不同冬綠肥對(duì)水稻田土壤有機(jī)質(zhì)及酸堿度的影響

楊文葉，王 忠，李 丹，張 丹，周 航

(1.杭州市植保土肥總站，浙江 杭州 310020； 2.杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)與植物保護(hù)管理站，浙江 余杭 311100)

不同冬綠肥對(duì)水稻田土壤有機(jī)質(zhì)及酸堿度的影響

楊文葉1，王 忠2，李 丹1，張 丹1，周 航1

(1.杭州市植保土肥總站，浙江 杭州 310020； 2.杭州市余杭區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)與植物保護(hù)管理站，浙江 余杭 311100)

通過大田試驗(yàn)，研究單季晚稻翻壓蠶豆、油菜、黑麥草和紫云英4種綠肥對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)及酸堿度的影響。結(jié)果表明，綠肥翻壓2a后，土壤有機(jī)質(zhì)均隨年份逐年上升，累積速率表現(xiàn)為紫云英>黑麥草>油菜>蠶豆；耕層土壤pH值均較對(duì)照有不同程度的降低，酸化趨勢(shì)表現(xiàn)為黑麥草>油菜>紫云英>蠶豆。說明單季晚稻-紫云英輪作模式對(duì)提高土壤有機(jī)質(zhì)，緩解土壤酸化效果最佳。

冬綠肥； 培肥模式； 有機(jī)質(zhì)； pH值

近年來，水稻生產(chǎn)中依賴化肥，忽視有機(jī)肥投入的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，肥料利用率低、稻米品質(zhì)差及農(nóng)田土壤質(zhì)量下降等一系列問題已引起廣泛關(guān)注[1-3]。如何減少因肥料過量施用而造成的品質(zhì)下降和環(huán)境污染，是目前肥料研究中共同關(guān)心的問題。

針對(duì)杭州市單季晚稻收獲后空閑時(shí)間長的特點(diǎn)，利用冬季光熱資源和空閑茬口種植綠肥作物，不僅能增加當(dāng)季地面覆蓋，保持水土，翻壓還田后還能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤有機(jī)質(zhì)等養(yǎng)分含量，為化肥減量、地力提升提供了有效途徑[4-6]。稻田種植和利用紫云英輪作是杭州市綠肥生產(chǎn)的典型模式，已有大量的研究和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐，但目前綠肥品種過于單一，有機(jī)質(zhì)提升效果有待進(jìn)一步提高。本研究旨在探討不同種類綠肥翻壓的培肥模式對(duì)稻田土壤有機(jī)質(zhì)含量和酸堿度的影響，為水稻田冬綠肥種植技術(shù)的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在余杭區(qū)余杭街道洪桐村進(jìn)行，供試土壤為水稻土青紫泥田，試驗(yàn)前土壤pH值為5.72，有機(jī)質(zhì)含量為35.72 g·kg-1。冬綠肥選用蠶豆、油菜、黑麥草和紫云英。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：M1，單季晚稻-蠶豆輪作；M2，單季晚稻-油菜(割青還田)輪作；M3，單季晚稻-黑麥草輪作；M4，單季晚稻-紫云英輪作；以單季晚稻-冬閑為對(duì)照(CK)。試驗(yàn)小區(qū)面積66.7 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)之間用30 cm田埂隔開。各處理田間管理措施相同，單季晚稻參照當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶常規(guī)施肥，綠肥作物不施肥。試驗(yàn)時(shí)間為2013年至2015年。

黑麥草和紫云英于晚稻收割前10～15 d將種子撒播于田間，黑麥草播種量為30.0 kg·hm-2，紫云英播種量為37.5 kg·hm-2；油菜和蠶豆在晚稻收割后撒播，播后蓋土，油菜播種量為7.5 kg·hm-2，蠶豆播種量為75 kg·hm-2。次年晚稻移栽前30 d綠肥翻壓還田，各處理還田量均為22.5 t·hm-2，其余舍棄不用，并淹水浸泡30 d。

1.3 檢測(cè)項(xiàng)目及方法

取樣時(shí)間在每年晚稻收割后，采用梅花形布點(diǎn)采集土樣，深度為0～20 cm，經(jīng)風(fēng)干制樣后進(jìn)行檢測(cè)。其中試驗(yàn)前土壤檢測(cè)樣品為各小區(qū)的混合樣。

土樣檢測(cè)方法按照《土壤分析技術(shù)規(guī)范》[7]進(jìn)行，有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法測(cè)定，土壤pH值采用酸度計(jì)法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤有機(jī)質(zhì)

從表1可以看出，試驗(yàn)2a后單季晚稻-冬閑處理(CK)土壤的有機(jī)質(zhì)基本不變，單季晚稻綠肥輪作的4個(gè)處理土壤有機(jī)質(zhì)均逐年上升。其中M4處理單季晚稻-紫云英輪作土壤有機(jī)質(zhì)增加最為明顯，年均增加量為0.59 g·kg-1，M3處理單季晚稻-黑麥草輪作次之，年均增加量為0.28 g·kg-1，單季晚稻-油菜輪作與單季晚稻-蠶豆輪作土壤有機(jī)質(zhì)年均增加量差別不大，分別為0.17和0.15 g·kg-1。這說明綠肥翻壓后，在腐熟分解過程中可向土壤緩慢釋放有機(jī)物質(zhì)，起到累積土壤有機(jī)質(zhì)的作用，其累積效率以單季晚稻-紫云英輪作模式最好。

表1 不同冬綠肥輪作后土壤有機(jī)質(zhì)含量與

2.2 土壤pH值

由表1可見，試驗(yàn)2a后單季晚稻-冬閑處理(CK)的土壤pH上升了0.15個(gè)單位，而輪作不同綠肥后，4個(gè)處理的耕層土壤pH值都表現(xiàn)為下降，降幅在0.02～0.35個(gè)單位。輪作綠肥的處理耕層土壤pH值下降的原因，可能是綠肥翻壓腐熟過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸使得土壤向酸化的方向發(fā)展；此外，土壤pH值的變化還與土壤的酸緩沖性能、土壤有機(jī)質(zhì)含量有關(guān)[8]。翻壓2a后，耕層土壤pH值的降幅由高到低依次為：黑麥草>油菜>紫云英>蠶豆。其中，黑麥草翻壓后，對(duì)土壤的酸化影響最為嚴(yán)重，耕層土壤pH值年均降低量達(dá)0.175個(gè)單位；其次為油菜，耕層土壤pH值年均降低量為0.085個(gè)單位；紫云英和蠶豆翻壓后對(duì)耕層土壤pH值影響很小，數(shù)值變化不大。

3 小結(jié)

土壤有機(jī)質(zhì)是植物礦質(zhì)營養(yǎng)和有機(jī)營養(yǎng)的源泉，又是土壤中某些微生物的能源物質(zhì)，同時(shí)也是形成土壤結(jié)構(gòu)和土壤肥力的重要因素。長期綠肥翻壓是提高土壤有機(jī)質(zhì)的重要措施之一。在本試驗(yàn)條件下，綠肥翻壓處理的土壤有機(jī)質(zhì)均表現(xiàn)出累積現(xiàn)象，累積量表現(xiàn)為紫云英>黑麥草>油菜>蠶豆，這一研究結(jié)果與高菊生等[6]的研究結(jié)果一致。土壤碳氮比是指土壤有機(jī)物中碳的總含量與氮的總含量的比值，一般碳氮比以25∶1為宜。適當(dāng)?shù)奶嫉壤兄谖⑸锏幕顒?dòng)，促進(jìn)有機(jī)體發(fā)酵分解。綠肥翻壓后，增加了土壤有機(jī)物質(zhì)含量，為微生物活動(dòng)提供了豐富的碳源，增強(qiáng)了土壤中酶的活性[9]，通過調(diào)節(jié)碳氮比使綠肥植株更有利于被分解，營養(yǎng)物質(zhì)更易被作物吸收。

土壤pH是土壤的一項(xiàng)基本理化指標(biāo)。pH值對(duì)土壤養(yǎng)分的存在形態(tài)和有效性，對(duì)土壤的理化性質(zhì)、微生物活動(dòng)及植物生長發(fā)育都有很大影響[10]。本研究結(jié)果顯示，翻壓綠肥2a后，耕層土壤pH值均較對(duì)照有不同程度的降低，這一變化趨勢(shì)與楊曾平[11]的研究結(jié)果相似，但變化幅度略有差異。綠肥翻壓后，在分解過程中會(huì)產(chǎn)生較多的小分子有機(jī)酸，綠肥翻壓在一定程度上降低了土壤的pH值[12]。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中，翻壓綠肥還應(yīng)根據(jù)本地的土壤狀況，配合施用石灰等堿性物質(zhì)，以防土壤酸化。

[1] 呂玉虎,潘茲亮,王琴.翻壓紫云英后化肥用量對(duì)稻田養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化及產(chǎn)量效應(yīng)的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(3):174-178.

[2] 潘福霞,李小坤,魯劍巍,等.播種量對(duì)紫云英生長及物質(zhì)養(yǎng)分積累的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2011,19(3):574-578.

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(責(zé)任編輯：張才德)

2016-11-15

杭州市重大科技創(chuàng)新專項(xiàng)(20131812A01)

楊文葉(1980—)，男，浙江新昌人，農(nóng)藝師，碩士，從事土壤肥料化學(xué)分析及推廣工作，E-mail：ywy64061687@hz.cn。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170216

S158；S55

A

0528-9017(2017)02-0239-02

文獻(xiàn)著錄格式：楊文葉，王忠，李丹，等. 不同冬綠肥對(duì)水稻田土壤有機(jī)質(zhì)及酸堿度的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(2)：239-240.