全 文 ：细 绿 萍 作 为
特
北 方 水 田 绿肥 的 供肥
征 研 究 ’
王方维 纪宝华
( 沈 阳农业大学 )
内容提要 以北方水田土壤为试材 , 用室内模拟和盆栽试验测定结果表明 , 细绿萍在 28 o0 C有效积
温下释氮达高峰 , 占其全氮量的 4。% , 经 1。一 12 周矿化 , 残留率为 52 . 6% , 土壤结构系数提高 7 . 67 一
3 6
.
1 3 %
。 用 ” N 肥示踪测出 , 硫按的利用率为 3 9 . 1一 2 9 . 3 % , 细绿萍为 32 . 3一 25 . 1% ; 硫按激发率为
2 4
.
4一 2 8 . 1% , 细绿萍为 1 2 . 3一 1 2 . 9% , 但仍有残留积累 。 在盐土型水稻土中 , 细绿萍磷主要转化成
C a
一
P ,组 , 大约有 4 5% 以有机磷残留于土壤中。 用 , , P标记法测得水稻对细绿萍的磷素利用率为 20 %左
右 , 与过磷酸钙相当。 细绿萍腐解 7 天 , 释钾量为其全钾量的 6 5 . 5一 8 9 . 1% 。 在水稻生育前期 , 萍钾
释出主要增加土壤速效钾 , 后期则对缓效钾贡献较大 , 其肥效与化学钾肥相当。
细绿萍 ( A z o l l a 五l i e u lo i d e s L是盯 ,k ) 自1 9 77年
引入我国 , 先后在南方诸省区繁殖 , 试作为水 田绿肥
进行示范推广 , 收到了 良好的效果 。 由于细绿萍起繁
温度低 , 故在东北三省也得到了广泛的引种扩养 。 但
是 , 将细绿萍作为北方水田绿肥 , 有关腐解特征及其
肥效的资料尚付缺如 。 为此 , 在辽宁省科委支持下 ,
我们于 1 9 8 1年设题研究 , 现将结果整理如下 。
一 、 细绿萍氮的矿化与供氮性能
以辽宁省两种典型的水稻土即草甸型水稻土和盐
土型水稻 土为供试土样各 65 克 , 分别加入 2 . 5克细绿
萍和 l o 0 0ml 蒸馏水 , 另设不加萍为对照 , 进行模拟
培养试验。 培养温度为扎 。 C , 相当于沈阳地区 6 、 7 、
8 三个月的平均土温 。 1 9 8 1年培养 1 2周 , 1 9 8 2年为 10
周 , 使细绿萍在淹水密 闭的条件下矿化 , 每两周测定
一次土壤代冷性 N H 4 一 N 量 , 相当有效积温 1 40 O C 、
Zs o
o
e
、 理2` o c 、 5 6 , o e 、 7 0 0 o e 、 8凌o o e后的矿化量 -
y = K〔 ( T 一 T 。 ) D 〕 n 结果如图 1 。
试验结果表明 : 〔 1 ) 细绿萍的矿化是随有效积
温的增加而变化 , 前四周矿化很快 , 在有效积温 28 0
。
C时达到高峰 , 以后释放量较少 , 但即使到第十周或
第十二周时 , 仍有一定量的氮释放出来。 ( 2 ) 草甸
型水稻土与盐土型水稻 土无论是加萍或空 白的氮素矿
化曲线基本类同 , 细绿萍在 2 8。。 c有效积温时释放出
的 N l l 4 一N 可达 3 . 6 6 n l g / 1 0 克土 , 这时相当于绿萍
中全氮量的 40 % 矿化为 N H犷 N 。 由此推算 , 扣翻
10。。一 1 5。。 公斤细绿萍 , 可能得到 l一1 . 5 公斤速效
氮 。
” “ 型 `汤衅竺笋嘿 IO8 _ 、 。 2 。 乌 R 一 。 泣` 土丫里孟华二多一一 ~/一一 )1从二 二 萍卜哗兰望卫竺里兰二。笠` 目` - -一~ 曰 卜. . , ~ . , 勺间” . ~ ~ 一叫叫山 . . . ~~ `~ ` 一 曰 .~ . .~ . . 司卜 吮~ 月加~ . ~ ` . , - `~ , , 闷 . . ~ . . . . . . . . . .一了口 卜卜〕 班七0 4 亡幻 5 0 0 ? o Q权 漏 尸 C , 、 . . . . . . , 叫~ 目` . ` . . 一 j , ~~ ~~ `` . . . . . 冲~刃 日0 4 2 0 巧 0 0 7 口口萄 赛之 个丈 棍 毛 ’ C 、
犷化称兰吟N会竞己
图 1 细绿萍矿化释放铁态氮丝与有坟积温的关系
当矿化12 周后 , 测定了土壤存机质含量的变化 ,
结果表明 , 肠克土混入 2 . 5克细绿萍使土壤有机质增
加 0 . 刊 (表 1 ) 。 根据平均增量计算 , 细绿萍经 10 一
1 2周矿化后的腐解残留率 (即腐殖化系数 )为 5 2 . 6% 。
这由于细绿萍木质素含量高 , 扣翻入土后必然对土壤
有机质的增加 及改善土壤理化性质发生 良好的作用 。
后者可以从表 2 中看出 , 施用 细绿萍处理的土壤团聚
体增加 , 结构系数提高 , 而微团聚体和分散系数均降
低 (表 2 ) 。
参加此项工作的还有颜丽 、 任华 、 朱 旭 和王玉 蜂同
志。
2 1 7
-
细 绿 萍 作 为
特
北 方 水 田 绿肥 的 供肥
征 研 究 ’
王方维 纪宝华
(沈 阳农业大学 )
内容提要 以北方水田土壤为试材 , 用室内模拟和盆栽试验测定结果表明 , 细绿萍在 28 o0 C有效积
温下释氮达高峰 , 占其全氮量的 4。% , 经 1。一 12 周矿化 , 残留率为 52 . 6% , 土壤结构系数提高 7 . 67 一
3 6
.
1 3 %
。 用 ” N 肥示踪测出 , 硫按的利用率为 3 9 . 1一 2 9 . 3 % , 细绿萍为 32 . 3一 25 . 1% ; 硫按激发率为
2 4
.
4一 2 8 . 1% , 细绿萍为 1 2 . 3一 1 2 . 9% , 但仍有残留积累 。 在盐土型水稻土中 , 细绿萍磷主要转化成
C a
一
P ,组 , 大约有 4 5% 以有机磷残留于土壤中。 用 , , P标记法测得水稻对细绿萍的磷素利用率为 20 %左
右 , 与过磷酸钙相当。 细绿萍腐解 7 天 , 释钾量为其全钾量的 6 5 . 5一 8 9 . 1% 。 在水稻生育前期 , 萍钾
释出主要增加土壤速效钾 , 后期则对缓效钾贡献较大 , 其肥效与化学钾肥相当。
细绿萍 ( A z o l l a 五l i e u lo i d e s L是盯 ,k ) 自1 9 77年
引入我国 , 先后在南方诸省区繁殖 , 试作为水 田绿肥
进行示范推广 , 收到了 良好的效果 。 由于细绿萍起繁
温度低 , 故在东北三省也得到了广泛的引种扩养 。 但
是 , 将细绿萍作为北方水田绿肥 , 有关腐解特征及其
肥效的资料尚付缺如 。 为此 , 在辽宁省科委支持下 ,
我们于 1 9 8 1年设题研究 , 现将结果整理如下 。
一 、 细绿萍氮的矿化与供氮性能
以辽宁省两种典型的水稻土即草甸型水稻土和盐
土型水稻 土为供试土样各 65 克 , 分别加入 2 . 5克细绿
萍和 l o 0 0ml 蒸馏水 , 另设不加萍为对照 , 进行模拟
培养试验。 培养温度为扎 。 C , 相当于沈阳地区 6 、 7 、
8 三个月的平均土温 。 1 9 8 1年培养 1 2周 , 1 9 8 2年为 10
周 , 使细绿萍在淹水密 闭的条件下矿化 , 每两周测定
一次土壤代冷性 N H 4 一 N 量 , 相当有效积温 1 40 O C 、
Zs o
o
e
、 理2` o c 、 5 6 , o e 、 7 0 0 o e 、 8凌o o e后的矿化量 -
y = K〔 ( T 一 T 。 ) D 〕 n 结果如图 1 。
试验结果表明 : 〔 1 ) 细绿萍的矿化是随有效积
温的增加而变化 , 前四周矿化很快 , 在有效积温 28 0
。
C时达到高峰 , 以后释放量较少 , 但即使到第十周或
第十二周时 , 仍有一定量的氮释放出来。 ( 2 ) 草甸
型水稻土与盐土型水稻 土无论是加萍或空 白的氮素矿
化曲线基本类同 , 细绿萍在 2 8。。 c有效积温时释放出
的 N l l 4 一N 可达 3 . 6 6 n l g / 1 0 克土 , 这时相当于绿萍
中全氮量的 40 % 矿化为 N H犷 N 。 由此推算 , 扣翻
10。。一 1 5。。 公斤细绿萍 , 可能得到 l一1 . 5 公斤速效
氮 。
” “ 型 `汤衅竺笋嘿 IO8 _ 、 。 2 。 乌 R 一 。 泣` 土丫里孟华二多一一 ~/一一 )1从二 二 萍卜哗兰望卫竺里兰二。笠` 目` - -一~ 曰 卜. . , ~ . , 勺间” . ~ ~ 一叫叫山 . . . ~~ `~ ` 一 曰 .~ . .~ . . 司卜 吮~ 月加~ . ~ ` . , - `~ , , 闷 . . ~ . . . . . . . . . .一了口 卜卜〕 班七0 4 亡幻 5 0 0 ? o Q权 漏 尸 C , 、 . . . . . . , 叫~ 目` . ` . . 一 j , ~~ ~~ `` . . . . . 冲~刃 日0 4 2 0 巧 0 0 7 口口萄 赛之 个丈 棍 毛 ’ C 、
犷化称兰吟N会竞己
图 1 细绿萍矿化释放铁态氮丝与有坟积温的关系
当矿化12 周后 , 测定了土壤存机质含量的变化 ,
结果表明 , 肠克土混入 2 . 5克细绿萍使土壤有机质增
加 0 . 刊 (表 1 ) 。 根据平均增量计算 , 细绿萍经 10 一
1 2周矿化后的腐解残留率 (即腐殖化系数 )为 5 2 . 6% 。
这由于细绿萍木质素含量高 , 扣翻入土后必然对土壤
有机质的增加 及改善土壤理化性质发生 良好的作用 。
后者可以从表 2 中看出 , 施用 细绿萍处理的土壤团聚
体增加 , 结构系数提高 , 而微团聚体和分散系数均降
低 (表 2 ) 。
参加此项工作的还有颜丽 、 任华 、 朱 旭 和王玉 蜂同
志。
2 1 7
-
表4 硫铁和细绿萍对土坡氮的激发作用 (8 1 9 ) 3二 }一 ’ …藉霖川黑 N · 1耀砂卜石橇呼竺井一列 ;巍: N …戴 …:: : …:: : 1二:万“ ~默 … ;蕊: N 一 …戴 …:: : … ;: : …二: …二
注 : 土壤氮 激发率 二 各处理 吸收土壤 N 量
一 无 N 处理吸收土壤 N 量
来 自施示 踪肥料土壤 N 量
x1 0 Q %
14 o
.
7 7m g/ 盆 。 由此可见 , 水田扣翻细绿萍 , 不仅可
以提高土壤有机质的含量 , 且能增加土壤氮的储量 ,
培肥土壤理在其中。
二 、 细绿萍中磷的转化与供磷特征
以盐土型水稻 土为供试土样进行水稻盆栽试验 ,
每盆装土 1 6 . 5公斤 , 全部混施 7 . 6克 (N H 4 ) 25 0 4 和
2
.
4克 K C I 为对照处理 , 另设加 1 . 6 9 克过磷酸钙处理
和加 20 0克鲜萍的细绿萍处理 。 淹水 8天后插秧 , 当天
取土样 , 以后每隔 8 天取样一次 , 共 5 次 , 对土样进
行无机磷分组测定以及速效磷和有机磷分析 。
本试验采用 r H H 3 6 y rP 一汀 e 6 e 及 e B改进的一 C h即g
一
aJ ck s on 无机磷分组法。 C “ 一马但代表碱金属和按的
磷酸盐 以及新形成的磷酸一钙 ; C a P , 组为次生的磷
酸二钙和磷酸八钙 ; C a r l 吸为 天然和次生的磷灰石
型磷酸钙 ; A l一 P组为磷酸铝 ; F e一 P 组为磷酸铁 。 分
析结果如图 4所示 。
测试结果表明 , 盐 少型 水稻 土原土壤 中的无机磷
对 燕
一一一丁 一 一一了 、 、 `
c 气一 Pl ’
卜\ 、 施 细 绿 浑
` · 几枷刘彻
城 .灵
牛卿1无机护分纽含砂(七
勺一险 。
全玉父交资
C 二 一压
口 O
C *
一几 。
` 2每 介 一 菊 卜犷一一能尸一二犷一一丈一一顶犷沐l 定天数一 均 料 泥 和图 3 纽绿萍砚素沌水后的转化特征
以 C今 P 为主 , A l一 P 、 F e 一 P 组分含量较少 。 加入过
磷酸钙或细绿萍后 , aC 一马 、 C a 一 P l 组 增 加很快 ,
A I一 P 、 F e 一 P 组增加甚微 ; 水稻生育中期 , C a 一 lP 、
aC
一 P , 组 下降很快 , 细绿萍和过磷酸钙表现有相同趋
势 。 水稻生育后期 , 对照处理水稻地上部分吸磷 2 9 1 2
P Pm
, 过磷酸钙和细绿处萍理则为 3 1 o 4 P P m 和 3 3 36
pp m
, 说明细绿萍中的磷易为水稻吸收 。 收获后 , 对
照 、 过磷酸钙和细绿萍处理土壤中的有机磷含量分别
为 1 15 , 1 1 2和 1 4 2 P Pm , 土壤中全磷量分别为 64 4 、
68 6和 830 p pm , 说明细绿萍的腐解残留物中仍有相当
有机磷量 , 稻根残留的有机磷对增加土壤有机磷和全
磷量亦有贡献。 过磷酸钙处理的土壤有机磷比对照处
理略低 , 全磷则有所提高 , 说明化肥磷主要转化成无
机磷有关组分 , 细绿萍则有相当量磷转化为有机态 。
为 了探讨水稻对细绿萍中磷的利 用 状 况 , 采用
, ZP 标记细绿萍和 3 2尸 标记过磷酸钙 , 做水稻基肥进
行盆栽试验 。 3 “ P 标记鲜萍 2 0 克 , 放 射 性 强 度
17 5
,
7 2 2 e P In /组 g ( P : O , ) , 3 2 P标记过磷酸钙 4 克 ,
放射性强度 ’ 。2 , o 7 i e P m /m g ( P : O 。 ) 。 各以硫按和氯
化钾做底肥进行比较。 分期测定稻株对磷的利用率私
2 1夕 .
土壤磷的激发率 , 结果如下 :
1
. 细绿萍处理的稻谷和秸秆的产量均高于过磷
酸钙处理 。 缓苗期稻株 , . P 放射性强度为 1 467 c p m /
1 0 0 9
, 说明细绿萍腐解开始就向水稻供磷 , 几乎与过
磷酸钙同步 (图 4 ) 。 从分粟开始直到孕穗期间 , 水稻
从细绿萍中利用的磷素与过磷酸钙是 一致的 , 达 2 %
左右 。 说明细绿萍中磷的有效性相当于过磷酸钙 。 至
成熟期 , 施用细绿萍处理的稻株高 、 分粟多 、 籽粒饱
满产量高 , 这可能是细绿萍中的磷素不易被土壤固定
有关 。
2
. 经实测计算 , 细绿萍矿化后激发 了土壤磷的
释放 , 而过磷酸钙则不表现这种作用 `表 5 ) 。
裹 5 细绿萍 、 过确酸钙对土坡礴的激发作用
( 1 9 83
.
8
.
4水稻孕穗期 )
笼一 从
`
rK— 缘薄钾 的长棍释俄蚤` K。一 土伟连效钾的冕积净蹭奄
一 ` 际 e 、一封象级效钾的策积净僧童
~ O一 O一 O。 \ \ 。 / / ’一
一一一一 . —一 . 一一一二戒_ :/ ;一 ,一卜— — 民
零.资里霎鑫哪礴ù`取索叶
B古}司 t劫
图 5 淹水冲积性砂壤土中细绿萍钾的释放
( 19 8 5 )
翁,少rà摆愈解磷招东淤娇处 理 稻株
吸磷
总 量
( P ZO S
m g /盆 )
稻株吸 收的 3 Z P 量
( P : 0 5
m g /盆 )
土壤磷 激发量
繁 /…% _ n , - ~
. 目 . . 0巴与 八~ 卢 目, 口~ ~ ~一 。 \ /一。一 -一 O ’
壤量写)土磷lO盆自的Pgl来中(m
2 8 6
.
8 0 攻8 。 3 0 2 83 。 2 0
3 3 1
.
5 0 4 7
。
7 7 4 0 1
。
3 3
4连9 。 1 0
/
一 ` 一 `
;一一~ / /\ 一 _ / ’
本试验供试土壤为草甸型水稻土 , 表 5 中测出细绿萍
对 卜壤氮的激发率是 1 2 . 86 % , 而磷的 激 发 率高达
2 8
二
5 4%
, 显然不能用氮磷同步激发来解释 。 即使存
在这种情况 , 那么磷的净激发率 1 5 . 6 8% 就不能不归
功于细绿萍的特殊贡献 。
」0 2 0 J O
`一- 一一- 一一一山一-一一-曰` ~ 呐~ -一孟卜C 弓乃 60 乍O 加 q o时间 (天 )
范水冲积性砂壤土中如绿萍钾的释放
( 1 0 3孙
!
|l…es!LI奋116的扣和加10图
三 、 细绿萍中钾素的释放及其有效性
为研究细绿萍中钾素的有效性 , 采集两种冲积性
土样 , 一 为含云母多速效钾低 (2 8 . s p pm ) 缓效钾高
(8 3G p p m ) 的冲积性砂壤土 , 另一为含云母少速效钾
中等 ( 7 o . g PPm ) 缓效钾低 ( 4 7 8 P Pm ) 的 冲积性壤
土 。 在室内进行培养试验 , 每杯盛土 150 克 , 加去离
子水 1 0Om l , 各设施鲜萍切克和不施萍两个处理 。 鲜
萍含钾 (K ) 0 . 2 2 % , 相当于施入 5 2 . 6 7m g K / 1 0 0 克
土 。 在 25 。 士 Zoc 恒温条件下培养 12 周 , 每次取样风
干 , 过 20 目筛 , 测土壤速效钾和缓效钾含量。 事先对
不加萍的土样进行培养和测定 , 得知土壤淹水对速效
钾影响不 大 , 而缓效钾有明显增加 , 其中冲积性砂壤
土尤为明显 。 说明淹水会引起土壤中部分缓效钾的释
放 。测定数据为研究绿萍钾的释放 、 固定提供了依据 。
图 5 , 图 6 中的 刁场 代表细绿萍表观释钾量。
分析结果表明 , 淹水培养 7 天 , 萍体钾释放已接近最
高值。 在冲积性砂壤土 中表现释 钾 量达 3 8 . 4m g K /
10 。克土 , 占施入量的 6 5 . 5% , 在冲 积 性 壤土中为
貂 . 3m g K / 1 0。克土 , 占施入量 的 8 9 . 1% 。 随着培养
时间的延 续 , 两种土壤中细绿萍 了场 曲线的变化趋
势极为相似 , 先略降 , 而后 又渐升 。 到培养末期的第
84 天 , 达最高值 。 这时冲积性砂壤土中为 3 9 . om g K /
1 0 克土 , 占施入量的 6 6 . 5% ; 冲积性壤土中为 5 4 . 吕
m g K了1 0 克土 , 占施入量的 9 3 . 4% 。 由此 看 出 , 萍
钾释放相当迅速 , 这一点有别 于氮素。
从土壤速效钾和缓效钾的变化趋势看 , 萍休释钾
在前期主要增加土镶速效钾 ; 对速效钾的贡献是冲积
性壤土 明显大于砂壤土。 而对缓效钾的贡献 , 两 种土
壤基本相似 。 就单一土壤看 , 萍钾对缓效钾的贡献在
砂土中要大于速效钾 , 而壤土中则相反。
萍钾释放速率很快 , 进入土壤后均以固定过程为
主。 最初儿 周内 , J K T 值下降 。 在冲积性壤土中固
定极限出现在第 21 天 , 占平均表现释放量的 1 0 . 6% ,
而在砂土中固定极限出现在第 28 天 , 占平均表观释放
量的 18 . 87 % 。 总之 , 细绿萍释放钾被土壤固定的数
量相当可观 。
盆栽试验最后结果表明 , 萍钾和化肥钾有同样的
增产效果 , 这对缺乏钾肥资源的水田地区 , 放养绿萍
值得提倡 。 (参考文献从略 )
2 2 0