不同播期和配比對(duì)油菜與紫云英混播綠肥生物量及養(yǎng)分積累的影響

蔣美艷 李延莉 江建霞 楊立勇 周熙榮 張俊英 朱吉風(fēng) 王偉榮（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種栽培研究所，上海市奉賢區(qū) 201403）

上海市清潔空氣行動(dòng)計(jì)劃中明確提出，繼續(xù)推進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，增加綠肥種植和冬季深耕曬垡面積，做到用地、養(yǎng)地相結(jié)合，從源頭上減少化肥、農(nóng)藥的投入[1]。冬季種植綠肥是保護(hù)耕地質(zhì)量的一項(xiàng)主要措施，不僅有利于提高土壤肥力、優(yōu)化茬口布局、減少農(nóng)業(yè)面源污染，還有利于從源頭上控制秸稈焚燒、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

上海市綠肥種植以冬季種植為主，傳統(tǒng)的綠肥種植模式主要是種植單一的綠肥品種，其中種植面積較大的是紫云英。紫云英是一年生豆科作物，其根系共生的固氮菌可固定空氣中的氮，盛花期的紫云英平均每667 m2可固氮 5～8 kg，但由于紫云英種子資源短缺、價(jià)格較高，再加上紫云英C/N較低，不利于土壤中氮素和有機(jī)質(zhì)的積累[2]，制約了其推廣應(yīng)用。油菜是傳統(tǒng)的十字花科綠肥，具有適應(yīng)范圍廣、種子易得、成本低、肥效高、利于有機(jī)質(zhì)積累等優(yōu)點(diǎn)，且可活化土壤中的磷、鉀元素，其根系分泌物還可刺激固氮菌固氮[3-5]。因此，將紫云英、油菜兩種不同種類的綠肥進(jìn)行混播，不僅可提高肥效并進(jìn)一步優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，還可降低綠肥購種成本。但紫云英、油菜的適宜混播比例和播種期是獲得良好混播效果的前提條件。為此，筆者于2017—2018年進(jìn)行了紫云英與油菜混播的田間試驗(yàn)，以期探明稻田紫云英與油菜混播的可行性，并篩選出兩者混播的適宜配比和最佳播種期，從而有針對(duì)性地解決上海市綠肥發(fā)展中存在的問題?，F(xiàn)將相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)田前茬作物為單季晚稻，耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量為3.12%，堿解氮含量為109.10 mg/kg，速效磷含量為16.70 mg/kg，速效鉀含量為72.00 mg/kg，pH 7.60。

1.2 試驗(yàn)材料

供試紫云英品種為“弋江籽”，供試油菜品種為“滬油17”。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

播種期試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，即從2017年10月23日開始第1次播種，隨后每隔7 d播種1次，分別為10月23日（播種期1）、10月30日（播種期2）、11月6日（播種期3）、11月13日（播種期4）、11月20日（播種期5）和11月27日（播種期6）。每處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為20 m2。綠肥采用直播方式種植，播種量為油菜3 kg/hm2、紫云英15 kg/hm2。播種前開溝、整地，施用30%（15-7-8）復(fù)合肥450 kg/hm2作基肥。綠肥于2018年4月11日收獲。

混播配比試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理，分別為100%油菜、80%油菜＋20%紫云英、60%油菜＋40%紫云英、40%油菜＋60%紫云英、20%油菜＋80%紫云英、100%紫云英。每處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積為20 m2。綠肥采用直播方式種植，播種期為10月23日，100%油菜播種量為6 kg/hm2，100%紫云英播種量為30 kg/hm2，其他油菜與紫云英混播處理按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的比例將相應(yīng)重量的油菜、紫云英種子混勻。播種前開溝、整地，施用30%（15-7-8）復(fù)合肥450 kg/hm2作基肥。綠肥于2018年4月11日收獲。

1.4 產(chǎn)量和養(yǎng)分積累量測定

于盛花期測定油菜和紫云英的鮮草產(chǎn)量及含水率。收獲前1 d每小區(qū)取樣0.25 m2，收獲地上部的所有植株，稱取鮮草重量，樣品經(jīng)殺青及恒溫干燥后，稱取干物質(zhì)重量，計(jì)算各樣品的含水率。收獲各小區(qū)地上部的所有植株，根據(jù)含水率換算成干物質(zhì)產(chǎn)量。干燥的樣品磨碎后測定其氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量，計(jì)算養(yǎng)分累積量，氮、磷含量采用流動(dòng)注射分析儀測定，鉀含量采用火焰光度法測定[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 播種期對(duì)油菜、紫云英生物量的影響

由表1可知，不同播種期對(duì)油菜和紫云英鮮重和干重的影響明顯，且隨著播種期推遲，油菜、紫云英的鮮重和干重呈遞減趨勢。在播種期1(10月23日)，油菜、紫云英的鮮重和干重均達(dá)最大，鮮重達(dá)22 879.48 kg/hm2、干重達(dá) 4 065.68 kg/hm2；到播種期6（11月27日），油菜、紫云英的鮮重和干重較播種期1分別減產(chǎn)了94.59%、94.48%。以上結(jié)果說明，播種期越早，綠肥作物生物產(chǎn)量越高。

表1 不同播種期對(duì)油菜、紫云英生物量的影響

2.2 混播配比對(duì)油菜、紫云英鮮重產(chǎn)量的影響

由表2可知，100%油菜的鮮重產(chǎn)量顯著高于100%紫云英；且隨著油菜播種量的減少及紫云英播種量的增加，油菜和紫云英的鮮重產(chǎn)量逐漸降低。在各油菜和紫云英混播配比中，以80%油菜＋20%紫云英的鮮重產(chǎn)量最高，達(dá)23 662.85 kg/hm2，比20%油菜＋80%紫云英的鮮重增加108.63%。以上結(jié)果說明，油菜、紫云英混播時(shí)，以80%油菜+20%紫云英混播的鮮重產(chǎn)量最高。

表2 不同混播配比對(duì)油菜、紫云英產(chǎn)量的影響

2.3 混播配比對(duì)油菜、紫云英養(yǎng)分含量的影響

由表3可知，油菜、紫云英不同混播配比對(duì)油菜、紫云英地上部各養(yǎng)分含量的影響不同。其中，100%油菜的氮和磷含量均低于100%紫云英，100%油菜的鉀含量則高于100%紫云英。隨著油菜播種量的減少及紫云英播種量的增加，氮含量呈先升后降再提高的趨勢，以100%紫云英的氮含量最高，達(dá)2.48%；40%油菜＋60%紫云英的磷含量最高，達(dá)0.38%；80%油菜＋20%紫云英和60%油菜＋40%紫云英的鉀含量均較高，分別為1.59%和1.49%；60%油菜+40%紫云英混播的地上部養(yǎng)分總含量最高，為4.08%。

表3 不同混播配比對(duì)油菜、紫云英養(yǎng)分含量的影響

2.4 混播配比對(duì)油菜、紫云英養(yǎng)分積累量的影響

由表4可知，隨著油菜播種量的減少及紫云英播種量的增加，油菜和紫云英地上部氮、磷、鉀的積累量大致呈先增后降的趨勢。其中，氮積累量以80%油菜＋20%紫云英和100%油菜較高，分別為87.88 kg/hm2和85.48 kg/hm2，以20%油菜＋80%紫云英和100%紫云英較低，分別為44.29 kg/hm2和39.34 kg/hm2；磷積累量以80%油菜＋20%紫云英和40%油菜＋60%紫云英較高，分別為14.93 kg/hm2和13.04 kg/hm2，以20%油菜＋80%紫云英和100%紫云英較低，分別為6.08 kg/hm2和5.55 kg/hm2；鉀積累量以80%油菜＋20%紫云英和100%油菜較高，分別為67.83 kg/hm2和62.78 kg/hm2，以20%油菜＋80%紫云英和100%紫云英較低，分別為26.99 kg/hm2和19.67 kg/hm2。油菜、紫云英的適宜混播配比以80%油菜＋20%紫云英為宜，此混播配比的綠肥養(yǎng)分積累量最高。

表4 不同混播配比對(duì)油菜、紫云英養(yǎng)分積累的影響

3 結(jié)論與討論

為適應(yīng)單季晚稻收獲后種植綠肥茬口的要求，本播種試驗(yàn)中，最早的播種期設(shè)定為10月23日，據(jù)田間觀察及試驗(yàn)結(jié)果表明，10月23日播種的油菜綠肥生長較好、鮮重產(chǎn)量高，紫云英生長一般、鮮重產(chǎn)量中等；10月30日播種的油菜綠肥生長正常、鮮重產(chǎn)量較高，紫云英生長較差、鮮重產(chǎn)量明顯降低。因此，在上海地區(qū)單季晚稻收獲后，種植油菜和紫云英混播綠肥，適宜的播種期應(yīng)在10月底前，之后不適宜種植綠肥。在本試驗(yàn)條件下，80%油菜+20%紫云英混播的鮮重產(chǎn)量與100%油菜相當(dāng)，但綠肥中氮、磷、鉀養(yǎng)分的積累量最高，是最適宜的混播配比。

目前，上海市國慶稻種植面積逐年擴(kuò)大，綠肥的播種期明顯提早，100%油菜、100%紫云英以及各混播配比的綠肥均能適宜生長，但考慮到紫云英種子成本較高，從鮮重產(chǎn)量、養(yǎng)分積累量及滿足后茬生產(chǎn)要求來看，60%油菜＋40%紫云英和40%油菜＋60%紫云英的混播配比也是較適宜的選擇。