摘要
为探索不同耕作方式与秸秆还田对土壤全氮含量和小麦产量的影响,从 2001 年秋播开始在扬州大学校内实验农场开始长期定位试验。试验共设置 6 个处理,分别为稻麦连续免耕秸秆覆盖还田(NTS)、稻季免耕麦季翻耕(RT1)、麦季免耕稻季翻耕(RT2)、稻麦连续翻耕秸秆还田(CTS)、稻麦连续少耕秸秆还田(MTS)、稻麦连续翻耕秸秆不还田(CT),在小麦成熟后,对土壤全氮含量进行测定,并测定小麦产量。结果表明: (1)连续的秸秆还田处理可以显著增加土壤全氮含量,CTS、MTS 处理土壤耕层全氮含量分别比 CT 处理提高了 12.63%、14.74%;(2)NTS 处理对提高土壤表层全氮含量的作用更大,比 CT 处理提高了 24.53%,但耕层下层降低了 15.49%,CTS 和 MTS 处理的耕层全氮含量均得到了有效的提升;(3)长期免耕处理会在一定程度上降低小麦产量,较 CT 处理 20 年平均降低 2.07%,20 年小麦平均产量 RT1、RT2、CTS 和 MTS 处理比 CT 处理分别提高 1.17%、2.20%、1.76% 和 1.95%。因此,轮耕、少耕和翻耕与适量秸秆还田结合的耕作方式均能有效提高土壤全氮含量和小麦产量,从节本增效的角度出发,麦季免耕稻季翻耕的轮耕和少耕秸秆还田是适用于本地区的耕作方式,也可不同年间两者有机结合进行轮耕,在小麦生产上推广应用。
Abstract
To explore the effects of different tillage methods and straw returning to soil on soil total nitrogen content and wheat yield,a long-term field experiment was conducted at the Yangzhou University experimental farm in autumn 2001. A total of 6 treatments were set up in the experiment,including no-tillage and straw returning of rice and wheat continuously(NTS),convention tillage of wheat and no-tillage of rice(RT1),convention tillage of rice and no-tillage of wheat(RT2), convention tillage and straw returning in rice and wheat continuously(CTS),minimum tillage and straw reduce returning in rice and wheat continuously(MTS),convention tillage and no straw returning in rice and wheat continuously(CT). After the wheat was harvested,the wheat yield was measured and the total nitrogen content in the soil was determined. The results were as follows:(1)Continuous straw returning treatment significantly increased soil total nitrogen content. The total nitrogen content in the plough layer of CTS and MTS treatments increased by 12.63% and 14.74%,respectively,compared with the CT treatment;(2)NTS treatment increased the total nitrogen content of the topsoil by 24.53%,but reduced it in the lower topsoil by 15.49%. Both CTS and MTS treatments effectively increased the total nitrogen content of the topsoil. (3)Long-term no-tillage treatment reduced wheat yield to a certain extent,being 2.07% lower than that of the CT treatment at the 20-year average. However,the average wheat yield of the RT1,RT2,CTS and MTS treatments at the 20-year average increased by 1.17%,2.20%,1.76% and 1.95%,respectively,compared with the CT treatment. Therefore,the combination of rotational tillage,reduced tillage and ploughing with an appropriate amount of straw return could effectively increase soil total nitrogen content and wheat yield. The rotational tillage in wheat and no-tillage in rice was suitable for this area and could also be combined in different years to promote the application of rotational tillage in wheat production.
Keywords
粮食是人类繁衍生息的必需品,而粮食问题更是关乎国家安全的战略性问题。小麦是全球最重要的粮食作物之一,世界上有超过 40% 的人口以小麦为主食,在我国也是至关重要的粮食作物,对维护国家粮食安全具有重要意义。根据国家统计局资料显示,2023 年我国小麦种植面积约 2363 万 hm2,总产量达到 13659 万 t,随之而来的还有大量的秸秆产出。农业农村部发布的《全国农作物秸秆综合利用情况报告》指出,全国农作物秸秆综合利用率稳步提升,到 2022 年,全国农作物秸秆利用量已达 6.62 亿 t,综合利用率达 89.80%。作物秸秆含有丰富的碳、氮、磷、钾等养分,是全球最大的可再生资源之一。在现阶段,秸秆还田是农业生产中最简便且高效的秸秆利用方式之一[1-2]。秸秆还田既可减少焚烧秸秆对生态环境造成的污染,又可有效利用秸秆资源,实现资源的可持续利用[3],改善土壤结构[4],增强土壤蓄水保墒能力,减少水分蒸发,优化土壤水热条件[5-6],提高土壤水分利用率和肥力[7],从而促进作物的生长发育,提高作物产量[8]和种植效益[9]。牛东[10]的研究表明,连续的水稻秸秆还田能够增加小麦产量。
小麦产量的提高除了选用优良品种外,还必须注重栽培技术的优化以及耕作技术的革新[11],合理的耕作措施是实现作物高产不可或缺的条件之一。保护性耕作是传统农业耕作方式的改良,传统的犁翻耕作方法常常破坏土壤的自然结构和地表植被,导致土壤侵蚀、沙化和水土流失等问题。为了减轻对土壤和植被的损害,人们提出了保护性耕作的概念[12]。我国在 20 世纪 60 年代就已开展研究保护性耕作,经过持续的创新与发展,已形成以 “免耕法”为核心的机械化耕作体系[13],即通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套的耕作措施,降低了耕作频率,提升了农业机械的使用效率,避免农田水土流失,改善农田生态环境,促进了粮食生产,并实现了生态效益、经济效益及社会效益的协调发展,推动了可持续农业技术的发展[14-16]。土壤耕作是保持良好耕层结构的主要措施。采用合理的耕作方法能够有效改善耕层结构,优化耕层内部的固、液、气三相分布,确保水、肥、气、热等要素在土壤中的均衡与协调,从而为作物提供优越的生长环境[17],若耕作措施不当,不仅会破坏土壤的均衡状态,还可能导致土壤质量的全面下降,进而对作物生长造成不利影响。将秸秆还田与合理的耕作措施相结合是确保作物增产的重要措施[18-21],这不仅有助于保护生态环境,还促进了粮食生产的稳定与增长,极大地提升了农业生产的效率和可持续性,为现代农业的转型升级提供了强有力的技术支撑。
氮素是小麦生长必需的关键营养元素之一,作为蛋白质的主要成分,对作物的产量和品质具有重要影响。土壤中的全氮含量能综合反映土壤的氮素状况,而氮素水平在一定程度上反映了土壤肥力,也是决定作物产量的关键因素之一。李月梅[22]研究发现,实施保护性耕作能够有效提高土壤中全氮和碱解氮的含量,从而改善土壤质量。此外,随着保护性耕作时间的延长,土壤中全氮和碱解氮的含量还将持续增加。刘世平等[23]研究表明,经过 3 年的秸秆还田处理,土壤全氮含量相较对照提高了 10.6%。近年来,耕作方式结合秸秆还田已成为农业研究的热点。前人研究表明,秸秆还田与耕作方式的结合能够显著提高耕地土壤的养分含量,并增加作物产量。
稻麦两熟是具有千年发展历史的粮食生产制度,为了确保这一制度的持续发展,保持耕地土壤质量至关重要。秸秆还田不仅能改善土壤结构、增强土壤肥力、促进养分循环利用,还显著提高作物产量,维持农业生态平衡,在农业生产中得到广泛的应用[24]。在小麦生产中,不同的耕作方式对土壤肥力和小麦产量的影响各有差异,这一点也得到了前人研究的佐证[25-30]。针对稻麦两熟地区,关于秸秆还田对土壤肥力、酶活性、有机碳及作物产量等方面的影响研究已逐渐深入,部分研究还探讨了耕作方式与秸秆还田的互作效应。然而,目前大多研究集中在短期内实施的效果,长期定位试验较少,王杰等[31]分析了不同耕作方式和秸秆还田对土壤有机碳和稻麦年产量方面的影响。关于连续多年不同耕作方式与秸秆还田相结合对土壤全氮含量和小麦产量的影响研究比较缺乏。为了更全面地研究耕作方式与秸秆还田的综合效果,在扬州大学试验田开展了长期定位研究,通过不同的耕作方式与秸秆还田相结合的措施,跟踪测定了 2002 年至 2021 年土壤耕层全氮含量和小麦产量的变化,分析不同耕作方式对土壤耕层全氮含量和小麦产量的影响,为稻麦两熟地区的小麦高产以及秸秆的综合利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
2001—2021 年,在扬州大学实验农场 (32°23′36″N,119°24′51″E)进行稻麦两熟不同耕作方法与秸秆还田的长期定位试验。该试验田的土壤为砂壤土,其化学性质:有机质为 17.66 g/kg,全氮为 1.07 g/kg,碱解氮为 80.6 mg/kg,有效磷为 22.6 mg/kg,速效钾为 95.5 mg/kg。该地区属于北亚热带湿润气候区,气候温和湿润,年平均气温介于 14.8℃至 15.3℃,年降水量 961~1048 mm,年日照时数 1896~2182 h,光、热、水等自然要素在时空分布上相对协调,为农作物的生长提供了良好的环境。
本试验采用的小麦品种为扬麦系列,播种时间为 11 月上旬。播种方式采用人工开沟条播,行距设置为 25 cm,播量为 120 kg/hm2。稻麦两季基肥均施尿素 245 kg/hm2,过磷酸钙 600 kg/hm2,氯化钾 120 kg/hm2,稻季追施尿素 245 kg/hm2,共折施纯氮 225 kg/hm2,基蘖肥与穗肥比例为 6∶4;麦季追施尿素 147 kg/hm2,共折施纯氮 180 kg/hm2,基蘖肥与穗肥比例为 7∶3,各个处理间的全年施氮量一致。除了施肥外,其他的农艺管理措施均按照当地大田生产的常规操作进行,以确保试验结果的准确性和实用性。
本试验采用随机区组的设计方法,共设 6 个处理(表1),每个处理 3 次重复,共 18 个小区,每个小区面积为 50 m2,随机排列,小区间筑埂隔离,配备独立的排灌系统。
表1试验处理

1.2 测定项目
1.2.1 土壤全氮测定
根据不同耕作方法影响的深度,免耕一般影响 0~5 cm,少耕旋耕深度一般为 12~14 cm,翻耕耕深一般为 16~18 cm,在小麦收获后,取耕层 0~7、7~14、14~21 cm 3 层土壤,风干后磨细,过 0.15 mm 筛,用半微量凯氏法测定土壤全氮含量。
1.2.2 小麦产量测定
在小麦成熟后,每个小区随机取 5 个代表性的点进行割方,测定实际产量,每个点 1 m2,计算小麦产量。
1.3 数据处理方法
用 Excel 2016 收集整理 2002—2021 年所有数据,按 2002—2004、2005—2014 和 2015—2021 年 3 个时段,通过 SPSS 26.0 进行统计分析和相关性分析,LSD 法进行多重比较;Excel2016 和 Origin 2018 绘制图表。
2 结果与分析
2.1 不同处理对土壤全氮的影响
2.1.1 不同处理对土壤表层(0~7 cm)全氮的影响
如图1所示,NTS、RT1、RT2、CTS、MTS 和 CT 处理第三时段(2015—2021 年)土壤表层全氮含量均高于第一时段(2002—2004 年),分别提高了 1.64%、14.00%、22.22%、2.59%、6.84% 和 3.81%; RT1、RT2、CTS、MTS 和 CT 处理的全氮含量随试验的进行一直上升,而 NTS 处理土壤表层全氮含量呈先上升后下降的趋势,在第二时段(2005— 2014 年) 时最高; 其中,RT1 处理的提高幅度最大,NTS 处理的增幅最小。在 2002—2004、 2005—2014 和 2015—2021 年 3 个时段中,CT 处理的土壤表层全氮含量均较低,NTS 处理均较高,且显著高于 CT 处理,分别比 CT 处理高了 16.19%、34.29% 和 13.76%,20 年平均土壤表层全氮含量 NTS 处理比 CT 处理提高 24.53%,表明免耕秸秆还田处理下,全氮在土壤表层有明显富集现象。除 NTS 处理外,第一时段的 CTS、MTS 处理的土壤表层全氮含量也显著高于 CT 处理,分别提高了 10.48%、11.43%;在第二时段中,NTS 处理土壤表层全氮含量最高,各处理均显著高于 CT 处理;第三时段,RT2 和 MTS 处理的土壤表层全氮含量较高,CTS 处理也较高,均显著高于 CT 处理; 从 20 年土壤表层全氮含量的平均值来看,RT1、 RT2、CTS、MTS 处理较 CT 处理分别提高 3.77%、 8.49%、12.26% 和 14.15%,其中 CTS 和 MTS 处理增幅较大。综上,连续的秸秆还田有助于土壤表层全氮的积累,而免耕与秸秆还田相结合的方式对土壤表层全氮积累效果最为显著。

图1不同处理对土壤表层(0~7 cm)全氮含量的影响
注:不同小写字母表示同一时段不同处理间差异显著(P < 0.05)。第一时段、第二时段、第三时段分别为 2002—2004、2005—2014、2015—2021 年。下同。
2.1.2 不同处理对土壤耕层中层(7~14 cm)全氮的影响
由图2分析可得,在 3 个时间段中,RT1、 RT2 和 CTS 处理下的土壤耕层中层全氮含量整体呈上升趋势,尽管 MTS 处理表现为先上升后下降的趋势,但和 RT1、RT2、CTS 处理一样,第三时段的全氮含量都高于第一时段。可见,连续秸秆还田有利于土壤耕层中层全氮的积累。相反,NTS 处理第三时段土壤耕层中层全氮含量比第一时段降低 14.94%,表明连续免耕和氮肥表施会影响耕层中层全氮含量的提高,CT 处理在 3 个时段中的含量变化较小。从不同处理间来看,CTS 和 MTS 处理土壤耕层中层全氮含量整体较高;在第一时段,NTS、 CTS 和 CT 处理的土壤耕层中层全氮含量均较高, RT1 和 RT2 处理较低;在第二时段,NTS 处理的土壤耕层中层全氮含量最低,但与 RT1 和 CT 处理间差异不显著,CTS 和 MTS 处理的土壤耕层中层全氮含量显著高于 CT 处理,分别提高了 14.74% 和 25.26%;在第三时段中,RT1、RT2、CTS 和 MTS 处理耕层中层全氮含量均高于 CT 处理,分别提高 11.58%、9.47%、16.84% 和 17.89%,NTS 处理较 CT 处理降低了 8.42%。由 20 年平均值可知,CTS 和 MTS 处理耕层中层全氮含量显著高于 CT 处理,较 CT 处理分别提高了 14.74% 和 17.89%,而其他处理与 CT 处理间的差异不显著。这表明,翻耕秸秆还田和少耕秸秆还田均有助于提高土壤耕层中层全氮的含量。

图2不同处理对土壤中层(7~14 cm)全氮含量的影响
2.1.3 不同处理对土壤耕层下层(14~21 cm)全氮的影响
由图3可知,RT1、RT2、CTS 和 MTS 处理第三时段土壤耕层下层全氮含量比第一时段提高 19.18%、32.81%、30.14% 和 23.17%。而随着时间的推移,土壤耕层下层全氮含量却呈下降趋势,第三时段全氮含量比第一时段降低了 39.68%。CT 处理则表现出先下降后上升的趋势,但第三时段全氮含量仍低于第一时段。在第一时段中,NTS 和 CT 处理土壤耕层下层全氮含量较高,RT1、RT2 和 CTS 处理较低,显著低于 NTS 和 CT 处理;第二时段中的 CTS 和 MTS 处理土壤耕层下层全氮含量较高,NTS 和 CT 处理较低,CTS 和 MTS 处理显著高于 NTS 和 CT 处理;第三时段 NTS 处理最低,较 CT 处理低 41.27%,MTS 处理的土壤耕层下层全氮含量最高,CTS 也较高,均显著高于 NTS 和 CT 处理,RT1、RT2 处理与 CT 处理差异不显著;从 20 年平均值来看,NTS 处理比 CT 处理降低 15.49%,而 CTS 和 MTS 处理的土壤耕层下层全氮含量分别比 CT 处理高 12.20%、15.85%,其他处理与 CT 处理间无明显差异。因此,翻耕和少耕与秸秆还田相结合对土壤耕层下层全氮的积累有积极作用,相反,连续免耕会降低土壤耕层下层全氮含量。
2.1.4 不同处理对土壤整个耕层(0~21 cm)全氮的影响
一般而言,整个耕层土壤全氮含量的变化能够更全面地反映耕作方式和秸秆还田的效果。从土壤的整个耕层方面看(图4),NTS 处理的土壤全氮含量随时间推移呈下降趋势,而 RT1、RT2、 CTS 和 MTS 处理的全氮含量随试验的进行整体保持上升的趋势。虽然 CT 处理是先下降再上升,但整体起伏较小,全氮含量较低;RT1、RT2、CTS、 MTS 和 CT 处理的第三时段土壤整个耕层全氮含量均高于第一时段,分别提高了 20.00%、25.61%、 12.37%、17.71% 和 1.02%。在第一时段中,NTS 处理的土壤整个耕层全氮含量最高,RT1 和 RT2 处理的全氮含量均较低,CTS、MTS 和 CT 处理间差异不显著;第二时段 CT 处理土壤整个耕层全氮含量最低,且显著低于 CTS 和 MTS 处理,分别低 18.68%、20.88%,RT1 与 CT 处理间无明显差异; 第三时段中 CTS 和 MTS 处理土壤整个耕层全氮含量显著高于 CT 处理,NTS 处理最低,RT1、RT2 与 CT 处理间差异不明显;对于 20 年土壤整个耕层全氮含量平均值,NTS、RT1 和 RT2 处理与 CT 处理间差异不显著,CTS 和 MTS 处理土壤整个耕层全氮含量显著高于 CT 处理,分别提高了 12.63%、 14.74%,因此,连续翻耕秸秆还田和少耕秸秆还田能显著提高土壤全氮含量。综上所述,不同耕作方式与秸秆还田相结合均促进了土壤耕层全氮含量的积累。其中,免耕秸秆还田在前 3 年对耕层全氮有明显提高作用,翻耕秸秆还田、少耕秸秆还田在 3 年后对土壤整个耕层全氮含量的积累更具积极作用。

图3不同处理对土壤下层(14~21 cm)全氮含量的影响
2.2 不同处理对小麦产量的影响
由表2可以看出,6 个不同处理的小麦产量第二时段、第三时段相较于第一时段都显著提高;整体趋势显示,RT2 处理的小麦产量较高,NTS 处理的产量较低;随着试验的进行,RT1、RT2、CTS 和 CT 处理小麦产量在 3 个时段中逐步提高,虽然 NTS 和 MTS 处理呈先上升后下降的趋势,但 6 个处理中第三时段的产量均高于第一时段,分别提高了 16.85%、11.29%、19.11%、16.82%、10.78% 和 8.82%。第一时段 NTS 处理的小麦产量最低,且显著低于 CT 处理,降低 7.84%,其他处理与 CT 处理间无显著差异;在第二时段中,CT 处理的小麦产量最低,RT1、RT2、CTS 和 MTS 处理较 CT 处理分别提高了 2.26%、4.90%、2.25% 和 4.38%,NTS 与 CT 处理间差异不明显;第三时段中,RT2 和 CTS 处理的小麦产量显著高于 CT 处理,分别比 CT处理提高了 5.15% 和 4.95%,其他处理与 CT 处理无明显差异;20 年小麦产量平均值显示,NTS 处理的小麦产量最低,较 CT 处理降低了 2.07%,而 RT1、RT2、CTS 和 MTS 处理分别比 CT 处理提高了 1.17%、2.20%、1.76% 和 1.95%。综上所述,连续免耕在一定程度上会降低小麦产量,而秸秆还田对促进小麦产量的提高有显著作用,结合少耕、翻耕和轮耕能更有效地促进小麦产量的增加。

图4不同处理对土壤整个耕层(0~21 cm)全氮含量的影响
表2不同处理对小麦产量的影响

2.3 不同层次土壤全氮含量与小麦产量之间的相关性
如表3所示,土壤耕层的表层、中层、下层以及整个耕层的全氮含量对小麦产量的贡献均为正效应。在这些层次中,表层土壤的全氮含量与小麦产量的相关性最弱,几乎可以忽略不计。相反,中层土壤的全氮含量与小麦产量之间的相关性较强,表明氮素在土壤中的垂直分布对小麦生长具有较大影响。此外,尽管各层次土壤全氮含量与小麦产量之间并未显示出显著的相关性,但这并不意味着全氮对小麦生长没有影响。这可能意味着小麦产量受到除土壤全氮含量以外的多种因素的综合影响,如气候条件、灌溉情况、病虫害防治等。因此,在评估小麦产量时,需要综合考虑多种因素,而不仅仅依赖土壤全氮指标。
表3土壤全氮含量与小麦产量 Pearson 相关性分析

3 讨论
3.1 不同耕作方式与秸秆还田对土壤全氮的影响
有研究表明,秸秆还田和耕作方式的交互作用在一定程度上可提高土壤全氮含量[32-33]。长期将秸秆施入农田能够有效改善土壤的理化性质,增强土壤的蓄水保墒能力,提升土壤养分含量,从而促进下茬作物生长发育并提高产量[34-37]。根据本试验长达 20 年的数据分析,发现连续翻耕不还田处理的土壤耕层全氮含量较低,而翻耕、少耕与连续秸秆还田处理的土壤耕层全氮含量分别比翻耕秸秆不还田提高了 12.63% 和 14.74%。此外,免耕和轮耕时进行的秸秆还田也在一定程度上提升了土壤耕层的全氮含量。这与前人的研究结果大体相符。一般认为,长期连续种植农作物会逐渐降低土壤耕作层的养分含量。为了缓解这一问题,可通过合理施肥和改进耕作方式,适当减少对土壤的扰动,从而减缓土壤结构的退化并改善土壤肥力。本试验表明,免耕秸秆还田对于提高土壤耕层表层全氮含量的效果更为显著。该结果与衣明圣等[38]研究结论一致,长期采用小麦田免耕覆盖方式可显著提高土壤表层全氮含量。可能是因为免耕秸秆覆盖还田能使秸秆在土壤的腐解或者降解过程中直接补充土壤中的部分氮素,为固氮微生物提供了理想的生存环境,使固氮微生物能在作物根部发挥固氮作用,将大气中的氮转化为植物可吸收的形态。此外,免耕减少了对土壤的侵蚀作用,降低了氮素的损失,从而直接或间接地增加了土壤中的氮素含量,这进一步证实了免耕秸秆还田在提高土壤表层全氮含量方面的积极效果[39-41]。同时,在本试验中发现耕层中、下层的全氮含量在翻耕秸秆还田和少耕秸秆还田处理下均得到了有效提升,原因可能是翻耕秸秆还田和少耕秸秆还田能将表层肥沃土壤和秸秆深埋至中下层土壤中,从而提高中下层土壤肥力,同时避免了秸秆覆盖在土壤表面导致的腐解速率慢和秸秆残体阻碍作物生长发育,影响出苗率。大多数研究者认为,秸秆还田利于提高作物产量[42-44],这与本试验结果相一致,因为长期的秸秆还田可以改善土壤性状,并在秸秆还田过程中能部分替代化学肥料的投入,从而减少化肥的使用[45-47]。
3.2 不同耕作方式与秸秆还田对小麦产量的影响
顾克军等[48] 进行了 2 年田间试验,结果表明,将秸秆还田配合适宜的耕作方式可稳定提高小麦产量。在本试验中,少耕、翻耕与秸秆还田相结合,均在一定程度上使小麦产量增加,20 年稻季免耕麦季翻耕、麦季免耕稻季翻耕、稻麦连续翻耕秸秆还田和稻麦连续少耕秸秆还田处理的产量比翻耕秸秆不还田分别提高了 1.17%、2.20%、1.76% 和 1.95%。因此,少耕、翻耕配合秸秆还田有助于提高作物产量,这与刘世平等[23]研究结果一致。韩上等[49]的研究结果也表明,深耕对作物产量的提升不显著,但秸秆还田配合深耕能显著提升作物产量。综上所述,适宜的耕作和秸秆还田组合对于充分利用秸秆资源、改善土壤肥力及提高小麦生产均具有重要的理论价值和实践意义。这一农业管理措施有助于实现资源的循环利用、促进农业的可持续发展以及粮食产量的稳定提高。
4 结论
本研究表明,20 年连续翻耕秸秆不还田处理土壤耕层全氮含量较低,翻耕秸秆还田、少耕秸秆还田土壤耕层全氮含量分别比翻耕秸秆不还田提高了 12.63%、14.74%,免耕、轮耕秸秆还田也在一定水平上增加了土壤耕层全氮含量。免耕秸秆还田对提高土壤耕层表层全氮含量的效果最为显著,比翻耕秸秆不还田增加了 24.53%。在翻耕秸秆还田和少耕秸秆还田处理下,耕层全氮含量可以得到明显提高。从产量上看,与翻耕秸秆不还田处理相比,长期免耕处理会在一定程度上降低小麦产量, 20 年平均降低 2.07%,而秸秆还田有利于小麦产量的提高,配合轮耕、翻耕和少耕能进一步促进小麦产量的增加,20 年稻季免耕麦季翻耕、麦季免耕稻季翻耕、稻麦连续翻耕秸秆还田和稻麦连续少耕秸秆还田处理的产量分别比翻耕秸秆不还田提高了 1.17%、2.20%、1.76% 和 1.95%。因此,将轮耕、少耕和翻耕与适量秸秆还田结合的耕作方式能有效提高土壤全氮含量和小麦产量。从节本增效的角度出发,麦季免耕稻季翻耕的轮耕和少耕秸秆还田是适用于本研究区的耕作方式,也可在不同年间有机结合进行轮耕,在小麦生产上推广应用。






