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作物杂志,2020, 第6期: 97–103 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.06.013

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

稻麦两熟制下秸秆还田模式的产量和经济效益分析

张刚1,2,3(), 张世洁1,3, 王德建1,3(), 俞元春2   

  1. 1中国科学院南京土壤研究所,210008,江苏南京
    2南京林业大学生物与环境学院,210037,江苏南京
    3中国科学院常熟农业生态实验站,215555,江苏常熟
  • 收稿日期:2020-02-26 修回日期:2020-05-26 出版日期:2020-12-15 发布日期:2020-12-09
  • 通讯作者: 王德建
  • 作者简介:张刚,主要从事土壤、农业生态环境方面的研究,E-mail： gzhang@issas.ac.cn
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2016YFD0801101);国家重点研发计划(2017YFD0800105);江苏省普通高校研究生科研创新计划(KYLX15_09)

Analysis of Yield and Economic Benefit of Straw Incorporation under Rice-Wheat Double Cropping System

Zhang Gang1,2,3(), Zhang Shijie1,3, Wang Dejian1,3(), Yu Yuanchun2   

  1. 1Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, Jiangsu, China
    2College of Biology and the Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, Jiangsu, China
    3Changshu Agroecological Experimental Station of the Chinese Academy of Sciences, Changshu 215555, Jiangsu, China
  • Received:2020-02-26 Revised:2020-05-26 Online:2020-12-15 Published:2020-12-09
  • Contact: Wang Dejian

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281

摘要：

明确不同秸秆还田模式对小麦、水稻产量和经济效益的影响,对推广秸秆还田具有重要意义。利用稻麦复种长期田间定位试验2012-2018年的数据,分析了秸秆不还田（S0）、麦秸还田（WS）、稻秸还田（RS）和稻麦秸均还田（WRS）4种秸秆还田模式对作物产量、氮肥利用率、秸秆增产率、秸秆边际产量和秸秆农学利用率的影响。结果表明：秸秆还田均增加水稻产量,其中RS和WRS模式增产效果均显著大于WS模式;小麦产量随秸秆还田年限呈“减产-稳产-增产”的变化趋势。秸秆的周年增产率和农学利用率分别为5.65%~13.60%和0.11~0.17kg/kg。与RS模式相比,WRS模式属于秸秆过量还田,其秸秆增产效率降低。秸秆还田提高稻麦氮肥周年利用率1.67~4.01kg/kg,其中RS和WRS模式较WS模式更利于作物的氮吸收。WS、RS和WRS模式的稻田周年净收益较不还田模式分别增加1 690、4 875和4 177元/（hm2·年）,其中RS和WRS模式均显著高于WS模式。综合以上结果,麦季稻秸还田模式（RS）既可提高还田秸秆利用率,又可增加稻田净收益,推荐在稻麦两熟农田采用。

关键词: 秸秆还田, 秸秆利用率, 氮肥利用率, 产量, 净收益

Abstract:

Exploration of the effects of straw incorporation mode on yield benefits of wheat and rice has great significance for popularizing straw incorporation. In this work, we conducted a long-term field experiment from 2012 to 2018 to study the effects of straw incorporation modes on crop yield, agronomic nitrogen use efficiency, and the rate of yield increase, marginal yield and agronomic use efficiency of straw returned. The experiment included four straw incorporation modes: no straw incorporation (S0), wheat straw incorporation (WS), rice straw incorporation (RS) and both rice and wheat straw incorporation (WRS). The results showed that: rice yield was increased under different straw incorporation modes, of which the output of the RS and WRS modes were significantly higher than that of the WS mode, while wheat yield showed a trend of "decrease-stabilization-increase" with the times of straw incorporation.The annual yield increase rate and agronomic use efficiency of straw were 5.65%-13.60% and 0.11-0.17kg/kg, respectively. Compared with the RS mode, the amount of straw returned of the WRS mode was excessive, and the straw utilization rate was decreased. Straw incorporation improved the annual nitrogen use efficiency by about 1.67-4.01kg/kg, and the RS and WRS modes were more conducive to crop utilization of nitrogen than the WS mode. Compared with the S0 mode, the annual net incomes of WS, RS and WRS modes increased by 1 690, 4 875, and 4 177 yuan/(ha·a) respectively. Among of the three straw incorporation modes, the annual net benefits of the RS and WRS modes were significantly higher than that of the WS mode. In conclusion, the rice straw incorporation mode (RS) was recommended to adopt in rice-wheat double cropping system, which can improve the straw utilization efficiency and increase the paddy field’s net benefit.

Key words: Straw incorporation, Straw use efficiency, Nitrogen use efficiency, Yield, Net benefit

表1

不同秸秆还田模式的秸秆还田量

模式
Mode		 稻季麦秸还田量
Amount of wheat straw
incorporation in rice season		 麦季稻秸还田量
Amount of rice straw
incorporation in wheat season		 周年还田量
Total amount of straw incorporation
in rice-wheat rotation system
秸秆不还田No straw incorporation (S0) 0.0 0.0 0.0
麦秸还田Wheat straw incorporation (WS) 5.5 0.0 5.5
稻秸还田Rice straw incorporation (RS) 0.0 10.0 10.0
稻麦秸均还田
Rice and wheat straw incorporation (WRS)		 5.5 10.0 15.5

图1

秸秆还田模式对小麦、水稻及周年产量的影响（2012-2018） 柱形图上方不同字母表示模式间差异显著（LSD法检验）

表2

秸秆还田模式对秸秆利用率的影响（2012-2018）

模式
Mode		 增产率Rate of yield (%) 边际产量Marginal yield (kg/kg) 农学利用率Agronomic use efficiency (kg/kg)
稻季
Rice season		 麦季
Wheat season		 周年
Annual		 稻季
Rice season		 麦季
Wheat season		 周年
Annual		 稻季
Rice season		 麦季
Wheat season		 周年
Annual
S0 – – – – – – – – –
WS 9.77b -0.65ab 5.65b -0.14b -0.01b 0.13a 0.14ab -0.006ab 0.13a
RS 26.20a -6.70b 13.20a -0.29a -0.07c 0.22a 0.21a -0.035b 0.17a
WRS 21.90a -0.88a 13.60a -0.06c -0.07a 0.01b 0.11b -0.003a 0.11a

表3

秸秆还田模式对氮肥农学利用率的影响（2012-2018）

模式
Mode		 变化值Change value
稻季Rice season 麦季Wheat season 周年Annual
S0 – – –
WS 1.75b -0.08a 1.67b
RS 4.69a -0.78b 3.90a
WRS 3.91a -0.10a 4.01a

表4

不同秸秆还田模式下水稻小麦生产效益分析（2012-2018）

模式
Mode		 净收益(元/hm2)
Net benefit (Yuan/hm2)		 新增纯收益率
New net (%)
水稻
Rice		 小麦
Wheat		 合计
Total		 水稻
Rice		 小麦
Wheat		 合计
Total
S0 11 824c 5 086a 16 910b – – –
WS 14 129b 4 471a 18 600b 19.5 -12.1 10.0
RS 17 471a 4 313a 21 785a 47.8 -15.2 28.8
WRS 16 440a 4 648a 21 087a 39.0 -8.6 24.7
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