不同绿肥还田后减氮对水稻产量的影响

2015-11-28袁晓明沈庆雷林天杰

浙江农业科学 2015年4期

关键词：海丰黑麦草紫云英

袁晓明，沈庆雷，杜斌，林天杰

（1.上海海丰现代农业有限公司，江苏大丰 224153；2.上海市农业技术推广服务中心，上海 201103）

不同绿肥还田后减氮对水稻产量的影响

袁晓明1，沈庆雷1，杜斌1，林天杰2

（1.上海海丰现代农业有限公司，江苏大丰 224153；2.上海市农业技术推广服务中心，上海 201103）

以黑麦草、紫云英、蚕豆3种绿肥为材料，研究了不同的绿肥还田条件下，氮肥减量施用对下季水稻产量的影响。结果表明，在黑麦草还田条件下，667 m2仅需施用15.73 kg的氮，水稻就可以取得636.13 kg的产量，效果最理想。据此建议在海丰地区选择黑麦草作绿肥还田。

绿肥还田；减氮；水稻；产量

近年来，由于生产中只注重无机肥料的施用，我国部分耕地土壤理化性状变差，肥力下降，病害加重，严重影响到作物产量和品质的提高［1］。绿肥是指利用其生长过程中产生的全部或部分，直接或间接翻压到土壤中作为肥料的绿色植物［2］。绿肥是生态农业的重要组成部分，是我国传统农业的精华。在我国，绿肥作物栽培利用历史悠久，曾对我国农业生产起到举足轻重的作用［3］。由于绿肥比较鲜嫩，翻压后腐解矿化快，能迅速释放出养分供作物吸收利用，绿肥还田可有效增加土壤有机质、氮、速效磷和速效钾的含量［4］，降低土壤容重、孔隙度，使土壤水稳性结构体增加［5］。此外，绿肥还田还能减少土壤侵蚀，有利于水土保持，对退化耕地的改良具有很好的效果［6］。

本试验于2013年种植了蚕豆、黑麦草、紫云英3种绿肥，并于2014年进行了绿肥还田后的减氮试验，探索绿肥茬水稻氮肥的减量程度，以期达到降低氮化肥投入、减少农业面源污染的目的。

1 材料与方法

1.1 试验地点和供试材料

试验于2014年在上海海丰现代农业有限公司五大队（33°16＇N，120°35＇E）进行。供试土壤常年耕作制度为稻-麦轮作制度，前茬为大麦。

水稻供试品种为海丰地区推广面积较大的迟熟中粳品种淮稻5号（5个节间，16～17片叶）。供试绿肥分别为蚕豆、黑麦草、紫云英。

1.2 处理设计

试验主要探索在蚕豆、黑麦草、紫云英3种绿肥还田的条件下，不同施氮量对水稻产量的影响。试验分为6个处理，分别为：N0，不施用氮肥；N1，667 m2施用氮肥9 kg；N2，667 m2施用氮肥11 kg；N3，667 m2施用氮肥13 kg；N4，667 m2施用氮肥15 kg；N5，667 m2施用氮肥17 kg。水稻各生长期氮肥施用比例均为基肥（播种前）∶分蘖肥1（4叶期）∶分蘖肥2（6叶期）∶分蘖肥3（8叶期）∶穗肥为3.5∶1.2∶1.2∶1.2∶2.9。各处理磷、钾肥料比例及施用时间相同，667 m2P2O56 kg作基肥一次性施用，钾肥作分蘖肥1和穗肥2次施用，每次667 m2施K2O 1.2 kg。氮、磷、钾肥料品种氮肥为尿素（含 N 46%），磷肥为过磷酸钙（含 P2O512%），钾肥为氯化钾（含 K2O 60%）。重复3次。

1.3 测定方法

在各处理小区定点1 m作为一个观察点，出苗后每隔7 d观察一次茎蘖消长动态。

成熟期测定理论产量，调查各处理单位面积穗数、每穗粒数、千粒重、结实率，割方晒干称收获产量。

2 结果与分析

2.1 紫云英还田

在紫云英还田条件下，以处理N5的实际产量最高，667 m2达630.0 kg，不施氮的处理N0产量最低，667 m2仅有488.7 kg。整体来看，将紫云英还田后，水稻产量随施氮量的减少而呈递减趋势，处理间差异显著。分析产量构成因素，发现施氮量对收获穗及每穗粒数影响较大。由表1可以看出，处理间的收获穗及每穗粒数随施氮量的降低呈下降趋势，且处理间差异显著（P＜0.05）。结实率和千粒重均随着施氮量的降低而增加。千粒重除了N0处理外，其余处理间差异并不显著。

表1 紫云英还田条件下不同施氮量处理的产量构成

根据测产，紫云英还田后，水稻理论产量与施氮量呈显著的二次曲线关系（图1），曲线方程为y=0.558χ2-1.554 4χ+489.18，R2=0.986 7，说明紫云英还田后最佳施氮量和最高产量不在本次试验设置范围内，即紫云英还田对水稻减氮增效无明显促进作用。

图1 紫云英还田条件下不同施氮量对水稻理论产量的影响

2.2 黑麦草还田

由表2可见，在黑麦草还田条件下，水稻实际产量随施氮量的增加呈先增加后下降的趋势，至667 m2施氮15 kg时，667 m2产量达到最高，为664.6 kg。此后则随施氮量的增加，水稻产量有所下降。

对产量构成因素进行分析可以看出，随施氮量的增加，每穗粒数与收获穗数均呈先增加后降低的趋势，各处理间差异显著（P＜0.05）。千粒重和结实率的趋势一致，均随着施氮量的增加而逐渐降低。

表2 黑麦草还田条件下不同施氮量处理的产量构成

根据测产，黑麦草还田后，水稻实际产量与施氮量呈显著的二次曲线关系（图2），曲线方程为：y=-0.611 2χ2+19.229χ+484.89，R2=0.918 6。据此可知，667 m2最佳施氮量为15.73 kg，对应的667 m2最高理论产量为636.1 kg。

图2 黑麦草还田条件下不同施氮量对水稻理论产量的影响

2.3 蚕豆还田

如表3所示，在蚕豆还田条件下，随施氮量的增加，收获穗数和每穗粒数呈逐渐上升趋势，结实率和千粒重呈逐渐下降趋势。总体来看，以N5处理的产量最高，667 m2达到655.4 kg。根据测产，蚕豆还田后，水稻理论产量与施氮量呈显著的二次曲线关系（图3），曲线方程为：y=-0.290 4χ2+ 14.943χ+478.32，R2=0.990 6。667 m2最佳施氮量为25.73 kg，对应的理论最高产量为670.5 kg，与试验条件下N5处理的产量相比，667 m2仅增加15.0 kg，但667 m2氮的投入量却需增加8.73 kg。因此，在蚕豆还田条件下，需审慎考虑施氮量与产量之间的经济效益关系。