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紫云英配施不同量化肥对水稻产量及经济效益的影响



全 文 :收稿日期:2012-12-20
基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费项目(201103005-06)
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。
E-mail:wq19810609@163.com
*通讯作者:潘兹亮(1964-)男,河南光山人,副研究员,本科,主要从事水稻栽培方面的研究。E-mail:pzl7518@126.com
紫云英配施不同量化肥对水稻产量
及经济效益的影响
王 琴1,郭晓彦1,张丽霞1,吕玉虎1,潘兹亮1*,刘春增2
(1.信阳市农业科学院,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:为了研究紫云英配施不同量化肥对水稻产量及经济效益的影响,设置不施肥(CK),仅施
100%化肥(即当地常规施肥量),紫云英(22 500kg/hm2)分别与当地常规施肥量的100%、
80%、60%、40%配施6个处理,连续3a进行田间小区试验。结果表明:2008年紫云英+60%
化肥处理水稻产量最高,达到9 540kg/hm2,比CK增产18.2%;其次是紫云英+80%化肥处
理,产量达到9 315kg/hm2,比CK增产15.4%。2009年紫云英+80%化肥处理水稻产量最
高,达到9 424.5kg/hm2,比CK增产39.6%。2010年紫云英+100%化肥处理水稻产量最高,
其次为紫云英+80%化肥处理。紫云英与80%、60%、40%化肥配施,其总净收入均高于仅施100%化
肥处理和CK。从稻谷产量、净收入和产投比及环境友好性综合来看,紫云英(22 500kg/hm2)与
当地常规施肥量的60%配施最优。
关键词:紫云英;化肥施用量;水稻生长;水稻产量
中图分类号:S511 S541+.3  文献标志码:A  文章编号:1004-3268(2013)05-0077-05
Effects of Combined Application of Astragalus sinicus with
Different Amount of Chemical Fertilizer on Rice Yield
and Economic Efficiency
WANG Qin1,GUO Xiao-yan1,ZHANG Li-xia1,LYu-hu1,PAN Zi-liang1*,LIU Chun-zeng2
(1.Xinyang Academy of Agricultural Sciences,Xinyang 464000,China;
2.Institute of Plant Nutrition,Agricultural Resources and Environmental Science,Henan Academy of
Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China)
Abstract:A field experiment was carried out at Xinyang in 2008-2010to study the effect of com-
bined application of Astragalus sinicus with different amount of chemical fertilizer on rice
growth,yield and economic efficiency.The experiment included six treatments:no fertilizer(CK),
only application of chemical fertilizer(OACF),combined application of Astragalus sinicus manure
(ASM,22 500kg/ha)with 100%,80%,60%or 40%of localy traditional chemical fertilizer.Re-
sults showed that the yield of combined application of ASM with 60%chemical fertilizer was the
highest in 2008,9 540kg/ha,increased by 18.2%compared with CK;the second was ASM with
80%chemical fertilizer,9 315kg/ha,increased by 15.4%compared with CK.In the year of 2009,
the yield of combined application of ASM with 80% chemical fertilizer was the highest,
9 424.5kg/ha,increased significantly by 39.6%compared with CK.In the year of 2010,the yield
 河南农业科学,2013,42(5):77-81
 Journal of Henan Agricultural Sciences
DOI:10.15933/j.cnki.1004-3268.2013.05.030
of combined application of ASM with 100%chemical fertilizer was the highest,and the second
was ASM with 80%chemical fertilizer.The net income was higher under combined application of
ASM with 80%,60%and 40%chemical fertilizer than OACF and CK.From the view point of rice
yield,net income,ratio of outputs to inputs and the environment,the combined application of
ASM at 22 500kg/ha with 60%chemical fertilizer should be optimal in Xinyang.
Key words:Astragalus sinicus;amount of chemical fertilizer;rice growth;rice yield
  长期以来,农业生产中过度依赖化肥、忽视有机
肥投入的现象十分严重。化肥的大量施用导致耕地
质量下降、肥料利用率降低、农产品品质下降[1]。绿
肥是一种成本低、无公害、有利于保护环境、生产绿
色农产品、维持农业生态平衡和农业生产可持续发
展的作物。施用绿肥可以提高耕地质量,降低化肥
施用 量 和 流 失 量,提 高 农 产 品 品 质。紫 云 英
(Astragalus sinicus L.)是有机肥中最好的肥源,翻
压后易于腐烂,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,并能提供
氮、磷、微量元素等多种有效养分[2-3]。
诸多研究表明,有机肥与无机肥配施可提高肥
料利用率,改善土壤理化性状,培肥地力[4-12]。目
前,关于翻压紫云英对后茬作物影响的研究较
多[13-18],而关于紫云英配施化肥条件下肥料用量对
水稻产量及经济效益的影响,尚缺乏较为系统的研
究。鉴于此,通过连续3a小区试验研究了紫云英
配施不同量化肥对水稻产量及经济效益的影响,旨
在为合理施用绿肥、提高土壤肥力、减少化肥施用
量、改善生态环境等提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况
试验地点在信阳市农业科学院试验园。该试验
园位于大别山北麓,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。年均日照时数
1 900~2 100h;年平均气温15.1~15.3℃;无霜
期220~230d;年均降水量1 109mm;年均相对湿
度77%。试验地前茬空闲,供试土壤为水稻土,质
地轻黏,土壤pH 值6.7,有机质0.214g/kg、速效
氮 71.5 mg/kg、速 效 磷 16.5 mg/kg、速 效 钾
78.2mg/kg。
1.2 试验设计
试验采取单因素随机区组设计,设6个处理:
(1)CK:不翻压紫云英,不施化肥;(2)100%化肥;
(3)紫云英+100%化肥;(4)紫云英+80%化肥;(5)
紫云英+60%化肥;(6)紫云英+40%化肥。化肥包
括尿素、过磷酸钙、氯化钾。100%化肥指当地常规
施肥量,即 N 165kg/hm2、P2O5112.5kg/hm2、
K2O 112.5kg/hm2。氮按照基肥∶分蘖肥∶孕穗
肥=3∶2∶1分期施入,磷肥、钾肥全部作基肥于水
稻插秧前施入。紫云英翻压量为22 500kg/hm2
(鲜质量)。每处理重复4次,随机排列,共24个试
验小区。每小区长3.33m、宽2.0m。小区间筑
埂,埂上覆盖黑色塑料薄膜防止串肥和杂草生长。
区组间留0.3m宽沟,便于灌溉排水。
1.3 紫云英翻压与水稻种植
紫云英为信阳农家品种,于水稻插秧前1个月
带水翻压作基肥。2008、2009、2010年种植水稻品
种分别为珍珠糯、珍辐糯、豫籼9号。株距16.7cm,
行距20cm,每穴2株基本苗。
1.4 样品采集及测定
产量构成因素测定:成熟期每个处理取具有代
表性植株10穴,调查全部10穴的株高和有效穗数,
然后10穴全部脱粒,考察穗粒数、空秕粒数,风干后
测定籽粒干质量。产量测定:各小区单打单收,风干
后,测定籽粒干质量。
1.5 数据处理
采用Excel和SAS软件分析数据[19]。
2 结果与分析
2.1 紫云英配施不同量化肥对水稻株高的影响
从表1可以看出,2008-2010年各施肥处理水
稻株高均极显著高于CK(2008年100%化肥处理
除外)。2008年和2009年4个翻压紫云英处理的
水稻株高均高于100%化肥处理。其中,2008年水
稻株高以紫云英+80%化肥处理最高,其次是紫云
英+40%化肥处理;2009年以紫云英+60%化肥处
理最高,其次是紫云英+100%化肥处理;2010年以
紫云英+80%化肥处理最高,其次是紫云英+100%
化肥处理。
2.2 紫云英配施不同量化肥对水稻产量的影响
2.2.1 2008年各处理水稻产量及构成因素 从表2
可以看出,各施肥处理水稻产量均极显著高于CK。其
中,紫云英+60%化肥处理水稻产量最高,达到9 540
kg/hm2,比CK增产18.2%,其次是紫云英+80%化肥
处理,达到9 315kg/hm2,比CK增产15.4%。
87 河南农业科学 第42卷 
从表2可以看出,各施肥处理的有效穗数、穗
粒数、穗实粒数均高于CK。其中,该产量三要素
均以翻压紫云英的4个处理略好于仅施100%化
肥处理。有效穗数之间差异不显著,翻压紫云英
的4个处理的穗粒数和穗实粒数均显著高于CK。
结实率以CK最高,但其有效穗数和穗粒数较低,
所以产量也低。紫云英+100%化肥处理结实率
最低,这可能是由于肥料过多造成水稻旺长的缘
故。千粒重以CK最高,极显著高于翻压紫云英的
4个处理。
表1 各处理水稻的株高 cm  
处理 2008年 2009年 2010年
CK  113.45±1.61cC  103.80±0.54dB  99.86±1.99bB
100%化肥 119.50±1.35bBC  113.50±0.87cA  113.39±2.26aA
紫云英+100%化肥 123.25±2.30abAB  116.00±1.11abA  116.16±0.40aA
紫云英+80%化肥 127.66±1.36aA  113.90±0.53bcA  116.22±0.76aA
紫云英+60%化肥 124.85±1.71aAB  116.40±0.84aA  113.39±1.02aA
紫云英+40%化肥 127.05±0.90aA  113.90±0.51bcA  113.00±1.06aA
 注:同列数据后不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同。
表2 各处理水稻产量及构成因素(2008年)
处理
有效穗数/
(×104个/hm2)
穗粒数/个 穗实粒数/个 结实率/% 千粒重/g
产量/
(kg/hm2)
CK  228a 103.9cB  86.2cC  90.4aA  28.1aA  8 070±188.80cC
100%化肥 234a 116.1bcAB  103.5bBC  89.2aAB  28.0aA  9 255±175.40bB
紫云英+100%化肥 252a 142.5aA  108.2bABC  83.0cD  27.6bB  9 150±90.62bB
紫云英+80%化肥 273a 124.8abAB  117.2abAB  86.7bC  27.5bB  9 315±270.62bAB
紫云英+60%化肥 282a 129.1abAB  127.3aA  87.8bBC  27.3bBC  9 540±263.60aA
紫云英+40%化肥 255a 129.7abAB  113.3abAB  89.3aAB  27.1cC  9 285±207.39bAB
2.2.2 2009年各处理水稻产量及构成因素 从
表3可知,各施肥处理水稻产量均极显著高于CK。
其中,紫云英+80%化肥处理水稻产量最高,达到
9 424.5kg/hm2,比 CK 增产39.6%;其次是紫云
英+100%化肥处理,达到9 361.5kg/hm2,比 CK
增产 38.7%;紫 云 英 +60% 化 肥 处 理 和 紫 云
英+40%化肥处理位居第3、第4,分别为9 214.5
kg/hm2、9 007.5kg/hm2,比 CK 增 产 36.5%、
33.4%。
由表3可知,各施肥处理的有效穗数、穗粒数、
穗实粒数均高于CK,紫云英配施化肥各处理均高
于100% 化肥处理。紫云英配施 100%、80%、
60%、40%化肥处理的有效穗数分别比100%化肥
处理高6.1%、11.5%、4.7%、3.3%,分别比CK高
42.7%、50%、40.9%、39.1%;穗粒数分别比100%
化肥处理高5.0%、6.9%、7.5%、6.9%,分别比CK
高7.7%、9.6%、10.3%、9.6%;穗实粒数分别比
100%化肥处理高3.4%、2.7%、6.8%、5.5%,比
CK高9.4%、8.7%、13.0%、11.6%。这主要是因
为单施化肥处理在水稻生长前期供肥过旺、后期供
肥不足,而翻压紫云英配施化肥在水稻全生育期都有
充足的养分供应。各处理的千粒重差异不显著,以
CK千粒重最大。这是由于无肥处理有效穗数少,田
间密度低,通风透光条件好,有利于水稻后期籽粒生
长。由此可见,翻压紫云英主要提高了水稻的有效穗
数、穗粒数和穗实粒数,从而提高了水稻产量。
表3 各处理水稻产量及构成因素(2009年)
处理
有效穗数/
(×104个/hm2)
穗粒数/个 穗实粒数/个 结实率/% 千粒重/g
产量/
(kg/hm2)
CK  165.0b 156cB  138bB  88.5cBC  28.7a 6 751.5±125.36dB
100%化肥 222.0a 160bcAB  146abAB  91.3aA  28.1a 8 959.5±167.02cA
紫云英+100%化肥 235.5a 168abAB  151aAB  89.9bAB  28.0a 9 361.5±48.12abA
紫云英+80%化肥 247.5a 171aAB  150aAB  87.7cC  28.3a 9 424.5±160.89aA
紫云英+60%化肥 232.5a 172aA  156aA  90.7abA  28.2a 9 214.5±120.97abcA
紫云英+40%化肥 229.3a 171aAB  154aAB  90.6abA  28.4a 9 007.5±54.31bcA
97 第5期 王 琴等:紫云英配施不同量化肥对水稻产量及经济效益的影响
2.2.3 2010年各处理水稻产量及构成因素 从表
4可见,各施肥处理水稻产量均极显著高于CK,其
中紫云英+100%化肥处理产量最高,为9 622.5
kg/hm2,比CK增产29.7%;其次为紫云英+80%
化肥处理;第三为紫云英+60%化肥处理,3个处理
产量均高于100%化肥处理,但差异不显著。
各施肥处理的有效穗数、结实率、千粒重均极显
著高于CK,穗粒数和穗实粒数差异不显著。100%
化肥处理的结实率和千粒重较低,主要原因是单施
化肥,水稻有效分蘖增加,有效穗数提高,相应地降
低了田间的通透性,影响水稻籽粒后期灌浆,造成水
稻千粒重和结实率降低。
表4 各处理水稻产量及构成因素(2010年)
处理
有效穗数/
(×104个/hm2)
穗粒数/个 穗实粒数/个 结实率/% 千粒重/g
产量/
(kg/hm2)
CK  177bB  143.9a 114.9a 79.7eE  28.3eD  6 941.3±177.42cC
100%化肥 276aA  142.0a 113.4a 81.0dD  28.8cdBC  9 273.8±61.35aAB
紫云英+100%化肥 255aA  138.2a 113.6a 82.2cC  29.1abAB  9 622.5±93.37aA
紫云英+80%化肥 249aA  139.9a 118.5a 83.5bB  28.8bcABC  9 480.0±92.87aA
紫云英+60%化肥 258aA  147.0a 124.5a 84.6aA  29.3abA  9 300.0±108.34aAB
紫云英+40%化肥 279aA  143.3a 120.2a 83.9bAB  29.4aA  8 872.5±101.09bB
2.3 紫云英配施不同量化肥对水稻生产经济
效益的影响
若不考虑劳动力、灌溉等成本,仅从投入种子、化
肥、农药支出费用和稻谷收入来分析紫云英和不同量
化肥配施的经济效益(表5),稻谷收入以紫云英+
80%化肥处理最高,为33 863.4元/hm2;紫云英+
100%化肥处理次之,为33 760.8元/hm2;紫云英+
60%化肥处理位于第3位,为33 665.4元/hm2;CK
最低,为26 115.4元/hm2。从净收入来分析,紫云英
与80%、60%、40%化肥配施的3个处理,其每公顷
3a总净收入分别为25 820.4、26 864.4、27 039.0元,
比CK增加3.7%、7.9%、8.6%,比紫云英+100%化
肥处理增加5.49%、9.76%、10.47%,说明翻压紫云
英与化肥减量能提高水稻生产净收入。从产投比分
析可以看出,CK产投比最高,为20.49,这是连续几
十年培肥的结果。从5个施肥处理来看,紫云英+
40%化肥处理产投比最高,为4.86;紫云英+60%化
肥处理次之,为3.95;紫云英+100%化肥处理产投比
最低,为2.64。从稻谷产量、净收入和产投比及环境
友好性综合来看,紫云英与60%化肥配施最优。
表5 不同施肥处理3a总经济效益分析
处理
稻谷收入/
(元/hm2)
稻种支出/
(元/hm2)
紫云英种子
费/(元/hm2)
紫云英肥料
费/(元/hm2)
水稻肥料费/
(元/hm2)
总投入/
(元/hm2)
净收入/
(元/hm2)
产投比
CK  26 115.4  1 215  0  0  0  1 215  24 900.4  20.49
100%化肥 32 986.0  1 215  0  0  6 210  7 425  25 561.0  3.44
紫云英+100%化肥 33 760.8  1 215  810  1 050  6 210  9 285  24 475.8  2.64
紫云英+80%化肥 33 863.4  1 215  810  1 050  4 968  8 043  25 820.4  3.21
紫云英+60%化肥 33 665.4  1 215  810  1 050  3 726  6 801  26 864.4  3.95
紫云英+40%化肥 32 598.0  1 215  810  1 050  2 484  5 559  27 039.0  4.86
3 结论与讨论
本试验结果表明,连续3a紫云英与100%、
80%、60%、40%化肥配施,均能明显提高水稻株
高。其中,各施肥处理水稻株高均极显著高于CK
(2008年100%化肥处理除外),翻压紫云英各处理
均高于CK和100%化肥处理,说明翻压紫云英能
促进水稻生长,这与前人研究结果基本一致[20-22]。
翻压紫云英主要提高了水稻的有效穗数、穗粒
数和穗实粒数,从而提高了水稻产量。3a各施肥处
理水稻产量均极显著高于CK。其中,2008年紫云
英+60% 化肥处理水稻产量最高,达到 9 540
kg/hm2,比CK增产18.2%;2009年紫云英+80%
化肥处理最高,达到9 424.5kg/hm2,比CK增产达
39.6%;2010年紫云英+100%化肥处理最高,为
9 622.5kg/hm2,比CK增产38.6%。
紫云英与100%、80%、60%化肥配施,其3a
稻谷总产量均高于100%化肥处理和CK。其中,紫
云英+80%化肥处理总产量最高,比 CK 增产
29.7%。这说明翻压紫云英后,在提高水稻产量的
08 河南农业科学 第42卷 
情况下,化肥施用量至少可以减少20%,这与刘春
增等[23]和谢志坚等[24]的研究结果类似。紫云英与
80%、60%、40%化肥配施,其净收入均高于其他
3个处理,这说明翻压紫云英与化肥减量能提高水
稻生产净收入。从培肥土壤地力、稻谷收入、净收
入、产投比以及可持续生产等方面综合考虑,紫云英
还田 (22 500kg/hm2)与当地常规化肥施用量的
60%配合施用是最佳配施方案。
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18 第5期 王 琴等:紫云英配施不同量化肥对水稻产量及经济效益的影响