全 文 ：第 9卷 第 1期
2 0 01年 3月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese 3ournal of Eco—Agriculture
Vo1．9 No．1
March． 2 0 01
红壤稻田种植制度的养分平衡特征*
周卫军 王凯荣 谢小立
(中国科学院长沙农业现代化研究所 长抄 410125)
摘 要 试验研究了湘北红壤稻田系坑4种种植制度的养分平衡特征。结果表明．N、P、K养分输出为稻一稻一油种
植制度>稻一稻一油(肥)种植制度>稻一稻一肥(紫云英)种植制度>稻一稻种植制度‘N盈奈量 稻一稻一肥种植制度最
大，达 18．4kg／hm ·a．稻一稻一油(肥)种植匍度基丰维持平衡，稻一稻种植制度表现亏缺．稻一稻一油种植制度亏缺最
大，达38．9kg／hm。·n}4种种植制度P和K均有亏缺．但 稻一稻一油种植制度亏缺量最大，分别为 11．2kg／hm ·a
和 118．7kg／hm ·n，稻一稻一肥种植制度亏缺量最小‘稻·稻·肥种植制度有机物质归还量最大，有利于有机质的积
累，稻一稻种植制度有机物质归还量最小，有机质呈现亏缺状态
关t调 红壤稻田 种植制度 养分平衡
Charaetedstlea 0c nu~lent balance of different cropplng systems in paddy field of red earth．ZHOU Wei—Jun，
WANG Kai—Rong．X1E Xiao—Li(Changsha Institute of A~-cricultural Modernization，Chinese Academy of Sciences．
Changeha 410125)，CJEA．2001，9(1){61~ 63
Abstract The characteristics of nutrient balance of 4 kinds of cropping systems were studied in paddy field sys—
terns of red earth in northern Hunan．The results show that the sequence of nutrient output of N ．P and K is the
cropping system of rice—rice—rape~ the cropping system of rice—rice-rapa (green manure)> the cropping system of
rice—rice-green manure> the cropping system of rice-rice．The N surplus of the cropping system of rice-rice-green
manure is 18．4kg／hm ·n，which is the biggest among 4 kinds of cropping systems．N nutrient of the cropping sys—
tem of rice-rice—rape(green manure)is basically balanced．The c~opplng system of rice—rice shows the N defidt．
The N deficit in the cropping system of rice-rice—rape is up to 38．9kg／hm ·a．which is the biggest．P and K of 4
kinds of cropplng systems al show deficient，but the cropping system of rice—rice—rape is the biggestt being 11．2
kg／hm ·n and118．7kg／hm ·n。respectively。andthe cropping system ofrice-rice-greenma nureisthe smalest．
Returning of organ~matter of the cropping system of rice—rice—green manure is the biggest and favourable to accu—
mulation of organ ic matter，and return of organic matter of the cropping system rice—rice is the sma llest and shows
negative balance in organic matter．
Key words Paddy field of red earth，Cropping system，Nutrient balance
红壤稻田系统生产力的可持续性就是使其土壤肥力具有可持续性，目前关于红壤稻田系统生产力的可
持续性已有较多研究，而对于不同种植制度的养分平衡特征则研究较少。本项研究采用定位试验方法研究了
湘北红壤稻田系统几种种植制度的养分平衡特征，为合理实旅种植制度提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验在湖南省桃源县第四纪红色粘土发育的水
稻土上进行。试验根据湘北红壤稻作地区的气候特
点和耕作习惯设稻一稻种植制度(A)，稻一稻一油种植
制度(B)，稻一稻一肥(紫云英)种植制度(c)，稻一稻一油
(肥)种植制度(D)(冬季作物油菜和绿肥轮作)4个
衰 1 各处理平均施肥量 *
Tab．1 The fertilizing quantity of different treatments
／
⋯
aa-2．a 州 一
N P K N P K N P K
A 270．0 27．5 ；：： 潞； 71．7 B 36 39 4f
C 25．0 27．5 ；：： 盟53,：蛩 83．[ D 9 3 7t
处理，小区面积20mX 15m，重复s次。供试化肥为 。 雾 19蓝0肥~t19中7． 嚣 嚣 ， 藻喜 嚣
尿素、过磷酸钙和红色钾肥，按当地习惯施肥量施 中}连田猪粪和稻草按每年实际蘸用前分析结果计算。
入，油菜施猪粪 2250kg／hm ·0、绿肥不旅肥，早稻采用割穗高茬还田，晚稻秸秆不还田，绿肥全部还田，油菜
· 九五 中国科学院重大项目(KZ951一A1—301)和特别支持项目(KZ95T-04—01)部分研究内窖
嘘稿日期t1999-12-23 改回日期：2000—04—06
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62 中 国 生 态 农 业 学 报 第 9卷
秸秆不还田，施用量见表 1。分区收割、晒干、称重、计产量，并采集植株样品；每年春季采集土壤样品；分析方
法参照中国科学院南京土壤研究所《土壤理化分析》推荐方法。
2 结果与分析
2．1 不同种植制度养分平衡状况
试验依据养分输入和养分输出进行平衡分析，以盈亏量(养分输入与养分输出差值)表示养分平衡状
况0]。养分输入指化肥及还田有机肥(秸秆、绿肥和猪粪)的施用量；养分输出指水稻和油菜吸收携出量及化
肥 N素4O 的挥发损失率 ]。研究表明。养分输出以稻一稻一油种植制度晟大，N、P和 K年分别达 469．7
kg／hm。、73．8kg／hm 和 293．6kg／hm ，稻一稻一油(肥)种植制度次之，稻一稻种植制度最小(见表 2)。由表 2可
衰2 不同种檀制度的养分输出与平衡* 知冬种绿肥有利于 N索积累，促进 N索平衡，如
Tab-2 The nutrient o~tput ~hace the~fealt crop syste~ns 稻一稻一肥种植制度盈余最 大，年 为18．4kg／hm ，
趾 理 养丹-^ ·hm ·a--
Tr 【Ⅲ∞b In珈I
N P K
^ 02‘．7 托 0 17I．7
B 430．日 6毛5 174．5
C 3,50．2 98．0 183．9
D 39]．5 55．1 1,7,7．0
养分输出／ —hm-2,0一
Outlmt
N P K
390．8 97 0 】9日．7
469．7 73．8 Z93．6
334 8 ‘9．7 2。7．9
390．0 5日．9 9,50．日
平夤 “。‘。稻一稻一油(肥)种植制度盈余年为 0．9kg／hm~,基本
! 处于平衡状态，而稻一稻一油种植制度亏缺年达38．9
： ： 饕； ／hrfl2稻一稻种植制度亏缺年为l 6．1kg／hm：}4种
。 ： -1．；_79-23嚏．种植制度均出现不同程度P、K亏缺，稻一稻一油种植
表内数据为190~1997年平均值。 制度亏缺最多，分别年 达 11．2kg／hm。和 118．7
／hm ，稻一稻一肥种植制度亏缺最少．分别年为 1．5kg／hm。和 23．5kg／hm。，表明在红壤稻作区应增加 P、K
肥施用量，以保持土壤 P、K平衡。
2．2 不同种植橱度土囊有机暖平衡状况
土壤有机质是土壤肥力的核心物质，土壤有机质平衡水平 衰3 不同种植制度有机袖归还■爰平衡状况*
取决于有机物的归还量，红壤稻田系统有机物生产量提供了有 Tab-3 The return quamhy of org cmater andthe balance
机物质归还来源，有机物归还可分为根茬、落花落叶等自然归还 ：竺：!：竺：：竺竺： 竺竺：：!竺!：竺竺
和秸秆等人为归还量。由表3可知，自然归还量以稻一稻一油种植 ： B自l
制度最高，达3078kg／hmz·n，稻一稻种植制度最低，为2495 息苎 R l 。
kg／hm ‘a，这与油菜落花落叶及根茬量大有关；人为归还量和 ；o4 95 嚣90 ：嚣 一翳
总归还量均以稻一稻一肥种植制度最大，分别达5366kg／hm 一 DC ；98s15 30 _50-1
．
．： 0 ．19
和8281kg／hm ‘a，稻一稻一油(肥)种植制度次之·稻一稻种植制度—_=
最低，这与冬种绿肥生物量大且全部还田有关。按有机物舍 C还量，平衡I为自然归还量和^ 为归还量之和．
量为 0．43．平均腐殖化系数 0．25，有机质形成系数 1．724，土壤有机质矿质化系数 0．045口 计算土壤有机质
年平衡状况(oP)为：
0 = (1]
式中．SA为年土壤有机质增加量。SM为年土壤有机质矿化量。计算结果表明．仅靠自然归还4种种植制度
有机质均呈亏损状态．其中稻一稻种植制度亏损最多，而稻一稻一油种植制度亏损最步，表明为维持红壤稻田系
统土壤有机质平衡，必须结合秸秆等有机物还田 实施有机质自然归还与人为归还后．稻田系统有机质实际
平衡状况除稻一稻种植制度亏损外．其他3种种植制度均有不同程度盈余。不同种植制度间有机物质生产量
的差异导致有机物质归还量的不同，致使各处理有机质平衡差异显著。
2．3 不同种檀制度土壤肥力变化及稻田系统生产力
衰· 不同种檀翩虞士囊肥力变化 由表 4可知，4种种植制度试验前后土壤有机质、全
Tab·4 Fertility variability of different cropping systems N
、全 P和全 K含量变化，稻一稻种植制度土壤有机质含
；
190年 l 997年 1990年 199,7年 1990年 1997年 1 990年 l997年
量年均降低 0．05g／kg；其他 3种种植制度土壤有机质含
量均表现升高，其中稻一稻．肥种植制度年均升高 0．41
6¨．0j 6,0j 0¨．91 0．9 糍 】l51,4： 1,3；g／kg；稻一稻一肥和稻．稻一油(肥)种植制度土壤全N含量
黑 9．6 ：嚣 ： 1．4：有所提高，其他2种种植制度土壤全N含量降低；4种种
植制度土壤全 P和全K均趋于降低，试验结果与计算的
土壤养分平衡和有机质平衡状况相符。红壤稻田不同种植制度间系统生产力差异显著(见表 5)，稻谷产量
稻—稻一肥种植制度>稻一稻一油(肥)种植制度>稻一稻种植制度>稻一稻一油种植制度9而总产量为稻一稻一油种植
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第 l期 周卫军等：红壤稻田种植制度的养分平衡特征
制度>稻一稻一油(肥)种植制度>稻一稻一肥种植制度>稻一稻种植制度；衰5 不同种檀伽度的产量爰生轴量*
总生物量亦以稻．稻一油种植制度最高，这表明不同种植制度因土地利 l"ab-5 Th,bioam,~ d Ⅲc『叩嗍s 一
用方式不同其系统生产力差异显著。 T
3小结与讨论 鹜 慧
4种种植制度中稻一稻种植制度土地利用率较低，系统生产力最
低．土壤养分库处于亏缺状态，且土壤肥力逐步退化；稻一稻一油种植制 ：嚣
度提高了单位面积复种指数和系统生产力，使系统有机物质归还量增
加，可维持和稳定土壤有机质平衡，但 N、P和 K养分库呈亏缺状态，
油莱 ·Im 合计 -Im
R_* Th1日l
耔宴 秸秆
n w
一 一 l9578
1933 3476 23405
一 一 l 】3
905 】697 2l464
表内数据为 199041997年平均值。
有可能导致枯竭，适宜于土地紧张地区；稻一稻一肥种植制度因紫云英具有固N和富集养分作用，且有机物归
还量增加．促进了养分循环和平衡，土壤肥力逐渐提高．尤适宜于肥力较低稻田；稻一稻一油(肥)种植制度用养
结合，经济作物与豆科绿肥轮作 ，提高土地复种指数和稻田系统生产力，增强了土壤养分库，提高了土壤肥
力，是该区目前稻田生产条件下较为合理的种植制度。
参 考 文 献
1 鲁如坤，剂鸿翔等．我国典型地区农业生产系统养分循环和平暂研究 1．农田养分收入参数 土壤通报，1996(4)：1914154
2 赵强基．菲槔宾以稆为基础的种植御度的生态学评价．作橱学报，1993．19(5)，40Z4411
3 W en Qixiao．OrganLc mater and rke．Manila PUippi~es IRRL 1984．45～54
水稻抛秧栽培可提高效益
水稻抛秧栽培技术是指采用钵体育出的水稻秧苗．通过抛秧使秧苗根部向下自由落入田间定植的 1种
水稻栽培法。它解决了几千年来农民弯腰曲背栽秧的难题．减轻了劳动强度，并可获得高产稳产，是水稻栽培
技术一项创新和变革。水稻抛秧栽培技术在甘肃省张掖市表现为平均单产 10935kg／hm ．最高产量达
14340kg／hm。。水稻抛秧的生育特点是分蘖早、有效穗多，抛栽后秧苗返青早、不败苗，分蘖期比常规手工栽
插早 2～4d，分蘖发生节位较人工插秧低 1个节位．分蘖有效穗每 hm 比手工插秧多 45．6万穗；叶面积大 ，
抛秧稻最大叶面积指数 6．05，比手工插秧处理高 10 ；根系发达，抛后秧苗隔夜即生出数条白根，第 7天时
单株新根数量及干物质量较同龄人工插秧高出5．4 和 5．2 ；干物质积累和成穗多，产量高，。张粳 1号”品
种抛秧栽培干物质积累量在拔节、抽穗和成熟期分别为 4965．Okg／hm 、11446．5kg／hm。和 1735．8 kg／hm ．
比人工插秧分别多 535．4kg／hm 、895．6kg／hm。和 1285．2kg／hm 。产量构成秧稻有效穗数和实打产量分别
为 531万穗／hm 和 10944kg／hm ，比人工插秧分别多 45．60万穗／hm 和 948．5kg／hm ，分别增加 9．4 和
9．5 。水稻抛秧高产原因一是本田植株个体素质好，抛秧苗在秧盘育苗时处于营养钵的良好条件．生长发育
健壮．移栽时带根的营养土块直接移入土中，根系很少或不受植伤，加之奉田的优良环境条件．因而移栽后可
快发促长。手插秧苗育苗条件相对较差．移栽时植伤重，且根系在同一方向插植，缓苗期长，且根系分体不均
匀，影响了养分吸收，使植株生长受抑；二是群体结构合理．抛秧植株呈随机分布，群体结构合理，抽穗后下层
穗比例较高．形成卵形株型，通风透光，增加了稻田有效冠层厚度．提高了群体生产能力。
(徐存才 甘肃省张掖市农业技术推广中心 张掖 734000)
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