唐海明，李 超，肖小平，湯文光，郭立君，程凱凱，潘孝晨，汪 柯，孫 耿

(湖南省土壤肥料研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410125)

土壤耕作是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中重要的農(nóng)藝措施之一，合理的土壤耕作方式有利于改善農(nóng)田土壤的物理(土壤結(jié)構(gòu)、水、氣狀況)、化學(xué)(有機(jī)質(zhì)、土壤養(yǎng)分)和生物學(xué)(土壤微生物和酶)性狀，優(yōu)化作物的生長(zhǎng)環(huán)境，促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增產(chǎn)的目的[1-3]。同時(shí)，不同的土壤耕作方式還能影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)部分理化特性(如土壤有機(jī)碳、養(yǎng)分和水分等)，從而影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[2，4]。

近年來，許多學(xué)者就不同土壤耕作方式條件下對(duì)稻田土壤理化特性、水稻植株生長(zhǎng)、生理和生物學(xué)特性及水稻產(chǎn)量的影響進(jìn)行了相關(guān)的探索，吳建富等[5]研究結(jié)果表明，與旋耕處理相比，翻耕處理降低了10～20 cm的土壤容重，但增加了土壤有機(jī)質(zhì)和主要養(yǎng)分含量。徐尚起等[6]研究認(rèn)為，免耕有利于改善雙季稻田的土壤質(zhì)量。湯軍等[7]研究發(fā)現(xiàn)，翻耕處理降低了水稻生育后期劍葉葉綠素含量，對(duì)水稻劍葉的凈光合速率無明顯的影響；不同土壤耕作處理間早、晚稻產(chǎn)量均無顯著性差異。全妙華等[8]研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)耕作相比，壟作的耕作方式提高了水稻植株的生理特性(保護(hù)性酶和光合速率)，從而促進(jìn)了水稻產(chǎn)量。谷子寒等[9]發(fā)現(xiàn)，翻耕處理水稻在生育后期具有較大的葉面積、葉片葉綠素含量與凈光合速率，翻耕條件下早、晚稻產(chǎn)量均大于旋耕處理。劉金花等[10]研究認(rèn)為，旋耕處理有利于提高生長(zhǎng)前期水稻植株的分蘗數(shù)和干物質(zhì)積累，而植株的葉面積指數(shù)和水稻產(chǎn)量均低于其他處理。黃佑崗等[11]研究結(jié)果表明，旋耕與翻耕處理對(duì)雜交秈稻的生長(zhǎng)特性和產(chǎn)量均無明顯的影響。徐尚起等[6]通過大田定位試驗(yàn)研究結(jié)果表明，與旋耕處理相比，翻耕處理有利于增加雙季稻產(chǎn)量。易鎮(zhèn)邪等[12]研究認(rèn)為，土壤翻耕水稻產(chǎn)量高于土壤免耕處理。李華興等[13]研究結(jié)果表明，土壤免耕降低了水稻產(chǎn)量；而陳達(dá)剛等[14]研究認(rèn)為，土壤免耕有利于改善水稻產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)性狀，進(jìn)而增加產(chǎn)量。朱利群等[15]研究結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量的高低與土壤耕作方式、秸稈還田等因素密切相關(guān)。由于各地所開展研究的土壤類型、試驗(yàn)周期、栽培方式和所在區(qū)域氣候條件等因素不同，前人開展不同的土壤耕作方式對(duì)稻田土壤理化性質(zhì)、水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量等方面的研究結(jié)果各異。

目前，在中國(guó)南方雙季稻主產(chǎn)區(qū)，不同土壤耕作條件下(翻耕、旋耕和免耕)對(duì)雙季水稻植株干物質(zhì)積累與分配及產(chǎn)量影響的研究還少見報(bào)道[7，9，16]，特別是在紫云英-雙季稻種植模式采取秸稈還田培肥土壤條件下對(duì)不同土壤耕作方式試驗(yàn)的系統(tǒng)研究還有待進(jìn)一步開展。因此，本研究在冬種紫云英秸稈還田種植雙季稻的條件下，對(duì)水稻不同生育時(shí)期各土壤耕作方式間植株生物學(xué)特性及產(chǎn)量變化進(jìn)行系統(tǒng)研究，以明確不同土壤耕作方式下雙季水稻產(chǎn)量變化的物質(zhì)基礎(chǔ)，從而為南方雙季稻區(qū)水稻獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，選擇適宜的土壤耕作方式提供理論支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)開始于2015年11月，試驗(yàn)田位于湖南省寧鄉(xiāng)市回龍鋪鎮(zhèn)回龍鋪村(28°07′ N，112°18′ E)，海拔36.1 m，年均氣溫為17.2 ℃，年平均降雨量為1 553 mm，年蒸發(fā)量為1 354 mm，無霜期為274 d。試驗(yàn)田所在區(qū)域?yàn)殡p季稻主產(chǎn)區(qū)，周年種植制度為紫云英-雙季稻，稻田土壤類型為水稻土，土壤肥力中等；試驗(yàn)前0～20 cm土壤(耕層)的理化指標(biāo)為：有機(jī)質(zhì)38.04 g/kg、全氮2.14 g/kg、堿解氮192.20 mg/kg、全磷0.82 g/kg、有效磷13.49 mg/kg、全鉀13.21 g/kg、速效鉀81.91 mg/kg,pH值5.79。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間管理

本試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)土壤耕作處理：雙季水稻翻耕+秸稈還田(CT)：早稻和晚稻移栽前用鏵式犁翻地1遍，耕深15～20 cm，再用旋耕機(jī)旋地2遍以平整土地，耕深8～10 cm，紫云英和稻草秸稈還田；雙季水稻旋耕+秸稈還田(RT)：早稻和晚稻移栽前用旋耕機(jī)旋地4遍，耕深8～10 cm，紫云英和稻草秸稈還田；雙季水稻免耕+秸稈還田(NT)：不進(jìn)行整地，早稻和晚稻均采用免耕移栽，紫云英和稻草秸稈還田；雙季水稻旋耕+秸稈不還田為對(duì)照(RTO)：早稻和晚稻移栽前用旋耕機(jī)旋地4遍，耕深8～10 cm，紫云英和稻草秸稈均不還田。每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積56.0 m2(7 m×8 m)。秸稈還田處理中，紫云英、早稻和晚稻稻草秸稈還田量分別為22 500.0，2 000.0，2 000.0 kg/hm2，CT和RT處理結(jié)合土壤耕作將秸稈翻壓還田，NT處理的秸稈覆蓋于稻田表面；其中，紫云英在4月上旬進(jìn)行翻壓還田或地表覆蓋還田；早稻和晚稻稻草秸稈在水稻移栽前結(jié)合土壤耕作翻壓還田或地表覆蓋還田。

保證早稻季和晚稻季各處理間一致的N、P2O5、K2O施用量(總施用量為化肥與紫云英、早稻、晚稻稻草秸稈養(yǎng)分含量之和)，早稻季各處理總施N、P2O5、K2O量分別為150.0，75.0，120.0 kg/hm2，晚稻季各處理總施N、P2O5、K2O量分別為180.0，75.0，120.0 kg/hm2。早稻和晚稻季，各處理P2O5均在土壤翻耕時(shí)作基肥全部施入；N和K2O均按基∶追肥6∶4的比例施用，在土壤翻耕時(shí)施用基肥、水稻移栽后7 d施用追肥。2016，2017年田間試驗(yàn)開展階段，早稻供試品種均為湘早秈45號(hào)，4月下旬移栽，7月中旬收獲；晚稻供試品種均為湘晚秈13號(hào)，7月中、下旬移栽，10月下旬收獲。早稻和晚稻均采用人工拋秧移栽，各處理的基本苗數(shù)均為1.50×105株/hm2。CT、RT和RTO處理在早、晚稻移栽前均噴灑除草劑(克無蹤)1.5 kg/hm2，NT處理早、晚稻在移栽前均噴灑除草劑(克無蹤)6.0 kg/hm2，然后移栽水稻。其他田間管理措施均與常規(guī)大田生產(chǎn)一致。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 干物質(zhì)積累量和葉面積指數(shù)測(cè)定 分別于早稻和晚稻的苗期(移栽后15 d)、分蘗期、孕穗期、齊穗期和成熟期10個(gè)主要生育時(shí)期進(jìn)行樣品采集，植株干物質(zhì)積累和葉面積指數(shù)的取樣和測(cè)定均按照徐一蘭等[17]的方法進(jìn)行。

1.3.2 水稻產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素 分別于早稻和晚稻成熟期，按照徐一蘭等[17]的方法進(jìn)行水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的測(cè)定；同時(shí)，實(shí)打?qū)嵤諟y(cè)定各個(gè)小區(qū)水稻實(shí)際產(chǎn)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

本研究數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理，運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行各處理間所測(cè)定指標(biāo)的方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻葉面積指數(shù)

圖1顯示，各處理水稻葉面積指數(shù)(LAI)呈拋物線變化趨勢(shì)，早稻和晚稻分別在齊穗期和孕穗期達(dá)最高值，CT、RT和NT處理分別比RTO處理增加1.48，1.29，0.98(2016年)和1.51，1.27，1.09(2017年)；在早稻苗期、分蘗期和孕穗期，不同土壤耕作處理間水稻LAI均呈顯著性差異(P<0.05)；齊穗期和成熟期，CT和RT處理均為最高，均顯著高于其他處理(P<0.05)；早稻各個(gè)主要生育時(shí)期，各處理水稻LAI大小順序表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO，即采取土壤翻耕和旋耕結(jié)合秸稈還田的綜合措施具有更大的早稻葉面積指數(shù)。

晚稻各個(gè)主要生育時(shí)期，各處理間水稻LAI均呈顯著性差異(P<0.05)；苗期-成熟期，LAI均以CT和RT處理最高，均顯著高于NT和RTO處理(P<0.05)；晚稻各個(gè)主要生育時(shí)期，各處理間水稻LAI大小順序表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO。

2.2 水稻干物質(zhì)生產(chǎn)特征

2.2.1 水稻群體干質(zhì)量 早稻各個(gè)主要生育時(shí)期，植株群體根系干質(zhì)量大小順序均表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO(表1)；于齊穗期達(dá)最大值，CT、RT和NT處理水稻群體根系干質(zhì)量分別比RTO處理平均增加325.60，138.98，89.55 kg/hm2；植株群體地上部干質(zhì)量于成熟期達(dá)最高值，CT、RT和NT處理植株群體地上部干質(zhì)量分別比RTO處理平均增加1 938.00，1 308.15，507.45 kg/hm2。晚稻群體根系干質(zhì)量大小順序均表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO；于齊穗期達(dá)最大值，CT、RT和NT處理水稻分別比RTO處理平均增加337.44，145.59，89.93 kg/hm2；植株群體地上部干質(zhì)量于成熟期達(dá)最高值，CT、RT和NT處理植株群體地上部干質(zhì)量分別比RTO處理平均增加2 377.76，1 885.28，933.66 kg/hm2。

早稻各個(gè)主要生育時(shí)期，CT處理水稻植株的莖和葉群體干質(zhì)量均為最高，RT和NT處理次之，RTO處理為最低。早稻各個(gè)主要生育時(shí)期，CT處理莖、葉群體干質(zhì)量均顯著高于RTO處理(P<0.05)；齊穗和成熟期，CT和RT處理穗群體干質(zhì)量均顯著高于RTO處理(P<0.05)；齊穗期，NT處理穗群體干質(zhì)量與RTO處理均無顯著性差異(P>0.05)。在晚稻各個(gè)主要生育時(shí)期，水稻莖和葉群體干質(zhì)量均以CT處理水稻最高，均顯著高于RTO處理(P<0.05)；孕穗期、齊穗期和成熟期，RT和NT處理水稻莖群體干質(zhì)量均顯著高于RTO處理(P<0.05)；苗期和分蘗期，NT處理水稻莖群體干質(zhì)量與RTO處理均無顯著性差異(P>0.05)；孕穗期、齊穗期和成熟期，CT處理水稻葉群體干質(zhì)量均為最高值，與RTO處理差異均達(dá)顯著性水平(P<0.05)；齊穗期和成熟期，CT和RT處理水稻的穗群體干質(zhì)量均顯著高于NT和RTO處理(P<0.05)(表2)。

SS.苗期; TS.分蘗期; BS.孕穗期; HS.齊穗期; MS.成熟期。圖中不同字母表示不同處理之間差異顯著(P<0.05)。SS.Seedling stage; TS.Tillering stage; BS.Booting stage; HS.Heading stage; MS.Maturity stage. Different lowercase letters in the graph indicated that the significantly differences at P<0.05 between different soil tillage treatments.

2

表1(續(xù)) kg/hm2

注：同列內(nèi)不同小寫字母表示顯著差異(P<0.05)。表2-4同。

Note：Values followed by different lowercase letters in the same column indicated that the significantly differences atP<0.05. The same as Tab.2-4.

表2 不同土壤耕作模式下水稻植株莖、葉和穗群體干質(zhì)量變化特征Tab.2 Characteristics of stem，leaf and panicle dry weight of population at different main growth stages of rice with different soil tillage managements kg/hm2

2.2.2 水稻根、莖、葉、穗占植株總干質(zhì)量的比例及變化 早稻各主要生育時(shí)期，均以CT處理的根系干質(zhì)量占總干質(zhì)量的比例為最大值；齊穗期和成熟期，各處理根系干質(zhì)量占總干質(zhì)量比例的大小順序均表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO。齊穗期和成熟期，莖的比例均以RTO處理為最高，其大小順序?yàn)镽TO>NT>RT>CT。苗期-分蘗期，RTO處理的葉比例均為最高，CT處理均為最低；成熟期，RT和NT處理的葉比例均為最高，CT處理均為最低。穗干質(zhì)量占植株總干質(zhì)量比例的大小順序均表現(xiàn)為RT>CT>NT>RTO。苗期，根的比例為最高值，隨著生育期推進(jìn)呈下降的變化趨勢(shì)，于成熟期達(dá)到最低值，從31.28%～35.08%下降至2.79%～4.17%；莖的比例在孕穗期達(dá)到峰值，之后呈下降的變化趨勢(shì)；葉的比例于分蘗期達(dá)到峰值，隨著生育期推進(jìn)呈下降的變化趨勢(shì)，于成熟期達(dá)到最低值，從38.02%～46.65%降到13.22%～13.78%；穗的比例隨生育期推進(jìn)呈增加的變化趨勢(shì)，成熟期穗的比例為54.51%～56.71%(表3)。

表3 不同土壤耕作模式下水稻根、莖、葉、穗占植株總干質(zhì)量的比例Tab.3 Dry weight ratio of root，stem，leaf，panicle to total plant at different main growth stages of rice with different soil tillage managements %

晚稻各主要生育時(shí)期，均以CT處理的根系干質(zhì)量占總干質(zhì)量的比例為最大值，其大小順序表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO。苗期和分蘗期，莖的比例均以RTO處理最高。分蘗期-齊穗期，葉比例均以RTO處理最大。成熟期，穗比例以NT處理為最大。苗期-成熟期，根的比例隨著生育期推進(jìn)呈下降的變化趨勢(shì)，從29.89%～34.18%降到2.70%～3.92%；莖的比例在孕穗期達(dá)到峰值；分蘗期-成熟期，葉的比例隨著生育期推進(jìn)呈下降的變化趨勢(shì)，從38.31%～44.49%降到12.41%～13.28%；齊穗期-成熟期，穗的比例呈增加的變化趨勢(shì)，成熟期穗的比例為53.86%～56.31%(表3)。

2.3 水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量

表4表明，在2個(gè)年份中CT、RT、NT、RTO處理間早稻有效穗、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量均無顯著性差異；CT處理早稻的結(jié)實(shí)率均顯著高于RTO處理(P<0.05)，分別比RTO處理增加8.31，8.33百分點(diǎn)，RT和NT處理結(jié)實(shí)率均高于RTO處理，但均無顯著性差異；CT 處理早稻產(chǎn)量為最高，均顯著高于RTO處理(P<0.05)；CT、RT和NT處理早稻產(chǎn)量均高于RTO處理，分別比RTO處理增加733.3，534.1，300.5 kg/hm2和731.1，556.9，276.2 kg/hm2。

CT、RT和NT處理晚稻植株的有效穗、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量均高于RTO處理，但與RTO處理均無顯著性差異；CT處理晚稻的結(jié)實(shí)率均顯著高于RTO處理(P<0.05)，分別比RTO處理增加2.88，2.87百分點(diǎn)，RT和NT處理結(jié)實(shí)率均高于RTO處理，但均無顯著性差異；CT、RT和NT處理晚稻產(chǎn)量均高于RTO處理，分別比RTO處理增加582.5，399.8，282.9 kg/hm2和717.6，558.9，345.1 kg/hm2；其中以CT處理晚稻產(chǎn)量均為最高，均顯著高于RTO處理(P<0.05)。

表4 不同土壤耕作方式下水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的變化特征Tab.4 Characteristics of yield component and grain yield of rice with different soil tillage managements

3 結(jié)論與討論

3.1 不同土壤耕作模式對(duì)水稻干物質(zhì)積累與分配的影響

水稻生物學(xué)特性是其產(chǎn)量與品質(zhì)形成重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，影響水稻植株生物學(xué)特性的因素較多，其中土壤耕作方式是重要的影響因素之一。劉金花等[10]研究認(rèn)為，采用土壤旋耕方式有利于提高生長(zhǎng)前期水稻植株的分蘗數(shù)和干物質(zhì)積累，但在其生長(zhǎng)后期植株LAI和產(chǎn)量均低于其他處理。朱利群等[15]研究表明，耕作方式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響還與秸稈還田等因素密切相關(guān)。本研究表明，與秸稈不還田措施相比，采用秸稈還田(紫云英和稻草秸稈)結(jié)合土壤翻耕和旋耕措施均不同程度地提高了水稻植株的根系和地上部群體干質(zhì)量。其原因可能是采取秸稈還田配施化肥措施，同時(shí)結(jié)合土壤翻耕和旋耕將秸稈翻壓還田，為水稻植株地下和地上部的生長(zhǎng)發(fā)育提供了營(yíng)養(yǎng)來源，有利于協(xié)調(diào)水稻植株個(gè)體與群體關(guān)系，增加葉片光合面積、形成高光效群體，增加植株各部位器官干物質(zhì)的積累，最終獲得較高的產(chǎn)量。其中在各個(gè)不同土壤耕作處理中，與免耕處理相比，土壤旋耕和翻耕處理(RT和CT)均有利于提高水稻植株的根系、地上部(莖、葉、穗)群體干物質(zhì)積累量，其主要原因是在土壤旋耕、翻耕結(jié)合秸稈還田措施條件下，將大量的外源物質(zhì)翻壓還田，降低了耕層土壤容重，增加土壤孔隙度，改善土壤結(jié)構(gòu)、培肥土壤，有利于促進(jìn)植株生長(zhǎng)對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收利用，從而提高植株干物質(zhì)積累能力，為水稻獲得高產(chǎn)提供了物質(zhì)來源。免耕處理植株的地下部和地上部群體干物質(zhì)積累量均低于土壤翻耕和旋耕處理，其原因可能是采取土壤免耕的耕作措施，影響了養(yǎng)分在耕層中的分布，對(duì)水稻的生長(zhǎng)、土壤養(yǎng)分的吸收利用有一定的影響，降低了植株光合性能和干物質(zhì)積累，從而影響水稻產(chǎn)量。因此，土壤旋耕、翻耕結(jié)合秸稈還田措施條件下水稻能獲得高產(chǎn)的原因是由于水稻植株具有較高的物質(zhì)生產(chǎn)能力和群體干物質(zhì)積累量。

水稻產(chǎn)量高低與植株干物質(zhì)積累和分配的關(guān)系密切。前人研究表明，高產(chǎn)水稻一般在生育前中期貯藏較多的光合產(chǎn)物，生育后期葉、莖鞘所貯藏的物質(zhì)能較多地運(yùn)轉(zhuǎn)到穗部[18]；有研究認(rèn)為，生育后期植株的干物質(zhì)積累是水稻產(chǎn)量的主要來源[19]。何軍等[20]研究結(jié)果表明，在水稻生育后期籽粒干物質(zhì)積累量高于莖、葉、根。本研究結(jié)果表明，早稻和晚稻各個(gè)主要生育時(shí)期，均以土壤翻耕處理植株根系干質(zhì)量占總干質(zhì)量的比例為最大值，對(duì)照為最低；早稻和晚稻成熟期，莖的比例分別以對(duì)照和土壤旋耕處理為最高；早稻成熟期，葉的比例均以土壤旋耕和免耕處理為最高，晚稻成熟期，均以土壤翻耕和對(duì)照處理為最高；穗的比例在早稻和晚稻成熟期分別以土壤旋耕和免耕處理最大。上述結(jié)果認(rèn)為，土壤旋耕和翻耕處理均有利于促進(jìn)水稻植株的根系生長(zhǎng)發(fā)育，具有較大的根量、增加了根系干質(zhì)量占總干質(zhì)量的比例，能為植株地上部進(jìn)行生理活動(dòng)和干物質(zhì)積累提供強(qiáng)有力的支撐；同時(shí)，在水稻生育后期，植株的莖和葉物質(zhì)比例小、穗部物質(zhì)比例大，這表明在土壤旋耕和翻耕的耕作措施條件下水稻生育后期葉、莖鞘所貯藏的物質(zhì)能較多地運(yùn)轉(zhuǎn)到穗部，水稻植株在不同部位的干物質(zhì)分配合理，這是水稻獲得高產(chǎn)在各部位最佳的物質(zhì)分配比例，這與何軍等[20]研究結(jié)果相似。

3.2 不同土壤耕作模式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

土壤耕作措施對(duì)土壤理化性狀和水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素等方面均具有明顯的影響，劉金花等[10]研究結(jié)果表明，土壤旋耕有利于促進(jìn)生長(zhǎng)前期雙季稻單株干物質(zhì)積累，但降低了生長(zhǎng)后期水稻葉面積指數(shù)和產(chǎn)量。易鎮(zhèn)邪等[12]研究認(rèn)為，土壤翻耕提高了水稻產(chǎn)量，其產(chǎn)量高于土壤免耕處理。李華興等[13]研究結(jié)果表明，土壤免耕降低了水稻產(chǎn)量；而陳達(dá)剛等[14]研究認(rèn)為，土壤免耕有利于改善水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素，從而有利于增加水稻產(chǎn)量。

本研究結(jié)果表明，采用秸稈還田(紫云英和稻草秸稈)結(jié)合土壤翻耕和旋耕措施水稻產(chǎn)量均明顯高于秸稈不還田措施，其原因可能是采取土壤耕作結(jié)合秸稈還田配施化肥措施，一方面有利于改善稻田土壤結(jié)構(gòu)、培肥土壤[21]，另一方面能為水稻生長(zhǎng)發(fā)育提供相應(yīng)的緩效和速效養(yǎng)分，有利于促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和增加植株干物質(zhì)積累，從而為水稻獲得高產(chǎn)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，這與前人研究結(jié)果一致[15]。在本試驗(yàn)條件下，采取土壤翻耕處理水稻產(chǎn)量均為最高，旋耕處理次之，免耕處理最低；其原因可能是采取適時(shí)加大土壤耕作的翻耕深度結(jié)合秸稈還田措施均有利于降低10～20 cm土壤容重、改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的蓄水、保肥能力[1]，促進(jìn)了水稻下層根系的生長(zhǎng)和根系吸收能力[5]，且所施用的外源秸稈物質(zhì)為植株生長(zhǎng)發(fā)育和干物質(zhì)積累提供了均衡養(yǎng)分來源，改善了水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素(如增加有效穗)，從而增加水稻的產(chǎn)量，這與前人研究結(jié)果相似[5，9，22]。與土壤翻耕處理相比，采取土壤旋耕的耕作措施，連續(xù)旋耕雖增加了耕層上層土壤(0～10 cm)的土壤容重，但降低了耕層下層10～20 cm土壤的通氣性、持水能力和土壤結(jié)構(gòu)[5]，不利于養(yǎng)分的積累，對(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育、土壤養(yǎng)分的吸收利用有一定的影響，進(jìn)而影響植株的干物質(zhì)積累和分配及水稻產(chǎn)量。采取土壤免耕的耕作措施增加了表層土壤(0～5 cm)的養(yǎng)分，降低了5～20 cm耕層土壤養(yǎng)分的積累[6]，對(duì)水稻的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用和植株干物質(zhì)積累與分配等方面均有一定的影響，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素，降低了水稻有效穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量等，從而降低了水稻產(chǎn)量，這與谷子寒等[9]的研究結(jié)果相一致。

物質(zhì)生產(chǎn)方面，與秸稈不還田處理水稻相比，秸稈還田結(jié)合土壤翻耕和旋耕處理水稻個(gè)體群體生長(zhǎng)協(xié)調(diào)，水稻植株物質(zhì)生產(chǎn)能力強(qiáng)，干物質(zhì)積累多，而且在各器官間的分配合理。早稻和晚稻各個(gè)主要生育時(shí)期，群體根系和地上部干質(zhì)量均表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO；水稻的莖、葉群體干質(zhì)量均以CT處理水稻最高，RT和NT處理水稻次之，RTO處理為最低。早稻和晚稻的齊穗期和成熟期，根系干質(zhì)量占總干質(zhì)量的比例大小順序均表現(xiàn)為CT>RT>NT>RTO；齊穗期和成熟期，莖的比例均以RTO處理為最高，其大小順序均表現(xiàn)為RTO>NT>RT>CT。苗期-分蘗期，葉比例均以NT和RTO處理最大，CT處理最??；早稻和晚稻成熟期，穗的比例分別以RT和NT處理最大。不同土壤耕作模式對(duì)水稻產(chǎn)量具有明顯的影響，CT處理早稻和晚稻產(chǎn)量均最高，RTO處理最低，RT和NT處理居二者之間。綜合考慮不同土壤耕作模式水稻的干物質(zhì)積累特征與產(chǎn)量變化情況，在雙季稻區(qū)三熟制中可采取秸稈還田結(jié)合土壤翻耕和旋耕的綜合措施有利于改善水稻植株干物質(zhì)積累與分配特征，獲得較高的雙季水稻產(chǎn)量，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

在目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中，隨著勞動(dòng)成本等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素不斷提高，從國(guó)家未來農(nóng)業(yè)輕簡(jiǎn)化發(fā)展的變化趨勢(shì)等因素綜合考慮，可根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況因地制宜地采取稻田土壤旋耕、土壤旋耕和翻耕相結(jié)合的合理輪耕模式。