不同播期和配比對油菜與紫云英混播綠肥生物量及養分積累的影響

蔣美艷 李延莉 江建霞 楊立勇 周熙榮 張俊英 朱吉風 王偉榮（上海市農業科學院作物育種栽培研究所，上海市奉賢區 201403）

上海市清潔空氣行動計劃中明確提出，繼續推進種植業結構調整優化，增加綠肥種植和冬季深耕曬垡面積，做到用地、養地相結合，從源頭上減少化肥、農藥的投入[1]。冬季種植綠肥是保護耕地質量的一項主要措施，不僅有利于提高土壤肥力、優化茬口布局、減少農業面源污染，還有利于從源頭上控制秸稈焚燒、改善生態環境、促進農業可持續發展。

上海市綠肥種植以冬季種植為主，傳統的綠肥種植模式主要是種植單一的綠肥品種，其中種植面積較大的是紫云英。紫云英是一年生豆科作物，其根系共生的固氮菌可固定空氣中的氮，盛花期的紫云英平均每667 m2可固氮 5～8 kg，但由于紫云英種子資源短缺、價格較高，再加上紫云英C/N較低，不利于土壤中氮素和有機質的積累[2]，制約了其推廣應用。油菜是傳統的十字花科綠肥，具有適應范圍廣、種子易得、成本低、肥效高、利于有機質積累等優點，且可活化土壤中的磷、鉀元素，其根系分泌物還可刺激固氮菌固氮[3-5]。因此，將紫云英、油菜兩種不同種類的綠肥進行混播，不僅可提高肥效并進一步優化土壤結構，還可降低綠肥購種成本。但紫云英、油菜的適宜混播比例和播種期是獲得良好混播效果的前提條件。為此，筆者于2017—2018年進行了紫云英與油菜混播的田間試驗，以期探明稻田紫云英與油菜混播的可行性，并篩選出兩者混播的適宜配比和最佳播種期，從而有針對性地解決上海市綠肥發展中存在的問題。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況

試驗在上海市農業科學院莊行綜合試驗基地內進行，試驗田前茬作物為單季晚稻，耕層土壤有機質含量為3.12%，堿解氮含量為109.10 mg/kg，速效磷含量為16.70 mg/kg，速效鉀含量為72.00 mg/kg，pH 7.60。

1.2 試驗材料

供試紫云英品種為“弋江籽”，供試油菜品種為“滬油17”。

1.3 試驗設計

播種期試驗設6個處理，即從2017年10月23日開始第1次播種，隨后每隔7 d播種1次，分別為10月23日（播種期1）、10月30日（播種期2）、11月6日（播種期3）、11月13日（播種期4）、11月20日（播種期5）和11月27日（播種期6）。每處理重復3次，隨機區組排列，小區面積為20 m2。綠肥采用直播方式種植，播種量為油菜3 kg/hm2、紫云英15 kg/hm2。播種前開溝、整地，施用30%（15-7-8）復合肥450 kg/hm2作基肥。綠肥于2018年4月11日收獲。

混播配比試驗設6個處理，分別為100%油菜、80%油菜＋20%紫云英、60%油菜＋40%紫云英、40%油菜＋60%紫云英、20%油菜＋80%紫云英、100%紫云英。每處理重復3次，隨機區組排列，小區面積為20 m2。綠肥采用直播方式種植，播種期為10月23日，100%油菜播種量為6 kg/hm2，100%紫云英播種量為30 kg/hm2，其他油菜與紫云英混播處理按照試驗設計的比例將相應重量的油菜、紫云英種子混勻。播種前開溝、整地，施用30%（15-7-8）復合肥450 kg/hm2作基肥。綠肥于2018年4月11日收獲。

1.4 產量和養分積累量測定

于盛花期測定油菜和紫云英的鮮草產量及含水率。收獲前1 d每小區取樣0.25 m2，收獲地上部的所有植株，稱取鮮草重量，樣品經殺青及恒溫干燥后，稱取干物質重量，計算各樣品的含水率。收獲各小區地上部的所有植株，根據含水率換算成干物質產量。干燥的樣品磨碎后測定其氮、磷、鉀等養分含量，計算養分累積量，氮、磷含量采用流動注射分析儀測定，鉀含量采用火焰光度法測定[6]。

2 結果與分析

2.1 播種期對油菜、紫云英生物量的影響

由表1可知，不同播種期對油菜和紫云英鮮重和干重的影響明顯，且隨著播種期推遲，油菜、紫云英的鮮重和干重呈遞減趨勢。在播種期1(10月23日)，油菜、紫云英的鮮重和干重均達最大，鮮重達22 879.48 kg/hm2、干重達 4 065.68 kg/hm2；到播種期6（11月27日），油菜、紫云英的鮮重和干重較播種期1分別減產了94.59%、94.48%。以上結果說明，播種期越早，綠肥作物生物產量越高。

表1 不同播種期對油菜、紫云英生物量的影響

2.2 混播配比對油菜、紫云英鮮重產量的影響

由表2可知，100%油菜的鮮重產量顯著高于100%紫云英；且隨著油菜播種量的減少及紫云英播種量的增加，油菜和紫云英的鮮重產量逐漸降低。在各油菜和紫云英混播配比中，以80%油菜＋20%紫云英的鮮重產量最高，達23 662.85 kg/hm2，比20%油菜＋80%紫云英的鮮重增加108.63%。以上結果說明，油菜、紫云英混播時，以80%油菜+20%紫云英混播的鮮重產量最高。

表2 不同混播配比對油菜、紫云英產量的影響

2.3 混播配比對油菜、紫云英養分含量的影響

由表3可知，油菜、紫云英不同混播配比對油菜、紫云英地上部各養分含量的影響不同。其中，100%油菜的氮和磷含量均低于100%紫云英，100%油菜的鉀含量則高于100%紫云英。隨著油菜播種量的減少及紫云英播種量的增加，氮含量呈先升后降再提高的趨勢，以100%紫云英的氮含量最高，達2.48%；40%油菜＋60%紫云英的磷含量最高，達0.38%；80%油菜＋20%紫云英和60%油菜＋40%紫云英的鉀含量均較高，分別為1.59%和1.49%；60%油菜+40%紫云英混播的地上部養分總含量最高，為4.08%。

表3 不同混播配比對油菜、紫云英養分含量的影響

2.4 混播配比對油菜、紫云英養分積累量的影響

由表4可知，隨著油菜播種量的減少及紫云英播種量的增加，油菜和紫云英地上部氮、磷、鉀的積累量大致呈先增后降的趨勢。其中，氮積累量以80%油菜＋20%紫云英和100%油菜較高，分別為87.88 kg/hm2和85.48 kg/hm2，以20%油菜＋80%紫云英和100%紫云英較低，分別為44.29 kg/hm2和39.34 kg/hm2；磷積累量以80%油菜＋20%紫云英和40%油菜＋60%紫云英較高，分別為14.93 kg/hm2和13.04 kg/hm2，以20%油菜＋80%紫云英和100%紫云英較低，分別為6.08 kg/hm2和5.55 kg/hm2；鉀積累量以80%油菜＋20%紫云英和100%油菜較高，分別為67.83 kg/hm2和62.78 kg/hm2，以20%油菜＋80%紫云英和100%紫云英較低，分別為26.99 kg/hm2和19.67 kg/hm2。油菜、紫云英的適宜混播配比以80%油菜＋20%紫云英為宜，此混播配比的綠肥養分積累量最高。

表4 不同混播配比對油菜、紫云英養分積累的影響

3 結論與討論

為適應單季晚稻收獲后種植綠肥茬口的要求，本播種試驗中，最早的播種期設定為10月23日，據田間觀察及試驗結果表明，10月23日播種的油菜綠肥生長較好、鮮重產量高，紫云英生長一般、鮮重產量中等；10月30日播種的油菜綠肥生長正常、鮮重產量較高，紫云英生長較差、鮮重產量明顯降低。因此，在上海地區單季晚稻收獲后，種植油菜和紫云英混播綠肥，適宜的播種期應在10月底前，之后不適宜種植綠肥。在本試驗條件下，80%油菜+20%紫云英混播的鮮重產量與100%油菜相當，但綠肥中氮、磷、鉀養分的積累量最高，是最適宜的混播配比。

目前，上海市國慶稻種植面積逐年擴大，綠肥的播種期明顯提早，100%油菜、100%紫云英以及各混播配比的綠肥均能適宜生長，但考慮到紫云英種子成本較高，從鮮重產量、養分積累量及滿足后茬生產要求來看，60%油菜＋40%紫云英和40%油菜＋60%紫云英的混播配比也是較適宜的選擇。