全 文 ：第 51 卷 第 4 期 土 壤 学 报 Vol. 51，No. 4
2014 年 7 月 ACTA PEDOLOGICA SINICA July，2014
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* 农业部公益性行业(农业)科研专项(201103005)、浙江省重大科技专项重点农业项目(2009C12001)资助
作者简介:王建红(1971—) ，浙江淳安人，硕士，副研究员，主要从事土壤改良与草业开发利用研究。E-mail:jianhong1203@ sina. com
收稿日期:2013 － 07 － 01;收到修改稿日期:2013 － 12 － 06
DOI:10. 11766 / trxb201307010309
紫云英还田配施化肥对单季晚稻养分利用
和产量的影响*
王建红 曹 凯 张 贤
(浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，杭州 310021)
摘 要 研究旨在探讨紫云英较高鲜草翻压量条件下配施不同比例常规用量化肥对单季晚稻养分吸
收、养分利用效率和产量的影响。试验设置 7 个处理:CK(不翻压紫云英和不施化肥) ，CF(常规用量施肥)及
翻压 45 t hm －2(GM45)紫云英鲜草配施 0、20%、40%、60%和 80%常规用量化肥(CF)。在浙江省金华市蒋堂
农业科学试验站进行为期 2 年的田间试验，结果表明，在所有的紫云英翻压配施化肥处理中，虽然水稻 N、P、
K的总吸收量以 GM45 + 80%CF处理最高，但稻谷 P、K养分最高吸收量出现在 GM45 + 40%CF处理中，水稻养
分内部利用效率随化肥配施量的增加而降低;水稻的 N、P和 K的农学利用效率和稻谷产量均以 GM45 + 40%
CF处理最高。从提高肥料利用率和降低环境风险的角度出发，紫云英鲜草异地还田量为 45 t hm －2时，以配
施 N 80. 6 kg hm －2、P2O5 21. 5 kg hm
－2和 K2O 43. 3 kg hm
－2为宜。与 CK 处理相比，CF 和紫云英鲜草翻压配
施化肥处理的稻谷产量分别提高 13. 7% 和 8. 5%～ 17. 4%。在紫云英—单季晚稻耕作制中，紫云英异地还田
量 45 t hm －2不会使单季晚稻苗期产生僵苗现象。
关键词 紫云英;单季晚稻;养分吸收;产量;养分利用率
中图分类号 S158. 3 文献标识码 A
紫云英(Astragalus sinicus L. )是我国南方稻区
冬季稻田主栽绿肥，它翻压腐解后可以为后季水稻
生长提供 N、P、K等速效养分，从而达到在水稻生长
期少施化肥或不施化肥并获得较高产量的目
的［1-6］。在 20 世纪末以前，紫云英—水稻的耕作方
式以紫云英—双季稻为主，研究也主要集中在紫云
英—双季稻耕作的相关技术上［7-11］，而很少涉及紫
云英—单季稻耕作制。21 世纪以来，随着市场经济
的发展和劳动力成本的不断增加，种植双季稻的经
济效益低下，紫云英与水稻的耕作方式随之由紫云
英—双季稻耕作转向紫云英—单季稻，且单季稻又
以单季晚稻为主。据统计，浙江省 2010 年全省水稻
种植面积 102. 8 × 104 hm2，其中单季晚稻种植面积
达 67. 8 × 104hm2，占总面积的 66. 0%［12］。
当前在南方经济发达地区，紫云英绿肥生产利
用方式正发生深刻改变。一方面，随着稻田化肥施
用年限的增加，土壤养分总体水平上升，有利于稻
田紫云英的高产;另一方面，随着紫云英优良品种
的推广，南方稻田紫云英鲜草的产量也普遍提高。
如福建的闽紫系列紫云英品种、浙江的宁波大桥种
及江西的余江大叶种等中、迟熟紫云英品种的鲜草
产量可以达到 40 t hm －2左右，高的可以达到 60 t
hm －2以上［13-15］。与此同时，随着畜牧业规模化养殖
模式的发展，紫云英分散刈割利用的生产模式因劳
动力生产成本的提高和养殖方式的转变，紫云英鲜
草不再被刈割利用而是直接全量还田。研究表明，
在紫云英—双季稻传统耕作制中，紫云英鲜草的适
宜翻压量在 22. 5 ～ 30. 0 t hm －2［1］，过高的翻压量会
对早稻秧苗生长产生毒害、僵苗等负面影响［16］，因
此农民会将一部分紫云英鲜草刈割用作饲料［17］，此
种紫云英绿肥利用方式既保证了早稻的肥料需求
又促进了当地畜牧业的发展。
紫云英—单季晚稻耕作中鲜草全量还田条件
下单季晚稻的相关生长与施肥运筹技术急需解决，
如较高产量的紫云英鲜草还田生产单季晚稻是否
会对晚稻生长产生不利影响，以及紫云英还田如何
配施化肥可以既提高单季晚稻产量又使水稻养分
利用率达到最佳水平等问题需要深入研究。此外，
4 期 王建红等:紫云英还田配施化肥对单季晚稻养分利用和产量的影响 889
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在紫云英—单季晚稻耕作制中，由于紫云英翻压与
水稻移栽期之间的间隔时间较长，单季晚稻移栽时
的土壤养分环境条件与双季稻有很大差异，因此较
高的紫云英翻压量是否会对单季晚稻的生长产生
不利影响也有待试验验证。施用化肥和紫云英翻
压作肥料的养分释放特点绝然不同，因此化肥与紫
云英配施时水稻对养分的吸收特点也不同。目前
虽有研究对紫云英、黑麦草等绿肥还田减施化肥对
单季晚稻的生长和产量影响进行了研究，但结果并
不系统［18］。本研究旨在探讨紫云英较高异地还田
量(45 t hm －2)时配施不同常规用量比例化肥对单
季晚稻生长和养分吸收利用的影响，并以此来确定
较高紫云英鲜草还田时合理的化肥配施量，以便为
南方地区紫云英—单季晚稻耕作制的合理施肥提
供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验区概况与供试材料
试验区位于金华市婺城区蒋堂农业科学试验站
(119°3212″E，29°048″N) ，海拔 62. 5 m，属中亚热带
季风气候，四季分明、年温适中、热量丰富。全年平均
日照时数约 1 700 h，平均降水量约 1 500 mm，平均气
温约 17. 9 ℃。试验区土壤类型为第四纪红色黏土
发育的水稻土，试验前测得 0 ～ 20cm 耕层土壤基础
肥力:有机质 22. 5 g kg －1、全氮 1. 49 g kg －1、碱解氮
258. 2 mg kg －1、速效磷 26. 2 mg kg －1、速效钾
36. 4 mg kg －1、pH 5. 42。
试验选用的紫云英品种是当地主栽的宁波大
桥种，紫云英鲜草含水分 92. 1%，N、P2 O5、K2 O 含
量分别为 3. 82、0. 95、4. 35 g kg －1。供试水稻品种
为当地主栽的籼粳杂交晚稻甬优 9 号。
1. 2 试验设计
试验在 2011 年 4 月至 2012 年 10 月间进行。
采用大田小区试验，设 7 个处理，4 次重复，各小区
随机排列，小区面积为 20 m2。各小区用硬田埂并
用包覆塑料膜隔开，独立排灌，防止水肥串流。7 个
处理分别设为:CK(不施肥) ;CF(常规用量施肥) ;
GM45(不施肥条件下翻压 45 t hm
－2紫云英鲜草) ;
GM45 + 20% CF(翻压 45 t hm
－2紫云英鲜草配施
20%常规化肥量) ;GM45 + 40% CF(翻压 45 t hm
－2
紫云英鲜草配施 40%常规化肥量) ;GM45 + 60% CF
(翻压 45 t hm －2紫云英鲜草配施 60% 常规化肥
量) ;GM45 + 80% CF(翻压 45 t hm
－2紫云英鲜草配
施 80%常规化肥量)。
供试水稻于 2011 年 5 月 8 日播种，6 月 18 日移
栽至各小区。试验选用分蘖 2 ～ 3 棵且长势相对一
致的晚稻秧苗，移栽密度为 25. 0 × 104丛 hm － 2。常
规施肥处理(CF) :6 月 17 日施基肥碳酸氢铵 525. 0
kg hm －2、过磷酸钙 375. 0 kg hm －2;6 月 28 日施分蘖
肥尿素 187. 5 kg hm －2、氯化钾 112. 5 kg hm －2;8 月
9 日施孕穗肥尿素 75. 0 kg hm －2、氯化钾 75. 0 kg
hm －2。不同处理的养分投入量见表 1。10 月 28 日
水稻统一收割，各小区单打单收，并测定稻谷和稻
草产量。2011 年水稻收获后各小区冬闲，2012 年在
水稻生长季按 2011 年的方法重复试验。
表 1 不同处理 N、P2O5、K2O养分的投入量
Table 1 Input rates of N，P2O5，and K2O for different treatments
处理
Treatment
养分投入量 Nutrient inputs (kg hm － 2)
化肥 Chemical fertilizer 紫云英 Chinese milk vetch 合计 Total
N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O
CK1) 0 0 0 0 0 0 0 0 0
CF2) 210. 0 56. 3 112. 5 0 0 0 210. 0 56. 3 112. 5
GM45 3) 0 0 0 171. 9 42. 9 195. 8 171. 9 42. 9 195. 8
GM45 + 20% CF 42. 0 11. 2 22. 5 171. 9 42. 9 195. 8 213. 9 54. 1 218. 3
GM45 + 40% CF 84. 0 22. 4 45. 0 171. 9 42. 9 195. 8 255. 9 65. 3 240. 8
GM45 + 60% CF 126. 0 33. 6 67. 5 171. 9 42. 9 195. 8 297. 9 76. 5 263. 3
GM45 + 80% CF 168. 0 44. 8 90. 0 171. 9 42. 9 195. 8 339. 9 87. 7 285. 8
注:1)不翻压紫云英和不施化肥 No fertilizers and no Chinese milk vetch;2)常规用量施肥 Conventional chemical fertilizer rate;3)翻压 45t
hm －2紫云英鲜草 Incorporation of Chinese milk vetch at the rate of 45 t hm －2 fresh grass下同 The same below
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1. 3 样品采集与测定
水稻移栽后在各小区中间固定选取 15 丛水稻
作为观测和考种植株，在水稻分蘖期结束后 8 月 4
日测定单株分蘖数，在水稻收获时 10 月 28 日测定
单株有效穗数、每穗实粒数、结实率、千粒重等水稻
农艺性状指标，并将这部分植株作为测定水稻收获
期稻谷、稻草 N、P、K 养分含量的样品。此外，在水
稻分蘖后期(8 月 4 日)和水稻乳熟期(9 月 24 日)
各小区任选 20 丛水稻取全株洗净烘干测定植株 N、
P、K养分。
土壤有机质采用重铬酸钾滴定法，全氮采用硫
酸—双氧水消煮—蒸馏滴定法;土壤碱解氮采用碱
解扩散法，速效磷采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色
法，速效钾采用醋酸铵浸提—火焰光度法，pH 采用
电位法;水稻植株中全氮采用浓硫酸—双氧水消
煮—奈氏比色法，全磷采用浓硫酸—双氧水消煮—
钒钼黄比色法，全钾采用浓硫酸—双氧水消煮—火
焰光度法［19］。
1. 4 计算与统计方法
水稻对 N、P、K养分利用效率的计算公式:养分
农学利用效率 (Nutrient agronomy use efficiency，kg
kg －1)= ［施肥区作物经济产量(kg hm － 2)－无肥
区作物经济产量(kg hm － 2) ］/ 施肥量(kg hm － 2) ，
它表示施用肥料的每千克养分(如 N、P、K等 )增加
作物经济产量的能力［20 -2 2］;养分内部利用效率
(Internal nutrient use efficiency，kg kg －1)=经济产量
(kg hm － 2)/养分吸收量(kg hm － 2) ，它表示吸收单
位重量养分(如 N、P、K 等 )所生产稻谷的重量，即
表现了养分利用在生理方面的效率 ［2 3］。
紫云英翻压后最佳化肥用量计算公式 = 常规
施肥中某养分的最佳用量(kg hm －2)－某翻压量的
紫云英中某养分的含量(kg hm －2)×纯施紫云英的
养分农学利用效率 /纯施化肥的养分农学利用效率。
采用 Excel 2003 和 SAS 9. 0 进行统计和方差分
析，并采用 Duncan’S 新复极差法(LSＲ)进行多重
比较。
2 结 果
2. 1 紫云英翻压配施化肥下单季晚稻农艺性状与
产量
苗期的田间观察表明，所有紫云英翻压配施不
同比例常规用量化肥处理均未发现因紫云英翻压
而产生的僵苗现象。从表 2 可以看出，与不施肥处
理(CK)相比，所有施肥处理均显著增加每丛分蘖数
和有效穗数，而对千粒重没有显著影响。常规用量
施肥(CF)显著增加了每穗实粒数。所有施肥处理
均显著增加稻谷和秸秆产量，常规用量施肥和紫云
英翻压配施不同比例常规用量化肥处理与 CK 处理
相比，稻谷产量分别增加 13. 7 % 和 8. 5% ～
17. 4%，其中 GM45 + 40% CF 处理的稻谷产量最高
(10 807 kg hm －2)。
水稻产量由单位面积有效穗数、每穗粒数和千
粒重三要素构成。从表 2 中可以看出，单一常规用
量施肥处理下稻谷产量的增加归因于有效穗数和
每穗实粒数的增加，而紫云英翻压减配施不同比例
常规用量化肥处理则主要归因于有效穗数的增加。
紫云英翻压处理的水稻每丛分蘖数和有效穗
数随化肥用量的增加而增加，而每穗实粒数和结实
率随化肥配施量的增加出现先增加后降低的趋势。
稻谷产量和秸秆产量的变化规律与每穗实粒数和
结实率的变化规律相似。但稻谷产量的峰值较秸
秆产量的峰值提前出现。稻谷最高产量出现在
GM45 + 40% CF 处理中，而秸秆最高产量出现在
GM45 + 60% CF 处理中。从水稻成熟期看，紫云英
翻压处理随化肥施用量的增加，成熟期明显推迟。
GM45 + 80% CF 处理成熟期迟于常规用量施肥处
理 1d。
2. 2 紫云英翻压配施化肥下单季晚稻植株与稻谷
养分含量
表 3 给出了不同处理在水稻不同生育期植株和
稻谷中 N、P、K的含量。在水稻分蘖期，紫云英翻压
处理中的植株 N、K含量随化肥用量的增加而增加，
而 P含量的增加趋势不显著。在乳熟期，紫云英翻
压处理中水稻稻穗 N、K 含量随化肥用量的增加而
增加，但只有 GM45 + 80% CF 处理下 N 和 GM45 +
40% CF处理下 K达到 5%显著水平;紫云英翻压处
理中化肥用量对水稻秸秆 N、K含量影响不大，而对
水稻秸秆 P含量影响较大，其中，GM45 + 60% CF处
理下 P 达到 5%显著水平。在成熟期，紫云英翻压
处理中化肥用量对水稻稻谷 N、P、K 含量的影响不
显著，但 GM45 + 60% CF 和 GM45 + 80% CF 则显著
增加了水稻秸秆 N、P、K含量。
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表 2 紫云英配施不同用量化肥对单季晚稻农艺性状和产量的影响 (2011 和 2012 年的平均值)
Table 2 Effects of incorporation of Chinese milk vetch coupled with application of chemical fertilizer，varying in rate，on agronomic characters
and yields of single-cropping late rice (average values in 2011 and 2012)
处理
Treatment
每丛
分蘖数①
TNPC
有效穗数②
EPN
(× 104丛
Clump hm －2)
每穗
实粒数③
FGNPP
结实率④
SSＲ
(%)
千粒重⑤
1000SW
(g)
稻谷产量
Grain yield
(kg hm －2)
秸杆产量
Straw yield
(kg hm －2)
成熟期
Mature
(M-d)
CK 8. 1d 180. 0d 155. 2c 94. 0a 27. 7a 9 208d 6299d 10 － 19
CF 10. 6b 247. 5ab 170. 4a 87. 4c 27. 4a 10472b 9093b 10 － 26
GM45 9. 3c 230. 2c 162. 3ab 90. 2b 27. 0a 9987c 8305c 10 － 21
GM45 + 20% CF 9. 5c 235. 0bc 165. 9ab 91. 4ab 26. 9a 10133c 8467bc 10 － 22
GM45 + 40% CF 10. 6b 242. 5b 161. 2b 93. 4a 27. 2a 10807a 8718b 10 － 24
GM45 + 60% CF 11. 5ab 257. 5a 156. 1c 89. 8b 27. 1a 10772a 10023a 10 － 25
GM45 + 80% CF 12. 2a 267. 5a 155. 3c 85. 1c 27. 3a 10514ab 9965a 10 － 27
注:同列不同字母表示在 5%水平差异显著。下同 Note:Different letters within the same column mean significant difference between treatments
according to Duncan’s new multiple range test，p ≤ 0. 05. The same below. ①Tiller number per clump;②Number of effective panicles;③Number of
filled grains per panicle;④Seed setting rate;⑤Thousand seed weight
表 3 紫云英配施不同用量化肥对水稻不同生育期植株中 N、P、K含量的影响(2011 和 2012 年的平均值)
Table 3 Effects of incorporation of Chinese milk vetch coupled with application of chemical fertilizer on contents of N，P，and K in rice plants
at different growth stages (average values in 2011 and 2012，g kg － 1)
处理
Treatment
分蘖期
Plant atthe tillering stage
乳熟期稻穗
Panicle at the milking stage
乳熟期秸秆
Straw at the milking stage
N P K N P K N P K
CK 9. 02d 4. 35b 20. 75bc 8. 57c 2. 39b 2. 49c 6. 40c 3. 07c 18. 84a
CF 17. 90c 4. 80a 22. 08b 10. 31a 2. 35b 4. 48a 13. 23a 4. 72a 19. 42a
GM45 15. 81c 4. 70a 19. 34c 8. 86b 2. 71ab 3. 49b 10. 22b 4. 17b 19. 23a
GM45 + 20% CF 16. 40c 4. 84a 19. 75c 8. 93b 2. 82a 3. 69b 10. 61b 4. 35ab 20. 00a
GM45 + 40% CF 17. 82c 5. 00a 20. 58bc 9. 11b 2. 83a 4. 66a 10. 72b 4. 00b 18. 84a
GM45 + 60% CF 20. 63b 5. 08a 21. 75b 9. 92ab 2. 98a 3. 88b 11. 60b 4. 89a 19. 17a
GM45 + 80% CF 24. 11a 5. 17a 26. 56a 10. 02a 3. 00a 3. 78b 11. 01b 4. 22b 20. 08a
处理
Treatment
成熟期稻谷
Grain atthe maturing stage
成熟期秸秆
Straw atthe maturing stage
N P K N P K
CK 9. 56a 2. 55a 3. 54a 4. 65c 0. 55c 17. 85a
CF 9. 82a 2. 15b 3. 44a 6. 77b 1. 03b 15. 27b
GM45 9. 62a 1. 97b 3. 59a 5. 69bc 0. 96b 15. 32b
GM45 + 20% CF 9. 90a 2. 03b 3. 64a 5. 84bc 1. 14b 15. 44b
GM45 + 40% CF 9. 56a 2. 33ab 3. 74a 6. 82b 0. 94b 15. 52b
GM45 + 60% CF 9. 82a 1. 95b 3. . 49a 8. 72a 1. 69a 16. 27ab
GM45 + 80% CF 10. 61a 2. 12b 3. 69a 8. 46a 1. 55a 17. 10a
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2. 3 紫云英翻压配施化肥对单季晚稻养分吸收的
影响
由表 1 可知，紫云英配施化肥各处理的 N 养分
投入量，紫云英翻压不施肥处理明显低于常规用量
施肥，而 GM45 + 20%CF处理与常规施肥相当，其他
各处理则明显高于常规施肥处理;P 养分投入量与
N的投入规律相似，但各处理间的差异较小;K养分
投入量各处理均明显高于常规用量施肥处理。
表 4 表明，紫云英翻压处理下稻谷中 N 素累积
量随化肥用量的增加而增加，但 P、K 养分累积量随
化肥用量增加有先增加后降低的趋势;秸秆中 N、P、
K养分累积量均随化肥用量的增加而增加;水稻 N、
P、K总养分累积量与秸秆养分累积量变化规律一
致。此外，各施肥处理与不施肥相比，N、P、K 总养
分累积量均显著增加。GM45 + 60% CF 和 GM45 +
80%CF处理的 N、K 养分总累积量增加最为显著，
但这种增加主要来源于稻草而不是稻谷，水稻 P 素
总累积量的增加趋势不如 N、K明显。
表 4 紫云英配施不同用量化肥对单季晚稻养分吸收的影响(2011 和 2012 年的平均值)
Table 4 Effect of incorporation of Chinese milk vetch coupled with application of chemical fertilizer on nutrient uptake of single-cropping late rice
(average values in 2011 and 2012(kg hm －2) )
处理
Treatment
稻谷 Grain 秸秆 Straw 合计 Total
N P K N P K N P K
CK 88. 0c 23. 5ab 32. 6c 29. 3d 3. 46c 112. 4c 117. 3d 26. 9c 145. 0c
CF 102. 8b 22. 5b 36. 0b 61. 6b 9. 37b 138. 9b 164. 4b 31. 9b 174. 9b
GM45 96. 1bc 19. 7c 35. 9b 47. 3c 7. 97b 127. 2b 143. 4c 27. 7c 163. 1b
GM45 + 20% CF 100. 3b 20. 6c 36. 9b 49. 4c 9. 65b 130. 7b 149. 8c 30. 2bc 167. 6b
GM45 + 40% CF 103. 3b 25. 2a 40. 4a 59. 5b 8. 19b 135. 3b 162. 8b 33. 4b 175. 7b
GM45 + 60% CF 105. 8ab 21. 0b 37. 6ab 87. 4a 16. 9a 163. 1a 193. 2a 37. 9a 200. 7a
GM45 + 80% CF 111. 6a 22. 3b 38. 8a 84. 3a 15. 4a 170. 4a 195. 9a 37. 7a 209. 2a
2. 4 单季晚稻养养分农学利用效率和养分内部利
用效率
从表 5 可以看出，紫云英翻压处理中的 N、P、K
养分的农学利用效率呈现随化肥用量增加先增加
后降低的趋势，而且均以 GM45 + 40% CF 处理最高。
紫云英翻压处理中的 N、P、K 养分内部利用效率呈
现随化肥用量增加而下降的趋势。
紫云英翻压不施肥处理(GM45)的 N、P、K 养分
农学利用效率均显著低于常规用量施肥处理(CF) ，
紫云英翻压不施肥处理(GM45)的 N、P、K 养分农学
利用效率较常规用量施肥处理分别降低 24. 8%、
18. 9%和 64. 6%，GM45 + 80% CF 处理的 N、P、K 养
分农学利用效率较常规用量施肥处理分别降低
36. 2 %、33. 7 %和 59. 3 %。但 N、P、K养分内部利
用效率则高于单一常规施化肥处理，其中 P 养分内
部利用效率达到 5%显著水平。
表 5 紫云英配施不同用量化肥对水稻养分农学利用效率和养分内部利用效率的影响 (2011 和 2012 年的平均值)
Table 5 Effects of incorporation of Chinese milk vetch coupled with application of chemical fertilizer on agronomic use efficiency of nutrients
and internal nutrient use efficiency of rice(average values in 2011 and 2012 (kg kg － 1) )
处理
Treatment
养分农学利用效率
Agronomic use efficiency of nutrients
养分内部利用效率
Internal nutrient use efficiency
N P K N P K
CK 0 0 0 78. 5a 341. 7a 63. 5a
CF 6. 02a 54. 72a 13. 53a 63. 7b 328. 5b 59. 9ab
GM45 4. 53b 44. 39b 4. 79c 69. 7b 361. 2a 61. 2a
GM45 + 20% CF 4. 32b 41. 67bc 5. 11c 67. 7b 335. 3ab 60. 5ab
GM45 + 40% CF 6. 25a 59. 66a 8. 00b 66. 4b 323. 8b 61. 5a
GM45 + 60% CF 5. 25ab 49. 81b 7. 16b 55. 8c 283. 9c 53. 7b
GM45 + 80% CF 3. 84c 36. 28c 5. 51c 53. 7c 278. 6c 50. 3b
4 期 王建红等:紫云英还田配施化肥对单季晚稻养分利用和产量的影响 893
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3 讨 论
3. 1 单季晚稻耕作制中紫云英最佳翻压量
试验表明，紫云英—单季晚稻耕作制中，紫云
英异地还田，翻压量为 45 t hm －2时单季晚稻能正常
生长，未出现紫云英—双季稻耕作制中紫云英过量
翻压对早稻秧苗的毒害现象。丁昌璞等［16］的研究
认为，紫云英翻压腐解初期会造成土壤还原性物质
的积聚，导致土壤氧化还原电位(Eh)下降和 Fe2 +浓
度增加以及有机酸积聚，从而对后作水稻秧苗生长
产生毒害作用而出现僵苗现象。
根据林多胡等［1］多年的研究认为，紫云英鲜草
翻压期地上部分 N 的含量一般占整株 N 含量的
85%左右，若以 N 素作为影响水稻产量的主要因
子，在考虑紫云英地下部分 N 素含量的情况下，本
试验 45 t hm －2紫云英的翻压量相当于 38. 3 t hm －2
的本田翻压量。林多胡等［1］的研究显示，紫云英—
双季稻耕作制中的鲜草适宜翻压量为 22. 5 ～ 30 t
hm －2，增加翻压量会加剧早稻秧苗产生毒害的风
险。试验表明，这种毒害作用仅发生在紫云英翻压
期与水稻移栽期比较接近的紫云英—双季稻耕作
制中，而紫云英—单季晚稻耕作制中并不存在这样
毒害作用。然而，紫云英—单季晚稻耕作制中紫云
英翻压 45 t hm －2并配施过量常规用量化肥会导致
单季晚稻成熟期的推迟。本研究 GM45 + 80% CF 处
理的水稻成熟期迟于常规用量施肥处理 1d(表 2)。
试验证实，紫云英—双季稻耕作的鲜草适宜翻
压量并不适用于紫云英—单季晚稻耕作制。紫云
英腐解的养分释放规律研究结果显示，紫云英鲜草
翻压后 30 d 内绝大部分有机物已矿化成无机
物［24 -25］。南方地区紫云英鲜草翻压的适宜期在 4
月中旬，单季晚稻移栽一般要到 6 月中旬，因此，紫
云英翻压期与水稻移栽期的时间间隔达 60 d 左右，
因此，紫云英—单季晚稻耕作中较高的紫云英翻压
量并不会造成单季晚稻秧苗受害。
3. 2 紫云英翻压配施化肥的单季晚稻养分吸收
特征
表 3 中不同处理单季晚稻的 N、P、K 养分含量
的分析结果表明，紫云英翻压配施不同比例常规用
量化肥，会对水稻不同生育期的营养体部分养分含
量造成差异，但并不影响成熟期稻谷的 N、P、K养分
含量，紫云英处理的稻谷与不施肥处理和常规施肥
处理的差异也不显著，说明紫云英与化肥配施不会
对稻谷 N、P、K养分产生明显影响，但会影响水稻秸
秆 N、P、K养分。
徐昌旭等［7］研究了翻压 22. 5 t hm －2紫云英鲜
草配施不同比例化肥对早稻稻谷和秸秆 N、P、K 养
分吸收的影响，认为紫云英翻压配施 80%常规用量
化肥最有利于早稻稻谷和稻草中 N、P、K 养分的吸
收。本试验结果表明，稻谷中 N 的吸收量随配施化
肥量的增加而增加，GM45 + 80% CF 处理 N 吸收量
最高达 111. 6 kg hm －2，但 P 和 K 的吸收量均以
GM45 + 40%CF处理最高;水稻秸秆中 N、P、K 养分
的吸收量和水稻总养分吸收量，各紫云英处理随化
肥施用量的增加呈现增加的趋势，并以 GM45 + 80%
CF处理最高。
在所有的紫云英翻压处理中，稻谷中 N 素吸收
量以 GM45 + 80% CF 处理最高，但 P、K 吸收量则以
GM45 + 40%CF处理最高。水稻秸秆和水稻地上部
N、P、K 总吸收量则以 GM45 + 80% CF 处理最高。
GM45 + 40%CF处理水稻秸秆中 N、P、K的吸收量与
常规施肥处理接近，但稻谷中 P、K 的吸收量则明显
高于常规施肥处理(表 4)。进一步增加化肥用量，
虽然显著增加了稻草中 N、P、K的吸收量，但稻谷中
P、K的吸收量反而减少，说明每公顷翻压 45 t 紫云
英条件下，过量配施化肥并不能增加水稻经济产
量，过高的 N、P、K吸收造成了肥料的浪费。
3. 3 紫云英翻压配施化肥的单季晚稻养分利用效
率变化特征
吴萍萍等［22］对红壤稻田进行长期施肥研究结
果显示，N、P 和 K 的农学利用效率分别为 16. 1 kg
kg －1、85. 4 kg kg －1和 19. 4 kg kg －1。然而，本研究常
规施肥处理的 N、P 和 K 农学利用效率分别为 6. 02
kg kg －1、54. 72 kg kg －1和 13. 53 kg kg －1。与常规施
肥相比，不施肥的紫云英翻压处理(GM45)显著降低
了 N、P和 K的农学利用效率，可能是由于紫云英翻
压期与水稻移栽期的间隔时间太长(60 d 左右) ，导
致紫云英腐解后所释放的养分因不能及时吸收而
流失，紫云英鲜草翻压后 30 d内绝大部分有机物已
矿化成无机物［24 － 25］。
本研究结果显示，紫云英翻压处理中 GM45 +
40%CF处理的 N、P 和 K 的农学利用效率最高，过
量配施化肥(GM45 + 60% CF 和 GM45 + 80% CF)导
致 N、P、K的农学利用效率显著降低(表 5) ，即导致
作物经济产量增产能力的显著降低。GM45 + 40%
CF处理的 N、P养分投入量分别较常规施肥处理高
21. 9%和 11. 6%，但 GM45 + 40% CF 处理的 N、P 养
894 土 壤 学 报 51 卷
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分利用效率却高于常规施肥处理，说明紫云英养分
与化肥养分的合理耦合有利于提高 N、P 的农学利
用效率。至于 GM45 + 40%CF处理的 K养分利用效
率显著低于常规用量施肥处理，则是由于该处理的
K素投入量较常规用量施肥处理高 113. 9% 所致
(表 1)。
各紫云英翻压处理水稻 N、P、K 养分内部利用
效率随化肥配施量的增加而降低，说明增施化肥降
低了肥料利用率。
3. 4 紫云英翻压配施化肥的最佳量
在实际生产中，紫云英就地还田，当鲜草的产
量高于 38. 3 t hm － 2时，还可进一步减少单季晚稻的
化肥配施量。根据本试验的研究结果，在南方紫云
英鲜草高产区，实行紫云英与单季晚稻耕作制时，
化肥的配施量在常规施肥量的 30%～ 60%之间比较
合理。在较高紫云英鲜草还田时，过量配施化肥不
仅不能获得水稻高产，还会在造成化肥浪费的同
时，增加养分流失风险，加剧农田面源污染。
试验结果显示，紫云英翻压后耕作单季晚稻的
水稻产量随着化肥配施量的增加呈现先增加后降
低的趋势，其中紫云英 45 t hm －2翻压配施 40%常规
用量化肥最有利于水稻高产(表 2)。这说明紫云英
45 t hm －2翻压后再全量施肥不但不能增加水稻产
量，还容易造成肥料的浪费并增加环境污染的风险。
不同紫云英翻压量种植单季晚稻的条件下，化
肥最佳配施量可根据当地常规化肥最佳施用量、紫
云英翻压量、纯施紫云英和化肥的养分农学利用效
率来决定。确定化肥配施量的原则是缺什么、补什
么，缺多少、补多少，例如，本试验翻压 45 t hm －2紫
云英条件下，具体的施肥方案以配施 N 80. 6 kg
hm －2、P2O 521. 5 kg hm
－2和 K2O 43. 3 kg hm
－2为宜。
其结果是利用紫云英翻压释放的养分为单季晚稻
供肥，配施化肥 N、P、K 的量可比常规减少 61. 6%、
61. 9%、61. 6%。
由于紫云英鲜草在翻压后 30 d 内大部分养分
已发生矿化，且紫云英翻压期与单季晚稻移栽期的
间隔时间又较长(60 d 左右)。因此，紫云英—单季
晚稻耕作中所配施的氮肥和钾肥的施用时间最好
推迟至孕穗期施用。因为单季晚稻生长前期紫云
英鲜草有机物的矿化所产生的养分较多，容易造成
水稻生长营养过旺，而生长后期容易产生脱肥现象。
4 结 论
在南方稻区，紫云英—单季晚稻耕作制中，较
高的紫云英鲜草翻压量(异地还田，45 t hm －2)不会
对单季晚稻秧苗产生毒害现象。GM45 + 40% CF 处
理可以获得单季晚稻的最高产量和最高的 N、P 和
K养分的农学利用效率。综合稻谷产量、养分利用
效率、经济效益和环境效益 4 个因素，在翻压 45 t
hm －2紫云英的条件下，配施 N 80. 6 kg hm －2、P2 O5
21. 5 kg hm －2和 K 2O 43. 3 kg hm
－2为最佳施肥方
案。它不仅可维持单季晚稻的最高产量和最佳经
济效益，显著提高 N、P、K 养分利用效率，还可有效
防止肥料的损失及因肥料过量施用而带来的环境
问题，具有经济和环境双重效益。
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EFFECTS OF INCOＲPOＲATION OF CHINESE MILK VETCH COUPLED
WITH APPLICATION OF CHEMICAL FEＲTILIZEＲ ON NUTＲIENT USE
EFFICIENCY AND YIELD OF SINGLE-CＲOPPING LATE ＲICE
Wang Jianhong Cao Kai Zhang Xian
(Institute of Environmental Ｒesources and Soil and Fertilizer，Zhejiang Academy of Agricultural Sciences，Hangzhou 310021，China)
Abstract A field experiment was conducted at Jiangtang Agricultural Experiment Station，Jinhua City，Zhejiang
Province，China to explore effects of incorporation of Chinese milk vetch coupled with application of chemical fertilizer on
nutrient uptake，nutrient use efficiency，and yield of single-cropping late rice and hence to determine optimal application
rate of chemical fertilizer in addition to incorporation of Chinese milk vetch at the rate of 45 t hm －2 fresh grass (GM45).
The experiment consisted of 7 treatments:CK (no fertilizers and no Chinese milk vetch) ，CF (conventional chemical fer-
tilizer rate) ，GM45，GM45 + 20% CF，GM45 + 40% CF，GM45 + 60% CF and GM45 + 80% CF. Ｒesults of the 2 year (2011
－ 2012)field experiment show that among all the GM45 treatments，Treatment GM45 + 80% CF was the highest in total N，
P，and K uptake by rice，but Treatment GM45 + 40% CF，the highest in N，P，and K uptake by grain，and the internal
nutrient use efficiency decreased with increasing chemical fertilizer application rate. However，treatment GM45 + 40% CF
was the highest in both NPK agronomic use efficiency and grain yield. From the angle of improving fertilizer use efficiency
and reducing environmental risk，in addition to incorporation of 45 t hm －2 of fresh Chinese milk vetch produced in other
fields，N 80. 6 kg hm －2，P2 O521. 5kg hm
－2 and K2 O 43. 3 kg hm
－2 are recommended. Compared with treatment CK，
treatment CF and treatments (GM45，GM45 + 20% CF，GM45 + 40% CF，GM45 + 60% CF and GM45 + 80% CF)increased
grain yield by 13. 7% and 8. 5%～ 17. 4%，respectively. In the cropping system of Chinese milk vetch-single-cropping
late rice，incorporation of 45 t hm －2 fresh Chinese milk vetch will not result in the seedling.
Key words Chinese milk vetch (Astragalus sinicus L. ) ;Single-cropping late rice;Nutrient uptake;Yield;Nutri-
ent use efficiency
(责任编辑:檀满枝)