)分利用率的關(guān)系是目前研究的熱點(diǎn)。陳天仁等［67］研究表明，免耕條件下水層灌溉處理早稻植株全氮含量最高，其次是交替灌溉處理，濕潤灌溉處理最低；晚稻以交替灌溉處理植株全氮含量最高。Sun等［68］通過麥茬免耕稻節(jié)水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，半濕潤灌溉處理水稻莖稈和籽粒中全氮含量要低于水層灌溉。而徐世宏等［69］研究發(fā)現(xiàn)，免耕水稻氮素積累呈現(xiàn)濕潤處理>交替灌溉>水層灌溉趨勢，而此現(xiàn)象可能與土壤條件和水稻品種差異有關(guān)。此外，免耕稻田水分管理對水稻水分高效利用以及土壤肥力影響方面也有一定的研究［70，71］。

4　展望

近年來，水稻免耕栽培在我國華東、華南、西南和長江中下游地區(qū)，尤其是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)已獲得較大范圍的推廣和應(yīng)用。但相應(yīng)栽培技術(shù)（如不同稻作區(qū)的最適免耕模式、雙季稻連作茬口銜接、病蟲草害防治、施肥技術(shù)等）研究已經(jīng)落后于生產(chǎn)發(fā)展。

為使我國水稻免耕栽培成為真正意義上的節(jié)本省工、節(jié)能環(huán)保、高產(chǎn)高效的水稻栽培模式，今后還應(yīng)加強(qiáng)以下幾方面的研究：（1）科學(xué)規(guī)劃研究力量，加大基礎(chǔ)研究力度。開展對特定稻作區(qū)在不同免耕定植條件下的水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤特性的變化規(guī)律研究，形成具有區(qū)域特色的水稻免耕栽培技術(shù)模式和技術(shù)體系。（2）加大水稻免耕栽培關(guān)鍵技術(shù)研究力度。針對南方雙季稻稻作區(qū)茬口時間緊的問題，開展能快速腐解稻茬、秸稈的化學(xué)及生物藥劑研究；針對施肥次數(shù)多、化肥施用量大和施肥困難的問題，結(jié)合測土配方施肥，開展有機(jī)、無機(jī)肥配施，免耕稻田綠肥還田和輕簡施肥技術(shù)研究，特別是適合于淹水環(huán)境的緩控釋肥研究；開發(fā)輕簡型水稻直播機(jī)，發(fā)展機(jī)械拋秧、智能拋秧技術(shù)，解決直播、拋秧不均的問題；加大對免耕直播、免耕拋秧?xiàng)l件下，水稻病蟲害發(fā)生特點(diǎn)研究，開發(fā)生物農(nóng)藥，開展統(tǒng)防統(tǒng)治。

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Advances of the Study about Rice No-tillage Culture Techniques in China

TANG Lizhong，ZHOU Wenxin*，YI Zhenxie*
（College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：No-tillage is one of key techniques for conservation tillage.On the basis of introduction on development of rice no-tillage culture techniques at home and abroad，the research progress on effects of rice no-tillage culture on the properties of paddy soils，rice growth，development and yield were reviewed.The research status of key techniques of rice no-tillage culture was introduced.Suggestions on research directions and priority areas in the future were put forward.

Keywords：rice；no-tillage；cultivation techniques

中圖分類號：S511.04；S341

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-5280（2016）03-0335-08

DOI：10.16848/ j.cnki.issn.1001-5280.2016.03.24

收稿日期：2016- 01- 11

作者簡介：唐利忠（1991 -），男，碩士研究生，Email：975624569@ qq.com。*通信作者：周文新，研究員，博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事作物生理生態(tài)、作物高效栽培技術(shù)研究，Email：2640742051@ qq.com；易鎮(zhèn)邪，教授，博士，博士生導(dǎo)師，主要從事作物高產(chǎn)生理與資源高效利用研究，Email：yizhenxie@126.com。

基金項(xiàng)目：國家科技支撐計劃項(xiàng)目（2011BAD16B01，2012BAD04B10 -01，2013BAD07B11 -02）。