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紫云英与化肥配施对水稻生长和土壤养分含量的影响



全 文 :土壤肥料与节水灌溉
紫云英与化肥配施对水稻生长和土壤养分含量的影响
王 琴 1,张丽霞 1,吕玉虎 1,潘兹亮 1,刘春增 2
(1.信阳市农业科学研究所,河南 信阳 464000;2.河南省农业科学院 植物营养与资源环境研究所 ,河南 郑州 450002)
摘 要:2009年在河南省信阳市农业科学研究所进行了紫云英(Astragaius sinicus L.)与化肥配施对水稻生长(Oryza sativa L.)
和土壤养分含量影响试验。结果表明:紫云英和化肥配施可促进水稻生长,增加水稻产量,增加土壤有机质含量,提高土壤速
效氮、磷、钾含量。其中,80%化肥的 4个处理水稻的总产量为 37 205.63 kg·hm-2,60%化肥的 4个处理水稻的总产量为 37
395.01 kg·hm-2。从紫云英翻压量来看,15 000 kg·hm-2的 2个处理水稻总产量为 19 297.901 kg·hm-2,22 500 kg·hm-2的 2个处
理水稻总产量为 18 956.25 kg·hm-2,30 000 kg·hm-2的 2个处理水稻总产量为 17 718.76 kg·hm-2,37 500 kg·hm-2的 2个处理水
稻总产量为 18 628.13 kg·hm-2。总的来看,化肥量 60%和紫云英翻压量 15 000 kg·hm-2、22 500 kg·hm-2配施比较适宜。
关键词:紫云英;水稻;土壤;养分含量
中图分类号:S511 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2012.03.012
Effects of Combined Application of Chinese Milk Vetch and Fertilizer on Rice Growth and Soil Nutrient
Content
WANG Qin1, ZHANG Li-xia1, Lü Yu-hu1,PAN Zi-liang1,LIU Chun-zeng2
(1.Xinyang Research Institute of Agricultural Science, Xinyang, Henan 464000, China ;2. Institute of Plant Nutrition, Agricultural Resources and
Environmental Science, Henan Academy of Agricultural Sciences, Zhengzhou ,Henan 450002, China)
Abstract: Rice growth and soil nutrient content of rice fields with combined application of Chinese milk vetch and chemical fertilizer
were investigated at Xinyang research institute of agricultural science in 2009. Results showed that application of Chinese milk vetch
with chemical fertilizer not only promoted the rice growth and the yield, but also increased the content of soil organic matter, available
N, P and K. Among all dosages, the totle yield of 80% chemical fertilizer treatments was 37 205.63 kg·hm-2, and the totle yield of
60% chemical fertilizer treatments was 37 395.01 kg·hm -2. The yield of 15 000 kg·hm -2 Chinese milk vetch treatments was
19 297.901 kg·hm-2, 225 00 kg·hm-2 Chinese milk vetch was 18 956.25 kg·hm-2, 300 00 kg·hm-2 Chinese milk vetch was
17 718.76 kg·hm-2, 37 500 kg·hm-2 Chinese milk vetch was 18 628.13 kg·hm-2. In all, ombined application of 60% chemical fertil-
izer with 15 000 kg·hm-2 or 22 500 kg·hm-2 Chinese milk vetch was applicable for improving rice yield and soil fertility.
Key words: Chinese milk vetch; rice ; soil; nutrient content
2012,18(3):54-58天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences
收稿日期:2012-03-12;修订日期:2012-04-23
基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费项目(200803029)
作者简介:王琴(1981-),女,河南驻马店人,研究实习员,硕士,主要从事植物营养与肥料方面的研究 。 通讯作者为潘兹亮 。
紫云英属于豆科黄芪属绿肥作物,是有机肥
中最好的肥源,翻压后易于腐烂 , 能更新土壤腐
殖质,可促使土壤中有益生物大量繁殖,提高土壤
有机质含量,改善土壤团粒结构,增加孔隙度,增
加土壤的促水透气能力 [1-2]。
长期以来化肥的大量使用,使土壤质量和农
产品品质大大降低,随着经济的快速发展和人们
对绿色、有机食品需求的不断提高,有机肥的施
用已引起广泛关注 [3-4]。研究表明,有机肥与化肥
配施不但可以提高作物产量,改善农产品品质,
培肥地力,更是保证作物稳定增产和推动农业可
持续发展的重要措施 [5-8]。目前关于化肥与紫云英
配施的研究已经很多 [9-11],而对化肥使用量与紫
云英翻压量的合理配比的研究鲜有报道。笔者设
计 2 个化肥使用量和 4 个紫云英翻压量,系统研
究紫云英与化肥配施,旨在为合理施用紫云英,
提高土壤肥力和农产品品质,改善生态环境等提
供指导。
第 3期
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验于 2009 年在信阳市农业科学研究所试
验园区进行。该试验田位于大别山北麓,淮河南岸
(32°07′ N,114°05′ E),处于中国亚热带和暖温带
的地理分界线(秦岭-淮河)上,属亚热带向暖温
带过渡区。日照充足,年均 1 900~2 100 h;年平均
气温 15.1~15.3 ℃,无霜期长,平均 220~230 d;降
雨丰沛,年均降水量 1 109 mm;空气湿润,年均相
对湿度 77%。试验地前茬空闲,供试土壤为水稻
土,质地轻粘,土壤 pH 值 6.7,有机质 2.14%,速
效氮 71.5 mg·kg-1,速效磷 16.5 mg·kg-1,速效钾
78.2 mg·kg-1。
1.2 试验设计
设 2因素,一是化肥量,二是紫云英量。化肥
量:80%,60%化肥;紫云英量:15 000,22 500,30 000,
37 500 kg·hm-2;另设 CK(不施紫云英和化肥)和
单施 100%化肥处理,共 10 个处理。10 个处理编
号分别为:C1:80%化肥+紫云英 15 000 kg·hm-2;
C2:80%化肥+紫云英 22 500 kg·hm-2;C3:80%化
肥+紫云英 30 000 kg·hm-2;C4:80%化肥+紫云英
37 500 kg·hm -2;C5:60%化肥 +紫云英 15 000
kg·hm -2;C6:60%化肥+紫云英 22 500 kg·hm -2;
C7:60%化肥+紫云英 30 000 kg·hm-2;C8:60%化
肥+紫云英 37 500 kg·hm-2;C9:单施 100%化肥;
C10:不施紫云英和化肥。化肥为尿素、过磷酸钙、
氯化钾配合施用。100%化肥指当地常规施肥量 N
165 kg·hm -2、P2O5 112.5 kg·hm -2、K2O 112.5
kg·hm-2。氮按照基肥∶分蘖肥∶孕穗肥=3∶2∶1 分期
施入,磷肥、钾肥全部做基施,且磷肥不减量。紫
云英氮钾以 1 000 kg 鲜草可提供纯氮 3.56 kg、
K2O 2.89 kg计算。每处理设 4次重复,随机排列,
共 40个试验小区。每小区长 3.3 m,宽 2.0 m。小
区间做埂,上覆黑色塑料薄膜防止串肥,防杂草。
区组间留 0.3 m宽沟,便于灌溉排水。
1.3 紫云英种植与翻压
绿肥品种:信阳紫云英。2008年 8月 23日播
种,播种量 30 kg·hm-2。2009 年 4 月 20 日盛花期
翻压。
1.4 水稻种植
水稻品种:珍辐糯。2009年 4月 28日育秧,5
月 27日移栽,株距 16.7 cm,行距 20 cm,每蔸 2
苗,合计基本苗数为每小区 200 蔸(合 30 万
蔸·hm-2)。
1.5 水稻生长量和土壤养分含量测定
1.5.1 水稻叶绿素含量 于水稻分蘖盛期、拔节
期和孕穗期每小区随机选取 5蔸,每蔸选 1 株,用
日本 SPAD-502 型叶绿素仪测量 2 个叶片(上部
第二、三展开叶),在叶片的中上部读取 SPAD 值。
供测量的各株长势一致。
1.5.2 考种与测产 考种:2009 年 9 月 26 日,各
小区随机选取 5蔸,调查全部的株高和有效穗数
及有效穗穗长。然后 5蔸全部脱粒,数穗粒数、空
秕粒数。籽粒样品风干称量。
测产:2009 年 9 月 26 日,各小区单打单收。
风干后,测定籽粒干质量。
1.5.3 土壤养分含量 分别在移栽前、分蘖期、
拔节期、孕穗期、齐穗期 5个生长时期,每小区 5点
取样法采取土样,取样深度 0~20 cm。土壤有机质、
速效氮、速效磷、速效钾含量等按常规方法测定 [12]。
1.6 数据处理
试验数据采用 Excel 软件进行统计处理,用
SAS8.0进行方差分析和新复极差测验 [13]。
2 结果与分析
2.1 紫云英与化肥配施对水稻株高的影响
从图 1 可以看出:化肥与紫云英配施的各处
理的水稻株高都极显著高于单施化肥处理 C9 和
不施紫云英和化肥的处理 C10。C8处理水稻的株
高最高,其次是 C3处理,位于第三位的是 C2。说
明翻压紫云英能促进水稻生长。
注 :不同大写字母间差异极显著 ( P < 0. 01) ,不同小写
字母间差异显著 ( P < 0. 05) 。 下同。
图 1 紫云英与化肥配施对水稻株高的影响


/c
m
不同紫玉英与化肥配施处理
王 琴等:紫云英与化肥配施对水稻生长和土壤养分含量的影响 ·55·
第 18卷天津农业科学
表 2 紫云英与化肥合理配施对水稻经济性状和产量的影响
表 1 紫云英与化肥配施对水稻叶绿素 SPAD值的影响
2.2 紫云英与化肥配施对水稻叶绿素 SPAD 值
的影响
从表 1 可知: 化肥与紫云英配施的各处理水
稻的叶绿素 SPAD 值在水稻分蘖盛期、拔节期和
孕穗期都高于单施化肥处理 C9 和不施紫云英和
化肥的处理 C10。且极显著高于不施紫云英和化
肥的处理 C10。
2.3 紫云英与化肥配施对水稻产量及产量构成
因素的影响
从表 2 可以看出:化肥与紫云英配施的各处
理水稻的产量都极显著高于单施化肥处理 C9 和
不施紫云英和化肥的处理 C10。80%化肥的 4 个
处理水稻的总产量为 37 205.63 kg·hm-2,60%化
肥的 4个处理水稻的总产量为 37 395.01 kg·hm-2,
从紫云英翻压量方面看,15 000 kg·hm-2的 2个处
理水稻总产量为 19 297.901 kg·hm-2,225 00kg·hm-2
的 2 个处理水稻总产量为 18 956.25 kg·hm-2,
30 000 kg·hm -2 的 2 个处理水稻的总产量为
17 718.76 kg·hm-2,37 500 kg·hm2 的 2 个处理水
稻总产量为 18 628.13 kg·hm-2。总的看来,化肥量
60%和紫云英翻压量较低的 15 000,22 500 kg·hm-2
配施比较适宜。
从产量构成因素来看,各施肥处理的穗长都
高于 C10。化肥与紫云英配施的各处理的有效穗
(C2 除外)和穗粒数均显著高于 C9 和 C10。千粒
质量之间差异不显著,可能是由于同一个品种的
缘故。C10虽然结实率和成穗率较高,但有效穗较
低,所以产量也低。
2.4 紫云英与化肥配施对水稻土壤养分含量的
影响
2.4.1 对土壤有机质的影响 从图 2 可以看出:
翻压紫云英后土壤有机质含量呈现先缓慢升高再
降低的趋势,可能是由于随着紫云英的腐熟分解,
土壤有机质含量缓慢增加,孕穗期后逐渐下降,可
能是由于水稻的旺盛生长消耗了部分土壤有机质
的缘故。到水稻孕穗期以后翻压紫云英的各处理
的土壤有机质含量高于 C9和 C10。说明翻压紫云
英能增加土壤有机质含量。
处理 分蘖盛期 拔节期 孕穗期
C1 41.9abAB 40.65abcAB 38.25cB
C2 40.35cdBC 39.55cdAB 38.35cB
C3 41.65abcAB 39.9bcAB 36.4dC
C4 42.25aA 42.2abA 40.3aA
C5 40.55bcdABC 40.45abcAB 38.5cB
C6 41.3 abcAB 42.55aA 40.1abA
C7 41.45 abcAB 41abcA 39.0bcAB
C8 41.0abcABC 40.1abcAB 39.4abcAB
C9 39.3dC 37.5dBC 35.1eC
C10 36.15eD 35.1eC 30.9fD
处理 穗长 /cm 成穗率 /% 结实率 /% 有效穗 /(个·蔸 -1) 穗粒数 /(个·蔸 -1) 千粒质量 /g 产量 /(kg·hm-2)
C1 25.76 64.75 88.19 7.9 1 246.30 28.42 9 592.50abcAB
C2 26.04 66.07 88.77 7.4 1 290.60 28.60 9 161.25bcdeABC
C3 25.54 55.06 88.56 8.7 1 333.83 28.65 8 971.88deBC
C4 25.46 79.53 88.27 10.1 1 455.48 28.57 9 480.00abcdABC
C5 24.95 79.28 87.26 8.8 1 335.20 28.33 9 705.00abAB
C6 26.42 79.13 89.61 9.1 1 502.92 28.53 9 795.00aA
C7 25.59 66.67 87.46 8.6 1 325.01 28.45 8 746.88eCD
C8 26.39 65.44 88.75 8.9 1 487.99 29.15 9 148.13cdeABC
C9 25.59 52.94 87.46 6.3 1 050.81 28.43 8 229.38fD
C10 24.90 71.43 91.35 6.5 946.19 28.38 6 605.63gE







/%
取样时期
图 2 紫云英与化肥配施对土壤有机质含量的影响
·56·
第 3期
图 5 紫云英与化肥配施对土壤速效钾含量的影响
图 4 紫云英与化肥配施对土壤速效磷含量的影响
2.4.2 对土壤速效氮含量的影响 各处理的土
壤速效氮含量呈现先增加后降低的趋势(图 3)。
施肥各处理各时期土壤速效氮含量均大于 C10,
施肥处理土壤速效氮含量在水稻分蘖期开始下
降,可能是由于水稻进入旺盛生长期,吸收利用速
效氮的速率增加。C10由于没有施入任何肥料,各
时期土壤速效氮含量都很低。
2.4.3 对土壤速效磷含量的影响 各处理土壤
速效磷呈现先增加后降低的趋势。紫云英含磷量
较少,各施肥处理对土壤速效磷含量影响不大,到
水稻齐穗期,土壤速效磷含量略有增加(图 4)。
2.4.4 对土壤速效钾含量的影响 各处理的速
效钾含量从水稻分蘖期以后就开始缓慢下降(图
5)。分蘖期前由于紫云英的分解及化肥的施入,
土壤速效钾含量增加。随着水稻生长发育,吸肥能
力增强,土壤速效钾含量开始下降。翻压紫云英处
理由于紫云英腐解不断地释放钾素养分,土壤速
效钾含量在水稻整个生育期基本上都高于单施化
肥处理和不施肥处理。说明了翻压紫云英能为土
壤提供钾素营养。
3 讨论与结论
紫云英和化肥配施能增加水稻叶片叶绿素
SPAD 值,即增加叶绿素含量,促进光合,进而增
加水稻产量。翻压紫云英能增加水稻的穗长、有效
穗数等产量构成因素。紫云英和化肥配施能极显
著促进水稻生长、提高水稻产量。这与前人研究结
论一致 [14-16]。紫云英和化肥配施能增加土壤有机
质含量,提高土壤速效氮、磷、钾含量。王允青、李
双来等[17-18]也得到类似结论。
综合各项指标可以看出,化肥量 60%和紫云
英翻压量较低的 15 000 kg·hm-2、225 00 kg·hm-2
配施对提高水稻产量和培肥地力比较适宜。
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图 3 紫云英与化肥配施对土壤速效氮含量的影响







/(
m

kg
-1

取样时期







/(
m

kg
-1

取样时期







/(
m

kg
-1
)
取样时期
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