不同绿肥对土壤肥力及后茬水稻养分吸收的影响.pdf

土 壤(Soils),2023,55(3):554561 基金项目：绿肥种质资源的收集、筛选及多功能利用项目(HNY202020)和江苏省现代农业(水稻)产业技术体系项目(JATS2021207)资助。*通讯作者()作者简介：董青君(1995)，女，山东菏泽人，硕士，研究实习员，主要研究方向为土壤肥料及农业资源化利用。E-mail: http:/ DOI:10.13758/ki.tr.2023.03.012 董青君,董玉兵,李卫红,等.不同绿肥对土壤肥力及后茬水稻养分吸收的影响.土壤,2023,55(3):554561.不同绿肥对土壤肥力及后茬水稻养分吸收的影响 董青君，董玉兵，李卫红，谢昶琰，李传哲，张 苗，陈 川，章安康*(江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所，江苏淮安 223001)摘 要：为筛选适合研究区种植的绿肥品种，选取 7 种不同绿肥(紫云英、白三叶草、金花菜、光叶苕子、箭筈豌豆、油菜、二月兰)，以冬闲田(CK)为对照，在苏北地区进行了大田试验，分析了不同绿肥品种的生长性状、养分含量及对土壤肥力和后茬水稻产量、养分吸收等的影响。结果表明：不同的绿肥作物品种存在着不同的生长差异，综合来看以光叶苕子、箭筈豌豆的生物量最高，分别为 46.07、38.74 t/hm2，二者养分含量及累积量显著高于其他绿肥品种。种植绿肥促进土壤养分累积，具有提高土壤肥力的潜力，其中，箭筈豌豆翻压还田后土壤 pH 相较 CK 处理提高 0.71%，光叶苕子翻压还田后土壤有机质、全氮含量相较 CK 处理提高 1.56%、8.86%。绿肥翻压还田后显著增加了后茬水稻秸秆和籽粒的氮、磷、钾含量及其累积量，其中以箭筈豌豆的综合效果最好，与 CK处理相比，翻压还田水稻秸秆全氮、全磷累积量分别提高了 15.18%、14.98%，水稻籽粒全氮、全钾累积量分别提高了 9.98%、15.02%，水稻地上部全氮、全磷总累积量分别提高了 14.75%、20.42%。综上，光叶苕子、箭筈豌豆的生物量、养分累积量较高，光叶苕子翻压还田后对土壤肥力有一定的提高作用，箭筈豌豆能够促进水稻养分含量及养分累积量，二者是适合研究区种植的绿肥品种。关键词：绿肥；土壤；水稻；养分 中图分类号：S158；S511；S5 文献标志码：A Effects of Different Green Manures on Soil Fertility and Nutrient Uptake of Rice DONG Qingjun,DONG Yubing,LI Weihong,XIE Changyan,LI Chuanzhe,ZHANG Miao,CHEN Chuan,ZHANG Ankang*(Huaiyin Institute of Agricultural Sciences of Xuhuai Region in Jiangsu,Huaian,Jiangsu 223001,China)Abstract:In order to screen out the suitable green manures for the study area,seven green manure varieties,with the winter idle field(CK)as the control,were used in a field experiment conducted to analyze the growth characters,yields and nutrients of different green manures and their effects on soil fertility,yields and nutrient absorption of rice after turning over in the northern Jiangsu region.The results showed that different green manures were different in growth.On the whole,Vicia villosa var.and Vicia sativa L.had the highest biomass and nutrient contents,which were 46.07 t/hm2 and 38.74 t/hm2 respectively,their nutrient contents and accumulation were significantly higher than those of other green manures.Planting green manure had the potential to promote soil nutrient accumulation and had a positive role in improving soil fertility.Among other,soil pH of Vicia sativa L.after turning over was 0.71%higher than CK,and the contents of soil organic matter and total nitrogen of Vicia villosa var.after turning over were 1.56%and 8.86%higher than CK.After green manure turning over,nitrogen,phosphorus,potassium contents and accumulation of rice straws and grains were significantly increased,among them,Vicia sativa L.had the best comprehensive effect.Compared with CK,after the Vicia sativa L.was turned over,the total nitrogen and total phosphorus accumulation of rice straws were increased by 15.18%and 14.98%respectively,total nitrogen and total potassium accumulation of rice grains were increased by 9.98%and 15.02%respectively,and total nitrogen and total phosphorus accumulation above the ground were increased by 14.75%and 20.42%respectively.In conclusion,the biomass and nutrient accumulation of Vicia villosa var.and Vicia sativa L.are higher,and Vicia villosa var.can improve soil fertility to a certain extent,while Vicia sativa L.can promote nutrient contents and accumulation of rice,they both are suitable green fertilizer varieties for planting in the research area.Key words:Green manure;Soil;Rice;Nutrient 第 3 期 董青君等：不同绿肥对土壤肥力及后茬水稻养分吸收的影响 555 http:/ 中国农业发展史中，化肥在保障粮食安全方面作出了巨大贡献，但盲目、过量的化肥施用并没有使作物产量不断地增加，反而对土壤功能造成一定的破坏，从而引发土壤质量下降、水体富营养化、温室气体排放等生态环境问题1-4。因此，减施化肥农药和增施有机物料被认为是当下农业绿色生产的有效途径5。而绿肥作为传统的有机物料，是一种环境友好型作物品种，在改良土壤、保持水土、抑制杂草、提高作物生产力等方面具有重要意义。研究表明，利用绿肥能够有效改善土壤氮含量，活化土壤中的磷、钾等成分，促进土壤微生物的活动，增加土壤有机碳储量，从而改善土壤的理化性质6-7。Yang 等8研究表明，冬季长期种植油菜、紫云英、黑麦草 3 种绿肥，显著增加了土壤的全碳、全氮含量，改善了土壤团聚体结构。Jeon 等9研究表明，绿肥作物的种植能够提高土壤的孔隙度及有机质含量，同时还能显著增加水稻产量，对土壤质量和农业系统的可持续性发挥着重要的作用。高嵩涓等10研究表明，种植绿肥后土壤微生物特性明显改善，土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵有了明显的提高。中国是世界上利用绿肥历史最悠久的国家之一，至今已逾 3 000 年，漫长的绿肥利用发展史决定了绿肥的种质资源也在不断地丰富11-12。由于气候和土壤类型的多样性，促使我国的绿肥种质资源有很大的不同，这就促使不同的地区具有不同的适宜种植的绿肥品种13。绿肥通常分为豆科、禾本科、十字花科、菊科等，不同的绿肥品种在植物功能性状上存在差异，进而对土壤生态功能也产生不同的影响。因此，本研究选取了 7 种不同的绿肥品种，通过比较不同绿肥之间的生长差异及其在翻压还田后对土壤性质和后茬水稻养分、产量的影响，筛选适合研究区种植的绿肥品种，以为研究区绿肥的利用与推广提供理论依据。1 材料与方法 1.1 试验地概况 试验在江苏省淮安市淮阴区三树镇新星村进行。该区属于暖温带季风气候，年均温 14.2，年降雨量910 mm。供试土壤类型为黄棕壤，基本理化性质为：pH 7.86，有机质 32.38 g/kg，全氮 1.90 g/kg，全磷 0.95 g/kg，有效磷 19.61 mg/kg，速效钾 211 mg/kg。1.2 供试材料 供试绿肥：绿肥品种共 7 个，分别为紫云英(豆科黄耆属)、白三叶草(豆科三叶草属)、金花菜(豆科苜蓿属)、光叶苕子(豆科野豌豆属)、箭筈豌豆(豆科野豌豆属)、油菜(十字花科芸薹属)、二月兰(十字花科诸葛菜属)。供试水稻：品种为淮稻 6779。供试肥料：45%复合肥(N-P-K=15-15-15)，聚氨酯包膜尿素(释放期 3 个月，含 N 量为 460 g/kg)。1.3 试验设计 试验于 2020 年 11 月 3 日撒播绿肥，2021 年 4月 21 日将绿肥翻压还田，2021 年 5 月 11 日播种水稻，2021 年 10 月 13 日收割水稻。共设 8 个处理，包括 7 个绿肥品种处理和 1 个冬闲处理作为对照，每个处理 3 个重复，随机区组排列，每个小区面积 220 m2。具体处理如表 1 所示。表 1 不同处理的具体描述 Table 1 Descriptions of different treatments 处理代号 处理描述 绿肥品种 播种量(kg/hm2)CK 冬闲 L1 紫云英种植、翻压还田 信紫一号 45.00 L2 白三叶草种植、翻压还田 海法 15.00 L3 金花菜种植、翻压还田 楚雄南苜蓿22.50 L4 光叶苕子种植、翻压还田 苏早苕 60.00 L5 箭筈豌豆种植、翻压还田 苏箭 4 号 60.00 L6 油菜种植、翻压还田 丰油 10 号 7.50 L7 二月兰种植、翻压还田 江苏普通种22.50 根据每种绿肥推荐的最佳播种量进行播种，采用均匀撒播的方式种植，于绿肥盛花期时进行翻压还田。绿肥撒播前需旋耕土壤，撒播后开沟、浇水。水稻种植采用“种肥同播”方式，即播种的同时施肥。播种方式为直播，45%复合肥(施入量为337.5 kg/hm2)和包膜尿素(施入量为 165 kg/hm