全 文 ：书不同还田条件下稻田紫云英氮素释放规律及效应
唐 杉1，2，王允青1，2* ，曹卫东3，赵决建4，张 智5，吴立蒙5，吴文革6 (1．安徽省农业科学院土壤肥料研究所，安徽合肥
230031;2．安徽养分循环与资源环境省级实验室，安徽合肥 230031;3．中国农业科学院资源区划所，北京 100081;4．安徽省桐城市农技中心，安徽
桐城 231400;5．安徽省桐城市吕亭镇农技站，安徽桐城 231400;6．安徽省农业科学院水稻研究所，安徽合肥 230031)
摘要 ［目的］探明不同还田方式下紫云英氮素释放规律，为合理施用紫云英、减少化肥用量提供依据。［方法］采用网袋腐解方法，结
合田间水稻试验，定量研究紫云英在不同还田条件下氮素释放规律、效应。［结论］在紫云英腐解的不同时期，翻压量始终是影响紫云英
氮素释放的重要因素，而是否施肥、移栽水稻对紫云英氮素的腐解释放也起重要的调节作用。在大田试验中，紫云英供氮处理的肥效在
翻压前期弱于纯化肥，中期强于纯化肥，最终对水稻生长发育无显著影响。
关键词 紫云英;早稻;腐解;氮素释放
中图分类号 S541 + ． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2013) 07 －02945 －03
Effects of N-release from Astragalus sinicus in Different Applied Conditions
TANG Shan et al ( Soil and Fertilizer Institute，Anhui Academy of Agricultural Sciences，Hefei，Anhui 230031)
Abstract ［Objective］ In order to provide the basis for using Astragalus sinicu instead of fertilizer partly，the regular pattern of N-release A．
sinicu in different applied conditions were studied． ［Method］By using decomposing in mesh bag，combined with field rice experiment，the
effect and law of N-release from A． sinicu in different applied conditions were quantitatively studied． ［Conclusion］The quantity of plowed A．
sinicu is always the most important factor of N-release，the fertilizer application and the growth of rice also have effect． In the field experiment，
the N released from A． sinicu was less effective than fertilizer before 30 d，but more effective after 30 d． There are no significant difference be-
tween N from A． sinicu and fertilizer at last．
Key words Astragalus sinicus L． ; Early rice; Decomposing; N-release
基金项目 公益性行业( 农业) 专项( 201103005，201203032) ;安徽省农
业成果转化 ( 12040302003 ) ; 安徽省农科院水稻创新团队
( 11C0101) 。
作者简介 唐杉( 1983 － ) ，男，安徽繁昌人，助理研究员，硕士，从事土
壤肥料方面的研究，E-mail: tsago@ 163． com。
收稿日期 2013-03-08
紫云英作为安徽省沿江及皖南稻区最主要的冬季绿肥
作物，植株本身具有较强的固氮能力。作为有机肥料施用
时，它可以有效地补充土壤中的有效氮，丰富和平衡土壤中
营养物质，改良土壤物理性状，提高作物产量，平衡和调节农
作物吸收氮、磷、钾及中微量元素，提高农产品品质［1 －2］。在
稻区冬闲田发展以紫云英为代表的绿肥，对于保障国家粮食
安全、改善环境质量、发展可持续农业等意义重大。
目前施用紫云英对水稻土土壤肥力、水稻产量提高的研
究报道很多［3 －4］，但是对不同还田条件下紫云英的腐解、养
分释放特征及有效性等相关规律缺乏深入研究。笔者采用
网袋试验方法，同时结合田间的定位试验，试图探明不同还
田方式下紫云英腐解特征、氮素释放规律，为合理施用紫云
英、减少化肥用量提供依据。
1 材料与方法
1． 1 供试土壤 试验安排在安徽省桐城市吕亭镇新店村，
成土母质为河流冲积物发育的水稻土田。土壤主要农化性
状为:pH 6． 20，有机质 17． 50 g /kg，全氮 1． 34 g /kg，碱解氮
75． 00 mg /kg，速效磷(P)6． 00 mg /kg，速效钾(K)78． 00
mg /kg，缓效钾(K)246． 00 mg /kg。
1． 2 试验处理 网袋研究方法采取主处理 4 个，分别为移
栽水稻的施肥(A)和不施肥处理(B)、不移栽水稻空白田的
施肥(C)和不施肥处理(D) ;3 个副处理为 3 种紫云英还田
用量，分别是每网袋装秸秆 108(L)、216(M)、324 g(H) ，模拟
7． 5、15． 0、22． 5 t /hm2 紫云英理论还田用量。各个处理重复
3次。
田间定位试验设计了 7 个处理。其中，早稻试验处理
为:①对照(CK) ，不施紫云英和化肥;②施 100%化肥，不施
紫云英;③施 70%化肥，不施紫云英;④施 70%化肥和紫云
英 7． 5 t /hm2;⑤施 70%化肥和紫云英 15 t /hm2;⑥施 70%化
肥和紫云英 22． 5 t /hm2;⑦施 70%化肥和紫云英 30 t /hm2。
100%化肥处理的 N、P2O5、K2O 分别为 150、75、90 kg /hm
2，
70%化肥处理为 N、P2O5、K2O 均相应减少 30%。氮肥按基
－蘖 －穗 50%-30%-20%分 3次施用，磷肥、钾肥全部作基肥
一次性施用。
1． 3 试验方法
1． 3． 1 网袋腐解试验。用 200 目尼龙网袋装约 20 cm长紫
云英，扎紧袋口。在紫云英装袋之前，采集紫云英混合样，测
定含水量、有机质及氮磷钾含量。试验研究网袋于 2009年 4
月 16日分别埋入施肥、不施肥的水稻田间和不移栽水稻空
白田的施肥、不施肥田间，埋入土中试验是将网袋埋入 7 ～ 10
cm深土层。在埋入后 3、7、12、18、25、33、42、52、64、78、94 和
112 d各处理取样一次，其他保持原封不动。采回样品用自
来水冲洗 30 ～40 s /样，晾干后烘干，称重，测定有机质、氮磷
钾含量。所有样品有机质含量的测定采用重铬酸钾容量法
－外加热法。植株样品采用硫酸 －双氧水消解，其中氮的测
定采用凯氏法，磷的测定采用钒钼黄比色法，钾的测定采用
火焰光度法测定。
在试验开始后 10 d即第 3 次取样前 2 d移栽水稻。施
肥处理在水稻移栽前撒施基肥。水稻品种为浙辐 203。施肥
量 N、P2O5、K2O 分别为 150、75、90 kg /hm
2，氮肥按基、蘖肥
70%、30%二次施用，磷肥、钾肥全部作基肥一次性施用。分
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2013，41(7):2945 － 2947 责任编辑 刘月娟 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.07.134
蘖肥在水稻移栽后 8 d、网袋埋入土壤后 18 d即第 4 次取样
后当天施用。
1． 3． 2 田间定位试验。当年的早稻品种为浙辐 203，3月 29
日播种，4 月 29 日移栽，密度 30 万穴 /hm2，每穴栽插 4 苗。
紫云英于移栽前 7 d翻压入田，浅水浸沤。在不同生长发育
时期，调查茎蘖动态;在成熟期测产，并且统计株高、有效穗、
粒数、结实率、千粒重等经济性状。
2 结果与分析
2． 1 不同还田条件下紫云英氮素释放规律 由图 1、2 可
知，不同还田方式下紫云英氮素腐解释放规律存在一定差
异。紫云英翻压前期(0 ～12 d)氮素释放随不同还田量存在
显著差异 (P ＜0． 01) ，在施肥(A、C)与不施肥(B、D)处理间
也存在显著差异(P ＜ 0． 01)。紫云英翻压第 12 天氮素平均
释放率达70． 65%(65． 96% ～ 73． 54%)。翻压中期(12 ～ 33
d)紫云英氮素释放随还田量仍存在显著差异(P ＜ 0． 01) ;从
还田条件来看，施肥(A、C)与不施肥(B、D)处理间存在显著
差异(P ＜0． 01) ，而施肥处理(A、C)中移栽(A)与不移栽水
稻(C)间也存在显著差异(P ＜ 0． 01) ，紫云英翻压第 33 天氮
素平均释放率达 89． 38%(87． 93% ～ 90． 42%)。翻压后期
(33 ～112 d)紫云英氮素释放率在移栽(A、B)与不移栽水稻
(C、D)间存在显著差异(P ＜0． 01) ，随还田量也有一定差异
(P ＜0． 05) ，紫云英翻压第 112天氮素平均释放率达 98． 16%
(97． 96% ～98． 40%)。
总体看来，紫云英翻压后 7 ～12 d即可释放大量的氮素，
但在中后期(33 d后)仍有一定的释放比例。不同还田条件
在不同时期对紫云英氮素释放存在显著的影响，即前中期紫
云英氮释放率的主要影响因素为是否施肥，而在中后期则为
是否栽插水稻。施肥处理对紫云英翻压前中期氮素释放的
抑制效果明显，后期则相对减弱;而栽插水稻对紫云英翻压
后氮素释放的促进效应在腐解前期不明显，从中后期开始变
得显著。
图 1 不同还田条件下紫云英氮素释放规律
2． 2 紫云英还田对早稻生长发育的影响 由表 1 可知，不
同紫云英还田量对早稻发育存在显著影响。移栽时各处理
茎蘖数一致;在分蘖期大部分时期(对应紫云英翻压 12 ～ 25
d)100%化肥处理茎蘖数最多，显著高于化肥 －紫云英配施
各处理。这可能与化肥提供的是速效的无机态氮，而紫云英
中氮素的释放，尤其是释放出的氮转化成可供作物直接吸收
的无机态氮需要时间有关。进入拔节期后(对应紫云英翻压
图 2 不同还田量下紫云英氮素释放规律
33 ～42 d) ，化肥 －紫云英配施各处理茎蘖数增长较快，结合
同期氮腐解情况(33 d时平均氮素释放已达 89． 38%) ，可以
认为此时紫云英通过腐解转化释放出氮素，尤其是有效态的
氮素较多。从孕穗期(对应紫云英翻压 52 ～78 d)开始，化肥
－紫云英配施各处理茎蘖数降幅相对较小，有效分蘖高于
100%化肥处理，此时紫云英氮腐解已超过 90%，作为中长期
持续性氮源，在一定程度上弥补化肥的短期效应;到抽穗期
(对应紫云英翻压 78 d)以后，除了不施肥处理，化肥和化肥
－紫云英配施各处理茎蘖数无显著差异。最终的有效分蘖
数和总体氮肥用量相关，与氮肥来源无显著关系。
总体看来，在移栽初期(尤其是紫云英翻压 20 d，对应水
稻移栽 10 d以内) ，紫云英氮素释放尚不充分，提供的可直
接被作物吸收利用的无机态氮不多;随着氮素的释放、转化，
在翻压 30 d后紫云英腐解释放的无机态氮逐渐增多，可以满
足作物需求。
表 1 不同处理早稻发育动态 苗 /丛
处理
紫云英翻压天数∥d
9 14 25 37 57 73 90
不施肥 5． 0 5． 4 6． 9 8． 3 8． 0 8． 0 9． 3
100%化肥 5． 0 7． 8 14． 8 15． 8 13． 1 13． 0 13． 0
70%化肥 5． 0 6． 0 8． 6 12． 4 12． 2 12． 1 12． 0
70%化肥 +7． 5 t /hm2 紫云英 5． 0 6． 5 9． 1 13． 6 13． 3 12． 4 12． 7
70%化肥 +15． 0 t /hm2 紫云英 5． 0 6． 4 9． 5 15． 7 14． 6 12． 7 12． 6
70%化肥 +22． 5 t /hm2 紫云英 5． 0 6． 2 10． 7 16． 2 14． 9 12． 9 12． 5
70%化肥 +30． 0 t /hm2 紫云英 5． 0 6． 2 11． 3 16． 0 15． 4 12． 8 11． 7
注:紫云英翻压后9、14、25、37、57、73、90后生育期分别为苗期、分蘖初
期、分蘖盛期、拔节期、孕穗期、抽穗期、成熟期。
3 结论与讨论
紫云英作为绿肥，其腐解速率高于传统作物秸秆［5 －7］，并
且释放出大量氮素。网袋腐解试验结果表明，紫云英还田量是
决定其氮素释放速率的重要因素。在其他条件相同时，高量紫
云英还田处理氮素释放相对较慢;在其他还田条件方面，在前
中期是否施肥及中后期是否移栽水稻对紫云英氮素释放存在
显著的调节作用，前中期不施肥处理紫云英氮素释放相对较
快，而中后期移栽水稻处理紫云英氮素释放相对较快。
与 100%化肥处理相比，由于紫云英前期腐解需要时间，
同时释放出的氮未完全转化成无机氮，化肥 －紫云英配施处
理前期(紫云英翻压 30 d左右，对应分蘖期)氮素供应相对
不足，长势相对较弱;到中期(拔节期至抽穗期前，紫云英翻
6492 安徽农业科学 2013 年
压 30 ～60 d) ，由于紫云英大部分腐解，同时释放出的氮大部
分已转化成无机氮，化肥 －紫云英配施各处理长势开始达到
甚至优于 100%化肥处理水平;到成熟期，70%化肥配施紫云
英处理的有效穗数随紫云英用量的增加而逐渐增加，在 22． 5
t /hm2 达到最高，继续增加紫云英施用量反而造成产量减少，
配施紫云英和 100%化肥处理相比没有显著影响。
田间试验表明，紫云英作为一种绿肥在一定程度上可以
代替传统化肥对作物供氮。紫云英翻压 30 d前可以通过腐
解、分解转化释放出较多的无机态氮，并且可被作物吸收利
用。虽然紫云英腐解比一般秸秆快，但氮素的释放、转化仍
需要时间，而且在水稻生长过程中不同时期氮需求存在差
异［8］。单纯施用紫云英的话，在翻压前期(尤其是 10 d 前)
及营养生长的关键时期不能提供充分的无机态氮，所以需要
和化肥配施，使缓效和速效氮互相调剂。
值得注意的是，紫云英释放出的氮素在前期并未完全转
化为可被直接利用的形式，同时在中后期可能存在相当程度
的挥发、损失［9 －10］。这可能与氨挥发、微生物的吸收利用有
关。关于紫云英氮素释放中具体的形态、规律及机制，还有
待进一步研究。
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207 －212．
(上接第 2923 页)
杀菌剂处理黄瓜根际土壤后，其根际真菌数量呈现先降低后
升高的趋势，在第 10、20天时均低于生防菌剂处理但差异不
显著，至 30、40 d时根际真菌数量开始增加并高于生防菌剂
处理组，但均低于空白对照组且差异极显著，说明化学杀菌
剂百菌清对黄瓜根际真菌同样具有明显抑制作用，但其抑制
作用的持效性略逊于枯草芽孢杆菌 B29菌剂。
3 结论与讨论
该研究表明，枯草芽孢杆菌 B29菌剂施入黄瓜根际土壤
后对根际细菌和放线菌数量的影响趋势较一致，均表现为先
升高后降低并保持于一定数量，即在处理后第 10、20 天时根
际细菌和放线菌的数量极显著增加，至第 30、40 天恢复到和
空白对照组一致;而对根际真菌数量的影响表现为使其逐渐
下降，第 10 天时显著低于对照，20 ～ 40 d 时极显著低于对
照，至第 40天稍有回升并略高于 10 d时的真菌数量。因此，
综合枯草芽孢杆菌 B29 对黄瓜根际细菌与真菌数量影响的
结果来看，枯草芽孢杆菌 B29施入黄瓜根际土壤后有使黄瓜
根际细菌与真菌数量比显著增大的趋势，即使黄瓜根际土壤
向“细菌型”土壤转化的趋势，该结果与冯莉等［1］所报道的
“荧光假单胞菌对烟草根际土壤微生物种群数量影响的趋
势”相一致。尹淑丽等［2］采用盆栽试验的方法，于播种时穴
施单一生防菌细菌D、放线菌317和木霉菌，研究黄瓜不同生
育时期根际土壤中微生物数量变化，结果表明，细菌 D 和放
线菌 317的施入有利于细菌和放线菌数量的增加，同时可有
效控制土壤中真菌数量的增加。由此可见，生防菌可有效改
善作物根际微生态环境，抑制病菌的繁殖。
化学杀菌剂百菌清施用后对黄瓜根际微生物种群数量
的影响表现为根际细菌数量显著降低，放线菌数量低于对照
且差异不显著，但均极显著低于生防菌处理组。根际真菌数
量在第 10、20天时低于生防菌剂处理，但差异不显著;至 30、
40 d时则高于生防菌剂处理组，说明化学杀菌剂百菌清对黄
瓜根际真菌具有明显抑制作用，但其抑制作用的持效性略逊
于枯草芽孢杆菌 B29菌剂;同时对黄瓜根际细菌和放线菌也
有一定的抑制作用。
前期研究已表明，枯草芽孢杆菌 B29菌株在黄瓜根际土
壤中具较强的定殖能力［9］，结合其对根际土壤微生物种群的
“调整”，为枯草芽孢杆菌 B29菌剂对黄瓜枯萎病表现出较明
显的田间防效提供了微生态依据。
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