全 文 :收稿日期:2011-06-20
基金项目:浙江省农业科技成果转化资金项目(2011114);浙江省仙居县农业科研计划项目(2010B02)
作者简介:*为通讯作者,张惠琴(1970-),高级农艺师,主要从事农业技术推广研究工作,E- mail:xnzhq@yahoo.com.cn。朱贵平(1966-),
高级农艺师,主要从事农业技术推广研究工作,E- mail:xjzhuguiping@163.com
0 引言
【研究意义】自2007年浙江省仙居县发展绿色有
机稻米以来,种植面积不断扩大,至2010年达3300 ha,
绿色有机稻米产业初具规模(吴增琪等,2010)。绿
色稻米生产以增施有机肥为基础,要求有机肥中的氮
素总量大于化肥的氮素使用总量,而目前大部分农户
通常将有限的厩肥栏肥等农家肥用在效益高的经济
作物上,有机肥源不足成为绿色稻米产业发展的障
碍,种植绿肥则能有效解决有机肥源不足的问题。目
前,紫云英—水稻、油菜—水稻高产栽培模式已成为
紫云英和油菜不同时期翻压对土壤
培肥效果的影响
朱贵平,张惠琴*,吴增琪,胡琴南,顾慧芬,叶 放
(仙居县农业局,浙江 仙居 317300)
摘要:【目的】探寻紫云英和油菜的最佳翻压时期,为提高紫云英、油菜的综合利用效率提供理论依据。【方法】
2009~2010年,按作物进行翻压的不同时期设5个处理(紫云英盛花期、紫云英结荚成熟期、油菜盛花期、油菜成熟期和
空白对照),测定作物的鲜、干物质量,并探讨紫云英、油菜不同还田方式对土壤的培肥效果及经济效益。【结果】紫云
英和油菜在盛花期后鲜产量逐渐降低,相应的干物质量呈上升趋势。不同翻压处理对土壤培肥效果影响不同,紫云英
盛花期翻压土壤对土壤有机质含量影响最显著,相比基础土壤提高6.6%。紫云英和油菜翻压对后作水稻均有极显著
的增产效果,其中紫云英盛花期翻压处理水稻产量最高,达9244.5 kg/ha。油菜成熟期翻压处理的利润(6696元/ha)最
高,产投比为2.49∶1.00,其经济效益最优。【结论】土壤培肥效果和经济效益分别以紫云英盛花期翻压处理和油菜成熟
翻压处理最优。
关键词:紫云英;油菜;翻压时期;培肥效果;综合效益
中图分类号:S142.1 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2012)02-0205-04
DOI:10.3969/j:issn.2095-1191.2012.02.205
南方农业学报 JOURNAL OF SOUTHERN AGRICULTURE 2012,43(2):205-208
ISSN 2095-1191;CODEN NNXAAB http://www.nfnyxb.com
Effects of Astragalus sinicus and rapeseed manure application at
their different growth stages on soil fertility improvement
ZHUGui- ping,ZHANGHui- qin*,WUZeng- qi,HUQin- nan,GUHui- fen,YE Fang
(Agricultural Bureau of Xianju County,Xianju,Zhejiang 317300,China)
Abstract:【Objective】The aim of this experiment was to find out the best applying period for Astragalus sinicus and
rapeseed manure in the soil to sustain the productivity of soil and enhance their application. 【Method】During 2009 and
2010, 5 manure application treatments were conducted at full-bloom stage and pod maturity stage of Astragalus sinicus and
rapeseed, and blank control(no manure), respectively. The fresh and dry matter contents were measured in all treatments.
Further, the influence of different field-returning methods of Astragalus sinicus and rapeseed plants on fertility improve-
ment of soil was also investigated, and economic benefit was worked out. 【Result】Fresh yield of Astragalus sinicus and
rapeseed dropped gradually after full-bloom stage, however dry matter content increased. The effect of manure application
on soil fertility conditions varied under different application methods. The organic matter content was recorded as the high-
est(6.6% higher than basic soil)when soil was plowed at the full-bloom stage of Astragalus sinicus. Applying Astragalus
sinicus and rapeseeds manure significantly increased the yield of rice, and the highest yield(9244.5 kg/ha)was recorded in
Astragalus sinicus plowed at the full-bloom stage. The economic benefit was the highest(6696 Yuan/ha)when the soil was
plowed at the maturity stage of rapeseed, with the input/output ratio of 2.49∶1.00. 【Conclusion】The highest increase in soil
fertility was observed when the soil was plowed at the full-bloom stage of Astragalus sinicus, while the overall benefits
were maximum when fields were plowed at maturity stage of rapeseeds.
Key words: Astragalus sinicus; rapeseed; application manure stage; fertility improvement; economic benefit
南 方 农 业 学 报
当地粮油生产主推技术。长期用紫云英、油菜做绿肥
有利于提高水稻产量和品质。通过种植紫云英、油菜
代替化肥施用,有利于减少农业源污染,实现农业可
持续发展,为绿色稻米生产奠定基础。因此,采用适宜
的翻压技术,对提高紫云英、油菜的综合利用效率具
有现实意义。【前人研究进展】李孝勇等(2003)通过长
期定位试验,探讨不同秸秆还田对作物产量及土壤养
分的影响,发现油菜秸秆还田配施化肥,在提高作物
产量和土壤肥力方面优于单施化肥(油菜秆>麦秸
草>单施化肥),且作物产量与土壤养分随着油菜秸
秆用量的增加而增加。刘英等(2007)的研究结果表
明,种植紫云英能起到培肥改土的作用,而配施适量
的紫云英绿肥,比单施化学肥料更有利于水稻的营养
积累和产量提高。王允青等(2009)研究油菜秸秆的不
同用量与NPK肥料运筹对水稻产量及土壤肥力的影
响,认为秸秆还田并增加氮肥施用量能使水稻增产
3.7%,而且适当减少磷、钾肥用量不会使油菜秸秆还
田水稻显著减产。李淑春等(2010)研究表明,油菜可
使后作种植单季稻少施化肥。沈生元等(2010)探讨了
紫云英一次播种多年自繁利用的技术及其对第2和第
3年紫云英产量、氮素积累、耕地土壤质量的影响,发
现不同耕翻还田处理对紫云英自繁利用效果及产量、
氮素积累、土壤耕地质量的影响较大,认为5月10~20
日耕翻还田对紫云英第2、3年的产量、氮素积累和耕
地土壤质量的效果比较好,且对下茬水稻有良好的增
产增效作用。朱贵平等(2011)研究了紫云英盛花后不
同时期翻压的干物质量和植株含氮量的关系,并比较
结荚期不同翻耕量对稻田土壤和水稻产量的影响,结
果表明,从盛花期至结荚成熟期紫云英氮素含量和鲜
产量逐渐降低,而对应单位面积干物重在盛花期后则
呈现上升趋势。【本研究切入点】浙江仙居县依托优越
的生态条件,大力发展绿色有机稻米,急需种植紫云
英和油菜作为有机肥源及掌握科学的培肥方式,但目
前有关紫云英和油菜对土壤的培肥效果及不同时期
翻压的经济效益尚未见系统研究。【拟解决的关键问
题】探讨紫云英、油菜翻压时期土壤的培肥效果及经
济效益,为提高紫云英、油菜的综合利用效率提供理
论依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验于2009~2010年在浙江仙居县横溪镇下陈村
俞金则户的水稻田进行,当地海拔120 m,属水稻主产
区。试验田呈长方形,面积700 m2,肥力均匀。前茬作
物为单季中稻。土壤为轻砂质壤土,综合肥力中上。水
稻收割后(2009年10月20日)取混合样,测定出土壤基
础养分为:pH 5.3,有机质39.4 g/kg,碱解氮172.0 mg/kg,
有效磷35.3 mg/kg,速效钾85.6 mg/kg。
紫云英为宁波大桥种,由浙江仙居县安岭乡农业
技术推广站繁育、仙居县种子公司供种。油菜为浙江
省油菜主导品浙油18,属中熟甘蓝型油菜,适宜在浙
江省及长江中下游油菜主产区种植,由浙江省农业科
学院供种。供试肥料为过磷酸钙、硫酸钾复合肥、尿粪
肥和尿素。水稻品种为当地主导品种甬优9号,供试肥
料为碳铵、尿素和复合肥(15- 15- 15)。
1. 2 试验设计
试验按对作物进行翻压的不同时期设5个处理:
处理1,紫云英盛花期(2010年4月15日);处理2,紫云
英结荚成熟期(5月25日);处理3,油菜盛花期(3月15
日);处理4,油菜成熟期(5月15日);处理5,空白对照,
不种植紫云英和油菜。各处理面积30 m2(5 m×6 m),
随机排列,3次重复,各处理之间筑小田埂并覆盖薄膜,
实行单独排灌,四周设保护行,采用人工收割翻压覆土。
2009年10月21日前茬水稻收获后撒种紫云英、油
菜,免耕开沟直播。紫云英播量 22.5 kg/ha、油菜播量
3 kg/ha。紫云英基肥:施过磷酸钙375 kg/ha;2010年2
月25日追施尿素75 kg/ha。油菜基肥:施硫酸钾复合肥
300 kg/ha;2009年11月29日第1次追施尿粪肥7500
kg/ha,2010年1月12日第2次追施尿素150 kg/ha。病虫
防治等田间管理同当地大田生产。
紫云英、油菜翻压后,进行水稻产量对比试验。
2010年5月15日播种,采用旱育秧,6月7日移栽,移栽
种植规格为26 cm×25 cm,密度为15.38万穴/ha。各处
理大田管理一致,每公顷施基肥碳铵375 kg;移栽7 d
后第1次追施尿素75 kg/ha;移栽25 d后第2次追施复合
肥(15- 15- 15)225 kg/ha。水分管理采用浅水、湿润和
干湿交替灌溉节水型管理。适时进行病虫和杂草等管
理,保持水稻植株生长发育正常。
1. 3 测定项目及方法
试验记载播种期、出苗期、始花期、盛花期以及施
肥、喷药、排灌水等主要农事操作内容。翻压时对小区
内的紫云英、油菜生物量进行测定,实割称鲜重,并取
样烘干折算干重。油菜收获后秸秆还田。水稻移栽3 d
前,对各处理重新取土样化验,采用“X”法随机采取试
验田0~15 cm耕层土壤样本。土壤样本经风干、充分混
合后,四分法留取1 kg土壤样本作分析。根据LY/T
1229- 1999标准测定土壤水解性氮、NY/T 1121.7- 2006
标准测定酸性土壤有效磷、NY/T 889- 2004测定土壤
速效钾和NY/T 1121.6- 2006标准测定土壤有机质,并
与基础土壤样本进行对比。
206· ·
朱贵平等:紫云英和油菜不同时期翻压对土壤培肥效果的影响
2 结果与分析
2. 1 不同处理对紫云英和油菜鲜、干物质量的影响
经测产发现,处理1紫云英鲜产量达48750.0
kg/ha,盛花期后鲜产量逐渐降低;处理2紫云英鲜产量
仅为21517.5 kg/ha,较处理1减产27232.5 kg/ha,减产
率为55.86%。相对应的单位面积干物质量在盛花期后
则呈现上升趋势,处理1收割的干物质量为4344.0
kg/ha,处理2为5617.5 kg/ha,处理2比处理 1增产
29.32%。这是由于盛花期紫云英植株的含水量高,烘
干率低,仅为8.91%,而成熟期的含水量低,烘干率达
到26.11%。
油菜方面,处理3油菜鲜产量达49024.5 kg/ha,处
理4为39693.0 kg/ha,变化趋势与紫云英的一致。相对
应的单位面积的干物质量在盛花期后也呈上升趋势,
处理3收割的干物质量为6843.8 kg/ha,处理4为8676.9
kg/ha,处理4比处理3增产26.78%。其主要原因也是盛
花期油菜植株的含水量高,烘干率低,仅为13.96%,而
成熟期的含水量低,烘干率达到21.86%。
2. 2 不同处理下经济效益对比
处理1和处理3都是盛花期翻压,紫云英和油菜
全部作鲜肥处理,本季没有利润;处理2实收紫云英
种子折单产420 kg/ha,以当年市场价格16元/kg计,产
值6720元 /kg,扣除生产及用工成本3600元 /kg,利润
3120元/kg,产投比为1.87∶1.00;处理4实收油菜籽折单
产2799 kg/ha,按当年市场价格4.0元/kg计,产值11196
元/ha,扣除生产及用工成本4500元/ha,利润6696元/ha,
产投比为2.49∶1.00。
2. 3 不同处理对土壤肥力的影响
由表1可以看出,紫云英、油菜翻压能提高稻田土
壤有机质含量,对照土壤的有机质含量最低,为40.0
g/kg,而不同时期翻压处理的土壤有机质含量分别达
42.0、40.7、41.8、40.9 g/kg,比对照增幅为1.8%~5.0%、平
均增幅为3.38%,比基础土样增幅为3.3%~6.6%、平均
增幅为4.95%,处理1土壤有机质含量增加最快,培肥
效果最明显,处理3次之。处理1碱解氮含量高,比对照
增幅为10.0%,比基础土样增幅为13.8%;处理3次之,
比对照增幅为6.5%,比基础土样增幅为10.2%;随着翻
压时间的推迟,碱解氮含量不断降低。
表 1 紫云英和油菜不同时期翻压对稻田土壤的影响
Tab.1 Effects of Astragalus sinicus and rapeseed manure application at their different growth stages on rice field fertility
处理 pH 有机质(g/kg) 碱解氮(mg/kg) 有效磷(mg/kg) 速效钾(mg/kg)
Treatment Organic matter Aalkaline- hydrolyzable nitrogen Available phosphorus Rapidly available potassium
5.3 39.4 172.0 35.3 85.6
5.5 42.0 195.7 42.0 109.2
5.5 40.7 183.8 41.9 88.0
5.5 41.8 189.5 44.8 105.4
5.4 40.9 185.2 46.7 113.0
5.4 40.0 177.9 37.9 83.1
2. 4 对后作水稻产量的影响
比较紫云英、油菜不同时期翻压处理对后作水稻
产量的影响(表2),结果表明,紫云英、油菜翻压比对
照均增产,增产幅度在13.0%~23.0%,其中处理1产量
最高,达9244.5 kg/ha,其次为处理3,为9082.5 kg/ha,
处理2产量最低,为8488.5 kg/ha。
观察记录表明,各处理水稻生育期与对照相比,
均延长2~3 d,处理1和处理3成熟期为10月16日,处理
2和处理4成熟期为10月15日,而对照最早黄熟,成熟
期为10月13日。比较不同处理的产量构成和植株生长
情况,结果表明紫云英、油菜翻压后对土壤培肥效果
明显,土壤有机质增加,综合肥力提高,水稻生长条件
改善,营养生长期延长,叶面积指数配置理想,单位面
积物质生产量提高。水稻产量的提高主要通过有效穗
的增加所致。
表 2 紫云英和油菜不同时期翻压对后作水稻产量的影响
Tab.2 Effects of Astragalus sinicus and rapeseed manure application at their different growth stages on subsequent rice yield
基础土样 Basic soil sample
1
2
3
4
5(CK)
处理
Treatment
株高
(cm)
Plant
height
穗长
(cm)
Panicle
length
有效穗
(万穗/ha)
No. of effective
panicle
总粒数
(粒/穗)
Total
panicles
实粒数
(粒/穗)
Filled
grains
结实率
(%)
Seed setting
rate
千粒重
(g)
1000- grain
weight
理论产量
(kg/ha)
Theoretical
yield
实际产量
(kg/ha)
Actual
yield
比CK±
(%)
Compared
to CK
1 128.4 25.1 241.05 172.95 155.66 90.0 26.3 9868.2 9244.5a 23.0
2 127.6 25.3 207.75 180.62 163.17 90.3 26.5 8983.1 8488.5a 13.0
3 129.3 24.9 237.15 177.42 160.92 90.7 26.4 10074.8 9082.5a 20.9
4 127.8 25.0 215.85 185.17 169.06 91.3 26.4 9633.8 8725.5a 16.1
5(CK) 124.2 24.7 183.75 187.66 172.27 91.8 26.6 8420.1 7515.0b -
理论产量=有效穗(万穗/ha)×实粒数(粒/穗)×千粒重(g/1000粒)
Theoretical yield=No. of effective panicles×No. of filled grains×1000- grain weight
207· ·
南 方 农 业 学 报
3 讨论
本研究结果表明,种植紫云英和油菜,不论采用
何种翻压方式,对土壤培肥效果均较显著,土壤有机
质含量平均提高4.95%,成熟期翻压对土壤的培肥效
果较盛花期翻压有所下降。在紫云英结荚成熟期翻
压,与盛花期相比,氮素损失率达34%(朱贵平等,
2011),但结荚成熟后落到田里的种子,在单季稻收割
时会自行发芽出苗,可免去种子成本和播种用工,且
培肥效果较好(丁坦连和朱贵平,2008)。该项技术能
年复一年,往复循环(林沧等,1998),同时还可考虑留
种,近年紫云英种子市场紧缺,价格上扬,效益更好。
处理4相比处理3,氮素有一定损失,但与单季稻茬口
相衔接,可减少一次机耕费用。
由研究结果可知,紫云英和油菜不同时期翻压
处理的后作水稻均比对照增产,增产幅度在13.0%~
23.0%,产量最高的是紫云英盛花期翻压处理,达
9244.5 kg/ha,其次是油菜盛花期翻压处理,达9082.5
kg/ha,分别比对照增产23.0%和20.9%,增产原因主要
是有效穗数增加。采用紫云英盛花期翻压是理想选
择,土壤有机质含量增加快,碱解氮提高明显,对土壤
培肥效果最好,可实现后作水稻优质高产。油菜脱粒
后秸秆还田翻压增加了一季油菜籽收入,折合利润
6696元/ha,后作水稻仅比单产最高的紫云英盛花期翻
压处理减产519 kg/ha,减收1297.5元/ha,但经济收益
达5398.5元/ha。因此,本研究中油菜脱粒后秸秆还田
翻压处理不仅能增加一季油菜籽收入,而且对土壤具
有明显的培肥效果,其经济效益最高,适宜在绿色有
机稻米生产上大力推广应用。
4 结论
本研究结果表明,紫云英盛花期翻压土壤培肥
效果最好,油菜脱粒后秸秆还田翻压处理经济效益
最高。
参考文献:
丁坦连,朱贵平. 2008. 绿肥结荚翻耕技术[J]. 现代农业科技,
(18):200.
Ding T L,Zhu G P. 2008. Tillage technique for green manure
after its podding[J]. Anhui Agriculture,(18):200.
李淑春,张惠琴,朱贵平,潘建富. 2010. 前作油菜对水稻产量
及性状的影响[J]. 现代农业科技,(5):34.
Li S C,Zhang H Q,Zhu G P,Pan J F. 2010. Influence of pre-
ceding-cropped rape on yield and traits of rice[J]. Modern
Agricultural Sciences and Technology,(5):34.
李孝勇,武际,朱宏斌,王允青. 2003. 秸秆还田对作物产量及
土壤养分的影响[J]. 安徽农业科学,31(5):870-871.
Li X Y,Wu J,Zhu H B,Wang Y Q. 2003. Effect of straw re-
turning to field on crop yield and soil nutrition[J]. Journal
of Anhui Agricultural Sciences,31(5):870-871.
林沧,李昱,张秋芳,姜秀勇,郑世椿,罗光宇,张兆庆. 1998.
单季稻田紫云英一次播种多年繁殖利用研究[J]. 植物营
养与肥料学报,4(3):311-313.
Lin C,Li Y,Zhang Q F,Jiang X Y,Zheng S C,Luo G Y,Zhang
Z Q. 1998. Utilization technology of once sowing and seve-
ral years propagation of Astragalus sinicus in single-crop-
ping rice field[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science,4
(3):311-313.
刘英,王允青,张祥明,代道宇,郑万荭,彭浩. 2007. 种植紫云
英对土壤肥力和水稻产量的影响[J]. 安徽农学通报,13
(1):98-99.
Liu Y,Wang Y Q,Zhang X M,Dai D Y,Zheng W H,Peng
H. 2007. Effect of Astragalus sinicus planting on soil ferti-
lity and rice yield[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin,
13(1):98-99.
沈生元,莫美英,穆利明,许露生,秦淑平,徐燕,庄春梅,王雪
萍. 2010. 单季稻田紫云英一次播种多年自繁利用技术研
究[J]. 江苏农业科学,(6):151-153.
Shen S Y,Mo M Y,Mu L M,Xu L S,Qin S P,Xu Y,
Zhuang C M,Wang X P. 2010. Technology of once sowing
and several years self-propagation of Astragalus sinicus in
single-cropping rice field[J]. Jiangsu Agricultural Sciences,
(6):151-153.
王允青,郭熙盛,武际,王静,胡鹏,李立胜,桑亚松,李红梅.
2009. 油菜秸秆还田及肥料运筹对水稻生长的影响[J].
安徽农业科学,37(11):4923-4924.
Wang Y Q,Guo X S,Wu J,Wang J,Hu P,Li L S,Sang Y S,Li
H M. 2009. Influences of rape straw chopping and returning
to field and fertilizer management on the growth of rice[J].
Journal of Anhui Agricultural Sciences,37(11):4923-4924.
吴增琪,朱贵平,张惠琴. 2010. 仙居县强力推进稻米品质提
升的实践[J]. 中国稻米,(3):68-71.
Wu Z Q,Zhu G P,Zhang H Q. 2010. Practice of vastly im-
proving rice quality in Xianju County[J]. China Rice,(3):
68-71.
朱贵平,张惠琴,吴增琪,陈惠哲. 2011. 紫云英不同时期翻耕
氮素含量的变化及对后作水稻产量的影响[J]. 江西农业
学报,23(2):122-124.
Zhu G P,Zhang H Q,Wu Z Q,Chen H Z. 2011. Effects of As-
tragalus sinicus ploughed at different growth stages on its
nitrogen content and rice yield[J]. Acta Agriculturae Jiangxi,
23(2):122-124.
(责任编辑 汪羽宁)
208· ·