氮肥調控對紫云英?水稻輪作系統結瘤固氮特征及生產力的影響

摘要： 【目的】研究不同水平氮肥管理對綠肥季共生固氮、固氮酶活性及后茬單季稻養分吸收和產量的綜合影響。【方法】本試驗以長期紫云英?水稻輪作系統為研究對象，設置4 個處理：水稻?冬閑?N0 （RF-N0）、水稻?紫云英?N0 （RM-N0）、水稻?紫云英?N1 （RM-N1）、水稻?紫云英?N2 （RM-N2），N0、N1、N2 分別代表綠肥季施用N 0、50、100 kg/hm2，水稻季則統一施入N 200 kg/hm2。進行兩個輪作周期的田間試驗，測定紫云英季植株氮吸收量、根瘤量、根瘤固氮酶活性及水稻季植株氮吸收、籽粒產量和品質。【結果】在綠肥季，RM-N0 處理紫云英兩年平均共生固氮量達N 78.3 kg/hm2，共生固氮率高達91.1%。與RM-N0 處理相比，RM-N1 和RMN2處理兩年平均固氮量分別減少6.5% 和50.8%，共生固氮率分別降低22.1% 和72.1%。配施氮肥改善了根瘤固氮酶活性，但配施高量氮肥顯著降低了紫云英根瘤重量。RM-N0 處理紫云英氮吸收量為N 86.0 kg/hm2，與之相比，RM-N1 和RM-N2 處理紫云英兩年平均氮吸收量分別提高25.5% 和62.7%。與RF-N0 處理相比，RM 的3 個處理水稻產量2021 年提高了6.1%～10.8%，2022 年提高了6.7%～10.9%。與RF-N0 相比，RM-N1 和RMN2處理水稻籽粒蛋白質含量分別顯著提高了11.5% 和21.5%，籽粒直鏈淀粉含量和食味值則無顯著變化。與RF 相比，RM 的3 個處理均顯著抑制雜草生長，改善土壤全氮含量。紫云英根際土壤RM-N0 處理AOA 基因拷貝數最大，RM-N2 處理AOB 基因拷貝數最大，RM-N1 處理nifH 基因拷貝數最大。【結論】種植并翻壓紫云英可顯著抑制雜草生長，增加水稻產量，改善水稻品質。紫云英施用氮肥可提高其氮吸收量，改善固氮酶活性；低氮肥用量還可顯著提高根瘤生物量，顯著增加土壤中nifH 基因拷貝數。因此，在水稻?紫云英輪作系統，紫云英季施用N 50 kg/hm2 可顯著提升綠肥對水稻的增產提質效果，提高土壤生產力。

關鍵詞： 紫云英； 單季稻； 共生固氮； 固氮酶活性； 水稻產量； 水稻品質