冬種油肥3號對水稻產(chǎn)量和土壤肥力的影響

瞿玉國，饒金鳳，周 君，張才建

（古丈縣農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)服務中心，湖南 古丈 416300）

綠肥是南方稻田重要的有機肥源，中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就是通過施用有機肥來培肥地力和提高農(nóng)作物產(chǎn)量[1]，當前，由于勞動力緊缺、種植效益不高等原因，許多農(nóng)戶放棄秋季耕種，致使出現(xiàn)大量農(nóng)田冬閑，造成土壤裸露，耕層板結(jié)，理化性狀變劣，嚴重制約了稻田土壤可持續(xù)生產(chǎn)能力，因此合理的耕作制度是實現(xiàn)糧食持續(xù)增產(chǎn)及土壤可持續(xù)利用的重要手段[2]。

油菜雖是傳統(tǒng)的綠肥，專用品種推廣種植現(xiàn)在還不普遍，已有研究表明綠肥油菜在株型結(jié)構(gòu)、發(fā)育特點和養(yǎng)分含量上與紫云英等其他綠肥作物存在較大優(yōu)勢，具有生物量大、養(yǎng)分含量高、冬前發(fā)育快、抗寒、耐旱、適應能力強等特點，并且可以通過根系分泌物活化土壤中礦物磷，提高土壤有效磷的含量，適宜在南方稻區(qū)冬閑田發(fā)展種植[3-4]。

筆者以甘藍型綠肥油菜專用品種“油肥3號”為材料，在不同的生育時期翻壓，研究其土壤的培肥效能以及對后季水稻產(chǎn)量的影響，旨在促進綠肥油菜種植技術的推廣應用以及稻田培肥技術的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗選在傳統(tǒng)的水稻種植區(qū)古丈縣紅石林鎮(zhèn)進行，供試土壤肥力均勻，排灌方便，試驗前土壤有機質(zhì)21.59 g/kg，全氮2.17 g/kg，堿解氮185.32 g/kg，有效磷15.35 g/kg，有效鉀91.59 g/kg。試驗用綠肥用油菜品種為油肥3號，由湖南百夫長農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，水稻品種為玉針香等當?shù)卦耘嗥贩N，由市場購得。

1.2 試驗設計

試驗設置4個處理：綠肥油菜盛花期壓青+水稻（T1）、綠肥油菜終花期壓青+水稻（T2）、綠肥油菜成熟期壓青+水稻（T3）、冬閑+水稻（CK）的試驗模式，采用大區(qū)試驗，每個處理種植面積0.1 hm2，不設重復，試驗時間為2017—2020年。

綠肥油菜播種量為0.4 kg/667m2，10月中旬播種，同45%復合肥（N-P-K=15-15-15）10 kg/667m2混勻后撒播，僅控制播種量，不間苗、不定苗，不追肥，分別在盛花期、終花期和成熟期翻壓。水稻在4月中旬播種，用種量1.5 kg/667m2，采用旱育秧，栽培秧齡控制在30 d左右，株行距16 cm×30 cm為宜，基本苗保證在8.5萬～9萬株/667m2。施肥及其他田間管理措施按常規(guī)栽培進行，基肥施用30%復合肥40 kg/667m2，分蘗肥用尿素3 kg/667m2，穗肥用30%復合肥15 kg/667m2，CK處理在冬春空閑時不施肥，但在水稻基肥中加施45%復合肥（N-P-K=15-15-15）10 kg/667m2，確保所有處理全年施肥量一致。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 油菜取樣方法及測定指標油肥3號壓青前，在田間分別取5個點，每個點1 m2取樣測定小區(qū)生物產(chǎn)量，同時分別取10株代表性樣品室內(nèi)考種。

1.3.2 水稻產(chǎn)量及性狀測定水稻成熟期分別取每個處理中5個點，每個點取1 m2的水稻為樣本，分別調(diào)查株高、穗數(shù)、穗粒數(shù)等數(shù)據(jù)，測定每個點的產(chǎn)量。隨機選取有代表性的水稻植株5株，清水漂洗去空、秕粒曬干后用1/100分析天平測千粒重。

1.3.3 土壤肥力測定5點法取耕層0～20 cm的土樣，每處理3次重復，水稻收獲后測定土壤樣品的堿解氮、有效磷、有效鉀、有機質(zhì)的含量及土壤容重等指標[5-6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠肥油菜生物產(chǎn)量測定及翻壓還田

由表1可見，在試驗種植條件下，取連續(xù)3 a試驗的平均值，油肥3號進入盛花期用時89 d，株高約為64 cm，根據(jù)前人翻壓綠肥的經(jīng)驗，此時進入適宜壓青期。油肥3號終花和成熟分別用時117和151 d，油肥3號終花后，株高在95 cm左右，至成熟株高變化不大，但在成熟期油肥3號植株匍匐在地面，翻壓時更利于農(nóng)機操作，也可不單獨翻壓，結(jié)合水稻整地，減少一次翻壓的成本。

表1 綠肥油菜肥用特征

油肥3號盛花期過后植株含水量逐漸降低，干物質(zhì)量增加明顯，至成熟期干重可達572.40 kg/667m2，盛花期的干物質(zhì)量為322.27 kg/667m2，較成熟期少42.7%，終花期的干物質(zhì)量為437.30 kg/667m2，較成熟期少22.24%。

2.2 冬種綠肥對土壤理化性狀的影響

從表3可以看出，翻壓綠肥的處理pH值均高于對照，土壤pH值基本維持在5.6左右，冬閑田塊土壤pH值則下降，表明種植綠肥用油菜對于緩解土壤酸化有一定的作用，可改善土壤酸化問題。土壤孔隙度的大小表現(xiàn)為T2＞T3＞T1＞CK，土壤容重和大小順序為T3＜T2＜T1＜CK，說明綠肥油菜還田能增加稻田土壤的總孔隙度，減少容重，改善土壤物理性狀。

有機質(zhì)含量的檢測結(jié)果顯示，綠肥油菜種植的處理有機質(zhì)含量均表現(xiàn)快速增長，且T3＞T2＞T1＞CK，3 a間增長趨勢相同，T3處理最終較基礎樣增加16.35%，T2和T1的有機質(zhì)含量分別比對照增加15.15%和13.29%，而對照田塊3 a間有機質(zhì)含量減少了7.25%。種植綠肥油菜的處理土壤全氮和堿解氮含量較對照均有一定程度的提升，3 a間全氮最高增加0.1 mg/kg，堿解氮最高增加17.63 g/kg，每個年度間各處理間差異不大。有效磷含量增加不明顯，3 a間最高增加1.07%，有效鉀含量顯著提高，比基礎土樣增加14.92%。以上結(jié)果表明，翻壓綠肥油菜能較大幅度的提高土壤有機質(zhì)和鉀含量，減少容重，改善土壤物理性狀，對于培肥地力均有較好效果。

表2 冬種綠肥對土壤理化性狀的影響

2.3 水稻產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的表現(xiàn)

連續(xù)3 a定位試驗的結(jié)果表明，同年份各處理間數(shù)據(jù)的趨勢相同，因不同年份種植了不同的水稻品種，僅取最后一年數(shù)據(jù)進行分析。由表3可以看出種植油肥3號翻壓處理的株高較對照增加5 cm左右，穗粒數(shù)增加5～7個，結(jié)實率和千粒重都高于對照處理，說明綠肥油菜翻壓有利于改善水稻產(chǎn)量各構(gòu)成要素，進而提高水稻產(chǎn)量。最終產(chǎn)量結(jié)果可以看出，翻壓綠肥油菜的處理產(chǎn)量明顯高于對照，產(chǎn)量最高的T3處理比對照增產(chǎn)10.59%，其次T2處理增產(chǎn)9.48%，在盛花期翻壓增產(chǎn)5.46%，水稻產(chǎn)量隨著綠肥油菜翻壓時生物量的增加而增加。

表3 水稻產(chǎn)量及植株性狀表

3 結(jié)論與討論

水稻產(chǎn)量受多因素影響，其中施肥量是影響產(chǎn)量的主要因素之一，隨著化肥用量的不斷增加，水稻氮素供應不再是高產(chǎn)的瓶頸，通過種植綠肥與無機肥的科學合理配施，對提高產(chǎn)量及土壤肥力可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[7]。

綠肥翻壓直接表現(xiàn)為增加土壤養(yǎng)分，提高后季作物產(chǎn)量，已有的研究表明油菜作為綠肥在培肥地力、改良土壤方面優(yōu)勢明顯[8]，油菜是直根系作物，根系生長過程中能對土壤形成穿刺效應，根系凋亡后，在土壤形成很多微孔隙，增加土壤的通氣狀況[9]，研究中連續(xù)翻壓綠肥油菜也取得了土壤通透性增加，土壤物理性狀改善的效果，此外，油菜是蕓薹屬植物，植株含有豐富的硫甙，可以起到殺滅部分有害細菌、蟲卵、雜草，克服稻田連作障礙的作用[10]，保障水稻連續(xù)高產(chǎn)。

油肥3號作為綠肥專用油菜在開花后不同時期翻壓均可明顯改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，且隨翻壓時生物量的增加，改土培肥及增產(chǎn)作用也表更加顯著。在當前種植條件下，油肥3號株高不足1 m，小型旋耕機即可完成作業(yè)，在4月上旬進入成熟期，油稻輪作不存在與中稻的季節(jié)矛盾，表現(xiàn)出專用型綠肥的優(yōu)點。油肥3號開花后生物量增加較快，至成熟期生物量積累至最大，對后季作物的增產(chǎn)作用最為顯著，如無特殊的茬口安排，推薦在成熟期翻壓。