新垦耕地紫云英替代氮肥对水稻产量及氮肥利用效率的影响

冬种绿肥在浙江有着悠久的新垦历史，但随着经济社会发展及各类化学肥料的耕地施用，种植面积一度锐减。英替用效影响随着对生态环境、代氮用地养地的肥对肥利日益重视，国家、水稻浙江省相继出台扶持政策，产量鼓励农民种植绿肥。及氮2007年以来，新垦全省绿肥种植面积稳定在16.7万hm²左右。耕地紫云英是英替用效影响浙江省播种面积较大的冬季绿肥作物，2019年紫云英种植面积达4.5万hm²，代氮在新垦耕地地力培肥、肥对肥利熟化耕地、水稻提升地力上起着重要作用。产量本文研究在新垦耕地冬季空闲期种植绿肥紫云英替代化肥的效果，旨在充分利用紫云英的肥效，适量减少稻田的化肥用量，以达到不降低产量、改善生态环境的目的。

1 材料与方法

1.1 材料

试验田位于衢州市衢江区全旺镇马蹊村，2017年新垦造为水田，表层耕作土壤全部由未经培肥熟化的红壤生土组成。试验前测得耕层土壤(0～20 cm)基础肥力，pH 7.83，有机质6.91 g·kg^-1，全氮0.248 g·kg^-1，有效磷20.6 mg·kg^-1，速效钾194 mg·kg^-1。

试验的紫云英品种为当地主栽的宁波大桥种，供试水稻品种为当地主栽的籼粳杂交晚稻甬优9号。氮、磷、钾肥分别为尿素(含纯N 46%)、过磷酸钙(含P₂O₅12%)和氯化钾(含 K₂O 60%)。

1.2 处理设计

试验共设计6个处理：T1处理，冬闲+0 N；T2处理，冬闲+100%N；T3处理，紫云英+0 N；T4处理，紫云英+40%N；T5处理，紫云英+60%N；T6处理，紫云英+80%N。试验采用中区设计，每个中区面积70 m²。 2018年9月27日播种紫云英，播量45 kg·hm^-2，2019年4月25日紫云英盛花期实割测产、翻压还田。水稻于2019年5月26日播种，6月27日移栽，6月25日施基肥，7月5日施追肥。水稻统一种植密度为25 cm×25 cm。氮肥分2次施用，基肥追肥各50%；各处理磷钾肥用量分别为120、90 kg·hm^-2，一次基施。各处理水稻田间管理和病虫防治一致。10月14日统一收割。

1.3 调查与考察项目

水稻移栽后在各中区固定选取3个点作为重复，每个重复5 丛水稻作为观测和考种植株。对各处理计算氮肥农学利用效率和偏生产力。氮肥农学利用效率=[施氮肥区作物经济产量-无氮肥区作物经济产量]/施氮量；氮肥偏生产力=施肥后所获得的作物产量/氮肥投入量。

采用Excel 2007和Spss 13.0进行统计分析，采用Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 对水稻经济性状的影响

从表1可以看出，冬闲不施氮肥处理的水稻各项经济性状均较差，与T2处理冬闲+100%N相比，紫云英替代对千粒重、株高和每穗粒数都有一定影响，对有效穗数影响不大。T3处理完全不施氮肥的株高下降最多；千粒重以冬闲不施氮肥处理最低，为24 g； 与T2处理相比，紫云英替代处理能提高千粒重；每穗实粒数以紫云英替代+80%N的效果最好。

2.2 对水稻产量的影响

从图1可以看出，T1处理冬闲不施氮肥的产量最低，为6 840 kg·hm^-2，略低于T3处理紫云英+不施氮肥，但两者没有显著差异；T6处理紫云英+80%N产量最高。与常规施肥相比，冬季种植紫云英替代部分氮肥，不会导致水稻减产；在紫云英还田的情况下，氮肥施用得多，产量也增加，但是差异不明显。从产量构成分析，不同处理的每穗实粒数与产量的变化趋势相似，说明每穗实粒数对产量的影响较大。如以不显著减产为目标，冬季种植紫云英，甬优9 号常规氮肥减量40%是可行的。

2.3 对氮肥利用效率的影响

紫云英替代能提高氮肥的利用效率。表2表明，与T2处理比较，紫云英替代的氮肥偏生产力均有提高，各处理间差异显著，其中，以紫云英+40%N处理最高；以不施氮肥处理为对照，紫云英+80%的氮肥农学利用效率最高，但各处理间没有显著差异。

3 小结与讨论

经过2年种植，试验区不同处理的土壤有机质含量均有明显提升，由新垦的2.51 g·kg^-1提高到9～10 g·kg-1，目前紫云英种植还田的养地效果还不很明显。但周国朋等经过4年试验研究表明，紫云英还田较冬闲处理的土壤有机质提高8%。在经过几年的紫云英种植后，新垦耕地的肥力应该会有明显提升。

本试验冬季种植紫云英还田，常规氮肥减量40%，种植甬优9号不会显著减产，这与詹鹏等的结论施用紫云英 15～45 t·hm^-2均能够替代常规化肥用量的40%而不会导致减产是一致的。程会丹等也认为，在一定条件下，紫云英翻压 22.5～30 t·hm^-2，减少40%化肥用量是可行的。

国际农学界常用偏生产力表征农田肥料利用率，原因是它不需要空白区产量和养分吸收量的测定，简单明了，易为农民所掌握。张福锁等认为，这比较适合我国目前土壤和环境养分供应量大、化肥增产效益下降的现实，是评价肥料效应的适宜指标。肥料农学利用效率是评价肥料增产效应较为准确的指标，只是由于必须测无肥区产量， 应用起来较为不便。本试验用不施氮肥的处理产量作为对照，得出紫云英替代部分氮肥能提高氮肥利用效率，以紫云英+40%N处理的氮肥偏生产力最高，紫云英+80%N处理的农学利用效率最高。

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