?綠肥油菜翻壓還田對土壤肥力及水稻產量的影響?

摘 要：研究了綠肥專用甘藍型油菜品種——油肥1號翻壓還田對土壤理化性質以及后茬作物產量的影響，初步探討了該油菜品種的培肥效應。結果表明：與基礎土樣及對照處理相比，種植翻壓油肥1號后，土壤中堿解氮、有效磷、有效鉀及有機質含量均有所提高，其中有效鉀和有機質含量增加較為顯著，與基礎土樣相比，分別提高了17.99%和25.45%;土壤pH值變化不大，土壤容重下降明顯，降低了22.55%;同時，種植翻壓油肥1號對后茬作物水稻的增產效果顯著，2 a平均增產6.62%。由此可見，種植翻壓油肥1號對維持和提高土壤肥效以及促進后茬作物增產的效果顯著。

關鍵詞：綠肥油菜;油肥1號;土壤;培肥;產量

中圖分類號：S553+.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2018）02-0018-03

Effects of Green Manure Rape Returned to Field on Rice Yield and Soil Fertility

DENG Li-chao，LI Mei，FANG Lian-yi，QU Liang，HUI Rong-kui

（Hunan Crop Research Institute， Changsha 410125， PRC）

Abstract：In order to study the fertilization effect of Youfei1， the compare experiments of soil physical and chemical properties and the yield of succeeding crop before and after planting Youfei1 were conducted. Compared with basal soil samples and controls， the content of available N， P， K and organic matter in soil were improved. The content of available K and organic matter increased significantly by 17.99% and 25.45% respectively. The soil pH value didn’t change obviously， but the soil bulk density decreased significantly by 22.55%. The yield of succeeding crop rice increased significantly by 6.62% in two years， after planting the rapeseed green manure Youfei1. It was conclusion that planting the rapeseed green manure Youfei1 could maintain and improve the soil fertility， and significantly increased the yield of succeeding crop.

Key words：green manure; Youfei 1; fertilization; yield; soil nutrient status

我國傳統農業生產素有種植綠肥的習慣，但隨著人們對作物產量的片面追求，工業化肥逐漸替代有機肥，農村綠肥面積持續縮減，培肥地力的措施逐漸摒棄，嚴重破壞了土壤的結構和養分的平衡，制約了我國農業生產的可持續發展。相關研究表明，綠肥種植可有效提高土壤有機質含量，增加土壤養分，提升土壤地力，對后作產量的增加亦有促進作用[1-2]。例如：唐杉等[3]指出紫云英作為綠肥還田不僅能提高水稻產量，同時還可通過提升稻田土壤肥力使稻田生產力更加穩定;朱貴平等[4]發現紫云英和油菜翻壓對后作水稻均有極顯著的增產效果;劉曉霞等[5]的研究結果表明，紫云英、油菜和豌豆還田均可提高土壤有機質、全氮和有效磷含量以及后茬水稻的產量;劉英等[6]指出紫云英不僅能培肥改土，而且有利于水稻植株的營養積累及產量的提高;張明發等[7]指出綠肥翻壓還田能提高煙葉的產量，改良土壤結構;李淑春等[8]發現以油菜為綠肥翻壓還田后，可減少后作單季稻的化肥用量。但上述研究也表明，不同品種綠肥對后作產量及土壤性狀的影響會表現出一定差異。

相對于一般油菜品種，該項目所選油肥1號為湖南省作物研究所選育的綠肥專用甘藍型油菜品種。它克服了油用品種株型高大、生育周期長的缺點，具有生長發育快、鮮草產量高、養分積累量大等特點。試驗研究了油肥1號翻壓還田對土壤理化性質以及后茬作物產量等的影響，初步探討了該品種的培肥效應，為其在生產上大面積應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗于2014～2015、2015～2016連續2 a在湖南省作物研究所試驗田進行，試驗田肥力中等，地力均勻，排灌方便。油肥1號由湖南省作物研究所提供，一季稻品種Y兩優1號從市面上購得。

1.2 試驗設計

試驗設2個處理：處理1（CK），冬閑+一季稻;處理2，油肥1號+一季稻;試驗采取隨機區組排列，每個處理3次重復，小區面積66.7 m2（10 m×6.67 m）。

油肥1號播種量9.0 kg/hm2。為促進油菜苗期生長，獲得較高的生物量，達到以小肥換大肥的目的，配施基肥（45%復合肥）150 kg/hm2。水稻播種量105.0 kg/hm2，栽插密度18萬蔸/hm2，施肥及其他田間管理措施按常規栽培進行，基肥施用30%復合肥（N+P2O5+K2O≥30%）525 kg/hm2;分蘗肥用尿素45 kg/hm2;穗肥用30%復合肥225 kg/hm2。油菜和水稻的生育期見表1。

1.3 取樣及測定

2014年油肥1號播種前取田間基礎土樣，2015、2016年水稻收割后取0～20 cm耕作層土樣，測定土壤樣品的堿解氮、有效磷、有效鉀、有機質的含量及土壤容重等指標[9]。

水稻收獲時各小區單收、單曬，稱重計產。

1.4 數據分析

試驗采用Excel軟件進行數據的統計和分析。

2 結果與分析

2.1 綠肥油菜翻壓對pH值及土壤容重的影響

綠肥油菜翻壓腐解后，土壤pH值變化程度不大，而土壤容重則會有所下降。從表2可以看出，經連續2 a的綠肥翻壓腐解，土壤pH值基本維持在5.0～5.2，而未種綠肥的田塊土壤pH值則呈下降趨勢，pH值從5.1降到了4.7，可能與長期單一使用化肥有一定的關聯。由此可見，種植綠肥對于緩解土壤酸化有一定的作用。相反，處理1（CK）年際間土壤容重變化不大，維持在1.916～1.987 g/cm3之間。但種植過綠肥的田塊（處理2），土壤容重從1.987 g/cm3降低到了1.539 g/cm3，降低了22.55%，說明經連續種植2 a綠肥后，土壤團粒結構得到了極大的改善，土壤通氣性增強，對后茬作物的生長發育十分有利。

2.2 綠肥油菜種植對土壤養分的影響

由表2可知，經連續2 a綠肥油菜種植翻壓，土壤有效鉀及有機質含量顯著提高，分別比基礎土樣提高12.99%和25.45%;堿解氮含量也有一定程度的提升，比基礎土樣含量增加9.94 mg/kg;但有效磷含量增加不明顯，僅提升了1.47%。處理1（CK）的土樣除堿解氮含量有少量增加外，有效磷、有效鉀、有機質含量均有所減少，其中有機質含量的下降較為明顯，至第二年度（2016年），有機質含量減少了15.09%。現代農業過渡依賴化肥，土壤有機質缺乏已成為目前農業生產增產增效的制約因子之一，根據試驗結果，綠肥生產對增加土壤有機質、改善土壤結構效果明顯。

根據試驗結果，連續2 a種植綠肥，土壤養分呈年度間逐年遞增的變化趨勢，如堿解氮、有效鉀、有機質含量等指標，且相對于未種綠肥處理（CK），綠肥翻壓對土壤養分消耗的補償作用明顯。

2.3 綠肥翻壓還田對后季水稻產量的影響

從表3中可以看出，與處理1（CK）相比，處理2 （種植翻壓綠肥油菜）水稻2015年度小區平均產量增加了2.96 kg（增產5.89%），2016年度增產3.67 kg（增產7.34%），增產效果顯著。2 a間水稻產量增幅變化差異不大，可見種植油菜綠肥后，當年即可有明顯的增產效果，且連續種植綠肥，對提高和穩定水稻產量有促進作用。

3 小結與討論

以往對綠肥的研究主要集中在紫云英等具有固氮能力的豆科類綠肥作物上，此類綠肥對土壤肥力的貢獻主要體現在增加土壤有機質以及提供氮素營養等方面[10-14]，而對十字花科類綠肥的培肥改土效果研究相對較少。隨著現代農業生產的發展以及化學肥料的大量使用，氮素營養已不再是作物增產的主要制約因子。相反，由于化肥的大量施用以及對土地掠奪式的利用，土壤有機質含量下降以及由此引起的土壤結構的變化已成為作物增產增效的主要限制因子。油菜等十字花科綠肥具有較強的適應性和抗逆性，播期寬松，生物量大、易腐解，種植成本低，具有較高的土壤營養價值，壓青作綠肥后其碳氮比更有利于水稻吸收，且根系分泌物能溶解土壤中不能為水稻等作物直接利用的固定狀態的磷。因此，油菜等十字花科綠肥在培肥改土方面的優勢逐漸在現代農業生產中嶄露頭角。

油肥1號為湖南省作物研究所選育的綠肥專用甘藍型油菜品種，在其盛花期翻壓，其干物質全N、P、K、C含量分別為1.66%、0.37%、2.53%、39.0%，且鮮草產量在32 891.70～37 225.65 kg/hm2左右。根據試驗結果，與基礎土樣及未種油菜綠肥處理相比較，種植綠肥油菜油肥1號，在改善土壤理化性質、降低土壤容重、提升土壤有效鉀及有機質含量等方面的效果明顯，且后茬水稻增產增效顯著。該研究結果對油肥1號品種在生產中大面積推廣應用，以及對之后系列綠肥專用型油菜品種的選育與推廣均有一定的借鑒作用。

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