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紫云英与化肥配施对水稻产量和土壤养分含量的影响



全 文 :92-96
01/2012
草 业 科 学
PRATACULTURAL SCIENCE
29卷01期
Vol.29,No.01
紫云英与化肥配施对水稻产量和
土壤养分含量的影响
王 琴,张丽霞,吕玉虎,潘兹亮
(信阳市农业科学研究所,河南 信阳464000)
摘要:为了解紫云英(Astragaius sinicus)氮钾和化肥氮钾有效性的异同,进一步明确等量的紫云英氮钾可否代替
等量的化肥氮钾,2009年在河南信阳进行了紫云英与化肥配施试验。结果表明,紫云英和化肥配施可增加水稻
(Oryza sativa)生长量和产量,增加土壤有机质含量,提高土壤速效氮、磷、钾含量。与不施肥和紫云英相比,60%
化肥氮钾+40%紫云英氮钾处理水稻产量提高28.7%,土壤有机质增加2.1%,土壤速效氮、磷、钾含量分别增加
9.3%、12.7%、15.5%。
关键词:水稻;紫云英与化肥配施;产量;土壤养分含量
中图分类号:S511.06;S158.3   文献标识码:A   文章编号:1001-0629(2012)01-0092-05

  近年来,化肥大量施用导致土壤肥力、农产品品
质和肥料利用率下降。随经济的快速发展和对绿
色、有机食品需求的不断提高,有机肥的施用已引起
广泛关注[1-2]。研究表明[3-7],有机肥与化肥配施不
但可提高作物产量,改善农产品品质,培肥地力,更
是保证作物稳定增产和推动农业可持续发展的重要
措施。
紫云英(Astragaius sinicus)是豆科黄芪属绿肥
作物,是一种豫南稻区主要的生物有机肥源,不仅产
草量高,而且养分含量高,对改良稻田土壤理化性
状,提高土壤肥力有重要作用[8-12]。本研究分析豫
南稻区化肥与紫云英配施条件下水稻(Oryza sati-
va)产量和土壤肥力变化,旨在为合理施用绿肥,提
高土壤肥力,改善生态环境等提供指导。
1 材料与方法
1.1试验地概况 试验于2009年在信阳市农业
科学研究所试验园区进行。试验田位于大别山北
麓,淮河南岸,32°07′N,114°05′E,处于亚热带和暖
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1 900~2 100h;年均
气温15.1~15.3℃,无霜期220~230d;降水丰沛,
年均降水量1 109mm;空气湿润,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
粘,pH 值 6.7,有 机 质 2.14%,速 效 氮 71.5
mg·kg-1,速效磷16.5mg·kg-1,速效钾78.2
mg·kg-1。
1.2试验设计 试验采取单因素随机区组设计,
设6个处理:D1,不施化肥和紫云英;D2,100%化
肥;D3,80%化肥氮钾+20%紫云英氮钾;D4,60%
化肥氮钾+40%紫云英氮钾;D5,40%化肥氮钾+
60%紫云英氮钾;D6,20%化肥氮钾+80%紫云英
氮钾。化肥为尿素、过磷酸钙、氯化钾配合施用。
100%化肥指当地常规施肥量,为N 165kg·hm-2、
P2O5112.5kg·hm-2、K2O 112.5kg·hm-2。氮
按照基肥∶分蘖肥∶孕穗肥=3∶2∶1分期施入,
磷肥、钾肥全部作基施,且磷肥不减量。紫云英氮钾
以1 000kg鲜草可提供纯氮3.56kg,K2O 2.89kg
计算。每处理设4次重复,随机排列,共24个试验
小区。每小区长3.3m,宽2.0m。小区间做埂,上
覆黑色塑料薄膜以防止串肥,防杂草。区组间留0.3
m宽沟,便于灌溉排水。
1.3紫云英种植与翻压 绿肥品种为信阳紫云
英。2008年8月23日播种,播种量30kg·hm-2。
2009年4月20日盛花期翻压。
* 收稿日期:2011-03-03  接受日期:2011-07-07
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)
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
通信作者:潘兹亮 E-mail:pzl7518@126.com
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1.4水稻种植 水稻品种为珍辐糯。2009年4月
28日育秧,5月27日移栽,株距16.7cm,行距20
cm,每蔸2苗,每小区 200蔸(合 2 万蔸 ·667
m-2)。
1.5水稻生长量和土壤养分含量测定
1.5.1水稻叶绿素含量 于水稻分蘖盛期、拔节期
和孕穗期,每小区随机选取5蔸,每蔸选1株,用叶
绿素仪(SPAD-502型,日本)测量2个叶片(上部第
二、三展开叶),在叶片的中上部读取SPAD值。供
测量的各株长势一致。
1.5.2考种与测产 考种:2009年9月26日,各小
区随机选取5蔸,调查全部5蔸的株高和有效穗数,
测量5蔸的全部有效穗穗长。然后5蔸全部脱粒,
数穗粒数、空秕粒数。籽粒样品风干后称量。
测产:2009年9月26日,各小区单打单收。风
干后,测定籽粒干质量。
1.5.3土壤养分含量 分别在移栽前、分蘖期、拔节
期、孕穗期、齐穗期五个生长时期,每小区5点取样
法采取土样,取样深度0~20cm。土壤有机质、速
效氮、速效磷、速效钾含量等按常规方法测定[13]。
1.6数据处理 试验数据采用Excel软件进行统
计处理,用SAS 8.0进行方差分析和新复极差测
验[14]。
2 结果
2.1紫云英与化肥配施对水稻株高的影响 
施肥显著增加水稻的株高,其中D4 的株高最高,显
著高于其他处理(P<0.05),D2、D3、D5、D6 之间差
异不显著(P>0.05)(图1)。
2.2紫云英与化肥配施对水稻叶绿素SPAD
值的影响 施肥均能提高水稻叶片的SPAD值
(表1)。在分蘖盛期,各处理(D3 除外)均能显著提
高水稻叶片的SPAD值(P<0.05),在孕穗期,各
处理(D2 除外)均能极显著提高水稻叶片的SPAD
值(P<0.01),其中D4 水稻叶片的SPAD值最高。
图1 紫云英与化肥配施对水稻株高的影响
Fig.1 Effects of Chinese milk vetch and fertilizer
combined application on plant height of rice
注:不同小写字母间差异显著(P<0.05)。D1、D2、D3、D4、
D5 和D6 分别为:不施化肥和紫云英、100%化肥、80%紫云
英氮钾+20%化肥氮钾、60%紫云英氮钾+40%化肥氮钾、
40%紫云英氮钾+60%化肥氮钾、20%紫云英氮钾+80%化
肥氮钾。下图同。
Note:Different letter show significant difference at 0.05level
(P<0.05).D1,treatment without fertilizer and Chinese milk
vetch;D2,al N &K from fertilizer;D3,80% N&K from fer-
tilizer and 20% from Chinese milk vetch;D4,60% N&K
from fertilizer and 40%from Chinese milk vetch;D5,40%
N&K from fertilizer and 60%from Chinese milk vetch;D6,
20% N&K from fertilizer and 80% from Chinese milk
vetch.The same below.
表1 紫云英与化肥合理配施对水稻叶片SPAD值的影响
Table 1 Effects of Chinese milk vetch and fertilizer combined application on SPAD of rice leaves
处理Treatment 分蘖盛期Tilering stage 拔节期Jointing stage 孕穗期Booting stage
D1 36.83±0.87cB  35.80±1.12dC  34.60±0.27dC
D2 40.90±0.24aA  38.25±0.56bcBC  35.60±0.37cBC
D3 38.30±0.26bcAB  40.85±0.27aA  35.70±0.22cB
D4 40.20±0.95abA  38.10±0.27cBC  37.85±0.26aA
D5 40.00±0.34abA  39.95±0.16abAB  36.50±0.14bB
D6 40.55±0.31aA  40.15±0.10aA  35.95±0.27bcB
注:同列不同大写字母间差异极显著(P<0.01),不同小写字母间差异显著(P<0.05)。下表同。
Note:Different lower case and capital letters in each column show significant difference at 0.05and 0.01level,respectively.
The same below.
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表2 紫云英与化肥合理配施对水稻经济性状和产量的影响
Table 2 Effects of Chinese milk vetch and fertilizer combined application on economic character and yield of rice
处理
Treatment
穗长
Ears length/cm
成穗率
Percentage of ear
bearing tiler/%
结实率
Seed setting rate/%
有效穗/个·蔸-1
Number of effective
panicles per stump
D1 23.73±0.35  83.3±1.1  85.75±1.97  6.5±0.4cB
D2 25.97±0.05  74.8±0.5  84.68±0.27  7.4±0.3bcAB
D3 25.64±0.09  71.7±1.8  87.67±1.35  7.6±0.2bAB
D4 26.03±0.13  87.8±0.4  86.32±0.39  8.6±0.3aA
D5 25.76±0.09  60.3±2.1  87.98±2.02  7.0±0.2bcB
D6 25.56±0.17  70.1±1.8  87.03±0.06  7.4±0.3bcAB
处理
Treatment
穗粒数/个·穗-1)
Number of grain per panicle
千粒重
1 000-grain weight/g
产量
Yield/kg·hm-2
D1 819.52±6.14dC  28.45±0.20a 6 851.3±195.2cB
D2 1 157.89±19.36bcB  28.28±0.12a 8 195.7±155.8bA
D3 1 235.90±58.18bAB  28.36±0.19a 8 460.0±177.6abA
D4 1 350.49±53.43aA  28.55±0.18a 8 816.3±79.3aA
D5 1 126.49±25.51cB  28.58±0.05a 8 533.2±91.9abA
D6 1 235.40±47.92bAB  28.20±0.07a 8 497.5±148.5abA
2.3紫云英与化肥配施对水稻产量及其构成
因素的影响 水稻产量的高低顺序为D4>D5>
D6>D3>D2>D1(表2)。施肥的各处理产量均
极显著高于D1(P<0.01),其中D4的产量显著高
于D2(P<0.05)。D1 由于未施任何肥料,水稻养分
全部来自土壤供给,产量较低。
  有效穗的高低顺序为D4>D3>D6=D2>D5>
D1,其中D4 的有效穗数极显著高于D1(P<0.01),
D3 显著高于D1(P<0.05)(表2)。各处理穗粒数
的高低顺序为D4>D3>D6>D2>D5>D1,其中施
肥处理均极显著高于D1,D4 极显著高于D2 和D5,
D2、D3、D6 之间差异不显著(P>0.05)。D4 成穗率
和穗长均最高。各处理对千粒重影响差异不显著。
2.4紫云英与化肥配施对水稻土壤养分含量
的影响
2.4.1对土壤有机质的影响 翻压紫云英后土壤有
机质含量呈先降低后升高的趋势,可能是由于在水
稻分蘖期翻压的紫云英还没有充分腐熟,水稻生长
消耗了部分土壤有机质的缘故。分蘖期后土壤有机
质含量缓慢升高,但各时期各处理之间差异不显著
(图2)。
图2 紫云英与化肥配施对土壤有机质含量的影响
Fig.2 Effects of Chinese milk vetch and fertilizer
combined application on content of soil organic matter
2.4.2对土壤速效氮含量的影响 各处理的土壤速
效氮含量呈现先增加后降低的趋势(图3)。施肥各
处理各时期土壤速效氮含量均大于D1,说明翻压紫
云英能提高土壤速效氮含量。施肥处理土壤速效氮
含量在水稻拔节后开始下降,是由于水稻进入旺盛
生长期,吸收利用速效氮的速率增加。D1 由于没有
施入任何肥料,土壤速效氮含量变化不明显。水稻
分蘖期,D2 土壤速效氮含量最高。
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图3 紫云英与化肥配施对土壤速效氮含量的影响
Fig.3 Effects of Chinese milk vetch and fertilizer
combined application on content of soil available N
2.4.3对土壤速效磷含量的影响 各处理土壤速效
磷呈现先增加后降低的趋势,在水稻孕穗期达到最
大,而后开始下降。紫云英含磷量较少,各施肥处理
对土壤速效磷含量影响不大,但均大于D1(图4)。
图4 紫云英与化肥配施对土壤速效磷含量的影响
Fig.4 Effects of Chinese milk vetch and fertilizer
combined application on content of soil available P
2.4.4对土壤速效钾含量的影响 各处理的速效钾
含量从水稻分蘖期以后就开始缓慢下降(图5)。分
蘖期前由于紫云英的分解及化肥的施入,土壤速效
钾含量增加。随着水稻生长发育,吸肥能力增强,土
壤速效钾含量开始下降。翻压紫云英处理由于紫云
英腐解不断地释放钾素养分,土壤速效钾含量在水
稻整个生育期基本上都高于单施化肥处理和不施肥
处理。说明翻压紫云英能为土壤提供钾素营养。
3 讨论与结论
紫云英和化肥配施能增加水稻叶片叶绿素SPAD
图5 紫云英与化肥配施对土壤速效钾含量的影响
Fig.5 Effects of Chinese milk vetch and fertilizer
combined application on content of soil available K
值,即增加叶绿素含量,促进光合,进而增加水稻产
量。翻压紫云英能增加水稻的穗长、有效穗数等产
量构成因素。紫云英和化肥配施能极显著促进水稻
生长、提高水稻产量。这与前人研究结论一致[15-17]。
紫云英和化肥配施能增加土壤有机质含量,提高土
壤速效氮、磷、钾含量。王允青等[18]、李双来等[19]也
得到类似结论。
综合各项指标可以看出,与不施化肥和紫云英
相比,施60%紫云英氮钾和40%化肥氮钾处理使水
稻产量提高了28.7%,土壤有机质增加2.1%,土壤
速效氮、磷、钾分别增加9.3%、12.7%和15.5%。
说明在水稻田中第1年翻压紫云英绿肥,紫云英氮
钾能代替40%的化肥氮钾。
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Effects of application of Chinese milk vetch and fertilizer on
rice yield and soil nutrient content
WANG Qin,ZHANG Li-xia,LV Yu-hu,PAN Zi-liang
(Xinyang Research Institute of Agricultural Science,Xinyang 464000,China)
Abstract:A field experiment was conducted to determine the effects of application of Chinese milk vetch
and fertilizer on rice yield and soil nutrient content in 2009for understanding the possibility of the same
amount N and K from Chinese milk vetch instead of the same amount N and K from chemical fertilizer.
This study showed that application of Chinese milk vetch and chemical fertilizer increased the rice yield and
the soil organic matter,available N,P and K content.The treatment with 60%chemical N and K fertilizer
and 40%Chinese milk vetch performed wel,and it increased the rice yield by 28.7%and the soil organic
matter,available N,P and K content by 2.1%,9.3%,12.7%and 15.5%,respectively.
Key words:rice;Chinese milk vetch and fertilizer;yield;soil nutrient content
Corresponding author:PAN Zi-liang E-mail:pzl7518@126.com
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