全 文 ：江西农业大学学报 2016，38(4):607－615 http:/ / xuebao．jxau．edu．cn
Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis DOI:10．13836 / j．jjau．2016087
黄山，汤军，廖萍，等．冬种紫云英和稻草还田下氮钾肥减量施用对双季水稻产量和养分吸收的影响［J］．江西农业大学学报，
2016，38(4):607－615．
冬种紫云英和稻草还田下氮钾肥减量施用
对双季水稻产量和养分吸收的影响
黄 山，汤 军，廖 萍，曾勇军，潘晓华，石庆华*
(江西农业大学 双季稻现代化生产协同创新中心 /作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室 /江西省作物生理生
态与遗传育种重点实验室，江西 南昌 330045)
摘要:大量研究表明有机培肥对提高作物产量、土壤肥力以及农田生产力的可持续性具有重要作用，但对有机
肥在化肥减量方面的研究相对较少。本研究利用豆科绿肥生物固氮和稻草富含钾素的特点，以明确双季稻系
统冬种紫云英和稻草联合还田在减少化学氮钾肥用量上的效果。于 2013—2014年开展田间试验，设置无肥对
照、单施化肥(NPK)、在 NPK的基础上，冬种紫云英联合双季稻草还田(GM+ＲS)、冬种紫云英联合稻草还田
下，NK肥在 NPK的基础上减少 20%，P 不变(G+S－20%)、冬种紫云英联合稻草还田下，NK 肥在 NPK 的基础
上减少 40%，P 不变(G+S－40%)等 5个处理，以明确冬种紫云英和稻草还田下 NK肥减量施用对双季水稻产量
和养分吸收的影响。结果表明，与 NPK处理相比，GM+ＲS处理的早晚稻产量均有增加的趋势，但仅在 2014年
的早稻季存在显著差异。NPK与 G+S－20%处理的水稻产量无显著差异，G+S－20%处理甚至显著提高了 2014
年的早稻产量。与 NPK处理相比，除 2014年的早稻外，G+S－40%处理有降低水稻产量的趋势，但差异均不显
著。有机肥处理主要是通过有效穗数影响水稻产量。NPK 和 G+S－20%处理的 N 素吸收量无显著差异。与
NPK相比，G+S－40%处理降低了 2013年早晚稻的 N素吸收，但差异不显著。但是，2014年 G+S－40%处理早晚
稻的 N素吸收均显著低于 NPK处理。与 NPK处理相比，G+S－20%和 G+S－40%处理均显著提高了早稻地上部
的 PK吸收量，晚稻季差异不显著或者有降低趋势。因此，冬种紫云英和双季稻草还田具有显著的节肥效果，
而且冬种紫云英和双季稻草还田下有进一步降低早稻化学 P 肥和 K肥用量的潜力。
关键词:双季稻;紫云英;稻草还田;氮;钾
中图分类号:S511．062 文献标志码:A 文章编号:1000－2286(2016)04－0607－09
Yield and Nutrient Uptake of Double Ｒice Affected by Winter Legume
Covering (Astragalus sinicus L．)and Straw Ｒetention with Ｒeduced
Ｒates of Inorganic Nitrogen and Potassium Fertilizers
HUANG Shan，TANG Jun，LIAO Ping，ZENG Yong-jun，
PAN Xiao-hua，SHI Qing-hua*
(Collaborative Innovation Center for the Modernization Production of Double Cropping Ｒice /Key Labora-
tory of Crop Physiology，Ecology and Genetic Breeding，Ministry of Education / Jiangxi Key Laboratory of Crop
Physiology，Ecology and Genetic Breeding，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China)
收稿日期:2015-11-20 修回日期:2016-01-22
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAD14B14、2013BAD07B12)和中国博士后科学基金
Project supported by the National Key Technology Ｒesearch and Development Program (2012BAD14B14，
2013BAD07B12)and the China Postdoctoral Science Foundation
作者简介:黄山(1983—)，男，博士，讲师，主要从事农业生态学研究，ecohs@ 126．com;* 通信作者:石庆华，教授，博
士生导师，qinghua．shi@ 163．com。
江 西 农 业 大 学 学 报 第 38卷
Abstract:A large host of research indicates that organic amendments could increase crop yield，soil fertil-
ity，and the sustainability of cropland productivity．However，not so much information has been reported regard-
ing the effect of organic fertilizers on reducing the rates of inorganic fertilizers．The aim of the present field stud-
y was to investigate the effect of winter legume covering (Astragalus sinicus L．)and straw retention on reduc-
ing the rates of inorganic nitrogen (N)and potassium (K)fertilizers in a double rice system．A field experi-
ment was conducted in a double rice cropping system in 2013—2014，with five treatments:(1)non-fertilized
control (CK) ;(2)inorganic N，phosphorus (P) ，and K fertilization(NPK) ;(3)winter legume covering and
straw retention plus inorganic NPK fertilizers (GM+ＲS) ;(4)winter legume covering and straw retention with
20% less inorganic NK fertilizers (G+S－20%) ;and (5)winter legume covering and straw retention with 40%
less inorganic NK fertilizers (G+S－40%)．The results showed that compared to the NPK treatment，the GM+
ＲS treatment tended to increase rice yield，but only statistically significantly in the early rice season in 2014．
The G+S－20% treatment did not significantly affect rice yield，even significantly increased the yield of early
rice in 2014．The G+S－40% treatment tended to reduce rice yield，but without statistical difference except the
early rice in 2014．Ｒice yield was mainly affected by the number of effective panicles．No significant difference
in N uptake was found between the NPK and G+S－20% treatments．The G+S－40% tended to reduce the N up-
take of rice in 2013，but without significant difference，whereas significant difference was observed in 2014．
Compared to the NPK treatment，both the G+S－20% and G+S－40% significantly increased the P and K up-
take of early rice，while no significant difference or declining trend were found in late rice．These results indi-
cate that winter legume covering and straw retention could significantly save inorganic fertilizers，and there is
room for reducing the rates of inorganic P and K for early rice in the present cropping system．
Keywords:double rice;Astragalus sinicus L．;straw retention;nitrogen;potassium
集约化农作下长期依赖化学肥料的投入而忽视有机培肥可能对生态环境和土壤肥力产生不利影
响［1-2］。大量研究已经证实增施有机肥能够提高作物产量、改善品质、改良土壤质量并提高农田生态系
统的稳定性及可持续性［3-4］。但是，以前的研究侧重有机肥对作物和土壤的影响，往往配施等量的化学
肥料，因此，难以揭示有机肥在降低化学肥料用量方面的效应［5-6］。
我国南方双季稻区光温水资源丰富、配置合理，作物生产的潜力较大［7］。双季稻在我国的水稻生
产和粮食安全中具有重要地位［8］。但是，过度依赖化肥投入获取较高的产量不利于稻田生产力的维持
和提升。Bi等［9］对我国 3个双季稻长期定位试验的分析表明，除进贤点的晚稻外，化肥氮磷钾处理的
水稻产量均表现出下降趋势，而有机无机肥配施有利于稻田生产力的持续增长。另外，大量化肥的施
用，特别是氮肥，而缺乏有机质的同步补充，降低了碳-养分循环的耦合程度，导致土壤蓄留养分的能力
下降、化肥利用效率较低和农业面源污染加重等问题［10-12］。我国双季稻区自古具有利用其较长的冬季
休闲期种植绿肥的优良传统，特别是豆科绿肥。加之机械收获的普及，稻草原位还田的比例大幅增加。
虽然以往的研究已经证实豆科绿肥和稻草还田具有提高水稻产量和土壤肥力的作用，但对其节肥效应
的研究较少［4，6，9］。因此，本研究利用豆科绿肥生物固氮和稻草富含钾素的特点，在冬种紫云英和稻草
联合还田的同时减少化学氮钾肥的施用量，旨在明确双季稻系统冬种紫云英和稻草联合还田在化肥减
量化方面的效应。
1 材料与方法
1．1 试验材料
试验于 2013—2014年在江西省进贤县温圳镇杨溪村(海拔 26 m，北纬 28°20＇12″，东经 116°05＇3″)
进行。供试土壤为第四纪红色粘土发育的水稻土。试验前土壤的基本理化性质为 0～10 cm耕作层:有机
碳 37．9 g /kg，全氮 4．3 g /kg，碱解氮 268 mg /kg，速效钾 135 mg /kg，速效磷 20．1 mg /kg，pH 4．9;10～20 cm耕
作层:有机碳 24．4 g /kg，全氮 3．1 g /kg，碱解氮 154 mg /kg，速效钾 98 mg /kg，速效磷 7．4 mg /kg，pH 5．5。
供试品种:早稻为常规稻中嘉早 17，晚稻为杂交稻五丰优 T025。
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第 4期 黄山等:冬种紫云英和稻草还田下氮钾肥减量施用对双季水稻产量和养分吸收的影响
1．2 试验设计
试验连续 2年在同一块田进行，各小区单独排灌。设置 5 个处理:(1)冬闲，机械收获后将稻草移
走，不施化肥(CK);(2)冬闲，机械收获后将稻草移走，化肥氮磷钾配施(NPK);(3)冬种紫云英，双季稻
草还田，化肥 N、P、K用量与处理 2相同(GM+ＲS);(4)冬种紫云英，双季稻草还田，化肥 N、P、K用量在
处理 2的基础上，每季化肥 N和 K减 20%，P 不变(G+S-20%)(5)冬种紫云英，双季稻草还田，化肥 N、
P、K在处理 2的基础上，每季化肥 N和 K减 40%，P 不变(G+S-40%)。试验为随机区组设计，设 3次重
复，各小区面积 100 m2。化肥 N、P、K用量为每季施纯氮 150 kg /hm2、P2O575 kg /hm
2、K2O 135 kg /hm
2。
P 肥做基肥一次性施用;N肥按 m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)= 4∶2∶4施用;K肥按 m(基肥)∶m(穗肥)=
7 ∶3施用。
紫云英品种为“余江大叶”，于前一年晚稻收割前 20～25 d将种子均匀撒于稻田，播种量为30 kg /hm2，
第二年早稻移栽前两星期左右将紫云英翻耕入土。2013 年和 2014 年紫云英的鲜草产量平均分别为
11．3 t /hm2和 33．4 t /hm2，折合 N、P、K 养分投入量分别为 31．2，2．3，9．6 kg /hm2 和 92．2，6．7，28．4 kg /hm2。
早、晚稻稻草还田方式为:早晚稻机械收获的同时将稻草切碎还田，人工将其撒施均匀，待后季耕作时用拖
拉机旋耕入土。手工移栽，种植密度为:早稻 13．3 cm×23．3 cm，每穴 4株基本苗;晚稻 13．3 cm×26．7 cm，每
穴 2株基本苗。其它管理措施各处理保持一致。
1．3 测定项目及方法
1．3．1 叶绿素含量 于分蘖盛期、穗分化期、抽穗期和成熟期，各小区随机选择 30 片最新的完全展开
叶(抽穗后为剑叶)用叶绿素仪(SPAD-502，日本)测定叶片的叶绿素含量(以 SPAD值表示)。
1．3．2 植株养分含量 于成熟期按平均有效穗数每小区取水稻植株 5 穴，将茎鞘、叶片、穗分开，置于
烘箱中 105 ℃杀青 30 min，然后 80 ℃烘干至恒质量。采用全自动凯氏定氮仪(FOSS-2300，美国)测定
植株的氮素含量，磷素采用钼锑抗比色法，钾素采用火焰光度计法。
1．3．3 考种测产 成熟期每小区调查 120穴有效穗，按平均数法取水稻植株 5穴，考察穗粒结构。每个
小区实割 200穴植株后脱粒测定实际产量。
1．4 数据分析
采用 SPSS17．0进行统计分析，LSD法进行多重比较，于 P＜0．05水平进行显著性检验。
2 结果与分析
2．1 产量
与无肥对照(CK)相比，施肥均能显著提高双季水稻产量(表 1)。与单施化肥处理(NPK)相比，在
NPK的基础上，冬种紫云英联合稻草还田(GM+ＲS)对早晚稻产量均有提高的趋势，但仅在 2014年的早
稻季存在显著差异。与 NPK处理相比，冬种紫云英联合稻草还田下，减量 20%NK肥(G+S－20%)对水
稻产量无显著影响，在 2014年的早稻季甚至显著提高了水稻产量。与 NPK 处理相比，除 2014 年的早
稻季外，冬种紫云英联合稻草还田下，减量 40%NK肥(G+S－40%)有降低水稻产量的趋势，但差异均不
显著。与 GM+ＲS相比，G+S－40%处理两年 4季的水稻产量均显著下降。
表 1 不同施肥处理对水稻产量的影响
Tab．1 Effect of different fertilization regimes on rice yield kg /hm2
处理
Treatment
2013
早稻 Early rice 晚稻 Late rice
2014
早稻 Early rice 晚稻 Late rice
CK 3 804c 5 818c 2 416c 7 033c
NPK 7 996ab 8 317ab 6 738b 9 247ab
GM+ＲS 8 433a 8 555a 7 091a 9 657a
G+S－20% 8 448a 8 124ab 7 168a 9 327ab
G+S－40% 7 550b 7 306b 6 748b 8 735b
同一列中的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
Different lowercase letters within a column mean significant differences among treatments (P＜0．05)．
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 38卷
2．2 产量构成
在 2014年的早稻，与 NPK 相比，GM+ＲS 处理显著提高了水稻产量，主要是由于增加了有效穗、每
穗粒数和结实率，虽然差异均未达到显著水平(表 2)。NPK 和 G+S－20%处理之间在水稻产量构成方
面均无显著差异。与 NPK和 GM+ＲS处理相比，G+S－40%处理较低的水稻产量主要是由于有效穗数的
降低，特别是在晚稻。
表 2 不同施肥处理对水稻产量构成的影响
Tab．2 Effect of different fertilization regimes on rice yield components
年份
Year
季别
Season
处理
Treatment
有效穗数 /m－2
Panicles
每穗粒数
Spikelets per panicle
结实率 /%
Grain filling
千粒质量 /g
1 000-grain weight
2013 早稻 CK 200b 103b 86．9a 25．8a
NPK 368a 120a 81．7a 25．6a
GM+ＲS 373a 132a 81．2a 25．5a
G+S－20% 362a 128a 83．3a 25．4a
G+S－40% 357a 121a 84．1a 25．2a
晚稻 CK 239c 112b 87．9a 25．1b
NPK 315a 134a 82．3b 25．6a
GM+ＲS 314a 143a 86．7a 25．5ab
G+S－20% 301ab 145a 82．3b 25．7a
G+S－40% 291b 131a 84．1ab 25．4ab
2014 早稻 CK 125c 88b 94．1a 26．1a
NPK 310ab 111a 80．1b 25．7ab
GM+ＲS 333a 118a 82．4b 25．9ab
G+S－20% 332a 117a 80．5b 25．7ab
G+S－40% 293b 111a 79．1b 25．5b
晚稻 CK 276d 128b 93．8a 24．1b
NPK 342ab 151a 84．7b 24．5ab
GM+ＲS 351a 162a 83．6b 24．2ab
G+S－20% 320bc 153a 84．8b 24．3ab
G+S－40% 302c 149a 82．6b 24．7a
同一列中的不同小写字母表示同一年份同一季别不同处理间差异显著(P＜0．05)。
Different lowercase letters within a column mean significant differences among treatments in the same cropping season for
each year (P＜0．05)．
2．3 SPAD值
与 NPK相比，GM+ＲS处理有提高早稻叶片 SPAD值的趋势，特别在成熟期，差异达到显著水平，其
他时期差异不显著(表 3)。但是，与 NPK 相比，GM+ＲS 处理在晚稻的分蘖期降低了叶片的 SPAD 值，
特别是在 2013年差异达到显著水平。2013年，与 NPK 相比，G+S－20%处理显著降低了晚稻分蘖期叶
片的 SPAD值，其他时期无显著差异。与 NPK相比，G+S-20% 处理显著提高了 2014年早稻成熟期叶片
的 SPAD值，但是显著降低了晚稻分蘖期和成熟期叶片的 SPAD 值，其他时期无显著差异。与 NPK 相
比，G+S－40% 处理有降低早稻季叶片的 SPAD 值的趋势，但在 2014 年的成熟期却显著提高了叶片的
SPAD值。除 2013年的穗分化期和成熟期外，与 NPK 相比，G+S－40% 处理均显著降低了晚稻叶片的
SPAD值。
·016·
第 4期 黄山等:冬种紫云英和稻草还田下氮钾肥减量施用对双季水稻产量和养分吸收的影响
表 3 不同施肥处理对水稻叶片 SPAD值的影响
Tab．3 Effect of different fertilization regimes on the SPAD value of rice leaves
年份
Year
季别
Season
处理
Treatment
分蘖盛期
Mid-tillering
穗分化期
Panicle initiation
抽穗期
Heading
成熟期
Maturity
2013 早稻 CK 33．5b 31．2c 34．4c 16．5d
NPK 39．8a 38．0ab 41．8ab 23．4b
GM+ＲS 40．6a 39．2a 44．2a 26．7a
G+S－20% 40．1a 38．1ab 42．6ab 20．7ab
G+S－40% 40．0a 36．8b 40．2b 19．2bc
晚稻 CK 34．7d 32．8b 32．9c 7．5b
NPK 39．9a 38．3a 38．6a 17．2a
GM+ＲS 38．6b 38．7a 38．7a 17．3a
G+S－20% 36．9c 38．4a 39．0a 17．4a
G+S－40% 36．6c 37．9a 36．9b 12．8a
2014 早稻 CK 25．7c 34．6b 41．3b 22．9e
NPK 38．4ab 38．3a 46．1a 27．6d
GM+ＲS 39．4ab 39．0a 46．9a 31．8a
G+S－20% 38．4ab 38．4a 46．4a 30．5b
G+S－40% 37．7b 38．0a 45．6a 29．0c
晚稻 CK 42．2c 32．7b 35．7c 9．4d
NPK 44．2a 35．0a 41．3a 22．9a
GM+ＲS 43．8ab 34．8a 41．1a 23．1a
G+S－20% 43．4b 34．2a 40．6a 19．9b
G+S－40% 42．7c 33．0b 38．7b 16．3c
同一列中的不同小写字母表示同一年份同一季别不同处理间差异显著(P＜0．05)。
Different lowercase letters within a column mean significant differences among treatments in the same cropping season for
each year (P＜0．05)．
2．4 氮素吸收
与 NPK相比，GM+ＲS 处理有提高水稻地上部氮素吸收的趋势，但差异均未达到显著水平(表 4)。
NPK和 G+S－20%处理的氮素吸收量无显著差异。与 NPK相比，G+S－40%处理降低了 2013年早晚稻的氮
素吸收，但差异不显著。但是，2014年 G+S－40%处理早晚稻的氮素吸收均显著低于 NPK处理。GM+ＲS
和 G+S－20%处理之间水稻的氮素吸收量无显著差异，但 G+S－40%处理均显著低于 GM+ＲS处理。
表 4 不同施肥处理对水稻地上部氮素吸收的影响
Tab．4 Effect of different fertilization regimes on nitrogen uptake in rice aboveground biomasskg /hm2
处理
Treatment
2013
早稻
Early rice
晚稻
Late rice
2014
早稻
Early rice
晚稻
Late rice
CK 53．4c 69．6 46．8 92．4c
NPK 164．4ab 115．8a 132．7a 152．0a
GM+ＲS 181．5a 129．0a 146．9a 170．0a
G+S－20% 155．6ab 108．8a 145．6a 161．5a
G+S－40% 149．8b 96．9 116．4 119．6b
同一列中的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
Different lowercase letters within a column mean significant differences among treatments (P＜0．05)．
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江 西 农 业 大 学 学 报 第 38卷
2．5 磷素吸收
与 NPK相比，冬种紫云英联合稻草还田(GM+ＲS、G+S－20% 和 G+S－40%)均能显著提高早稻地上
部的磷素吸收量(表 5)。NPK、GM+ＲS和 G+S－20%处理之间晚稻的磷素吸收量无显著差异。与 NPK
相比，G+S－40%处理显著降低了 2013年晚稻的磷素吸收，但在 2014年无显著差异。
表 5 不同施肥处理对水稻地上部磷素吸收的影响(kg /hm2)
Tab．5 Effect of different fertilization regimes on phosphorus uptake in rice aboveground biomass
处理
Treatment
2013
早稻
Early rice
晚稻
Late rice
2014
早稻
Early rice
晚稻
Late rice
CK 13．9d 19．8d 10．2e 21．1b
NPK 28．7c 32．3ab 20．0d 25．0a
GM+ＲS 41．0a 33．8ab 31．5a 27．7a
G+S－20% 34．9b 29．5bc 22．0c 31．4a
G+S－40% 34．2b 27．0c 24．8b 24．7a
同一列中的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
Different lowercase letters within a column mean significant differences among treatments (P＜0．05)．
2．6 钾素吸收
与 NPK相比，冬种紫云英联合稻草还田(GM+ＲS、G+S－20%和 G+S－40%)均能显著提高早稻地上部
的钾素吸收量(表 6)。2013年，GM+ＲS处理晚稻地上部的钾素吸收量显著高于 NPK、G+S－20% 和 G+S－
40%处理，但 NPK、G+S－20% 和 G+S－40%之间无显著差异。2014年，G+S－40%处理晚稻地上部的钾素吸
收量显著低于 NPK、GM+ＲS和 G+S－20%，但 NPK、GM+ＲS和 G+S－20%处理之间差异不显著。
表 6 不同施肥处理对水稻地上部钾素吸收的影响(kg /hm2)
Tab．6 Effect of different fertilization regimes on potassium uptake in rice aboveground biomass
处理
Treatment
2013
早稻
Early rice
晚稻
Late rice
2014
早稻
Early rice
晚稻
Late rice
CK 77．9d 124．9c 69．2d 142．5c
NPK 212．5c 195．3b 177．4c 241．2a
GM+ＲS 257．0a 234．6a 213．7a 226．8a
G+S－20% 236．4b 192．7b 198．6b 233．0a
G+S－40% 238．0b 191．1b 194．9b 193．5b
同一列中的不同小写字母表示不同处理间差异显著(P＜0．05)。
Different lowercase letters within a column mean significant differences among treatments (P＜0．05)．
3 讨 论
两年的田间试验表明在化学肥料的基础上配施有机肥(冬种紫云英和双季稻草还田)仅在第 2 年
的早稻季显著提高了水稻产量，其他季别的产量虽然均有所提高，但统计分析不显著。此前的大量研究
均表明有机培肥能提高作物产量，特别是在长期定位试验中表现尤其显著［4，9，13］。主要是因为有机培肥
效应不仅仅体现在短期的养分供应上，还表现在对土壤肥力的改善、对不利因素的耐性，即农田生态系
统的稳定性等多个方面［9］。本研究仅进行了两年，无法观测其他因素的影响，如土壤属性的改变、年际
间气象条件的差异，特别是不利气象的影响等。另外，参照往年的经验，本试验地属于高产肥沃的土壤。
从土壤性状来看，0 ～ 10 cm 土壤的有机碳和总氮含量分别高达 37．9 g /kg 和 4．3 g /kg。而且，2013 和
2014年，全年的基础地力(即空白处理的水稻产量)均超过 9 000 kg。由于作物当季养分的供应大部分
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第 4期 黄山等:冬种紫云英和稻草还田下氮钾肥减量施用对双季水稻产量和养分吸收的影响
来自土壤，如此高的背景土壤肥力可能很大程度上限制了有机培肥的效应［10］。因此，本研究也表明:培
肥土壤应该更加具有针对性。提倡在中低肥力的农田进行有机培肥，但是在高肥力的土壤上可以在施
用有机肥的同时配施减量的化肥，以实现培肥地力和减少化肥用量的双重目的。因为，首先，由于机械
收获的普及以及禁止焚烧秸秆，大部分的稻田已经进行了稻草还田;其次，虽然政府部门在南方冬闲田
大力推广冬季绿肥覆盖，但是由于劳动力短缺、经济效益不明显等多种原因，一直未见显著成效［14］。
本研究表明，与纯化肥处理相比，在冬种紫云英和双季稻草还田条件下，减少 20%的 NK 肥不影响
水稻产量，减少 40%的 NK肥产量有降低的趋势，但差异不显著。因此，冬种紫云英联合稻草还田具有
显著的节肥效果。在短期内减少 20%～40%的 NK肥是可行的。近年来，由于对农业面源的重视，研究
者对豆科绿肥、秸秆等有机肥配施下化肥的减量施用进行了较多的研究［15-18］。由于受绿肥生长、秸秆
还田量的影响，不同的研究或者同一研究不同年际间有机肥的节肥效应变异较大［19-22］。例如，本研究
中与 NPK处理相比，在冬种紫云英和双季稻草还田条件下，减少 40%的 NK肥用量在 2013 年有降低产
量的趋势，但在 2014年二者产量相当。主要是因为，2014 年紫云英的长势较好，地上部鲜草质量平均
达到 33．4 t /hm2，显著高于 2013年的 11．3 t /hm2。另外，具体的节肥效果还取决于对照处理的化肥用
量，对照处理的化肥用量越高，能够减肥的量自然也越大。如果对照处理的化肥施用方式本身不合
理，对化肥施用量或者施用时期的优化即可以产生减少化肥用量的效果。因此，应该首先根据以往
的试验或者开展新的试验明确试验区最优的化肥施用方式。这一点在当前研究有机肥的节肥效应
中往往被忽略［5］。
由于在较高的产量条件下，氮素依然是最重要的限制因素，因此减少氮肥用量对产量的影响最
大［15-16］。在本试验中，与纯化肥处理相比，在冬种紫云英和双季稻草还田条件下，减少 40%的 NK 肥降
低了水稻的氮素吸收，与产量趋势一致。但是，减少 40%的 NK肥处理水稻地上部对磷和钾的吸收量依
然显著高于 NPK处理。本研究中，与 NPK 处理相比，3 个有机肥处理均显著提高了早稻的磷素吸收。
由于水稻秸秆中磷的浓度较低(本研究中水稻茎和叶中磷的浓度分别为 0．14%和 0．11%)，笔者在试验
设计时并未考虑降低化肥磷的施用量。由于晚稻季仅有稻草还田，而 3 个有机肥处理晚稻的磷素吸收
量有低于 NPK处理的趋势或者无显著差异，因此，冬种紫云英可能具有显著地降低早稻化肥磷用量的
作用。笔者推测，可能是由于豆科绿肥对根际土壤的酸化作用提高了土壤磷的有效性［23］。本试验说明
冬种紫云英和双季稻草还田下有进一步降低早稻化学磷肥和钾肥的潜力［24］。
从速效氮素的供给来看(SPAD值)，即使在冬种紫云英条件下，早稻稻草还田在前期仍有可能降低
速效氮的有效性。而且，由于稻草碳氮比较高，早稻大量的稻草还田在晚稻生长前期导致土壤微生物对
氮素的固定［5-6］。因此，有机肥施用下，应该根据土壤背景肥力、有机肥的用量和种类等，对化肥的用量、
施用时期等进行调整，如此才能获得最优的节肥量［19，25-26］。另外，目前对有机肥配施下化肥减量化的研
究大多是短期内的结果［9］。但是，短期的节肥效应是否具有可持续性、长期化肥减量施用下土壤养分
的盈亏以及节肥量是否需要根据农田养分平衡进行动态调整等问题还需深入研究［27-28］。
4 结 论
本研究表明，与单施化肥相比，冬种紫云英和稻草还田具有显著的节肥效应;减少 20%NK 肥对水
稻产量无显著影响;减量 40%NK肥有降低水稻产量的趋势，但差异均不显著。从养分吸收来看，冬种
紫云英和稻草还田下，早稻具有进一步降低化学 P 肥和 K 肥的空间。实际应用过程中，具体的减肥幅
度应根据当地的土壤肥力和冬季紫云英的长势做适当调整。而且，有机肥配施下，化肥的运筹可能也需
要改变，从而更好地协调养分供给与作物需求。
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