冬種油肥3號(hào)對(duì)水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響

瞿玉國(guó)，饒金鳳，周 君，張才建

（古丈縣農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心，湖南 古丈 416300）

綠肥是南方稻田重要的有機(jī)肥源，中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就是通過(guò)施用有機(jī)肥來(lái)培肥地力和提高農(nóng)作物產(chǎn)量[1]，當(dāng)前，由于勞動(dòng)力緊缺、種植效益不高等原因，許多農(nóng)戶放棄秋季耕種，致使出現(xiàn)大量農(nóng)田冬閑，造成土壤裸露，耕層板結(jié)，理化性狀變劣，嚴(yán)重制約了稻田土壤可持續(xù)生產(chǎn)能力，因此合理的耕作制度是實(shí)現(xiàn)糧食持續(xù)增產(chǎn)及土壤可持續(xù)利用的重要手段[2]。

油菜雖是傳統(tǒng)的綠肥，專用品種推廣種植現(xiàn)在還不普遍，已有研究表明綠肥油菜在株型結(jié)構(gòu)、發(fā)育特點(diǎn)和養(yǎng)分含量上與紫云英等其他綠肥作物存在較大優(yōu)勢(shì)，具有生物量大、養(yǎng)分含量高、冬前發(fā)育快、抗寒、耐旱、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并且可以通過(guò)根系分泌物活化土壤中礦物磷，提高土壤有效磷的含量，適宜在南方稻區(qū)冬閑田發(fā)展種植[3-4]。

筆者以甘藍(lán)型綠肥油菜專用品種“油肥3號(hào)”為材料，在不同的生育時(shí)期翻壓，研究其土壤的培肥效能以及對(duì)后季水稻產(chǎn)量的影響，旨在促進(jìn)綠肥油菜種植技術(shù)的推廣應(yīng)用以及稻田培肥技術(shù)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)選在傳統(tǒng)的水稻種植區(qū)古丈縣紅石林鎮(zhèn)進(jìn)行，供試土壤肥力均勻，排灌方便，試驗(yàn)前土壤有機(jī)質(zhì)21.59 g/kg，全氮2.17 g/kg，堿解氮185.32 g/kg，有效磷15.35 g/kg，有效鉀91.59 g/kg。試驗(yàn)用綠肥用油菜品種為油肥3號(hào)，由湖南百夫長(zhǎng)農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，水稻品種為玉針香等當(dāng)?shù)卦耘嗥贩N，由市場(chǎng)購(gòu)得。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理：綠肥油菜盛花期壓青+水稻（T1）、綠肥油菜終花期壓青+水稻（T2）、綠肥油菜成熟期壓青+水稻（T3）、冬閑+水稻（CK）的試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑捎么髤^(qū)試驗(yàn)，每個(gè)處理種植面積0.1 hm2，不設(shè)重復(fù)，試驗(yàn)時(shí)間為2017—2020年。

綠肥油菜播種量為0.4 kg/667m2，10月中旬播種，同45%復(fù)合肥（N-P-K=15-15-15）10 kg/667m2混勻后撒播，僅控制播種量，不間苗、不定苗，不追肥，分別在盛花期、終花期和成熟期翻壓。水稻在4月中旬播種，用種量1.5 kg/667m2，采用旱育秧，栽培秧齡控制在30 d左右，株行距16 cm×30 cm為宜，基本苗保證在8.5萬(wàn)～9萬(wàn)株/667m2。施肥及其他田間管理措施按常規(guī)栽培進(jìn)行，基肥施用30%復(fù)合肥40 kg/667m2，分蘗肥用尿素3 kg/667m2，穗肥用30%復(fù)合肥15 kg/667m2，CK處理在冬春空閑時(shí)不施肥，但在水稻基肥中加施45%復(fù)合肥（N-P-K=15-15-15）10 kg/667m2，確保所有處理全年施肥量一致。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 油菜取樣方法及測(cè)定指標(biāo)油肥3號(hào)壓青前，在田間分別取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)1 m2取樣測(cè)定小區(qū)生物產(chǎn)量，同時(shí)分別取10株代表性樣品室內(nèi)考種。

1.3.2 水稻產(chǎn)量及性狀測(cè)定水稻成熟期分別取每個(gè)處理中5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)取1 m2的水稻為樣本，分別調(diào)查株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)等數(shù)據(jù)，測(cè)定每個(gè)點(diǎn)的產(chǎn)量。隨機(jī)選取有代表性的水稻植株5株，清水漂洗去空、秕粒曬干后用1/100分析天平測(cè)千粒重。

1.3.3 土壤肥力測(cè)定5點(diǎn)法取耕層0～20 cm的土樣，每處理3次重復(fù)，水稻收獲后測(cè)定土壤樣品的堿解氮、有效磷、有效鉀、有機(jī)質(zhì)的含量及土壤容重等指標(biāo)[5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠肥油菜生物產(chǎn)量測(cè)定及翻壓還田

由表1可見，在試驗(yàn)種植條件下，取連續(xù)3 a試驗(yàn)的平均值，油肥3號(hào)進(jìn)入盛花期用時(shí)89 d，株高約為64 cm，根據(jù)前人翻壓綠肥的經(jīng)驗(yàn)，此時(shí)進(jìn)入適宜壓青期。油肥3號(hào)終花和成熟分別用時(shí)117和151 d，油肥3號(hào)終花后，株高在95 cm左右，至成熟株高變化不大，但在成熟期油肥3號(hào)植株匍匐在地面，翻壓時(shí)更利于農(nóng)機(jī)操作，也可不單獨(dú)翻壓，結(jié)合水稻整地，減少一次翻壓的成本。

表1 綠肥油菜肥用特征

油肥3號(hào)盛花期過(guò)后植株含水量逐漸降低，干物質(zhì)量增加明顯，至成熟期干重可達(dá)572.40 kg/667m2，盛花期的干物質(zhì)量為322.27 kg/667m2，較成熟期少42.7%，終花期的干物質(zhì)量為437.30 kg/667m2，較成熟期少22.24%。

2.2 冬種綠肥對(duì)土壤理化性狀的影響

從表3可以看出，翻壓綠肥的處理pH值均高于對(duì)照，土壤pH值基本維持在5.6左右，冬閑田塊土壤pH值則下降，表明種植綠肥用油菜對(duì)于緩解土壤酸化有一定的作用，可改善土壤酸化問(wèn)題。土壤孔隙度的大小表現(xiàn)為T2＞T3＞T1＞CK，土壤容重和大小順序?yàn)門3＜T2＜T1＜CK，說(shuō)明綠肥油菜還田能增加稻田土壤的總孔隙度，減少容重，改善土壤物理性狀。

有機(jī)質(zhì)含量的檢測(cè)結(jié)果顯示，綠肥油菜種植的處理有機(jī)質(zhì)含量均表現(xiàn)快速增長(zhǎng)，且T3＞T2＞T1＞CK，3 a間增長(zhǎng)趨勢(shì)相同，T3處理最終較基礎(chǔ)樣增加16.35%，T2和T1的有機(jī)質(zhì)含量分別比對(duì)照增加15.15%和13.29%，而對(duì)照田塊3 a間有機(jī)質(zhì)含量減少了7.25%。種植綠肥油菜的處理土壤全氮和堿解氮含量較對(duì)照均有一定程度的提升，3 a間全氮最高增加0.1 mg/kg，堿解氮最高增加17.63 g/kg，每個(gè)年度間各處理間差異不大。有效磷含量增加不明顯，3 a間最高增加1.07%，有效鉀含量顯著提高，比基礎(chǔ)土樣增加14.92%。以上結(jié)果表明，翻壓綠肥油菜能較大幅度的提高土壤有機(jī)質(zhì)和鉀含量，減少容重，改善土壤物理性狀，對(duì)于培肥地力均有較好效果。

表2 冬種綠肥對(duì)土壤理化性狀的影響

2.3 水稻產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

連續(xù)3 a定位試驗(yàn)的結(jié)果表明，同年份各處理間數(shù)據(jù)的趨勢(shì)相同，因不同年份種植了不同的水稻品種，僅取最后一年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。由表3可以看出種植油肥3號(hào)翻壓處理的株高較對(duì)照增加5 cm左右，穗粒數(shù)增加5～7個(gè)，結(jié)實(shí)率和千粒重都高于對(duì)照處理，說(shuō)明綠肥油菜翻壓有利于改善水稻產(chǎn)量各構(gòu)成要素，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量。最終產(chǎn)量結(jié)果可以看出，翻壓綠肥油菜的處理產(chǎn)量明顯高于對(duì)照，產(chǎn)量最高的T3處理比對(duì)照增產(chǎn)10.59%，其次T2處理增產(chǎn)9.48%，在盛花期翻壓增產(chǎn)5.46%，水稻產(chǎn)量隨著綠肥油菜翻壓時(shí)生物量的增加而增加。

表3 水稻產(chǎn)量及植株性狀表

3 結(jié)論與討論

水稻產(chǎn)量受多因素影響，其中施肥量是影響產(chǎn)量的主要因素之一，隨著化肥用量的不斷增加，水稻氮素供應(yīng)不再是高產(chǎn)的瓶頸，通過(guò)種植綠肥與無(wú)機(jī)肥的科學(xué)合理配施，對(duì)提高產(chǎn)量及土壤肥力可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[7]。

綠肥翻壓直接表現(xiàn)為增加土壤養(yǎng)分，提高后季作物產(chǎn)量，已有的研究表明油菜作為綠肥在培肥地力、改良土壤方面優(yōu)勢(shì)明顯[8]，油菜是直根系作物，根系生長(zhǎng)過(guò)程中能對(duì)土壤形成穿刺效應(yīng)，根系凋亡后，在土壤形成很多微孔隙，增加土壤的通氣狀況[9]，研究中連續(xù)翻壓綠肥油菜也取得了土壤通透性增加，土壤物理性狀改善的效果，此外，油菜是蕓薹屬植物，植株含有豐富的硫甙，可以起到殺滅部分有害細(xì)菌、蟲卵、雜草，克服稻田連作障礙的作用[10]，保障水稻連續(xù)高產(chǎn)。

油肥3號(hào)作為綠肥專用油菜在開花后不同時(shí)期翻壓均可明顯改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，且隨翻壓時(shí)生物量的增加，改土培肥及增產(chǎn)作用也表更加顯著。在當(dāng)前種植條件下，油肥3號(hào)株高不足1 m，小型旋耕機(jī)即可完成作業(yè)，在4月上旬進(jìn)入成熟期，油稻輪作不存在與中稻的季節(jié)矛盾，表現(xiàn)出專用型綠肥的優(yōu)點(diǎn)。油肥3號(hào)開花后生物量增加較快，至成熟期生物量積累至最大，對(duì)后季作物的增產(chǎn)作用最為顯著，如無(wú)特殊的茬口安排，推薦在成熟期翻壓。