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紫云英不同翻压时期对土壤养分和水稻产量的影响



全 文 :紫云英不同翻压时期对土壤养分和水稻产量的影响
吕玉虎1,刘春增2* ,潘兹亮1,李本银2,曹卫东3
(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;3. 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京 100081)
摘 要:为了明确紫云英作为稻田绿肥利用的最佳翻压时期,通过田间试验,研究紫云英不同翻压时期配合常规
施肥对土壤养分、水稻主要农艺性状及产量的影响。结果表明,在盛花期翻压紫云英,土壤耕层速效氮和速效钾
含量,分别比常规施肥、盛花期前和盛花期后翻压紫云英高 22. 8%、11. 0%、2. 1%和 23. 2%、11. 5%、4. 4%,
盛花期翻压紫云英为水稻的生长发育提供更多的氮钾养分;盛花期翻压紫云英水稻产量达到 9 288. 0 kg /hm2,比
常规施肥、盛花期前和盛花期后翻压紫云英分别高 16. 3%、4. 9%、3. 1%。盛花期是翻压紫云英的最佳时期。
关键词:紫云英;翻压时期;土壤养分;水稻产量
中图分类号:S142;S158. 3;S511 文献标识码:A 文章编号:1673 - 6257 (2013)01 - 0085 - 03
收稿日期:2012 - 05 - 10;最后修订日期:2012 - 05 - 25
基金项目:公益性行业 (农业)科研专项经费项目 (201103005
-06) ;河南省省院科技合作项目 (112106000018)和中国科学院
知识创新项目 (KSZD - EW - Z - 002 - 01)。
作者简介:吕玉虎 (1974 -) ,男,硕士,副研究员,主要从事植
物营养与施肥工作。通讯作者为刘春增。
紫云英是我国水稻产区主要的绿肥作物。紫云
英能给植物提供多种营养成分,增加土壤有机胶体
含量,扩大土壤吸附表面,并使土粒形成稳定的团
粒结构,从而增强保水、保肥和通透能力,培肥土
壤,提高肥力。种植紫云英对于增加生物有机肥
源、改良土壤、净化环境、保持生态平衡、促进农
区牧副业的发展都有着重要的作用[1 - 4]。
前人对紫云英种植利用研究很多,主要集中于
紫云英的播种量、施肥方法,紫云英翻压量及翻压
紫云英后水稻施肥方法等方面[5 - 9],而对于紫云英
作为绿肥应用的合理翻压时期研究较少。本文通过
不同翻压时期及当地常规施肥间相互比较,研究紫
云英翻压时期对土壤氮、钾等养分和水稻产量的影
响,从而明确紫云英的最佳翻压时期,为绿肥紫云
英在水稻生产上的应用提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试水稻、紫云英品种分别为信阳市农业科学
研究所选育的珍辐糯、信紫 1 号。供试土壤为水稻
土,质地轻粘土,土壤 pH 值 6. 7,有机质 21. 4 g /
kg,速效氮 54. 3 mg /kg,速效磷 (P)6. 05 mg /kg,
速效钾 (K)61. 5 mg /kg。
1. 2 试验设计
田间试验于 2009 年在信阳市农业科学研究所
试验园区进行。试验采用单因素随机区组设计,4
次重复。试验按照紫云英翻压时期共设 4 个处理。
即 T1:CK,当地常规施肥;T2:盛花期前 10 d 翻
压并配合当地常规施肥;T3:盛花期翻压并配合当
地常规施肥;T4:盛花期后 10 d 翻压并配合当地
常规施肥。紫云英盛花期为 4 月 15 日,当地常规
施肥量为 N 217. 5 kg /hm2、P2 O5 112. 5 kg /hm
2、
K2O 112. 5 kg /hm
2,N、P、K肥源分别为尿素、过
磷酸钙、氯化钾。紫云英异地移入翻压,翻压量为
22 500 kg /hm2 (鲜草量)。当地常规施肥中的磷钾
肥全部基施,氮肥按基肥 ∶ 分蘖肥 ∶ 孕穗肥 = 3∶ 2 ∶ 1
分次施入。小区面积 6. 67 m2 (长 3. 335 m,宽 2. 0
m) ,小区间筑埂,上覆塑料薄膜防止串水串肥。
区组间留 0. 3 m宽的沟,便于上水和排水。
1. 3 田间管理
除 T1 不翻压紫云英外,其余 3 个处理按设计
的翻压时期和翻压量翻压紫云英,5 月 21 日基施氮
磷钾肥。水稻于 5 月 27 日移栽,小区栽插密度
16. 7 cm ×20 cm,每穴 2 ~ 3 棵基本苗,每公顷插秧
30 万穴。移栽后灌浅水使秧苗返青,分蘖肥在移栽
后 1 周施用,孕穗肥在晒田复水后施用。其他田间
管理同大田生产。
1. 4 样品采集与分析
土壤养分含量测定:在成熟期每个小区按 5 点
取样法取土样混合,取样深度 0 ~ 20 cm。分析土壤
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中国土壤与肥料 2013(1)
有机质、速效氮、速效磷、速效钾等养分含量。养
分含量测定按文献 [10]进行。
产量及其构成因素测定:成熟期每个处理取具
有代表性植株 10 穴,测定单株穗数、穗粒数、实
粒数、千粒重;水稻成熟后采用分区收割,单打单
晒,测定水稻产量。
数据处理采用 Excel和 SPSS软件分析。
2 结果与分析
2. 1 紫云英不同翻压时期对土壤养分含量的影响
当地常规施肥处理 (CK)耕层土壤速效氮含
量极显著低于翻压紫云英并配合常规施肥的 3 个
处理 (表 1) ,表明翻压紫云英能为土壤提供较多
的氮素养分,盛花期和盛花期后 10 d 翻压紫云英
土壤速效氮养分含量显著高于盛花期前翻压紫云
英 (P < 0. 05)。盛花期翻压紫云英土壤速效氮含
量最高,分别比当地常规施肥、盛花期前和盛花
期后翻压紫云英高 22. 8%、11. 0%、2. 1%。其
原因是翻压相同鲜草量情况下盛花期紫云英固定
的氮更多。
表 1 紫云英不同翻压时期对土壤养分含量的影响
处理
速效氮
(mg /kg)
速效磷
(P mg /kg)
速效钾
(K mg /kg)
有机质
(g /kg)
T1 (CK) 46. 0cB 6. 12a 63. 6cB 22. 3a
T2 50. 9bA 6. 25a 70. 3bA 23. 1a
T3 56. 5aA 6. 52a 78. 4aA 24. 9a
T4 55. 3aA 6. 28a 75. 1abA 24. 3a
注:同列不同小写字母表示差异显著 (P < 0. 05) ;不同大写字母表
示差异极显著 (P < 0. 01)。不同。
在盛花期翻压紫云英,土壤速效磷含量最高,
其次是盛花期后 10 d 翻压紫云英处理,第三是盛
花期前 10 d翻压紫云英处理,当地常规施肥处理
(CK)土壤速效磷含量最低。各处理间土壤速效
磷含量差异不显著,这是紫云英含磷量较低的
缘故。
翻压紫云英并配合常规施肥的 3 个处理耕层
土壤速效钾含量极显著高于当地常规施肥处理
(P < 0. 01) ,表明翻压紫云英能为土壤提供丰富
的钾素养分,盛花期前 10 d 翻压紫云英土壤速效
钾养分含量显著低于盛花期翻压紫云英 (P <
0. 05)。盛花期翻压紫云英土壤速效钾含量分别比
当地常规施肥 (CK)、盛花期前和盛花期后翻压
紫云英高 23. 2%、11. 5%、4. 4%。
土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标之一,
与当地常规施肥 (CK)相比,无论什么时期翻压
紫云英都能增加土壤有机质含量,但与当地常规施
肥的有机质含量差异不显著,说明仅翻压紫云英 1
年水稻土有机质含量增加不大。
2. 2 紫云英不同翻压时期对水稻产量的影响
不同处理间水稻产量差异较大 (表 2) ,翻压
紫云英并配合当地常规施肥 3 个处理的水稻产量极
显著高于当地常规施肥处理 (CK)。以盛花期翻压
紫云英水稻产量最高,水稻产量达到 9 288. 0 kg /
hm2,比当地常规施肥 (CK)增产 16. 3%,达极显
著水平;比盛花期前 10 d 翻压紫云英增产 4. 9%,
增产达显著水平;比盛花期后 10 d翻压紫云英增产
3. 1%,差异不显著。盛花期后 10 d 翻压紫云英比
当地常规施肥 (CK)增产 12. 8%,达极显著水平,
比盛花期前 10 d翻压紫云英增产 1. 7%,差异不显
著。盛花期前 10 d 翻压紫云英比当地常规施肥
(CK)增产 10. 8%,达极显著水平。从水稻高产的
角度考虑,在当地常规施肥情况下,翻压紫云英都
能极显著提高水稻产量,尤其以盛花期翻压紫云英
效果最好。
表 2 紫云英不同翻压时期水稻主要农艺性状及产量
处理
最高分蘖
(万 /hm2)
有效穗
(万 /hm2)
株高
(cm)
穗长
(cm)
穗粒数
(个)
实粒数
(粒)
千粒重
(g)
产量
(kg /hm2)
T1 (CK) 306. 0 193. 5 114. 4 25. 8 157. 2 138. 4 28. 2 7 987. 5cB
T2 316. 5 201. 0 118. 2 26. 2 165. 4 149. 6 28. 9 8 851. 5bA
T3 375. 0 243. 0 118. 5 25. 9 159. 5 148. 9 28. 7 9 288. 0aA
T4 367. 5 211. 5 118. 5 25. 8 155. 2 137. 4 29. 0 9 006. 0abA
2. 3 紫云英不同翻压时期对水稻主要农艺性状的
影响
从田间定点调查水稻分蘖情况来看 (表 2) ,4
个处理间的最高分蘖差别很大,而移栽时各处理的
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中国土壤与肥料 2013(1)
基本苗一致,盛花期翻压紫云英最高分蘖最多,其
次是盛花期后 10 d翻压处理,再次是盛花期前 10 d
翻压处理,当地常规施肥 (CK)最高分蘖最少,
说明在盛花期翻压紫云英更有利于水稻分蘖,为水
稻丰产打下良好的群体基础。
翻压紫云英 3 个处理的水稻株高明显高于当地
常规施肥处理 (CK) ,以盛花期和盛花期后 10 d翻
压处理株高最高,说明翻压紫云英能明显地促进水
稻的营养生长,促使水稻植株生长健壮,为水稻的
高产打下了良好的营养基础。但 4 个处理间的穗长
差别不明显。
决定水稻产量高低的主要因素是有效穗数、穗
粒数、千粒重,水稻产量高低是由上述 3 个因素综
合作用的结果,其中一个因素偏低就会导致产量下
降。从表 2 可知,盛花期翻压紫云英和盛花期前 10
d翻压紫云英的水稻有效穗数、穗粒数、千粒重均
高于当地常规施肥处理 (CK)。盛花期后 10 d翻压
紫云英有效穗数、千粒重优于当地常规施肥处理
(CK) ,各处理产量三要素表现出的规律与产量规
律基本一致。翻压紫云英更有利于提高水稻的主要
农艺性状指标。
3 结论
在盛花期翻压紫云英 22 500 kg /hm2并配合当地
常规施肥,比盛花期前和盛花期后翻压相同量紫云
英提高了土壤耕层速效氮、速效钾的含量,土壤耕
层速效磷和有机质含量也略有提高,盛花期翻压紫
云英为水稻生长发育提供了更多的养分,为水稻高
产打下良好的营养基础。盛花期翻压紫云英提高了
水稻的有效穗和实粒数,水稻产量显著高于盛花期
前翻压紫云英,略高于盛花期后翻压紫云英,因
此,在豫南稻区,盛花期是翻压紫云英的最佳
时期。
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Soil nutrients and rice yield as affected by different incorporation periods of Chinese milk veich
LV Yu-hu1,LIU Chun-zeng2* ,PAN Zi-liang1,LI Ben-yin2,CAO Wei-dong3 (1. Xinyang Institute of Agricultural Sci-
ences,Xinyang Henan 464000;2. Institute of Agricultural Resources and Environmental Sciences,Henan Academy of
Agricultural Sciences,Zhengzhou Henan 450002;3. Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese
Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081)
Abstract:To investigate the optimization incorporation period of Chinese milk vetch (Astragalus sinicus) ,a field experi-
ment was conducted to study the effects of different incorporation time of Chinese milk vetch on soil nutrients,main agronom-
ic traits in rice and rice yields. The results showed that soil available N content with Chinese milk vetch incorporated during
the flowering period was 22. 8%,11. 0%,2. 1% respectively higher than those in the treatments without the incorporation of
Chinese milk vetch,with the incorporation of Chinese milk vetch during the beginning flowering period and after the flowering
period,and 23. 2%,11. 5%,4. 4% for soil available K,which indicated more nutrients was supplied by Chinese milk vetch
incorporated during the flowering period. Rice yield (9 288. 0 kg /hm2)in the treatment incorporated Chinese milk vetch dur-
ing the flowering period was 16. 3%,4. 9%,3. 1% respectively higher than those in the treatments without the incorporation of
Chinese milk vetch,with the incorporation of Chinese milk vetch during the beginning flowering period and after the flowering
period. In conclusion,the flowering period of Chinese milk vetch was asserted as optimization incorporation period.
Key words:Chinese milk vetch;incorporation period;soil nutrient;rice yield
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