全 文 :江西农业学报 2011,23(11) :128 ~ 131
Acta Agriculturae Jiangxi
相同紫云英翻压量化肥减量条件下水稻合理施肥方法研究
李 昱1,何春梅1,刘志华2,李清华1,杨仁仙2,林新坚1
收稿日期:2011 -08 -09
基金项目:公益性行业(农业)科研专项经费项目(201103005) ;福建省公益项目(2011R1024 -6)。
作者简介:李昱(1963─) ,男,福建沙县人,研究员,主要从事植物营养与肥料研究。
(1.福建省农业科院 土壤肥料研究所,福建 福州 350013;2.福建省南平市浦城县农业局土肥站,福建 浦城 353400)
摘 要:在翻压紫云英 33750 kg /hm2 的田块上,适量减少化学肥料施用量,通过田间试验研究不同施肥方法对后茬水稻
产量、品质及土壤性状变化等的影响,探求紫云英与化学肥料的最佳配比组合及最佳施肥方法。试验结果表明:翻压紫云英
33750 kg /hm2 可减少 40% ~60%的化肥用量,但以减少 40%化肥用量,且化肥以基肥∶分蘖肥∶穗肥 = 2∶ 5∶ 3施用,对水稻产量
和品质最有利。
关键词:水稻;紫云英;化肥;配比
中图分类号:S147. 21 文献标识码:A 文章编号:1001 -8581(2011)11 -0128 -04
Study on Rational Fertilization Method for Rice under Conditions of Overturning Same
Amount of Astragalus sinicus and Reducing Application Rate of Chemical Fertilizer
LI Yu1,HE Chun - mei1,LIU Zhi - hua2,LI Qing - hua1,YANG Ren - xian2,LIN Xin - jian1
(1. Institute of Soil and Fertilizer,Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fuzhou 350013,China;
2. Soil and Fertilizer Station,Pucheng Agricultural Bureau,Nanping City,Fujian Province,Pucheng 353400,China)
Abstract:In order to explore the optimum allocated proportion and the optimum application method of Astragalus sinicus and
chemical fertilizer,the effects of different fertilization methods on rice yield,quality and soil characters were studied through field test
by properly reducing the dosage of chemical fertilizer in the rice field of overturning 33750 kg /hm2 Astragalus sinicus. The results
showed that the dosage of chemical fertilizer could be reduced by 40% ~60% when 33750 kg /hm2 Astragalus sinicus was used as green
manure,and it was most beneficial to the rice yield and quality when the dosage of chemical fertilizer was reduced by 40%,and the
chemical fertilizer was applied in the following allocated proportion:basal fertilizer∶ tillering fertilizer∶ panicle fertilizer = 2∶ 5∶ 3.
Key words:Rice;Astragalus sinicus;Chemical fertilizer;Allocated proportion
福建稻区水稻生产上化肥投入量大、有机肥投入比
例偏低,农田养分再循环利用率低,只注重短期利益而轻
视土壤培肥,导致土壤质量退化,这已成为福建稻区水稻
生产的主要制约因素并日趋严重。紫云英绿肥含有大量
的氮、磷、钾等营养元素,据研究,鲜紫云英中的氮含量
0. 48%、磷含量 0. 11%、钾含量 0. 24%[1]。紫云英翻压
入稻田为稻田土壤提供氮磷钾及有机碳等,具有一定的
长效性,对改良土壤、提高土壤肥力、增加水稻产量、提高
稻米质量、保持水稻生产可持续发展具有重要意义。开
展紫云英翻压相同量后化肥减量条件下水稻施肥方法研
究,旨在明确稻田在翻压紫云英的情况下化肥的合理用
量和在相同紫云英翻压量下,不同施肥方法对水稻生长
和产量的影响,并找出在相同紫云英翻压量下最佳水稻
产量的最少化肥投入,以提高单位面积土地收益,提升土
壤可持续生产能力,改善生态环境。
1 材料与方法
1. 1 试验地基本情况 试验在福建省浦城县盘亭乡庙
湾村进行,东经 118°2720. 5″,北纬 28°1219. 6″,海拔高
度 268 m。供试土壤类型为灰泥田,前茬作物为紫云英,
施钙镁磷肥 150 kg /hm2,硫酸钾 37. 5 kg /hm2。试验于
2010年5月8日翻压紫云英37500 kg /hm2。紫云英翻压
前土壤有机质23. 5 g /kg,碱解氮210 mg /kg,速效磷12. 6
mg /kg,pH 5. 03。
1. 2 试验设计 试验按裂区设计,化肥不同施用量为主
区,A:紫云英 + 60%化肥;B:紫云英 + 40%化肥。各期
施肥比例为副区,(1)习惯施肥(基肥∶分蘖肥∶穗肥 =6∶
4∶ 0) ;(2)基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 5∶ 3;(3)基肥∶分蘖肥∶
穗肥 =5∶ 5∶ 0;(4)基肥∶分蘖肥∶穗肥 =0∶ 5∶ 5;(5)基肥∶
分蘖肥∶穗肥 =2∶ 3∶ 5;(6)基肥∶分蘖肥∶穗肥 = 0∶ 10∶ 0;
另外设 1个纯化肥处理(基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 5∶ 3)和
1个纯紫云英处理。小区面积 5 m ×4 m =20 m2,随机区
组排列,3次重复。各小区四周埂宽 30 cm,埂高 20 cm,
用薄膜覆盖,防止肥水相互渗漏。
1. 3 具体实施情况 试验于 2010 年 5 月 7 日播种,水
稻品种为丰两优 4 号。6 月 9 日插秧并施基肥,种植密
度 23. 3 cm ×23. 3 cm,每小区种植414株(横18株,竖23
株)。6月 23日施分蘖肥,7月 23日施穗肥,此时为水稻
幼穗分化 3 ~ 4 期。纯化肥处理施纯氮 135 kg /hm2,N∶
P2O5 ∶ K2O =1∶ 0. 4∶ 0. 7。各处理(对照除外)除磷肥作基
肥施用;其余氮肥和钾肥施用量及施肥时间按试验方案
施用,氮肥用尿素,磷肥用过磷酸钙,钾肥用氯化钾。9
月 18日进行实割测产。试验过程中除施肥方法不同外,
其他田间管理措施一致。
1. 4 测定项目及方法 按照 S 形方式采集 10 ~ 15 个
点,采集土层 0 ~30 cm,土壤样品风干后测定有机质、速
效钾、碱解氮、速效磷,pH等常规测定,测定方法采用常
规方法[2]测定。
2 结果与分析
2. 1 紫云英翻压后试验地土壤理化性状变化 翻压紫
云英后土壤理化性状与未翻压前发生了明显变化(表
1)。紫云英翻压后土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾
都比翻压前大幅提高,pH 值下降。相关资料[3 -8]显示,
紫云英易分解组分远高于稻麦秸秆,紫云英翻压入土壤
植株腐解快,供肥率高。据中国科学院南京土壤研究所
测定,在 5 月中旬压的紫云英,于腐解的第 7 天和第 20
天,释放的氮量已分别达到整个水稻生育期中矿化总量
的 42%和 64%。按湖南省农业科学院测定,紫云英在压
青后 15 ~20 d,土壤铵态氮的积累量已接近高峰期。pH
值下降主要是因为紫云英在腐解过程中会产生部分的有
机酸等酸性物质。
表 1 紫云英翻压后试验地土壤理化性状变化
土壤类型 质地 时间 有机质 /(g /kg)碱解氮 /(mg /kg) 速效磷 /(mg /kg) 速效钾 /(mg /kg) pH
灰泥田 粘壤 翻压前 23. 5 210 12. 6 59 5. 03
翻压后 10 d 32. 2 216 18. 6 116 4. 94
翻压后 20 d 33. 8 210 16. 2 112 4. 96
翻压后 1个月 31. 2 224 16. 4 106 4. 98
2. 2 不同施肥处理对稻谷实收产量的影响 表 2 数据
表明:紫云英处理和化肥处理水稻产量最低,水稻产量分
别为 6226. 95、7210. 50 kg /hm2。主区紫云英 +60%化肥
处理的稻谷平均实割产量为 7829. 98 kg /hm2,比紫云英
+40%化肥处理的稻谷平均实割产量(7565. 40 kg /hm2)
提高了 3. 5%,这说明了翻压紫云英后,若不配合施用化
肥后茬水稻产量降低;紫云英与化肥配合施用量在减量
40% ~60%的条件下,后茬水稻产量高于单施化肥处理,
其中化肥施用量在减量 40%的条件下,后茬水稻平均产
量最高,比单施化肥处理水稻产量提高了 8. 6%。
从副区施肥比例分析,基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 5∶ 3和
基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 3∶ 5处理的后茬水稻稻谷产量最
高。在主区紫云英 + 60%化肥中,基肥∶分蘖肥∶穗肥 =
2∶ 5∶ 3和基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 3∶ 5处理的后茬水稻稻谷
产量分别为 8287. 95、8083. 95 kg /hm2;紫云英 + 40%化
肥中,基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 5∶ 3和基肥∶分蘖肥∶穗肥 =
2∶ 3∶ 5处理的后茬水稻稻谷产量分别为 7688. 70、7669. 50
kg /hm2。其次是基肥∶分蘖肥∶穗肥 =0∶ 5∶ 5和基肥∶分蘖
肥∶穗肥 =0∶ 10∶ 0处理的后茬水稻稻谷产量,这说明了翻
压紫云英虽能向土壤提供一定量的氮磷钾及有机碳等营
养,但后茬水稻若不施一些基肥,单靠紫云英提供营养不
能满足水稻的生长。基肥∶分蘖肥∶穗肥 =6∶ 4∶ 0和基肥∶
分蘖肥∶穗肥 =5∶ 5∶ 0处理,后茬水稻产量最低,这说明了
水稻施肥若只重视前期基肥与分蘖肥,不施穗肥,会导致
水稻生长后期出现脱肥现象,直接影响到稻谷产量。
表 2 各处理实割产量
主区 副区(基肥∶分蘖肥∶穗肥)
平均湿产
/(kg /20m2)
烘干率
/%
折合干产
/(kg /hm2)
增产 /%
比纯紫云英 比纯化肥
紫云英 +60%化肥(A) 6∶ 4∶ 0 19. 08 76. 5 7299. 75 cdB 17. 2 1. 2
2∶ 5∶ 3 21. 67 76. 5 8287. 95 aA 33. 1 14. 9
5∶ 5∶ 0 20. 05 76. 5 7669. 50 abcdAB 23. 2 6. 4
0∶ 5∶ 5 20. 10 76. 5 7688. 70 abcdAB 23. 5 6. 6
2∶ 3∶ 5 21. 13 76. 5 8083. 95 abAB 29. 8 12. 1
0∶ 10∶ 0 20. 78 76. 5 7950. 00 bcAB 27. 7 10. 3
紫云英 +40%化肥(B) 6∶ 4∶ 0 19. 60 76. 5 7497. 30 bcdAB 20. 4 4. 0
2∶ 5∶ 3 20. 10 76. 5 7688. 70 abcdAB 23. 5 6. 6
5∶ 5∶ 0 19. 42 76. 5 7427. 25 bcdAB 19. 3 3. 0
0∶ 5∶ 5 19. 83 76. 5 7586. 70 badAB 21. 8 5. 2
2∶ 3∶ 5 20. 05 76. 5 7669. 50 abcdAB 23. 2 6. 4
0∶ 10∶ 0 19. 67 76. 5 7522. 95 bcdAB 20. 8 4. 3
纯化肥 2∶ 5∶ 3 18. 85 76. 5 7210. 50 dB 15. 8 /
纯紫云英 15. 57 80 6226. 95 eC / -13. 6
注:同列不同小写字母表示差异显著,不同大写字母表示差异极显著。下同。
2. 3 不同施肥处理经济性状比较 由表 3 得出,主区紫
云英 +60%化肥和紫云英 +40%化肥各处理的水稻平均
株高、每穗总粒数及结实率没有明显区别。从有效穗来
看,紫云英 +40%化肥各处理的平均每株有效穗比紫云
92111 期 李昱等:相同紫云英翻压量化肥减量条件下水稻合理施肥方法研究
英 +60%化肥各处理提高了 6. 1%;另外,紫云英 + 60%
各处理水稻千粒重比紫云英 +40%化肥各处理千粒重提
高了 0. 7%。由此说明,紫云英 + 60%化肥处理水稻产
量的提高主要是因为提高了每株水稻的有效穗。
从副区不同施肥比例分析,紫云英 + 60%化肥主区
中基肥∶分蘖肥∶穗肥 =6∶ 4∶ 0和基肥∶分蘖肥∶穗肥 = 5∶
5∶ 0和紫云英 +40%化肥中基肥∶分蘖肥∶穗肥 =6∶ 4∶ 0和
基肥∶分蘖肥∶穗肥 =5∶ 5∶ 0处理水稻株高都表现较高,与
纯化肥处理相比分别提高了 1. 9% ~ 3. 8%和 0. 8% ~
1. 0%,经方差分析,紫云英 +60%化肥主区中基肥∶分蘖
肥∶穗肥 =6∶ 4∶ 0处理的水稻株高与其他施肥处理差异显
著。基肥∶分蘖肥∶穗肥 =5∶ 5∶ 0处理有效穗最低,只有7.
7穗 /株,与其余各处理达差异显著,但其余各处理间水
稻有效穗差异不显著;紫云英 +40%化肥中基肥∶分蘖肥
∶穗肥 =6∶ 4∶ 0、基肥∶分蘖肥∶穗肥 = 0∶ 5∶ 5和基肥∶分蘖
肥∶穗肥 =0∶ 10∶ 0处理有效穗都较少,这说明了紫云英翻
压后若重视施用基肥会造成水稻徒长,但若不施用基肥
又会影响水稻的有效穗形成。基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 3∶
5和基肥∶分蘖肥∶穗肥 = 2∶ 5∶ 3处理水稻有效穗、每穗总
粒数、每穗实粒数、结实率及千粒重都高于其他处理,但
两者之间各项指标差异不显著。
表 3 各处理经济性状比较
主区 副区(基肥∶分蘖肥∶穗肥)株高 / cm 有效穗/(穗 /株)
每穗总
粒数
每穗实
粒数
结实率
/%
千粒重
/ g
紫云英 +60%化肥(A) 6∶ 4∶ 0 127. 00 aA 8. 93 abcAB 196. 05 180. 9 bAB 92. 3 28. 80 abA
2∶ 5∶ 3 120. 13 cdBC 8. 67 abcAB 203. 08 190. 3 abAB 93. 7 30. 03 abA
5∶ 5∶ 0 124. 73 abAB 8. 50 abcAB 189. 68 177. 8 bAB 93. 7 29. 48 abA
0∶ 5∶ 5 123. 60 abcABC 7. 70 cB 192. 97 178. 4 bAB 92. 5 29. 88 abA
2∶ 3∶ 5 122. 40 bcdABC 8. 67 abcAB 195. 95 186. 4 abAB 95. 1 30. 40 abA
0∶ 10∶ 0 122. 87 bcdABC 8. 93 abcAB 177. 70 167. 6 bB 94. 3 30. 66 aA
紫云英 +40%化肥(B) 6∶ 4∶ 0 124. 33 abABC 8. 23 bcAB 179. 31 166. 8 bB 93. 0 29. 33 abA
2∶ 5∶ 3 124. 13 abABC 9. 93 aA 187. 05 178. 6 bAB 95. 5 29. 90 abA
5∶ 5∶ 0 124. 07 abABC 9. 20 abcAB 220. 86 207. 9 aA 94. 1 28. 34 bA
0∶ 5∶ 5 123. 07 bcdABC 9. 10 abcAB 182. 52 173. 1 bB 94. 8 30. 47 abA
2∶ 3∶ 5 122. 53 bcdABC 9. 40 abAB 195. 90 184. 8 abAB 94. 3 30. 63 aA
0∶ 10∶ 0 123. 47 abcABC 8. 70 abcAB 191. 22 181. 2 bAB 94. 8 29. 39 abA
纯化肥 2∶ 5∶ 3 123. 73 abcABC 9. 67 abAB 189. 54 177. 6 bAB 93. 7 29. 63 abA
纯紫云英 119. 27 dC 9. 07 abcAB 181. 48 170. 9 bB 94. 2 29. 42 abA
2. 4 不同施肥处理水稻植株养分分析 由表 4 得出,紫
云英处理水稻稻谷 NPK总含量达 1. 88%,高于其他各处
理,比单施化肥处理提高了 13. 55%,其中稻谷 NPK含量
提高主要是因为稻谷 N含量明显提高,这说明紫云英作
为一种生物有机肥料具有较强的固氮能力,为后期水稻
生产提供充足的氮源。另外各处理都是基肥∶分蘖肥∶穗
肥 =2∶ 5∶ 3处理的 NPK 总量相对较高,与纯化肥处理相
比,紫云英 +60%化肥和紫云英 + 40%化肥分别提高了
5. 16%、4. 52%。
表 4 不同施肥处理水稻植株养分分析 %
主区
副区
(基肥∶分蘖肥∶穗肥)
稻谷
含 N 含 P 含 K
NPK总量 增幅
紫云英 +60%化肥(A) 6∶ 4∶ 0 0. 88 0. 40 0. 32 1. 60 3. 23
2∶ 5∶ 3 0. 90 0. 41 0. 32 1. 63 5. 16
5∶ 5∶ 0 0. 88 0. 41 0. 32 1. 61 3. 87
0∶ 5∶ 5 0. 90 0. 39 0. 31 1. 60 3. 23
2∶ 3∶ 5 0. 89 0. 38 0. 32 1. 59 2. 58
0∶ 10∶ 0 0. 90 0. 39 0. 31 1. 60 3. 23
紫云英 +40%化肥(B) 6∶ 4∶ 0 0. 88 0. 37 0. 31 1. 56 0. 65
2∶ 5∶ 3 0. 88 0. 41 0. 33 1. 62 4. 52
5∶ 5∶ 0 0. 89 0. 40 0. 31 1. 60 3. 23
0∶ 5∶ 5 0. 89 0. 38 0. 30 1. 57 1. 29
2∶ 3∶ 5 0. 90 0. 39 0. 30 1. 59 2. 58
0∶ 10∶ 0 0. 90 0. 40 0. 31 1. 61 3. 87
纯化肥 2∶ 5∶ 3 0. 86 0. 37 0. 32 1. 55 /
纯紫云英 1. 02 0. 42 0. 32 1. 76 13. 55
031 江 西 农 业 学 报 23 卷
2. 5 不同施肥处理水稻种植后土壤养分变化 由表 5
得出,在全部翻压紫云英的田块水稻种植后土壤有机质、
碱解氮、有效磷、速效钾含量从高到低的排序是:紫云英
>紫云英 +40%化肥 >紫云英 + 60%化肥 >化肥,这说
明,施用有机肥能使土壤质量变好,施用化肥使土壤品质
变坏。在水稻翻压前土壤有机质为 23. 5 g /kg,翻压 1 个
月后土壤有机质为 31. 5 g /kg,水稻种植后,紫云英处理
有机质 28. 4 g /kg,紫云英 + 40%化肥 28. 25 g /kg,紫云
英 +60%化肥 26. 15 g /kg,这说明了紫云英还田后,随着
紫云英的腐解,土壤有机质含量迅速增加,但随水稻生育
期的进程,土壤有机质含开始下降,但至水稻收割期土壤
有机质总体含量还是比还田前有一定程度的提高。这个
结论与王建红的研究结果一致[5]。从副区施肥比例进
行分析,紫云英 + 60%化肥各处理和紫云英 + 40%化肥
各处理中基肥∶分蘖肥∶穗肥 = 2∶ 5∶ 3有机质、碱解氮、有
效磷、速效钾含量较其他处理组高。
表 5 各施肥处理种植后土壤变化
主区 副区(基肥∶分蘖肥∶穗肥) 有机质 /(g /kg) 碱解氮 /(mg /kg) 有效磷 /(mg /kg) 速效钾 /(mg /kg)
紫云英 +60%化肥 6∶ 4∶ 0 25. 7 cdE 135 hG 9. 9 fgCD 41 deCD
2∶ 5∶ 3 30. 5 aA 172 bcBC 12. 2 abAB 45 abcABc
5∶ 5∶ 0 25. 5 cdE 160 deCDE 9. 9 efgCD 42 deCD
0∶ 5∶ 5 25. 4 cdE 150 fgEF 9. 8 gCD 42 deCD
2∶ 3∶ 5 26. 5 cdDE 172 bcBC 10. 9 deFBCD 40 eD
0∶ 10∶ 0 26. 8 cCDE 154 efDEF 11. 1 cdBC 42 deCD
紫云英 +40%化肥 6∶ 4∶ 0 27. 0 cdDE 165 cdCD 11. 0 cdeBC 43 bcdABCD
2∶ 5∶ 3 29. 1 abAB 187 aA 12. 0 bcAB 48 aA
5∶ 5∶ 0 26. 0 cdE 172 bcBC 10. 9 befBCD 43 cdeBCD
0∶ 5∶ 5 28. 9 bAB 179 abAB 11. 0 cdeBC 42 deCD
2∶ 3∶ 5 28. 7 bABC 180 abAB 13. 0 abA 41 deCD
0∶ 10∶ 0 26. 3 cdE 157 defDE 10. 9 defBCD 45 abcABC
纯化肥 2∶ 5∶ 3 25. 1 dE 142 ghFG 9. 5 gD 42 cdBCD
紫云英 28. 4 bBCD 172 bcBC 13. 2 aA 46 abAB
3 小结与讨论
紫云英作为绿肥翻压入土壤后,在氮素释放方面,
土壤中的速效氮、有机质含量明显增加,稻谷品质增加,
但若不配合施用一定量的化学肥料会影响水稻生长,使
稻谷产量明显下降。试验结果表明翻压紫云英 33750
kg /hm2 的田块上,配合施用 60%化肥用量比配合施用
40%化肥用量的稻谷产量高,提高了 3. 5%。
紫云英翻压相同量后化肥减量条件下水稻施肥方
法对水稻生长、稻谷产量及稻谷氮磷钾总量有一定的影
响,基肥若化肥施用量过少,翻压的紫云英养分释放比较
缓慢,不能为水稻生长提供充足的养分,水稻产量下降;
但若化肥前期施用量过多,造成水稻生长后期,土壤养分
供应不足,导致水稻生长后期出现脱肥现象,直接影响到
稻谷产量,因此,本文建议在翻压紫云英 33750 kg /hm2
的田块上,配合施用常规 60%化肥用量条件下,化学肥
料以基肥∶分蘖肥∶穗肥 =2∶ 5∶ 3,对水稻产量及品质提高
最有利。
参考文献:
[1]曾庆利,龚春华,徐永士,等.紫云英不同翻压量对水稻产量和
产值的影响[J].湖南农业科学 2009(6) :76 -77,88.
[2]李酉开. 土壤农业化学常规分析方法[M]. 北京:科学出版
社,1983.
[3]林多胡,顾荣申.中国紫云英[M].福州:福建科学技术出版
社,2000.
[4]王允青,曹卫东,郭熙盛,等.不同还田条件下紫云英腐解特征
研究[J].安徽农业科学,2010(34) :19388 -19389,19391.
[5]赵娜,郭熙盛,曹卫东,等.绿肥紫云英与化肥配施对双季稻区
水稻生长及产量的影响[J].安徽农业科学,2010(36) :20668
-20670.
[6]刘英,郭熙盛,王允青,等.江淮地区肥 -稻 -稻轮作制下施肥
效应研究[J].安徽农业科学,2009(36) :7918 -7920.
[7]袁颖红.长期施肥对红壤性水稻土氮素形态的影响[J].安徽
农业科学,2010(16) :8550 -8553.
[8]张丽霞,潘兹亮,鲁鑫,等.紫云英与化肥配施对水稻植株生长
及产量的影响[J].安徽农业科学,2010(25) :13767 -13769.
[9]王建红,曹凯,张贤,等.绿肥还田对水稻生长期土壤有机质动
态变化的影响[J].浙江农业科学,2010(3) :614 -616.
13111 期 李昱等:相同紫云英翻压量化肥减量条件下水稻合理施肥方法研究