减量化肥配施紫云英绿肥对早稻种植效益及晚稻后效的影响
来源:用户上传
作者:
摘要 在紫云英—早稻—晚稻轮作模式下，以常规化肥为对照，研究了减量化肥条件下配施不同用量紫云英对早稻产量、养分吸收、土壤性质及经济效益的影响，并分析了其在晚稻上的后效作用。结果表明，与常规化肥相比，60%化肥配施紫云英有增加早稻有效穗数和千粒重的趋势，从而提高早稻籽粒产量;其中以60%化肥配施紫云英鲜草30 t/hm2的早稻稻谷产量和产值最高，分别为5 013 kg/hm2和9 224元/hm2;以60%化肥配施紫云英鲜草15 t/hm2时的经济效益和产投比最大，分别为1 435元/hm2和1.12;在晚稻少施化肥的情况下，早稻施用紫云英也能使晚稻稻谷增产6.0%～10.0%;配施紫云英可以提高土壤速效钾含量。
关键词 早稻;晚稻;化肥减量;紫云英;产量;经济效益;土壤肥力
中图分类号 S142;S511 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2020）06-0006-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
紫云英属豆科黄芪属越年生草本植物，是中国南方稻田主要绿肥作物[1]。种植翻压紫云英能增加土壤有机质含量、改善土壤物理性状及提高土壤肥力，并能为后续作物提供多种营养成分、减少化肥用量和提高作物产量[2-4]。利用冬季空闲期种植绿肥紫云英，并进行合理的养分管理，在维持水稻高产的同时又提高了肥料利用率，对于实现水稻优质、高产、高效生产和可持续发展具有重要意义[5-6]。绿肥与化肥配合施用的增产效果已被国内外大量生产实践所证实，但适合区域现代农业特点的绿肥具体技术环节及利用效果有待进一步明确。本研究在鄂东双季稻区武汉市黄陂区布置田间试验，通过比较不同用量紫云英与减量化肥配施对早稻稻谷增产效果及晚稻后效的影响，旨为该地区合理施用绿肥、减少化肥用量、提高作物产量和改善生态环境等提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于湖北省武汉市黄陂区罗汉寺街罗汉村。供试土壤为河流冲积物发育的水稻土，肥力中等，种植方式为紫云英—早稻—晚稻轮作。供试土壤基础农化性状：有机质20.75 g/kg、全氮1.38 g/kg、碱解氮152.6 mg/kg、速效磷6.74 mg/kg、速效钾 69.3 mg/kg，pH值5.95。
1.2 试验材料
供试紫云英品种为余江大叶。供试早稻品种为汕优33号，晚稻品种为鄂晚13。氮、磷、钾肥品种分别为尿素（含纯N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 12%）和氯化钾（含K2O 60%）。
1.3 试验设计
1.3.1 早稻试验。共设6个处理，分别为空白对照（T1，CK）、100%常规化肥不施用紫云英（T2）、60%常规化肥不施用紫云英（T3）、60%常规化肥配施紫云英鲜草15 t/hm2（T4）、60%常规化肥配施紫云英鲜草30 t/hm2（T5）和60%常规化肥配施紫云英鲜草45 t/hm2（T6）。其中，常规化肥氮肥用量为165 kg/hm2，磷肥用量为60 kg/hm2，钾肥用量为75 kg/hm2。氮肥按基肥∶分蘖肥∶穗肥=2∶1∶1的比例施用;钾肥按基肥∶穗肥=2∶1的比例施用;磷肥作基肥一次性施入。
1.3.2 晚稻后效试验。各小区在早稻成熟收获后原小区按实际早稻秸秆量翻压还田，然后继续种植晚稻，除空白对照T1外，其他5个处理的化肥施用量一致，均为氮肥90 kg/hm2、磷肥15 kg/hm2、钾肥30 kg/hm2。施肥方法：氮肥按基肥∶分蘖肥∶穗肥=3∶2∶1的比例施用;磷肥全部作基肥，钾肥全部作分蘖肥。3次重复，随机区组排列，小区面积20 m2。小区四周埂宽40 cm，埂高30 cm，并用聚乙烯薄膜覆盖，防止肥水相互渗漏，保证每个小区均能独立排灌。早稻和晚稻的移栽密度均为13.6 cm×16.2 cm，每穴2株苗。
1.4 测定内容与方法
土壤样品分析项目均采用常规方法测定[7]。水稻植株样品经浓H2SO4-H2O2消煮，采用流动注射分析仪测定全氮和全磷含量，火焰光度法测定全钾含量[7]。
1.5 数据处理
采用Excel 2010和SPSS 16.0软件对数据进行统计分析。采用单因素和Duncan法进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理對早稻产量构成因子的影响
由表1可知，与处理T1（CK）相比，施肥处理提高了早稻株高、穗长和穗粒数，同时导致早稻的结实率和千粒重有所降低。与常规化肥的处理T2相比，处理T3的早稻株高、穗长、有效穗数、穗粒数均有所下降，但结实率和千粒重有所增加;而处理T4、T5、T6的早稻株高、穗长、有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重均表现为略有增加的趋势，但是差异均不显著。 2.2 不同处理对早稻产量的影响
由表2可知，与处理T2相比，减量化肥的处理T3早稻稻谷产量和地上部生物量略有降低，减量化肥配施紫云英的处理T4、T5、T6的早稻稻谷产量和地上部生物量均有所增加，增幅分别为12.5%～15.4%和6.8%～10.3%。化肥配施紫云英的处理T4、T5、T6间早稻稻谷和地上生物产量无显著差异，但是随着紫云英用量的增大，早稻稻谷产量和地上部生物量会出现先增后略微下降的趋势。
2.3 不同处理对早稻养分吸收的影响
由表3可知，与处理T2相比，减量化肥配施紫云英可以增加早稻籽粒中的氮、磷和钾吸收量以及秸秆中的氮和钾吸收量，但对秸秆中的磷吸收量影响不大。在减量化肥与紫云英配施的条件下，随着紫云英用量的增大，早稻籽粒中的氮吸收量以及秸秆中的氮和钾吸收量呈逐渐增加趋势，而籽粒中的钾吸收量呈先增加后降低的趋势。从地上部总吸收量来看，各施肥处理间的地上部磷吸收量相差不大;减量化肥与紫云英配施可以提高地上部氮吸收量和钾吸收量，其中处理T6的氮吸收量和钾吸收量均是最高，分别较处理T2显著提高了14.6%和30.0%;其次是处理T5，氮吸收量较处理T2提高了8.8%，钾吸收量分别较处理T2显著提高了28.2%。
2.4 不同处理对早稻经济效益的影响
由表4可知，与处理T2相比，处理T5、T6增加了早稻产值的同时也提高了施肥成本。总体来说，也可以提高早稻种植的经济效益和产投比。处理T3的产值和施肥成本均有所降低，从而也提高了经济效益和产投比。而处理T4既增加了早稻产值又降低了施肥成本，其经济收益和产投比最大，优于其他处理。
2.5 不同处理对后季晚稻产量的影响
由表5可知，在早稻秸秆全量还田、配施少量相同化肥（纯N 90 kg/hm2、P2O5 15 kg/hm2、K2O 30 kg/hm2）的情况下，与处理T1相比，其他施肥处理也能获得较高的晚稻产量，增幅为19.8%～31.8%。与处理T2相比，早稻施用紫云英与化肥配施的处理晚稻稻谷产量均要高一些，增幅为2.5%～10.0%，但差异不显著。
2.6 不同处理对土壤肥力的影响
由表6可知，可以看出，早稻施用紫云英处理的土壤速效钾含量显著高于单施化肥处理，且在早稻成熟期和晚稻成熟期的趋势一致。而不同处理下2个时期土壤的pH值、有机质含量、全氮含量和速效磷含量均没有显著性差异。由此表明，减量化肥配施紫云英有利于丰富土壤中的钾素肥力。
3 结论与讨论
研究结果表明，在该试验条件下，施用紫云英15～45 t/hm2均能够替代常规化肥用量的40%而不会导致减产。随着紫云英施用量的增加，当季早稻稻谷呈现先升高后下降的变化趋势，說明紫云英的施用量应该控制在一个合理范围内，并不是越多越好[8-9]。紫云英与化肥配合施用能提高早稻的有效穗数，并有增加每穗粒数、结实率和千粒重的趋势，改善了水稻产量构成因素，这与曾庆利等[10]的研究结果一致。紫云英与化肥配合施用能够起到节省施肥成本、提高水稻种植经济效益的作用。本研究还表明，早稻减量化肥配施紫云英对后季晚稻还存在一定的后效作用。由此可见，早稻施用紫云英后可以适当减少下季晚稻的肥料用量。因此，在充分利用有机肥的基础上，减少化肥的施用量对于节省资源、减少环境污染、增产增效和增加农民收入具有重要意义。
4 参考文献
[1] 林多胡，顾荣申.中国紫云英[M].福州：福建科学技术农业出版社，2008.
[2] 谢志坚，徐昌旭，许政良，等.翻压等量紫云英条件下不同化肥用量对土壤养分有效性及水稻产量的影响[J].中国土壤与肥料，2011（4）：79-82.
[3] 王允青，张祥明，刘英，等.施用紫云英对水稻产量和土壤养分的影响[J].安徽农业科学，2004，32（4）：1-3.
[4] 刘威，王晓雨，朱德雄，等.紫云英与化肥配比施用对早稻养分吸收及产量的影响[J].湖北农业科学，2017，56（8）：1438-1441.
[5] 曹卫东，黄鸿翔.关于我国恢复和发展绿肥若干问题的思考[J].中国土壤与肥料，2009（4）：1-3.
[6] 高菊生，曹卫东，李本荣，等.充分利用冬闲稻田大力发展绿肥生产[J].栽培与耕作，2009（2）：1-2.
[7] 鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京：中国农业出版社，2000.
[8] 徐昌旭，谢志坚，彭春瑞，等.化肥与紫云英不同配比对水稻养分吸收及产量的影响[J].江西农业学报，2010（11）：119-121.
[9] 陈秀华，刘正余，金志刚.以紫云英为绿肥的水稻化学肥料减量效果初探[J].上海农业科技，2005（5）：91.
[10] 曾庆利，龚春华，徐永士，等.紫云英不同翻压量对水稻产量和产值的影响[J].湖南农业科学，2009（6）：76-77.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15178392.htm
