本發(fā)明涉及一種南方稻田三庫協(xié)同豐產(chǎn)栽培方法，特別是涉及一種南方雙季稻三熟區(qū)稻田三庫協(xié)同豐產(chǎn)栽培方法。
背景技術(shù)：
：南方稻田受長期少免耕及化肥和除草劑大量施用、稻田冬閑、冬泡、板田過冬影響，導(dǎo)致土壤耕層變淺、酸化板結(jié)、耕性變劣、理化性狀變差、土壤庫容量變小、次生潛育和潛育化、保水保肥性能變差，嚴(yán)重影響了水稻生長發(fā)育和可持續(xù)增產(chǎn)潛力的發(fā)揮。雖然按照冬種綠肥、深耕(或旋免耕)、秸稈還田、濕潤灌溉等單一常規(guī)方法可以改善部分土壤結(jié)構(gòu)，但是長期來看，效果并不明顯也不持續(xù)，因此急需通過研究不同農(nóng)作制度模式稻田水旱輪作技術(shù)，深耕，翻、旋、免結(jié)合的土壤輪耕技術(shù)，秸稈還田融合技術(shù)，節(jié)水節(jié)肥高效生產(chǎn)等技術(shù)，找到一種擴庫、養(yǎng)庫和用庫三庫協(xié)同可持續(xù)豐產(chǎn)的栽培方法來解決上述問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可以增加南方稻田土壤耕作層深度，改善土壤結(jié)構(gòu)，擴大土壤庫容量，增加土壤養(yǎng)分含量，提高水肥利用效率，增加水稻產(chǎn)量，實現(xiàn)土地可持續(xù)利用的稻田擴庫增容、用養(yǎng)結(jié)合構(gòu)建合理耕層的水稻豐產(chǎn)栽培方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的：作為本發(fā)明的一種實施方式，一種南方稻田三庫協(xié)同豐產(chǎn)栽培方法，針對冬季種植綠肥的雙季稻區(qū)稻田，具體步驟如下：a、第一周期采用冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培。b、第二周期至第三周期或第二周期至第五周期采用冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培。c、重復(fù)步驟a、b，上述一周期為三季作物周年生長時間。作為本發(fā)明的另一種實施方式，一種南方稻田三庫協(xié)同豐產(chǎn)栽培方法，針對冬季空閑的雙季稻區(qū)稻田，具體步驟如下：a、第一周期采用冬季空閑深耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培。b、第二周期至第三周期或第二周期至第五周期采用冬季空閑免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培。c、重復(fù)步驟a、b，上述一周期為冬季空閑至雙季稻周年生長時間。步驟a、b中，冬季空閑深耕，是在晚稻收獲后，利用稻田空閑季節(jié)，在10月中旬至11月下旬，利用帶翻轉(zhuǎn)犁的拖拉機對稻田土壤進行深翻干耕曬垡；早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田具體步驟如下，早稻拋秧前5～20天，將稻田灌水，利用帶翻轉(zhuǎn)犁的拖拉機或旋耕機，對稻田進行深耕或旋耕，同時將冬種綠肥秸稈全部或部分翻壓到土壤中，當(dāng)早稻茬口銜接緊張時，撒施75～150kg/hm2堿性快腐生物菌肥；深耕平均深度為20±1.5cm，旋耕平均深度為12±1.5cm。上述周年生長時間指的是從第一年10月中旬或下旬至第二年10月中旬或下旬。步驟b中，如果第三周期過后，對耕層土壤指標(biāo)進行測定，當(dāng)土壤耕層深度保持在14cm至22cm之間；犁底層厚度保持在8cm至16cm之間；土壤有機碳庫容含量不低于22500kg/hm2；堿解氮庫容含量不低于270kg/hm2；有效磷庫容含量不低于11kg/hm2；速效鉀庫容含量不低于60kg/hm2，則繼續(xù)進行第四周期，如果第四周期不滿足上述耕層土壤指標(biāo)，則選擇三個周期為一個循環(huán)，如果第四周期過后，耕層土壤能達到上述指標(biāo)，則繼續(xù)進行第五周期，如果第五周期不滿足上述耕層土壤指標(biāo)，則選擇四個周期為一個循環(huán)，如果第五周期仍能達到上述指標(biāo)，結(jié)合長期免耕加劇對耕層變淺、養(yǎng)分庫容下降等因素的影響，則選擇第五周期為一個最長循環(huán)的結(jié)束。步驟a、b中，冬季免耕種植綠肥具體包括如下步驟，綠肥選擇單種紫云英或單種肥用油菜或紫云英與肥用油菜混合種植，當(dāng)單種紫云英時，紫云英選擇湘紫1號、湘紫2號、湘紫3號、湘紫4號、湘肥3號或余江大葉種，在10月中旬或下旬晚稻收割后，紫云英按用種量22.5～30.0kg/hm2免耕播種，次年4月中旬或下旬，在紫云英盛花期時，結(jié)合早稻深耕或旋耕翻壓還田，翻壓量為2.25～3.0萬kg/hm2；單種肥用油菜時，肥用油菜選擇油肥1號或油肥2號，在晚稻收割后10月下旬至11月上旬，肥用油菜按用種量9.0～15.0kg/hm2免耕播種，次年4月上旬，在肥用油菜盛花期時，結(jié)合早稻深耕或旋耕翻壓還田，翻壓量為3.0～3.5萬kg/hm2；紫云英與肥用油菜混合種植時，紫云英和肥用油菜選用上述品種，10月中旬或下旬晚稻收割后，按紫云英用種量11.25～15.00kg/hm2、肥用油菜用種量4.5～7.5kg/hm2免耕混合播種，次年4月中旬或下旬，早稻深耕或旋耕翻壓還田，翻壓量為2.5～3.0萬kg/hm2。步驟a、b中，晚稻免耕秸稈覆蓋還田具體步驟如下，早稻收獲后排干田水，早稻草全量覆蓋還田，用高效除草免耕土壤調(diào)理劑3～3.75kg/hm2兌水750kg/hm2，在下午5時以后噴霧，24hr以后灌水淹沒稻茬，待表土起糊，耕層土壤融活后，免耕拋栽晚稻。步驟a、b中，水稻生長季濕潤灌溉具體步驟如下，采用薄水拋栽，拋栽至拋后5d保持1～2cm水層，活蔸后至抽穗前采用干濕交替節(jié)水方式灌溉，抽穗期保持3～5cm水層，孕穗至成熟期采用干濕交替灌溉，到收獲前7d斷水，干濕交替灌溉期間，土壤持水量維持在60％以上。由于采用上述方法，本發(fā)明通過長時間周期試驗，通過大量的數(shù)據(jù)對比找出最好方式實現(xiàn)三庫協(xié)同，實現(xiàn)合理耕層構(gòu)建，同時通過反向分析出最能對耕層土壤評價的耕層土壤指標(biāo)，從而對三庫協(xié)同實施周期進行判定，找到適合實地情況的循環(huán)周期，保證稻田合理土壤耕層的長效性，利于土地的持續(xù)利用。當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)對照栽培模式長期采用冬閑免耕-早稻旋耕-晚稻旋耕拋栽-稻草不還田-水稻生長季常規(guī)灌溉進行，已導(dǎo)致土壤耕層變淺、肥力下降、資源浪費，本發(fā)明通過深耕、免耕及多年土壤輪耕、冬種綠肥、秸稈還田、濕潤灌溉等輪作模式的合理運用，實現(xiàn)擴庫、養(yǎng)庫、用庫三庫協(xié)同栽培，即能節(jié)約能源、保護土壤結(jié)構(gòu)、減少水土流失、保蓄土壤養(yǎng)分，又能增加土壤耕作層深度，改善土壤結(jié)構(gòu)，擴大土壤庫容量，增加土壤養(yǎng)分含量，提高水肥利用效率，還可以提高早稻和晚稻產(chǎn)量及周年水稻產(chǎn)量。通過本方法種植，土壤耕作層深度增加3.7～9.0cm；犁底層厚度減少3.8～9.0cm；土壤有機碳庫容含量增加11140.86～29729.35kg/hm2、堿解氮庫容含量增加88.72～230.20kg/hm2、有效磷庫容含量增加3.81～9.05kg/hm2、速效鉀庫容含量增加23.10～59.18kg/hm2；從而使得早稻產(chǎn)量增加198.9～799.6kg/hm2；晚稻產(chǎn)量增加282.4～1150.3kg/hm2；周年水稻產(chǎn)量增加481.3～1949.9kg/hm2。本發(fā)明針對稻田三庫協(xié)同構(gòu)建合理耕層的方法是根據(jù)湘北、湘中雙季稻種植區(qū)土壤、水肥及溫光資源等多方面因素共同影響，經(jīng)過多年生產(chǎn)周期摸索出來的從適度擴庫到充分養(yǎng)庫，再到節(jié)約用庫的一套構(gòu)建合理耕層的方法，特別適合于南方雙季稻三熟區(qū)水稻栽培，能最大限度的利用區(qū)域溫、光、水資源，通過水旱輪作、用地與養(yǎng)地合理搭配，實現(xiàn)水稻持續(xù)豐產(chǎn)。利用本發(fā)明技術(shù)方案可對雙季稻三熟區(qū)水稻栽培方法進行多年周期的合理規(guī)劃，從而可以達到豐產(chǎn)高效、節(jié)約資源、降低生產(chǎn)成本、減少生態(tài)污染等效果。因此，本發(fā)明具有顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。附圖說明圖1為不同栽培模式的土壤耕層分布。附圖中，模式一：3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式；模式二：4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式；模式三：5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式；模式四：長期旋耕-稻草不還田-常規(guī)灌溉模式。具體實施方式以下結(jié)合實施例旨在進一步說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。實施例12012年11月～2016年10月在湖南省華容縣稻田進行大田試驗，試驗地屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年均降雨量1200～1600mm，年平均溫度16.7℃，≥10℃的活動積溫5300～5400℃，年日照時數(shù)1295.9h，無霜期260～310d。試驗土壤為紫潮泥，基礎(chǔ)土壤有機質(zhì)含量25.21g/㎏，堿解氮163.32mg/㎏，有效磷7.18mg/㎏，速效鉀63.40mg/㎏，ph值5.5。試驗共設(shè)3種栽培模式。模式一，于2012年11月～2013年10月的第1生產(chǎn)周期、2015年11月～2016年10月的第4生產(chǎn)周期，采用冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培，2013年11月～2014年10月的第2生產(chǎn)周期、2014年11月～2015年10月的第3生產(chǎn)周期，采用冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培。模式二，于2012年11月～2013年10月的第1生產(chǎn)周期、2015年11月～2016年10月的第4生產(chǎn)周期，采用冬季空閑深耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培，2013年11月～2014年10月的第2生產(chǎn)周期、2014年11月～2015年10月的第3生產(chǎn)周期，采用冬季空閑免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉的模式栽培。模式三(對照)，2012年11月～2016年10月的4個生產(chǎn)周期均采用冬閑免耕-早稻旋耕-晚稻旋耕拋栽-稻草不還田-水稻生長季常規(guī)灌溉的模式栽培。冬季免耕種植綠肥，于2012年11月2日單種紫云英，品種湘肥3號，用種量26.25kg/hm2免耕播種；2013年11月5日單種紫云英，品種湘紫1號，用種量26.25kg/hm2免耕播種；2014年11月12日按紫云英用種量11.25kg/hm2、肥用油菜用種量4.5kg/hm2免耕混合播種，紫云英品種湘紫2號，肥用油菜品種油肥1號；2015年11月7日單種紫云英，品種湘紫2號，用種量26.25kg/hm2免耕播種；綠肥翻壓時間均為次年4月中旬全量翻壓還田。冬季深耕分別于2012年11月5日、2015年11月10日，利用帶翻轉(zhuǎn)犁的拖拉機對稻田土壤進行深翻干耕曬垡，深耕平均深度20±1.5cm。早稻深耕秸稈翻壓還田，分別于2013年4月18日、2016年4月15日，將稻田灌水，利用帶翻轉(zhuǎn)犁的拖拉機，對稻田進行深耕，同時將冬種綠肥秸稈全部翻壓到土壤中，并撒施100kg/hm2堿性快腐生物菌肥，以加速綠肥秸稈的腐解并中和土壤酸性，深耕平均深度為20±1.5cm。各生產(chǎn)周期中旋耕秸稈翻壓還田，均采用旋耕機按早稻深耕方法進行，旋耕平均深度為12±1.5cm。晚稻免耕秸稈覆蓋還田，是在各生產(chǎn)周期中早稻收獲后排干田水，讓土壤保持濕潤狀態(tài)，早稻草全量覆蓋還田，用高效除草免耕土壤調(diào)理劑3kg/hm2兌水750kg/hm2，在下午5時以后噴霧，24hr以后灌水淹沒稻茬。待表土起糊，耕層土壤融活后，免耕拋栽晚稻。各生長周期中水稻生長季濕潤灌溉，均采用薄水拋栽，拋栽至拋后5d保持1～2cm水層，活蔸后至抽穗前采用干濕交替節(jié)水方式灌溉，抽穗期保持3～5cm水層，孕穗至成熟期采用干濕交替灌溉，到收獲前7d斷水，干濕交替灌溉期間，土壤持水量維持在60％以上。常規(guī)灌溉均采用全期田間保持3～5cm水層，到收獲前7d斷水。各生長周期中早稻品種為湘早秈45號，晚稻品種為岳優(yōu)9113，其他栽培措施均按常規(guī)方式進行。耕層土壤指標(biāo)的測定，耕層深度、犁底層厚度采用實地調(diào)查測量法；容重采用環(huán)刀法；硬度采用tyd-指針式土壤硬度計測定；堿解氮采用堿解擴散法；有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度計法；全氮采用開氏定氮法；土壤有機碳采用重鉻酸鉀氧化法；活性有機碳采用kmno4氧化法；陽離子交換量采用edta-乙酰胺鹽交換法。耕層土壤養(yǎng)分庫容含量(kg/hm2)＝耕層深度(cm)×土壤容重(g/cm3)×養(yǎng)分含量(mg/kg)/10。。(1)不同栽培模式的早稻、晚稻產(chǎn)量及周年水稻產(chǎn)量從表1可知，對不同栽培模式的早稻產(chǎn)量結(jié)果表明，以當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)栽培模式(冬閑免耕-早稻旋耕-晚稻旋耕拋栽-稻草不還田-水稻生長季常規(guī)灌溉)為對照，采用模式一(冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，早稻產(chǎn)量為7317.2kg/hm2，比對照模式早稻產(chǎn)量增加799.6kg/hm2；采用模式二(冬季空閑深耕或免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，早稻產(chǎn)量為7216.5kg/hm2，比對照模式早稻產(chǎn)量增加698.9kg/hm2。對不同栽培模式的晚稻產(chǎn)量結(jié)果表明，采用模式一(冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，晚稻產(chǎn)量為8917.5kg/hm2，比對照模式晚稻產(chǎn)量增加1150.3kg/hm2；采用模式二(冬季空閑深耕或免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，晚稻產(chǎn)量為8734.8kg/hm2，比對照模式晚稻產(chǎn)量增加967.6kg/hm2。對不同栽培模式的周年水稻產(chǎn)量結(jié)果表明，采用模式一(冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，周年水稻產(chǎn)量為16234.7kg/hm2，比對照模式周年水稻產(chǎn)量增加1949.9kg/hm2；采用模式二(冬季空閑深耕或免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，周年水稻產(chǎn)量為15951.3kg/hm2，比對照模式周年水稻產(chǎn)量增加1666.5kg/hm2。表1不同栽培模式早、晚稻產(chǎn)量及周年產(chǎn)量(華容縣三封寺鎮(zhèn)，2016年)處理早稻(kg/hm2)晚稻(kg/hm2)周年產(chǎn)量(kg/hm2)模式一7317.28917.516234.7模式二7216.58734.815951.3對照模式6517.67767.214284.8模式一：冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉模式；模式二：冬季空閑深耕或免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉模式；對照模式：冬閑免耕-早稻旋耕-晚稻旋耕拋栽-稻草不還田-水稻生長季常規(guī)灌溉模式。下同。(2)不同栽培模式的土壤理化指標(biāo)從表2可知，對不同栽培模式的土壤相關(guān)理化指標(biāo)測定結(jié)果表明，與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)栽培模式(冬閑免耕-早稻旋耕-晚稻旋耕拋栽-稻草不還田-水稻生長季常規(guī)灌溉)相比，采用模式一(冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，土壤堿解氮增加25.55mg/kg、有效磷增加0.87mg/kg、速效鉀增加3.52mg/kg、全氮增加0.50g/kg、陽離子交換量增加1.13cmol(+)/kg、有機碳增加2.44g/kg、活性碳增加1.57g/kg；采用模式二(冬季空閑深耕或免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，土壤堿解氮增加14.27mg/kg、有效磷增加0.80mg/kg、速效鉀增加1.51mg/kg、全氮增加0.15g/kg、陽離子交換量增加1.28cmol(+)/kg、有機碳增加1.18g/kg、活性碳增加0.69g/kg。說明通過實施深耕或冬季種植紫云英結(jié)合秸稈還田、濕潤灌溉等栽培模式，能提高土壤養(yǎng)分含量，提升土壤肥力水平。表2不同栽培模式的土壤理化指標(biāo)(華容縣三封寺鎮(zhèn)，2016年)處理堿解氮有效磷速效鉀全氮陽離子交換量有機碳活性碳(mg/kg)(mg/kg)(mg/kg)(g/kg)(cmol(+)/kg)(g/kg)(g/kg)模式一189.478.0867.182.1910.5617.0812.87模式二178.198.0165.171.8410.7115.8211.99對照模式163.927.2163.661.699.4314.6411.30從表3可知，對不同栽培模式的土壤養(yǎng)分庫容含量測定結(jié)果表明，與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)栽培模式(冬閑免耕-早稻旋耕-晚稻旋耕拋栽-稻草不還田-水稻生長季常規(guī)灌溉)相比，采用模式一(冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，土壤有機碳庫容含量增加14314.02kg/hm2、堿解氮庫容含量增加156.48kg/hm2、有效磷庫容含量增加6.34kg/hm2、速效鉀庫容含量增加47.08kg/hm2；采用模式二(冬季空閑深耕或免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，土壤有機碳庫容含量增加11140.86kg/hm2、堿解氮庫容含量增加126.97kg/hm2、有效磷庫容含量增加5.95kg/hm2、速效鉀庫容含量增加40.81kg/hm2；。說明通過實施深耕或冬季種植紫云英結(jié)合秸稈還田、濕潤灌溉等栽培模式，能提高土壤養(yǎng)分庫容含量，提升耕地質(zhì)量。表3不同栽培模式的土壤養(yǎng)分庫容含量(華容縣三封寺鎮(zhèn)，2016年)處理有機碳庫容含量堿解氮庫容含量有效磷庫容含量速效鉀庫容含量(kg/hm2)(kg/hm2)(kg/hm2)(kg/hm2)模式一36537.54405.3117.28143.71模式二33364.38375.8016.89137.44對照模式22223.52248.8310.9496.64(3)不同栽培模式的土壤物理指標(biāo)從表4可知，對不同栽培模式的土壤相關(guān)物理指標(biāo)測定結(jié)果表明，與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)栽培模式(冬閑免耕-早稻旋耕-晚稻旋耕拋栽-稻草不還田-水稻生長季常規(guī)灌溉)相比，采用模式一(冬季免耕種植綠肥-早稻拋秧前深耕或旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，土壤耕作層深度增加5.9cm、犁底層厚度減少5.5cm、土壤容重降低0.03g/cm3、土壤硬度降低0.23kg/cm2；采用模式二(冬季空閑深耕或免耕-早稻拋秧前旋耕秸稈翻壓還田-晚稻免耕秸稈覆蓋還田-水稻生長季濕潤灌溉)方式栽培，土壤耕作層深度增加5.3cm、犁底層厚度減少5.1cm、土壤容重降低0.01g/cm3、土壤硬度降低0.13kg/cm2。說明通過實施深耕或冬季種植紫云英結(jié)合秸稈還田、濕潤灌溉等栽培模式，能增加耕作層深度，提高土壤庫容量，改善土壤結(jié)構(gòu)。表4不同栽培模式的土壤物理指標(biāo)(華容縣三封寺鎮(zhèn)，2016年)處理耕作層犁底層容重硬度(cm)(cm)(g/cm3)(kg/cm2)模式一19.19.31.121.46模式二18.59.71.141.56對照模式13.214.81.151.69實施例22012年3月～2016年11月在湖南省醴陵市稻田進行大田試驗，試驗地屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年均降雨量1429.7mm，年平均溫度17.6℃，≥10℃的活動積溫5400～5600℃，年日照時數(shù)1325.6h，無霜期270～320d。試驗土壤為潮沙泥，基礎(chǔ)土壤有機質(zhì)含量31.22g/㎏，堿解氮160.31mg/㎏，有效磷6.58mg/㎏，速效鉀34.06mg/㎏，ph值4.86。試驗種植模式為冬閑-雙季稻，共設(shè)4種栽培模式。模式一，3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉，于2014年早、晚稻翻耕，2015、2016年早、晚稻免耕；模式二，4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉，于2013年早、晚稻翻耕，2014、2015、2016年早、晚稻免耕；模式三，5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉，于2012年早、晚稻翻耕，2013、2014、2015、2016年早、晚稻免耕；模式四，長期旋耕-稻草不還田-常規(guī)灌溉，于2012～2016年每年早、晚稻旋耕栽培。早晚稻均采用拋秧栽培，翻耕采用深翻方式，深度18±1.5cm，旋耕深度10±1.5cm，試驗供試品種早稻為中早39，晚稻為h優(yōu)518，深翻耕、旋耕、免耕及濕潤灌溉等栽培方法與實施例1相同，其他栽培措施均按常規(guī)方式進行。2016年早稻于3月22日播種，4月20日拋栽，密度30.0萬蔸/hm2，7月16日收獲；晚稻于6月27日播種，7月21日拋栽，密度27.0萬蔸/hm2，10月19日收獲。(1)不同栽培模式的早稻、晚稻產(chǎn)量及周年水稻產(chǎn)量從表5可知，對不同栽培模式的早稻產(chǎn)量結(jié)果表明，以長期旋耕-稻草不還田-常規(guī)灌溉模式為對照，采用3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，早稻產(chǎn)量為7833.2kg/hm2，比對照模式早稻產(chǎn)量增加548.6kg/hm2；采用4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，早稻產(chǎn)量為7717.4kg/hm2，比對照模式早稻產(chǎn)量增加432.8kg/hm2；采用5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，早稻產(chǎn)量為7483.5kg/hm2，比對照模式早稻產(chǎn)量增加198.9kg/hm2。對不同栽培模式的晚稻產(chǎn)量結(jié)果表明，采用3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，晚稻產(chǎn)量為8050.5kg/hm2，比對照模式晚稻產(chǎn)量增加649.3kg/hm2；采用4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，晚稻產(chǎn)量為7851.4kg/hm2，比對照模式晚稻產(chǎn)量增加450.2kg/hm2；采用5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，晚稻產(chǎn)量為7683.6kg/hm2，比對照模式晚稻產(chǎn)量增加282.4kg/hm2。對不同栽培模式的周年水稻產(chǎn)量結(jié)果表明，采用3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，周年水稻產(chǎn)量為15883.7kg/hm2，比對照模式周年水稻產(chǎn)量增加1197.9kg/hm2；采用4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，周年水稻產(chǎn)量為15568.8kg/hm2，比對照模式周年水稻產(chǎn)量增加883.0kg/hm2。采用5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，周年水稻產(chǎn)量為15167.1kg/hm2，比對照模式周年水稻產(chǎn)量增加481.3kg/hm2。表5不同栽培模式早、晚稻產(chǎn)量及周年產(chǎn)量(醴陵市泗汾鎮(zhèn)，2016年，kg/hm2)處理早稻晚稻周年產(chǎn)量模式一7833.28050.515883.7模式二7717.47851.415568.8模式三7483.57683.615167.1模式四7284.67401.214685.8模式一：3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式；模式二：4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式；模式三：5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式；模式四：長期旋耕-稻草不還田-常規(guī)灌溉模式。下同。(2)不同栽培模式的土壤理化指標(biāo)從表6可知，對不同栽培模式的土壤相關(guān)理化指標(biāo)測定結(jié)果表明，以長期旋耕-稻草不還田-常規(guī)灌溉模式為對照，采用3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤堿解氮增加32.57mg/kg、有效磷增加1.15mg/kg、速效鉀增加11.59mg/kg、全氮增加0.50g/kg、陽離子交換量增加0.76cmol(+)/kg、有機碳增加5.33g/kg、活性碳增加3.22g/kg；采用4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤堿解氮增加24.98mg/kg、有效磷增加0.78mg/kg、速效鉀增加8.41mg/kg、全氮增加0.41g/kg、陽離子交換量增加0.55cmol(+)/kg、有機碳增加3.96g/kg、活性碳增加2.35g/kg；采用5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤堿解氮增加2.25mg/kg、有效磷增加0.19mg/kg、速效鉀增加2.93mg/kg、全氮增加0.05g/kg、陽離子交換量增加0.14cmol(+)/kg、有機碳增加0.89g/kg、活性碳增加0.79g/kg。說明通過翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，能提高土壤養(yǎng)分含量，提升土壤肥力水平，且以3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培的效果最佳。表6不同栽培模式的土壤理化指標(biāo)(醴陵市泗汾鎮(zhèn)，2016年)從表7可知，對不同栽培模式的土壤養(yǎng)分庫容含量測定結(jié)果表明，以長期旋耕-稻草不還田-常規(guī)灌溉模式為對照，采用3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤有機碳庫容含量增加29729.35kg/hm2、堿解氮庫容含量增加230.20kg/hm2、有效磷庫容含量增加9.05kg/hm2、速效鉀庫容含量增加59.18kg/hm2；采用4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤有機碳庫容含量增加21011.13kg/hm2、堿解氮庫容含量增加165.81kg/hm2、有效磷庫容含量增加6.34kg/hm2、速效鉀庫容含量增加41.26kg/hm2；采用5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤有機碳庫容含量增加11181.99kg/hm2、堿解氮庫容含量增加88.72kg/hm2、有效磷庫容含量增加3.81kg/hm2、速效鉀庫容含量增加23.10kg/hm2。說明通過翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，能提高土壤養(yǎng)分庫容含量，提升耕地質(zhì)量，且以3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培的效果最佳。表7不同栽培模式的土壤養(yǎng)分庫容含量(醴陵市泗汾鎮(zhèn)，2016年)處理有機碳庫容含量堿解氮庫容含量有效磷庫容含量速效鉀庫容含量(kg/hm2)(kg/hm2)(kg/hm2)(kg/hm2)模式一50970.53416.6316.7199.00模式二42252.30352.2314.0081.08模式三32423.16275.1411.4762.92模式四21241.18186.427.6639.82(3)不同栽培模式的土壤物理指標(biāo)從圖1和表8可知，對不同栽培模式的土壤物理指標(biāo)測定結(jié)果表明，以長期旋耕-稻草不還田-常規(guī)灌溉模式為對照，采用3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤耕作層深度增加6.3cm、過渡層厚度增加2.7cm、犁底層厚度減少9.0cm、土壤容重降低0.01g/cm3、土壤硬度降低0.11kg/cm2；采用4年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤耕作層深度增加4.0cm、過渡層厚度增加2.1cm、犁底層厚度減少6.2cm、土壤容重增加0.03g/cm3、土壤硬度增加0.08kg/cm2；采用5年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，土壤耕作層深度增加2.1cm、過渡層厚度增加1.6cm、犁底層厚度減少3.8cm、土壤容重增加0.08g/cm3、土壤硬度增加0.27kg/cm2。說明隨著輪耕周期的增加，耕作層逐漸變淺，犁底層逐漸變厚，土壤容重和土壤硬度也有所增加，由此說明，以采用3年周期翻-免輪耕-稻草還田-濕潤灌溉模式栽培，能更好的提高土壤庫容量，達到構(gòu)建合理土壤耕層的目的。表8不同栽培模式的土壤容重和硬度(醴陵市泗汾鎮(zhèn)，2016年)處理容重硬度(g/cm3)(kg/cm2)模式一1.121.34模式二1.161.53模式三1.211.72模式四1.131.45當(dāng)前第1頁12