紫云英、油菜长期混播还田的作物增产和土壤培肥效应

连续开展11年长期定位试验以探索紫云英与油菜混播还田对土壤有机质含量和后茬作物产量的影响。结果表明,相比无绿肥还田,紫云英清种还田、紫云英与油菜混播还田均可提高土壤有机质含量,但紫云英与油菜混播还田处理土壤有机质含量高于紫云英清种还田;两种绿肥种植模式均可提高后茬水稻产量,但紫云英与油菜混播处理水稻产量高于紫云英清种还田处理。连续开展11年绿肥还田不同程度的提高了土壤有机质含量,其中紫云英清种还田土壤有机质含量较初始值提高19.3%,紫云英与油菜混播还田土壤有机质含量提高34.0%。可见,紫云英清种或与油菜混播还田均可长期提高土壤有机质含量和后茬作物产量,两者相比,紫云英与油菜混播还田的土壤培肥和作物增产效果优于紫云英清种还田。因此,紫云英与油菜混播还田可作为绿肥种植新技术加以推广应用。     

冬种紫云英与稻草还田对双季水稻产量和土壤性状的互作效应

通过2年田间试验,旨在明确冬种紫云英和稻草还田对双季水稻产量和土壤性状的互作效应。结果表明:稻草还田和冬种紫云英对2013年早晚稻产量均无显著影响,二者亦无显著的互作效应。稻草还田对2014年早晚稻产量无显著影响。稻草还田和冬种紫云英对2014年早稻产量的互作效应接近达到显著水平(P=0.090)。冬种紫云英显著提高了2014年早稻的产量和生物量,但是对晚稻影响不显著。冬种紫云英显著增加了2014年早稻的有效穗数和每穗粒数,对2014年晚稻有效穗数的影响接近达到显著水平(P=0.055)。试验进行2年后,冬种紫云英显著降低了土壤容重,提高了土壤总孔隙度。稻草还田显著提高了土壤pH,而冬种紫云英降低了稻草还田对土壤pH的提升效应。冬种紫云英和稻草还田对土壤有机碳、总氮和碱解氮含量均无显著影响。稻草还田显著增加了土壤速效磷和速效钾的含量,提高了土壤纤维素酶、蔗糖酶、蛋白酶和酸性磷酸酶的活性,但冬种紫云英无显著影响。冬种紫云英和稻草还田对土壤速效磷含量和纤维素酶活性具有显著的协同促进效应。     

紫云英翻压还田减量施肥对土壤肥力及中稻产量的影响

在紫云英压青还田后季种植中稻的田块进行减量施肥试验,研究减量施肥对后茬水稻产量及土壤性状变化的影响。试验结果表明：紫云英鲜草还田1500kg/667m2,与施用100%化肥（ck）相比,减少20%施肥量,水稻仍表现增产、且经济效益最好。同时紫云英还田后土壤容重下降,有机质提升明显,土壤速效养分含量均有所增加,改良土壤、培肥地力效果显著。     

不同绿肥连续还田对水稻产量和土壤肥力的影响

以水稻为试验材料,连续4年开展不同种类绿肥还田试验,比较了3种常见绿肥（紫云英、油菜和豌豆）连续还田对水稻产量和土壤肥力的影响。结果表明,紫云英、油菜和豌豆还田均可提高后茬水稻产量,且紫云英增产效果最佳,豌豆次之,油菜最小。绿肥连续还田前2年对土壤养分含量的影响不大,连续实施绿肥还田第3～4年,土壤养分含量显著升高;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,但品种间差异不显著。由此可见,绿肥还田具有显著的水稻增产和地力培肥作用,但对稻田地力的提升是一个较为缓慢的过程。紫云英是浙江省稻田最为适宜的绿肥种植种类。     

紫云英鲜草翻压还田,后季水稻减量施肥试验

每亩还田紫云英鲜草1 500kg,后季稻减少20%、30%、40%、50%的化肥施用量,结果表明:在相同紫云英鲜草还田量的条件下,每亩化肥施用量减少20%的稻谷产量最高、效益最好;紫云英鲜草还田后,土壤理化性状有一定变化,土壤有机质等提升明显。     

减施化肥下紫云英和秸秆还田对土壤养分及活性有机碳的影响

以湖北省武汉市紫云英、秸秆还田及不同化肥施用量的12个田间试验为基础,结合添加2%和4%紫云英的室内培养实验,研究紫云英种植还田(MV)、水稻秸秆还田(S)和化肥减施(40%～100%NPK)对水稻土表层土壤(0～20 cm)养分及活性有机碳的影响。结果表明:相比紫云英与秸秆不还田与不施肥的对照(CK)处理,紫云英、秸秆还田下施用40%～100%化肥均能有效提高土壤有机质、碱解氮、颗粒有机碳的含量,增幅分别为3.98%～46.49%、4.46%～35.88%、3.59%～35.77%;单独种植紫云英还田处理土壤的速效磷、速效钾含量降低,在配施秸秆、施用化肥后含量显著增加;土壤各养分含量在80%化肥施用量下最高。与不添加紫云英处理相比,添加2%和4%的紫云英处理均能有效提高土壤pH以及有机质、碱解氮、速效钾、颗粒有机碳的含量,增幅随着紫云英添加量的增加而升高。     

紫云英翻压还田、后季水稻减量施肥试验

进行每667m^2紫云英鲜草1500kg还田、后季稻减量施用化肥试验,结果表明：在相同紫云英鲜草还田量条件下,减少20％的测土配方推荐施肥量处理的水稻产量最高、效益最好;紫云英鲜草还田后土壤有机质含量提升明显。     

紫云英不同还田量下土壤硒释放特征及水稻富硒规律

[目的]分析紫云英不同还田量下土壤有效硒的释放特征及水稻植株各部位对硒元素的富集规律,为利用紫云英建立富硒水稻的安全生产模式提供理论依据。[方法]设置6个紫云英还田量(13 500、16 500、19 500、21 000、22 500和24 000 kg/hm~2)处理(CT1～CT6),以无紫云英翻压还田为对照(CK),测定各处理在水稻移栽当天、返青期、分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期的土壤有效硒含量及水稻根、茎、叶的全硒含量;收获后测定稻米的全硒含量。[结果]紫云英还田可促进土壤有效态硒释放,各还田处理的土壤有效硒含量均呈先升高后降低的变化趋势,并在分蘖期达峰值,其中CT1～CT6处理的土壤有效硒含量分别为0.437、0.448、0.567、0.604、0.729和0.747 mg/kg,极显著高于CK(P0.01,下同)。紫云英还田对水稻植株的富硒效应也非常明显,试验期间水稻根、茎和叶的全硒含量均表现出先升后降的变化规律;从返青期开始,各还田处理同期内水稻根、茎和叶的硒含量排序均为CT6 CT5 CT4 CT3 CT2 CT1,且均极显著高于CK。相关性分析结果显示,紫云英还田量与稻米硒含量呈显著正相关(P0.05,R~2为0.7886);当紫云英还田量增大到22 500 kg/hm~2时,稻米硒含量达GB/T 2499-2008《富硒稻谷》规定的标准。[结论]紫云英翻压还田可促进土壤有效硒释放和水稻植株对硒元素的富集,并大幅提高稻米的硒含量,且还田量越大,对稻米的富硒效果越佳。其中紫云英还田量为22 500 kg/hm~2时,可生产出符合国家标准的富硒大米。     

葡萄园套种紫云英还田与减量施肥试验

在葡萄园进行紫云英不同还田量试验和紫云英还田减量氮肥试验,结果表明:每667 m~2翻压紫云英1500 kg+75%常规施肥对葡萄产量和品质提升及土壤养分积累效果最佳。     

绿肥还田对植烟土壤·烟叶产质量的影响

[目的]为了筛选出适合湘南烟稻轮作区种植的绿肥品种.[方法]于晚稻收割后,种植不同品种绿肥,在烟苗移栽前进行翻压还田,探明绿肥鲜体还田对植烟土壤养分和烟叶产质量的影响.[结果]各绿肥品种以紫云英处理的鲜草产量最高.绿肥还田可以提高植烟土壤的养分含量,对烟叶的农艺性状、经济性状和内在品质有显著的影响,其中以紫云英还田对其综合影响最好.[结论]紫云英是湘南烟稻轮作区培肥改土的最佳绿肥品种.     

紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的效果

通过田间对比试验,研究了紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播的应用效果。结果表明:与传统一季稻直播技术比较,将紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术增加了一季紫云英种子生产,有利于缓解紫云英种子缺乏的现状;由于紫云英秸秆的还田利用,实现了化肥减量施用条件下一季稻产量的提高,对土壤有机质提升和土壤氮磷钾养分提高也有明显作用;采用紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术降低了一季稻种植的成本投入,提高了农民种植的经济收益。在农村劳动力日益紧缺和我国再次兴起的绿肥发展背景下,紫云英留种后秸秆运用于一季稻免耕直播技术具有较大的优势和发展前景。     

紫云英对镉富集效应研究

[目的]探索紫云英对镉的富集效应,为Cd污染土壤植物修复技术开辟新的途径。[方法]通过盆栽试验,研究了紫云英对Cd的耐性与富集效应。[结果]紫云英对Cd有较强的耐性,低浓度的Cd对紫云英的生长发育没有显著影响,甚至具有一定的生长促进作用。紫云英体内Cd的浓度分布为根〉茎叶。紫云英对Cd具有较强的富集能力,无论是添加外源Cd或不添加外源Cd,紫云英对Cd的富集系数均较高,其根部对Cd的富集系数多为10左右。[结论]紫云英在Cd污染农田的植物修复上具有一定的研究和应用价值。     

紫云英与化肥配施对水稻生长和土壤养分含量的影响

2009年在河南省信阳市农业科学研究所进行了紫云英(Astragaius sinicus L.)与化肥配施对水稻生长(Oryza sativa L.)和土壤养分含量影响试验。结果表明:紫云英和化肥配施可促进水稻生长,增加水稻产量,增加土壤有机质含量,提高土壤速效氮、磷、钾含量。其中,80%化肥的4个处理水稻的总产量为37205.63kg·hm-2,60%化肥的4个处理水稻的总产量为37395.01kg·hm-2。从紫云英翻压量来看,15000kg·hm-2的2个处理水稻总产量为19297.901kg·hm-2,22500kg·hm-2的2个处理水稻总产量为18956.25kg·hm-2,30000kg·hm-2的2个处理水稻总产量为17718.76kg·hm-2,37500kg·hm-2的2个处理水稻总产量为18628.13kg·hm-2。总的来看,化肥量60%和紫云英翻压量15000kg·hm-2、22500kg·hm-2配施比较适宜。     

红壤性水稻土紫云英有机氮素形成特征的研究

应用盆栽方法和1 5N示踪技术 ,对红壤性水稻土紫云英有机氮素的形成特征进行了探讨。结果表明 :紫云英有机氮素的来源主要来自根瘤固氮 ,固氮量占植株总氮量的 42 .40 % ,土壤供氮和肥料供氮分别占 2 9.2 6%和 2 8.3 4%。施用氮肥能促进紫云英干物质的积累和鲜草产量的提高 ,但对其根瘤的形成及生物固氮有负面影响。土壤中1 5N尿素的去向表现为气逸损失 >作物吸收 >土壤残留     

土壤活性氮动态变化及氮素可利用性对紫云英翻压量的响应

通过田间定位试验,研究了减量化肥紫云英不同翻压量下土壤活性氮的含量、动态变化及氮素可利用性,探讨了紫云英鲜草的适宜翻压量和土壤氮素利用效率,为双季稻合理施用氮肥提供理论依据。在稻-稻-紫云英轮作体系典型时期紫云英翻压前、早稻分蘖盛期、早稻成熟期、晚稻分蘖盛期、晚稻成熟期分别采集土壤样品,监测稻田土壤微生物量氮（MBN）、可溶性有机氮（DON）含量动态变化及氮素可利用性,并分析晚稻成熟期土壤铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量。结果表明：与对照（CK）处理相比,各施肥处理均提高了土壤全氮（TN）、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量,增幅分别为10.4%~21.2%、10.3%~44.1%和14.7%~52.9%。在翻压紫云英15.0~22.5 t·hm^-2时,土壤TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量均随紫云英还田量增多而提高,之后则随还田量的增多而降低。与常规施肥处理相比,化肥减施下紫云英各翻压量处理均提高了土壤MBN、DON及活性氮含量,增幅分别为7.0%~28.7%、8.5%~22.5%和5.8%~26.6%,且随紫云英翻压量的增加呈先增加后降低的变化趋势,MBN和活性氮含量均在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON含量在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。MBN/TN在翻压量22.5 t·hm^-2时最高,DON/TN在翻压量30.0 t·hm^-2时最高。各处理不同时期土壤MBN、DON含量及MBN/TN、DON/TN有明显波动,总体来看,土壤MBN含量及MBN/TN在早稻分蘖盛期明显降低,早稻成熟期有所回升,至晚稻成熟期又逐渐降低;土壤DON含量及DON/TN在早稻成熟期降至最低,至晚稻成熟期再次上升。研究表明,减施40%化肥条件下长期翻压紫云英不仅能增加土壤活性氮含量,同时有利于提高土壤氮素可利用性,紫云英翻压量22.5~30.0 t·hm^-2时效果最好。     

紫云英利用后减施化肥对水稻产量和产值及土壤碳氮含量的影响

通过大田定位试验,研究连续5年紫云英利用后不同化肥施用量对水稻产量和稻谷经济效益及土壤碳、氮含量的影响。试验共设6个处理,处理CK:不施紫云英和化肥(对照);处理CF:不施紫云英,施100%化肥(N、P2O5、K2O施用量分别为150、75、120 kg/hm2);处理A1:紫云英(22 500 kg/hm2,下同)+100%化肥+100%磷肥;处理A2:紫云英+80%氮、钾肥+100%磷肥;处理A3:紫云英+60%氮、钾肥+100%磷肥;处理A4:紫云英+40%氮、钾肥+100%磷肥。结果表明:施肥可以显著提高水稻产量,紫云英利用后化肥的增产效果更为显著,与CF相比,处理A2的早稻产量提高了7.7%,处理A3的水稻产量基本持平;紫云英利用后适当减少化肥用量可以增加水稻产值,与CF相比,处理A1的水稻产值增加了5.92%,处理A2的水稻产值的增加效果次之,增加了4.08%;处理A4提高水稻土壤有机碳和全氮含量的效果明显优于处理CF,A2处理的土壤有机碳、全氮含量比CF显著降低。综合以上研究结果,认为翻压紫云英可以代替部分化肥,增加水稻产量,减少生产成本,提高养分利用效率。     

有机物料对红壤几种形态碳氮及酸度的影响

 【目的】为合理施用有机物料调节土壤碳、氮以阻控土壤酸化,对有机物料施入红壤后土壤几种形态碳、氮及酸度变化进行了研究,并分析了相关关系。【方法】通过室内恒温培养试验研究了添加3种有机物料（稻草、紫云英和猪粪）后红壤中铵态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）、可溶性有机氮（WSON）、可溶性有机碳（WSOC）、微生物量碳（SMBC）、微生物量氮（SMBN）和土壤pH动态变化。【结果】与对照相比,添加有机物料均提高了土壤WSOC、SMBC和pH,且有机物料添加量越大,增幅越大。猪粪处理中土壤NH4+-N、NO3--N和WSON含量显著增加;而稻草和紫云英处理中土壤NO3--N和WSON含量下降,NH4+-N含量没有显著变化。施用稻草和紫云英7～14 d左右,土壤pH达到最大值,随后逐渐下降趋于平衡;而施用猪粪后土壤pH立即升高,随后逐渐下降趋于平衡。84 d培养试验结束时,与对照相比,猪粪、稻草和紫云英处理的土壤pH分别平均增加了0.26、0.23和0.09。几种有机物料处理中,土壤pH与SMBC和WSOC均存在显著的正相关关系。稻草和紫云英处理中,土壤pH与WSON和NO3--N之间存在显著负相关性,而猪粪处理中pH与WSON和NO3--N相关性不显著。【结论】施用有机物料能够显著提高红壤WSOC、SMBC和pH,其中酸度改良效果猪粪>稻草>紫云英;土壤碳、氮动态与土壤pH变化紧密相关,且相关性与有机物料的性质有关。     

减量化肥配施紫云英对稻田土壤碳、氮的影响

以11 a(2008—2018年)长期定位试验为对象,研究了减施40%化肥下紫云英不同翻压量对双季稻产量及土壤活性有机碳、氮(DOC+MBC、DON+MBN)的影响,以探讨紫云英替代化肥的可行性和适宜翻压量。试验设置CK(不施紫云英和化肥)、GM_(22.5)(单施紫云英22.5 t·hm~(-2))、100%CF(常规施肥)和减施40%化肥(60%CF)条件下将紫云英翻压量设为15、22.5、30、37.5 t·hm~(-2)4个水平,共7个处理。于2018年晚稻收获后采集土壤样品,分析土壤微生物量碳、氮(MBC、MBN)和可溶性有机碳、氮(DOC、DON)。结果表明:与常规施肥相比,减施40%化肥下各紫云英不同翻压量处理早稻及全年两季稻谷产量持平或略有增加,且均随紫云英翻压量增多而提高。紫云英翻压量为15～30 t·hm~(-2)时,晚稻稻谷产量随紫云英翻压量的增多而提高,当紫云英翻压量多于30 t·hm~(-2)时,则呈下降趋势。除翻压紫云英15 t·hm~(-2)外,其他紫云英与化肥配施处理晚稻稻谷产量与常规施肥相比无显著差异;与常规施肥相比,紫云英与化肥配施均不同程度地提高了土壤MBC、MBN、DOC、DON含量。紫云英翻压量为15～22.5 t·hm~(-2)时,土壤MBC、MBN、DOC、DON均随紫云英翻压量增加而增加,当翻压量多于22.5 t·hm~(-2)时呈下降趋势;MBC/SOC和MBN/TN均随紫云英翻压量的增加呈先增加后降低的趋势,MBC/SOC在60%CF+GM_(22.5)处理最高,MBN/TN以60%CF+GM_(30)处理最高。DOC/SOC和DON/TN均在60%CF+GM_(15)处理最高;相关分析结果表明,土壤MBC、MBN、DOC、DON、DOC+MBC、DON+MBN与土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)呈极显著正相关(P0.01)。土壤各活性有机碳、氮与早、晚稻及全年两季稻谷产量均呈极显著正相关(P0.01)。综合考虑双季稻的产量效应及土壤培肥效果,在本试验条件下或与该试验区域气候特点和种植制度类似的南方水稻主产区,在减少40%化肥条件下,紫云英翻压22.5～30 t·hm~(-2)较为适宜。     

氮钾减施下紫云英翻压量对双季稻产量及氮素利用的影响

采用11年(2008—2018年)绿肥定位试验,研究氮钾减施20%下紫云英不同翻压量(15 000、22 500、30 000、37 500 kg/hm2)对双季稻产量、氮素利用率及土壤氮素的影响。结果表明：与不施肥相比,施肥处理的早、晚稻产量显著增加,产量可持续指数提高,且减施氮钾20%翻压紫云英处理和单施化肥处理间的11年平均产量和产量可持续指数差异均无统计学意义;通过分析2018年的数据,与当地的常规施肥处理相比,减施氮钾20%翻压紫云英30 000 kg/hm2能显著提高早稻生物量、氮素积累量、化肥氮素吸收利用效率(回收利用效率、农学利用效率、偏生产力)和晚稻稻草生物量、稻谷氮素积累量、总投入氮素吸收利用效率(回收利用效率、农学利用效率、生理利用率、偏生产力);适量氮钾减施翻压紫云英可提高土壤全氮和碱解氮质量分数,有效提升土壤肥力。在本研究中,氮钾减施20%时翻压紫云英30 000 kg/hm2较适宜。     

减量施肥下紫云英与稻草协同利用对双季稻产量和经济效益的影响

开展连续5年大田定位试验,研究减量施肥下不同紫云英与稻草利用处理对洞庭湖地区紫潮泥双季稻的产量、产量构成因素及经济效益的影响。结果表明,与单施化肥(F100)相比,不同紫云英、稻草利用处理均能促进水稻增产、稳产,其中紫云英与稻草协同利用的增产效果优于紫云英或稻草单独利用,协同利用处理中又以晚稻高茬稻草还田冬种紫云英(F80+HR+A)处理的效果更好。F80+HR+A处理的早、晚稻,5年平均产量较F100分别增产20.2%、11.9%,稻谷纯收益增加13.7%,边际成本报酬率为3.4元/元。早稻株高、每穗实粒数、千粒质量和晚稻株高、有效穗数、每穗实粒数的增加是水稻增产的主要原因。综上所述,晚稻留高茬还田冬种紫云英,不仅可以提高水稻产量,还可以获得较佳经济收益,减少化肥用量。