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摘 要：研究了绿肥专用甘蓝型油菜品种——油肥1号翻压还田对土壤理化性质以及后茬作物产量的影响，初步探讨了该油菜品种的培肥效应。结果表明：与基础土样及对照处理相比，种植翻压油肥1号后，土壤中碱解氮、有效磷、有效钾及有机质含量均有所提高，其中有效钾和有机质含量增加较为显著，与基础土样相比，分别提高了17.99%和25.45%;土壤pH值变化不大，土壤容重下降明显，降低了22.55%;同时，种植翻压油肥1号对后茬作物水稻的增产效果显著，2 a平均增产6.62%。由此可见，种植翻压油肥1号对维持和提高土壤肥效以及促进后茬作物增产的效果显著。
关键词：绿肥油菜;油肥1号;土壤;培肥;产量
中图分类号：S553+.9文献标识码：A文章编号：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
我国传统农业生产素有种植绿肥的习惯，但随着人们对作物产量的片面追求，工业化肥逐渐替代有机肥，农村绿肥面积持续缩减，培肥地力的措施逐渐摒弃，严重破坏了土壤的结构和养分的平衡，制约了我国农业生产的可持续发展。相关研究表明，绿肥种植可有效提高土壤有机质含量，增加土壤养分，提升土壤地力，对后作产量的增加亦有促进作用[1-2]。例如：唐杉等[3]指出紫云英作为绿肥还田不仅能提高水稻产量，同时还可通过提升稻田土壤肥力使稻田生产力更加稳定;朱贵平等[4]发现紫云英和油菜翻压对后作水稻均有极显著的增产效果;刘晓霞等[5]的研究结果表明，紫云英、油菜和豌豆还田均可提高土壤有机质、全氮和有效磷含量以及后茬水稻的产量;刘英等[6]指出紫云英不仅能培肥改土，而且有利于水稻植株的营养积累及产量的提高;张明发等[7]指出绿肥翻压还田能提高烟叶的产量，改良土壤结构;李淑春等[8]发现以油菜为绿肥翻压还田后，可减少后作单季稻的化肥用量。但上述研究也表明，不同品种绿肥对后作产量及土壤性状的影响会表现出一定差异。
相对于一般油菜品种，该项目所选油肥1号为湖南省作物研究所选育的绿肥专用甘蓝型油菜品种。它克服了油用品种株型高大、生育周期长的缺点，具有生长发育快、鲜草产量高、养分积累量大等特点。试验研究了油肥1号翻压还田对土壤理化性質以及后茬作物产量等的影响，初步探讨了该品种的培肥效应，为其在生产上大面积应用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点及供试材料
试验于2014～2015、2015～2016连续2 a在湖南省作物研究所试验田进行，试验田肥力中等，地力均匀，排灌方便。油肥1号由湖南省作物研究所提供，一季稻品种Y两优1号从市面上购得。
1.2 试验设计
试验设2个处理：处理1（CK），冬闲+一季稻;处理2，油肥1号+一季稻;试验采取随机区组排列，每个处理3次重复，小区面积66.7 m2（10 m×6.67 m）。
油肥1号播种量9.0 kg/hm2。为促进油菜苗期生长，获得较高的生物量，达到以小肥换大肥的目的，配施基肥（45%复合肥）150 kg/hm2。水稻播种量105.0 kg/hm2，栽插密度18万蔸/hm2，施肥及其他田间管理措施按常规栽培进行，基肥施用30%复合肥（N+P2O5+K2O≥30%）525 kg/hm2;分蘖肥用尿素45 kg/hm2;穗肥用30%复合肥225 kg/hm2。油菜和水稻的生育期见表1。
1.3 取样及测定
2014年油肥1号播种前取田间基础土样，2015、2016年水稻收割后取0～20 cm耕作层土样，测定土壤样品的碱解氮、有效磷、有效钾、有机质的含量及土壤容重等指标[9]。
水稻收获时各小区单收、单晒，称重计产。
1.4 数据分析
试验采用Excel软件进行数据的统计和分析。
2 结果与分析
2.1 绿肥油菜翻压对pH值及土壤容重的影响
綠肥油菜翻压腐解后，土壤pH值变化程度不大，而土壤容重则会有所下降。从表2可以看出，经连续2 a的绿肥翻压腐解，土壤pH值基本维持在5.0～5.2，而未种绿肥的田块土壤pH值则呈下降趋势，pH值从5.1降到了4.7，可能与长期单一使用化肥有一定的关联。由此可见，种植绿肥对于缓解土壤酸化有一定的作用。相反，处理1（CK）年际间土壤容重变化不大，维持在1.916～1.987 g/cm3之间。但种植过绿肥的田块（处理2），土壤容重从1.987 g/cm3降低到了1.539 g/cm3，降低了22.55%，说明经连续种植2 a绿肥后，土壤团粒结构得到了极大的改善，土壤通气性增强，对后茬作物的生长发育十分有利。
2.2 绿肥油菜种植对土壤养分的影响
由表2可知，经连续2 a绿肥油菜种植翻压，土壤有效钾及有机质含量显著提高，分别比基础土样提高12.99%和25.45%;碱解氮含量也有一定程度的提升，比基础土样含量增加9.94 mg/kg;但有效磷含量增加不明显，仅提升了1.47%。处理1（CK）的土样除碱解氮含量有少量增加外，有效磷、有效钾、有机质含量均有所减少，其中有机质含量的下降较为明显，至第二年度（2016年），有机质含量减少了15.09%。现代农业过渡依赖化肥，土壤有机质缺乏已成为目前农业生产增产增效的制约因子之一，根据试验结果，绿肥生产对增加土壤有机质、改善土壤结构效果明显。
根据试验结果，连续2 a种植绿肥，土壤养分呈年度间逐年递增的变化趋势，如碱解氮、有效钾、有机质含量等指标，且相对于未种绿肥处理（CK），绿肥翻压对土壤养分消耗的补偿作用明显。
2.3 绿肥翻压还田对后季水稻产量的影响
从表3中可以看出，与处理1（CK）相比，处理2 （种植翻压绿肥油菜）水稻2015年度小区平均产量增加了2.96 kg（增产5.89%），2016年度增产3.67 kg（增产7.34%），增产效果显著。2 a间水稻产量增幅变化差异不大，可见种植油菜绿肥后，当年即可有明显的增产效果，且连续种植绿肥，对提高和稳定水稻产量有促进作用。
3 小结与讨论
以往对绿肥的研究主要集中在紫云英等具有固氮能力的豆科类绿肥作物上，此类绿肥对土壤肥力的贡献主要体现在增加土壤有机质以及提供氮素营养等方面[10-14]，而对十字花科类绿肥的培肥改土效果研究相对较少。随着现代农业生产的发展以及化学肥料的大量使用，氮素营养已不再是作物增产的主要制约因子。相反，由于化肥的大量施用以及对土地掠夺式的利用，土壤有机质含量下降以及由此引起的土壤结构的变化已成为作物增产增效的主要限制因子。油菜等十字花科绿肥具有较强的适应性和抗逆性，播期宽松，生物量大、易腐解，种植成本低，具有较高的土壤营养价值，压青作绿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为水稻等作物直接利用的固定状态的磷。因此，油菜等十字花科绿肥在培肥改土方面的优势逐渐在现代农业生产中崭露头角。
油肥1号为湖南省作物研究所选育的绿肥专用甘蓝型油菜品种，在其盛花期翻压，其干物质全N、P、K、C含量分别为1.66%、0.37%、2.53%、39.0%，且鲜草产量在32 891.70～37 225.65 kg/hm2左右。根据试验结果，与基础土样及未种油菜绿肥处理相比较，种植绿肥油菜油肥1号，在改善土壤理化性质、降低土壤容重、提升土壤有效钾及有机质含量等方面的效果明显，且后茬水稻增产增效显著。该研究结果对油肥1号品种在生产中大面积推广应用，以及对之后系列绿肥专用型油菜品种的选育与推广均有一定的借鉴作用。
参考文献：
[1] 张北赢，陈天林，王 兵. 长期施用化肥对土壤质量的影响[J]. 中国农学通报，2010，26（11）：182-187.
[2] 黄国勤，王兴祥，钱海燕，等. 施用化肥对农业生态环境的负面影响及对策[J]. 生态环境，2004，13（4）：656-660.
[3] 唐 杉，王允青，赵决建，等. 紫云英还田对双季稻产量及稳定性的影响[J]. 生态学杂志，2015，34（11）：3086-3093.
[4] 朱贵平，张惠琴，吴增琪，等. 紫云英和油菜不同时期翻压对土壤培肥效果的影响[J]. 南方农业学报，2012，43（2）：205-208.
[5] 刘晓霞，陶云彬，章日亮，等. 不同绿肥连续还田对水稻产量和土壤肥力的影响[J]. 浙江农业科学，2016，59（9）：1379-1382.
[6] 刘 英，王允青，张祥明. 种植紫云英对土壤肥力和水稻产量的影响[J]. 安徽农学通报，2007，13（1）：98-99.
[7] 张明发，田 峰，邓小华，等. 不同绿肥品种翻压对烤烟产质量及土壤性状的影响[J]. 作物研究，2017，31（1）：66-69，72.
[8] 李淑春，张惠琴，朱贵平，等. 前作油菜对水稻产量及性状的影响[J]. 现代农业科技，2010，（5）：34.
[9] 鲍士旦. 土壤农化分析[M]. 北京：中国农业出版社，1999.
[10] 刘春增，刘小粉，王守刚，等. 种植紫云英不还田对水稻农艺性状、产量和经济效益的影响[J].中国土壤与肥料，2014，（3）：68-71.
[11] 王伯诚，赖小芳，陈银龙，等. 带籽紫云英翻耕对水稻产量及稻田土壤性质的影响[J]. 南方农业学报，2013，44（3）：437-441.
[12] 姜新有，周江明. 不同绿肥养分积累特点及地力培肥效果研究[J]. 浙江农业科学，2012，（1）：45-47.
[13] 李继明，黄庆海，袁天佑，等. 长期施用绿肥对红壤稻田水稻产量和土壤养分的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2011，17（3）：563-570.
[14] 周志明，张立平，曹卫东，等. 冬绿肥-春玉米农田生态系统服务功能价值评估[J]. 生态环境学报，2016，（4）：597-604.