全 文 :王飞,林诚,何春梅,等.紫云英翻压对西瓜-水稻轮作模式作物生长的影响 [J].福建农业学报,2014,29 (6):535-538.
WANG F,LIN C,HE C-M,et al.Effects of Overturning Astragalus sinicus Into Paddy Fields on Crop Growth of Watermelon-rice Rotation
[J].Fujian Journal of Agricultural Sciences,2014,29 (6):535-538.
紫云英翻压对西瓜-水稻轮作模式作物生长的影响
王 飞1,林 诚1,何春梅1,林新坚1,廖海霞2,刘玉洁1
(1.福建省农业科学院土壤肥料研究所,福建 福州 350013;
2.福建省闽侯县土壤肥料技术站,福建 闽侯 350100)
收稿日期:2014-01-03初稿;2014-03-10修改稿
作者简介:王飞 (1976-),男,副研究员,主要从事土壤资源评价与持续利用研究 (E-mail:fjwangfei@163.com)
基金项目:国家公益性行业 (农业)科研专项 (201103005);福建省自然科学基金项目 (2012J01158);福建省财政专项———福建省农
业科学院科技创新团队项目 (CXTD-2-1318)
摘 要:通过田间试验,研究紫云英翻压对后作西瓜-水稻轮作模式作物生长的影响。结果表明,紫云英翻压结合
常规施肥或减量20%~40%化肥对西瓜产量均无显著影响,但提高了西瓜中心糖度及边缘糖度,其中中心糖度提
高9.6%~14.7%,与对照相比均达到显著差异水平(P<0.05)。紫云英翻压明显促进了西瓜后作水稻分蘖期植
株生长,提高了成熟期每穗实粒数,稻谷产量较常规施肥增幅7.6%~17.0%,均达到显著差异水平(P<0.05),其
中以紫云英翻压45 000kg·hm-2+100%化肥(HZ+100%H)处理产量最高。翻压紫云英提高了后作西瓜中心糖
度与边缘糖度品质,还提高了西瓜后作水稻的产量,具有持续的后效作用。
关键词:紫云英;轮作;水稻;西瓜;产量;品质
中图分类号:S 541.3 文献标识码:A
Effects of Overturning Astragalus sinicus Into Paddy Fields on Crop Growth of Watermelon-rice Rotation
WANG Fei 1,LIN Cheng1,HE Chun-mei 1,LIN Xin-jian1,LIAO Hai-xia2,LIU Yu-jie1
(1.Institute of Soil and Fertilizer,Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian 350013,China;
2.Minhou Station of Soil and Fertilizer Technology,Minhou,Fujian 350100,China)
Abstract:With field test,overturning Astragalus sinicus into paddy fields was conducted to study its effects on crop
growth of watermelon-rice rotation.The results showed that there were no significant differences in watermelon
yields resulting of Astragalus sinicus plus either normal fertilization or lessening 20%-40% chemical fertilizer
while compared with normal fertilization.Nevertheless,overturning Astragalus sinicus combined fertilization
treatments improved the sugar content of watermelon,particularly with a significant increase of 9.6%~14.7%for
central sugar(P<0.05).For rice after watermelon crop,overturning Astragalus sinicus significantly improved rice
growth during the tilering stage and increased the number of grains per tassel in mature stage.Likewise,the yield
of rice grain was significantly increased by 7.6%-17.0%,the most significant result found from the treatment of
overturning Astragalus sinicus 45000kg hm-2 +100% of chemical fertilizer (HZ+100% H).Overturning
Astragalus sinicus not only increased the quality of watermelon in central and marginal sugar content,but also
improved the yield of rice after watermelon,which suggested a continuous aftereffect.
Key words:Astragalus sinicus;rotation;rice;watermelon;yield;quality
紫云英是我国主要的绿肥作物,在培育土壤、改
善环境、提高农产品产量和品质、减少化肥投入等方
面发挥着重要作用[1]。福建具有得天独厚的冬季光
温资源,冬闲田适宜种植紫云英。但福建紫云英传
统利用模式主要集中在稻肥利用方面[2-4],缺乏紫
云英翻压对后茬旱作尤其是经济作物影响的相关研
究,而后者对调整福建农业生产结构、促进农民增收
意义重大。福建西瓜一般于4月中旬种植,6月底
至7月初收获,种植茬口与紫云英翻压期吻合,西瓜
收获后可再接茬种植单季稻。为此,本研究通过田
间试验,探讨紫云英翻压对西瓜-水稻轮作模式作物
生长的影响,包括紫云英不同翻压量、翻压紫云英下
福建农业学报29(6):535~538,2014
Fujian Journal of Agricultural Sciences
文章编号:1008-0384 (2014)06-535-04
西瓜化肥减量效应、西瓜后作水稻后效等,旨在为紫
云英翻压下的旱作-水稻生产轮作模式提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点及材料
试验设在福建省闽侯县白沙镇溪头村。供试水
稻土壤基本理化性状:pH5.11、有机质 26.7
g·kg-1、碱解氮101.0mg·kg-1、速效磷19.7
mg·kg-1、速效钾75.8mg·kg-1,耕层土壤容
重1.41g·cm-3。紫云英于盛花期翻压,采用异
地翻压方式。紫云英品种为 ‘闽紫7号’,其鲜草
主要成分 N 0.31%、P2O50.09%、K2O 0.25%、
有机质9.2%和水分87.2%。
1.2 西瓜施肥试验设计
试验设5个处理,小区面积20m2,3次重复,
随机区组排列。试验处理:①100%化肥 (100%
H,CK);②紫云英翻压22 500kg·hm-2+100%
化肥 (MZ+100%H);③紫云英翻压45 000kg·
hm-2+100%化肥 (HZ+100%H);④紫云英翻
压45 000kg·hm-2+80%化肥 (HZ+80%H);
⑤紫云英翻压45 000kg·hm-2+60%化肥 (HZ
+60%H)。
西瓜施肥量根据当地习惯确定。每公顷施用N
300kg、P2O5150kg、K2O 300kg (氮肥为尿素;
磷肥为过磷酸钙;钾肥为氯化钾)。各个时期施肥
量占总施肥量的比例:基肥50%、苗肥10%、伸
蔓肥10%和果实膨大肥30%。
采取瓜蔓双畦对爬栽培方式,双畦宽2.5m,
株距0.8m,每小区20m2,种植8株。除施肥不
同外,其余的田间管理都一致。2013年4月10日
移栽,6月30日收获。收获时用PAL-1手持糖度
仪 (日本产)测定西瓜中心糖度与边缘糖度。西瓜
品种为 “山地瓜”。
1.3 后作水稻施肥试验设计
为监测紫云英后效,西瓜后作水稻 (单季稻)
生育期各处理施肥均一致。各处理每公顷施氮肥
120kg,P2O548kg、K2O 84kg。磷肥全部作基
肥施用;氮钾肥基肥占60%,分蘖肥占40%。氮
肥用尿素,磷肥用过磷酸钙,钾肥用氯化钾。小区
面积20m2,每小区种植405丛,2013年7月18
日插秧,11月10日收获。于水稻分蘖期定株5
丛,观测水稻分蘖与株高生长情况。水稻品种为
“中浙优1号”。
1.4 数据处理
采用Excel进行平均数与标准差计算,并利用
DPS统计软件进行方差分析和LSD 多重比较分
析[5]。
2 结果与分析
2.1 紫云英翻压对西瓜产量及经济性状的影响
由表1可以看出,紫云英结合常规施肥的西瓜
产量均较CK略有增产,而紫云英翻压下后作西瓜
减量20%~40%化肥的产量均较 CK 略有下降,
但各施肥处理产量均无显著差异。
从经济性状来看,不同处理西瓜纵径为30.6
~31.9cm,以翻压 HZ+80%H 处理最大,横径
为21.4~22.2cm,以翻压 HZ+100%H 处理最
大,但各处理间纵径、横径差异均不显著。瓜皮厚
和单瓜重在各处理间也无显著差异。
表1 不同施肥处理对西瓜产量及农艺性状的影响
Table 1 Effect of different fertilization treatments on
watermelon yield and agronomic characters
处理
产量/
(kg·hm-2)
纵径
/cm
横径
/cm
瓜皮厚
/cm
单瓜重
/kg
100%H(CK) 51536a 31.5a 22.0a 1.50a 7.55a
MZ+100%H 52152a 31.3a 21.4a 1.50a 8.14a
HZ+100%H 53087a 31.3a 22.2a 1.37a 7.56a
HZ+80%H 48303a 31.9a 21.5a 1.47a 7.62a
HZ+60%H 50903a 30.6a 21.9a 1.50a 7.58a
注:同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
2.2 紫云英翻压对西瓜糖度品质的影响
由表2可知,与CK相比,紫云英翻压均提高
了西瓜中心糖度及边缘糖度。其中,中心糖度提高
幅度为 9.6% ~14.7%,均呈显著差异 (P<
0.05),但紫云英翻压各处理间差异不显著;边缘
糖度提高幅度为2.5%~14.2%,除 MZ+100%
H、HZ+80%H处理外,翻压紫云英处理均显著
高于单施化肥处理。从中边梯度来看,紫云英翻压
提高中边梯度0.20~0.42个单位。通常梯度越小
品质越好[6],但翻压紫云英下的西瓜中心糖度与边
缘糖度指标均高于CK,综合来看,紫云英翻压一
定程度上有改善西瓜糖度品质的效果。
2.3 紫云英翻压对后作水稻分蘖期植株生长的
影响
由图1可知,紫云英翻压下,西瓜后作水稻分
蘖期分蘖数明显高于CK。从7月27日至8月30
日6次观测结果来看,紫云英翻压下植株分蘖数分
别较CK增0.1~0.3、2.2~2.5、2.0~4.0、1.2~
635 福建农业学报 第29卷
2.2、0~1.1和1.3~2.1穗·丛-1。从6次观测
结果的株高来看,紫云英翻压下植株株高分别较
CK高1.3~2.7、6.1~8.2、4.2~6.5、8.2~
9.1、7.1~8.3和6.4~7.0cm。上述表明,紫云
英翻压对后作水稻分蘖期影响明显,促进了水稻分
蘖期的植株生长。
表2 不同施肥处理对西瓜品质的影响
Table 2 Effect of different fertilization treatments on quality
of watermelon
处理
中心糖度
/%
边缘糖度
/%
中边梯度
/%
100%H(CK) 11.38b 9.48b 1.90
MZ+100%H 12.48a 10.38ab 2.10
HZ+100%H 12.68a 10.56a 2.12
HZ+80%H 12.65a 10.33ab 2.32
HZ+60%H 13.05a 10.83a 2.22
2.4 紫云英翻压对西瓜后作水稻产量及经济性状
的影响
由表3可知,紫云英翻压均不同程度提高了后
作水稻的产量。与CK相比,稻谷产量增加7.6%~
17.0%,均达到显著差异水平 (P<0.05),其中
以 HZ+100%H 处理产量最高;稻草产量与稻谷
产量趋势基本一致,但只有 HZ+100%H 处理与
CK之间的差异显著。
从水稻经济性状来看,紫云英翻压下不同施肥
处理每穗实粒数、千粒重与结实率均较CK有不同
程度的提高,其中每穗实粒数增幅 10.0% ~
20.0%,以 HZ+100%H 处理最高,与CK差异
显著;千粒重以 HZ+60%H最高,但各处理间无
显著差异;结实率同样以 HZ+60%H 最高,较
CK差异显著;HZ+80%H与 HZ+60%H处理的
有效穗略高于 CK,而 MZ+100%H 与 HZ+
100%H则有降低趋势。
图1 不同施肥处理对西瓜后作水稻分蘖期植株生长的影响
Fig.1 Effect of different fertilization treatments on growth of rice in tilering stage after watermelon crop
表3 不同处理对西瓜后作水稻产量及经济性状的影响
Table 3 Effect of different treatments on yield and agronomic characters of rice after watermelon crop
处理
有效穗/
(万穗·hm-2)
每穗实粒数/
(粒·穗-1)
千粒重/g 结实率/%
稻谷产量/
(kg·hm-2)
稻草产量/
(kg·hm-2)
100%H(CK) 261.0a 87.8b 24.62a 81.8b 5883c 4817b
MZ+100%H 247.5a 96.6ab 25.06a 86.0ab 6333b 4908b
HZ+100%H 249.8a 105.3a 25.25a 86.0ab 6884a 5484a
HZ+80%H 290.3a 90.1ab 24.77a 86.5ab 6659ab 5250ab
HZ+60%H 270.0a 100.4ab 25.34a 90.0a 6593ab 4800b
3 讨论与结论
本研究表明,紫云英翻压提高了西瓜的中心糖
度及边缘糖度,其中,中心糖度提高幅度为9.6%~
14.7%,达到显著差异,同时也明显促进了西瓜后
作水稻分蘖期植株生长,稻谷产量较 CK 增幅
7.6%~17.0%,均达到显著差异。表明紫云英翻
压不仅促进西瓜中心糖度与边缘糖度品质的提高,
还促进了西瓜后茬水稻的生长与产量提升。相关研
究也表明紫云英翻压对水稻产量与品质、芒果品质
735第6期 王 飞等:紫云英翻压对西瓜-水稻轮作模式作物生长的影响
等具有良好的改善作用[7-9]。这一方面可能与翻压
紫云英直接增加下茬作物的营养供给有关。本试验
条件下,每公顷翻压22 500~45 000kg的紫云英
鲜草,理论上可直接增加 N 69.75~139.5kg、
P2O520.25~40.5kg、K2O56.25~112.5kg养分,
因而即使西瓜生育期减量40%化肥条件下,其后
作水稻仍可保持增产。另一方面可能与改善土壤理
化性状有关,紫云英翻压可增加土壤有机质,尤其
是活 性 有 机 质,同 时 降 低 容 重,提 高 孔 隙
度[4,10-11],在一定程度上改善了西瓜及其后茬水稻
的土壤生态环境,为增产提质提供了保证。从中也
可看出,紫云英翻压具有持续的后效作用,这对于
复种指数较高的福建农业生产具有现实的意义。福
建复种指数潜力可达300%,位居全国前列[12],利
用冬闲田套种紫云英压青还田,既可稳步培肥地
力,又可提高主作物产量与品质,可有效解决现代
集约化农业生产中的耕地保育问题。但长期紫云英
翻压下西瓜-水稻轮作模式的土壤生态过程,还有
待深入研究。
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(责任编辑:黄爱萍)
835 福建农业学报 第29卷