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紫云英绿肥对土壤养分的影响



全 文 :紫云英绿肥对土壤养分的影响
王 琴1 ,潘兹亮1 , ,吕玉虎1 ,张丽霞1 ,刘春增2
(1.信阳市农业科学研究所 ,河南 信阳 464000;
2.河南农业科学院 资源与环境研究所 ,河南 郑州 450002)
  摘要:采用盆栽试验 ,通过对紫云英翻压后不同时期的水稻播秧和不播秧土壤样品进行测定 ,研究
了紫云英翻压后土壤养分的变化规律。结果表明:紫云英翻压第 1年能提高土壤中速效氮 、速效磷 、速
效钾含量 、增加土壤有机质含量 ,但增加幅度不大 。水稻生长前期紫云英腐熟 ,养分没有释放出来 ,所以
翻压紫云英田块前期应该施足氮肥 ,水稻进入旺盛生长期仅仅依靠紫云英养分无法满足水稻正常生长
对磷 、钾的需求 ,旺盛生长期前应该追施磷钾肥。
  关键词:紫云英;土壤养分
  中图分类号:S 158.3  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2011)01-0058-03
  紫云英(Astragalus sinicus)属于豆科黄芪属绿肥
作物 ,既是有机肥中最好的肥源 ,又是优质的豆科牧草
和蜜源植物 、观赏植物 ,种子及全草又可药用。信阳紫
云英花蜜含量高 、耐寒 、耐渍 、抗病 、适应性强[ 1 , 2] 。近
年来 ,随着化肥施用量的逐年增加 ,有机肥料施用量不
断减少 ,导致耕地质量下降 ,肥料利用率降低 ,土壤 、水
源污染严重 ,农产品品质下降[ 3-5] 。种植紫云英可有
效改善土壤的团粒结构 ,促进土壤氮素循环 、活化土壤
养分 、提高土壤肥力 ,节约能源 、改善生态环境 ,是农业
部门正在推行的沃土工程的重要措施之一[ 6-8] 。
  目前 ,对紫云英高效栽培技术的研究较多[ 9-11] ,而
对紫云英养分释放规律的研究报道较少 。试验通过盆
栽紫云英翻压后肥力变化曲线 ,为紫云英翻压后稻田
肥水管理 、水稻高产 、稳产 、优质提供依据。
  收稿日期:2010-06-25;修回日期:2010-10-28
  基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费项目 , “绿肥作
物生产与利用技术集成研究及示范”
(200803029)资助
  作者简介:王琴(1981-),女 , 河南驻马店人 , 硕士 , 研究实
习员 , 主要从事植物营养与肥料方面的研究
工作。
E-mail:wq19810609@163.com
潘兹亮为通讯作者。
1 材料和方法
1.1 材料
  试验于信阳市农业科学研究所试验田进行 ,该试
验田位于大别山北麓 ,淮河南岸 ,N 32°07′, E 114°05′,
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 , 年均日照
1 900 ~ 2 100 h;年平均气温 15.1 ~ 15.3 ℃,全年无霜
期 220 ~ 230 d;降水丰沛 ,年均降水量 1 109 mm ,空气
湿润 ,年均相对湿度 77%。供试土壤为水稻土 ,耕层
土壤有机质 16 326.41 mg/kg 、速效氮 18.32 mg/kg 、
速效磷 16.48 mg/kg 、速效钾 71.96 mg/kg 。供试水
稻品种为特优 2035 ,采用旱育秧 , 2008年 4月 6 日播
种 ,4月 26日移栽 ,9月 4日成熟。
1.2 方法
  水稻采用盆栽试验 ,试验共分为插秧和不插秧两
种处理 ,共 96盆 ,每个处理分别在埋入后 0 、4 、8 、12 、
16 、24 、32 、40 、48 、56 、72 d及收获前 1 d取样 ,共 12个
取样阶段 ,每次取 4袋(即每次取 1盆),整个试验期间
没有施肥。紫云英 4 月 26 日翻压 ,翻压量按 45 000
kg/hm2施入 ,切成 5 cm 的小段 ,翻入土壤中。土壤有
机质 、速效氮 、速效磷 、速效钾含量采用常规分析法测
定[ 12] 。
58       GRASSLAND AND TURF(2011)            Vo l.31 No.1DOI :10.13817/j.cnki.cyycp.2011.01.003
2 结果与分析
2.1 紫云英绿肥对土壤速效氮含量的影响
  在不插秧的情况下 ,翻压紫云英后的前 8 d ,土壤
微生物分解活动少 ,紫云英没有被分解 ,养分没有释
放 ,土壤速效氮含量几乎没有变化;到第 8 d以后 ,由
于土壤微生物的大量繁殖 ,需要从土壤中吸取大量的
氮 ,此时紫云英刚开始分解 ,养分释放量不足以满足微
生物繁殖的需要 ,所以土壤中的氮被微生物繁殖所消
耗 ,导致土壤速效氮含量开始下降 ,到第 12 d 的时候 ,
土壤速效氮含量达到最低值;此后 ,随着土壤温度的增
高 ,紫云英养分逐渐释放出来 ,土壤中的速效氮含量逐
步提高 ,到翻压第 48 d以后 ,土壤速效氮含量逐渐提
高(图 1),说明翻压紫云英能提高土壤速效氮含量。
图 1 紫云英绿肥后土壤速效氮的变化
Fig.1 Change of soil available N by ploughing down
Astragalus sinicus
  在插秧的情况下 ,由于前期秧苗营养体小 ,消耗土
壤的养分较少 ,土壤速效氮含量变化与不插秧的情况
基本一致 ,变化不大(图 1)。到了 48 d 以后(6月 13
日),水稻进入营养生长盛期 ,需要消耗大量养分 ,土壤
速效氮含量逐渐下降 ,说明在旺盛生长期仅仅靠紫云
英养分无法满足水稻正常生长发育 。收获前土壤速效
氮含量又有回升的趋势 ,说明翻压紫云英后 ,虽然水稻
消耗了大量的营养 ,但土壤速效氮含量还是有所增高 ,
因此 ,稻田翻压紫云英能够提高土壤氮素水平 。
2.2 紫云英绿肥对土壤速效磷含量的影响
  翻压紫云英后 ,土壤速效磷含量变化与土壤速效
氮含量变化基本相似(图 2),但无论是在插秧和不插
秧情况下 ,在翻压后的 1个月之内 ,土壤速效磷含量均
缓慢增加 。翻压 1个月后 ,土壤速效磷含量达到最高 ,
随后不插秧处理土壤速效磷含量则缓慢升高 ,插秧处
理土壤速效磷含量逐渐下降。收获前插秧处理土壤速
效磷含量低于紫云英翻压前 ,说明翻压紫云英能提高
土壤速效磷含量 ,但仅仅靠紫云英养分无法满足水稻
正常生长发育对磷素的需要 ,应该补施磷肥才能获得
高产 。
图 2 紫云英绿肥后土壤速效磷的变化
Fig.2 Change of soil available P by ploughing down
Astragalus sinicus
2.3 紫云英绿肥对土壤速效钾含量的影响
  翻压紫云英情况下插秧与不插秧对土壤速效钾含
量变化影响基本一样(图 3),开始分解时土壤速效钾
含量增加 ,随着微生物活动及水稻的生长发育 ,土壤速
效钾含量逐步下降 。40 d以后 ,随着紫云英的完全分
解 ,土壤速效钾含量达到最高 。之后逐渐降低 ,但不插
秧处理土壤速效钾含量一直稍高于插秧处理。与插秧
处理相比翻压紫云英能提高土壤速效钾含量 ,但提高
幅度不大 ,可能由于盆栽所用的土壤速效钾含量本来
就较低的缘故 。
图 3 紫云英绿肥后土壤速效钾的变化
Fig.3 Change of soil available K by ploughing down
Astragalus sinicus
2.4 紫云英绿肥对土壤有机质含量的影响
  从图 4可以看出 ,翻压紫云英后 ,无论是在插秧情
况下还是不插秧情况下 ,土壤有机质含量变化很小 ,有
机质含量在 16 000 ~ 19 000 mg/kg 波动 ,土壤中有机
质含量稍有增加 ,说明翻压紫云英第 1年对土壤有机
59第 31卷 第 1期           草 原 与 草 坪 2011年
质含量影响较小 ,能提高土壤有机质含量 ,但提高幅度
不大 ,不插秧处理土壤有机质含量提高幅度大于插秧
处理 ,可能由于插秧处理消耗了部分有机质的缘故 。
图 4 紫云英绿肥后土壤有机质的变化
Fig.4 Change of soil organic matter by ploughing down
Astragalus sinicus
3 讨论与结论
  (1)翻压紫云英对土壤速效氮含量影响较大 ,紫
云英翻压后 12 d以前 ,土壤微生物的繁殖活动消耗大
量的氮 ,此时紫云英分解少 ,土壤中速效氮含量逐渐降
低。48 d以后插秧处理土壤速效氮含量开始逐渐下
降。说明水稻翻压紫云英田块应该施足底肥 ,以满足
水稻前期生长发育的需要 ,在水稻旺盛生长期仅仅靠
紫云英养分无法满足水稻正常生长发育 ,旺盛生长期
以后应该追肥。
  (2)翻压紫云英后 ,土壤速效磷含量逐渐呈上升
趋势 ,说明紫云英翻压后对土壤养分有激活作用 ,这与
前人[ 13] 的研究基本一致。48 d以后插秧处理土壤速
效磷含量开始逐渐下降。说明在水稻旺盛生长期仅仅
靠紫云英养分无法满足水稻正常生长 ,所以翻压紫云
英田块应该增施磷肥 。
  (3)紫云英钾素养分释放呈双峰曲线 ,收获前不
插秧处理土壤速效钾含量高于翻压前 ,说明翻压紫云
英能增加土壤钾素养分。旺盛生长期以后土壤速效钾
含量开始降低 ,旺盛生长期以后应该追施钾肥 。
  (4)紫云英翻压第 1年能提高土壤中速效氮含
量 、速效磷含量 、速效钾含量 ,李双来[ 14] 也得出相似结
论。翻压紫云英第 1年对土壤有机质含量影响较小 。
与王允青[ 13] 等研究一致。
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(下转 65页)
60       GRASSLAND AND TURF(2011)            Vo l.31 No.1
Produce performance of mixture sowing and unicast
sowing of alfalfa and sainfoin in alpine pasture area
ZHANG Rong1 , 2 ,DOU Wei2 ,GAO Zhan-qi2 ,ZHANG Jian-fu3
(1.College of Pratacul tural Science , Gansu Agricul tural Univ ersity/Key Laboratory of Grassland
Ecosy stem o f Minisry of Education/S ino-U.S.Centers f or Grazing land Ecosy stem Sustainabi li ty ,
Lanzhou 730070 ,China;2.General Grassland Work ing S tation of Gansu Province , Lanz hou 730070 , China;
3.Hez uoGrassland Stat ion , Hez uo 747000 ,China)
  Abstract:Field experiment , f rom 2006 to 2008 ,was conducted to compare produce perfo rmance o f so le so-
w ing and mix ture sow ing o f Medicago sat iva L.Algonguin and Onobrychis v iciae f ol ia Scop.cv“Gansu”at He-
zuo.The results show ed that mix ture sow ing of Medicago sativa L.Algonguin and Onobrychis Viciae folia
S cop.cv.“Gansu” was the best model to establish perennial artif icial legume grassland in alpine pasture area , fol-
lowed by sole sow ing of Onobrychis v iciae f ol ia Scop.cv.“Gansu” .Dry yield of mix ture sowing w as 12 136 kg/
hm
2 , increasing 14.5% and 42.0% compa re to sole sow ing of Onobrychis v iciae f ol ia Scop.cv.“Gansu” and
Medicago sativa L .Algonguin in the second year , respect ively.Dry yield of sole sowing of Onobrychis v iciae f o-
lia Scop.cv.“Gansu” was higher than sole sow ing Medicago sativa L .A lgonguin.Dry yield of mix ture sow ing
w as up to 13 286 kg/hm2 , increasing 22.8% and 71.0% compare to sole sow ing of Onobrychis Viciae folia
S cop.cv .“Gansu”and Medicago sat iva L.Algonguin in the thi rd year.
  Key words:alpine pasture area;legume forage;mixture sowing;so le sowing;produce performance
(上接 60页)
Effects of ploughing down Astragalus sinicus
on soil nutrients
WANG Qin1 ,PAN Zi-liang1 ,LV Yu-hu1 ,ZHANG Li-xia1 , LIU Chun-zeng2
(1.yang Research I nst itute o f Agricultural Science , X inyang , Henan 464000 , China;
2.Henan Academy of A gricul tural Sciences Zhengzhou , Henan 450002 , China)
  Abstract:Soil nut rents change w as tested by ploughing down Astragalus sinicus in pot expe riment .T he re-
sult show ed that ploughing down Astragalus sinicus could increase content of soi l org anic mat ter , available N , P
and K in the first y ear ,but the range of increase was not obvious.and the content of N nutrient w as no t enough
fo r rice g row in the early stage w hile available P and K was not suf ficient fo r rice g row in the late stag e depend
on ploughing down Astragalus sinicus only.So it should be apply N , avai lable P and K for rice g row th thought
ploughing down Astragalus sinicus measure was used .
  Key words:Astragalus sinicus;soi l nut rients;Fer tilizer and w ater management
65第 31卷 第 1期           草 原 与 草 坪 2011年