摘要:摘要:為了發展有機水稻,以紅花草-有機水稻輪作培肥水田土壤肥力,研究氮、磷、鉀對紅花草固氮根瘤菌生長及種植后土壤肥力的影響,為紅花草的合理種植、培肥地力提供依據。
摘要:為了發展有機水稻,以紅花草-有機水稻輪作培肥水田土壤肥力,研究氮、磷、鉀對紅花草固氮根瘤菌生長及種植后土壤肥力的影響,為紅花草的合理種植、培肥地力提供依據。2012—20132年稻后茬種植紅花草,過冬前分別單獨施用不同用量的氮肥、磷肥、鉀肥,以不施肥為對照,探討不同肥料不同用量對紅花草產草量、固氮根瘤菌數量、固氮根瘤菌重量的影響及種植后的土壤肥力變化狀況。研究結果表明:紅花草前期補施氮、磷、鉀,氮素對紅花草的影響較大,在施氮75kg/hm2(N46%)時,產草量最高,固氮根瘤菌數量最多,固氮根瘤菌重量大;種植后土壤全氮變化表現為不同施氮量增幅隨肥料用量增加而增加,施磷、施鉀各處理增幅隨肥料用量增加而先降后升;土壤速效磷變化為施氮、施磷各處理增幅隨肥料用量增加而增加,施鉀各處理增幅趨勢表現不明顯;土壤速效鉀變化表現為施氮、施磷各處理增幅變化趨勢是隨肥料用量增加先升后降,在施氮150kg/hm2(N46%)、施磷300kg/hm2(P2O512%)時,土壤速效鉀增幅達最大;土壤有機質變化表現為增幅隨肥料用量增加而增加。所以,種植紅花草,前期適當補施氮、磷、鉀,可以提高紅花草產草量,有效提高土壤肥力。
關鍵詞:氮磷鉀肥;紅花草;固氮根瘤菌;土壤肥力
0引言
增施化肥是溫飽工程的主要技術政策之一,歷年來受到政府的關注和農民的擁護。自20世紀90年代起,化肥消費總量一直居世界首位,單位面積化肥用量也遠高于世界平均水平。2002年化肥用量(總養分量)達到4339.4萬t,占世界化肥總消費量的30.7%,按單位播種面積(耕地面積按15463.6萬hm2,復種指數按156%)計算,2002年單位播種面積化肥用量281kg/hm2,遠高于當年世界101kg/hm2的平均水平[1]。國內外大量的科學試驗和生產實踐證明,施用1kg化肥可使糧食增產5~10kg,施肥的貢獻率可達40%,但是,施入農田的化肥不可能為作物全部吸收利用,作物對化肥的平均利用率為:N40%~50%,P2O510%~20%,K2O30%~40%,沒有被作物吸收利用的肥料大量進入環境,對環境造成污染,不僅破壞土地資源,而且對人類健康構成威脅;同時,大量使用化肥,破壞了土壤生態,導致耕地土壤質量下降。

1材料與方法
1.1試驗區基本情況
試驗布置在句容戴莊村(E119°13′49.0′′,N31°39′01.2′′),位于風景秀美的九龍山區;本生態區屬北亞熱帶中部氣候區,具有明顯的季風特征,干濕冷暖,四季分明,熱量充裕,年平均氣溫15.2°C,日平均氣溫高于10°C的作物生長期平均為226天,總積溫4859.6°C,高溫年可達5270°C,無霜期長達229天;雨水豐沛,年降水量1058.8mm。光照充足,光照常年平均2157h,日照百分率49%,氣候條件比較優越。土壤為第四紀下蜀黃土發育的水稻田土(黃壤),土壤有機質含量11.01g/kg,全氮1.15g/kg,速效鉀90.6mg/kg,速效磷41.3mg/kg,肥力中下等。稻后茬適合種植紅花草,紅花草草種為‘皖江大葉青’。
1.2試驗設計
試驗處理:①N1:75kg/hm2;②N2:150kg/hm2;③N3:225kg/hm2;④K1:112.5kg/hm2;⑤K2:225kg/hm2;⑥K3:337.5kg/hm2;⑦P1:150kg/hm2;⑧P2:300kg/hm2;⑨P3:450kg/hm2;⑩對照(CK)。試驗3次重復,總共設30個小區,每小區長6m,寬3m,面積18m2,紅花草播種量30kg/hm2,試驗N采用宜興靈谷牌尿素(N46%),K采用硫酸鉀(K2O45%),P采用鈣鎂磷(P2O512%)。越光有機稻收割后翻耕土壤,于當年9月15日,紅花草種子均勻撒播,同年12月15日根據試驗用量一次性追施尿素、鈣鎂磷肥、硫酸鉀。
2結果與分析
2.1氮、磷、鉀對紅花草生長狀況的影響
表1結果表明,施肥能顯著改善紅花草的生長狀況,與對照相比,補施氮、磷、鉀不同程度的影響紅花草生長[4],施氮(尿素)75kg/hm2時株高最高為43.6cm,施磷(鈣鎂磷)150kg/hm2地上部最重達每株31.9g。施氮處理株高影響差異不顯著,表現趨勢不明顯,促進紅花草分蘗趨勢表現也不明顯,對地上部分產量的影響差異達極顯著水平,與肥料用量成反比;施鉀(硫酸鉀)、磷處理紅花草株高隨肥料用量增加而增高,影響差異不顯著,分蘗數、開花數、地上部分產量影響沒有規律,地上部分產量影響差異達極顯著水平。
2.2氮、磷、鉀對紅花草固氮根瘤菌的影響
通過表2可以看出,施氮、磷各處理紅花草根重、1mm以上根瘤個數、根瘤風干重都顯著高于對照,施氮75kg/hm2、施磷150kg/hm2各指標最高,分別為:1.23g/株、141個/株、0.34g/株,1.21g/株、138.0個/株、0.38g/株,但均與施用量成反比[5-11],而根長表現趨勢不明顯;施鉀各處理紅花草根重、1mm以上根瘤個數、瘤風干重在施用量337.5kg/hm2時各指標最高,分別為:1.31g/株、137.0個/株、0.31g/株,均隨鉀施用量增加而增加,影響差異均達極顯著水平。肥料之間相比,施鉀337.5kg/hm2時根重最大,氮75kg/hm2時1mm以上根瘤個數最高,施磷150kg/hm2時根瘤重最大。
3結論
研究表明種植紅花草前期補施氮、磷、鉀,氮素對紅花草的影響較大,在施氮75kg/hm2時,產草量最高,固氮根瘤菌數量最多,1mm以上根瘤達141.0個/株,固氮根瘤菌重量大,達0.34g/株;紅花草還田對土壤肥力的影響表現為:土壤全氮變化表現為施氮各處理增幅隨肥料用量增加而增加,施磷、施鉀各處理增幅隨肥料用量增加而先降后升;土壤速效磷變化為施氮、施磷各處理增幅隨肥料用量增加而增加,施鉀各處理增幅趨勢表現不明顯;土壤速效鉀變化表現為施氮、施磷各處理增幅變化趨勢是隨肥料用量增加先升后降,在施氮150kg/hm2、施磷300kg/hm2時,土壤速效鉀增幅達最大,施鉀各處理增幅趨勢表現為隨肥料用量增加而下降;土壤有機質變化表現為增幅隨肥料用量增加而增加;所以,紅花草等綠肥的種植可以有效提高土壤肥力,改善土壤結構[21-23],加大綠肥種植的宣傳力度,是培肥地力的有效途徑之一。
4討論
種植紅花草還田,通過前期適當補施氮、磷、鉀肥料,可以大大改善紅花草的生長情況,增加綠肥還田量[18-19]。紅花草共生固氮根瘤菌能有效固定空氣中的氮為自己所用,可能紅花草在前期固氮能力較差,通過補施氮、磷、鉀肥,促進紅花草生長,同時促進固氮根瘤菌生長而達到改善紅花草生長狀況,這尤其表現在施氮上,紅花草產草量、根瘤菌數量及根瘤菌重量均隨著氮肥用量的增加而減少,這可能是補施的氮達到一定量時會抑制自身固氮菌的固氮,自身固氮菌產生惰性所致,這有待于后續研究;補施鉀肥,紅花草產草量、根瘤菌數量及根瘤菌重量均隨著鉀肥用量的增加而增加,這可能是鉀素有促進固氮根瘤菌生長的原因所致;補施磷肥,紅花草根瘤菌數量及根瘤菌重量均隨著磷肥用量的增加而減少,但產草量增加。紅花草還田培肥地力,在紅花草還田前后,土壤養分發生較大變化。土壤全氮各處理有不同程度的增加,施氮各處理增幅隨肥料用量增加而增加,施磷、施鉀各處理增幅隨肥料用量增加而先降后升;土壤速效磷在紅花草翻耕前總體下降,翻耕后都增加,補施氮、磷各處理增幅隨肥料用量增加而增加,這主要是紅花草在生長過程中吸收土壤中磷素,當翻耕還田后,紅花草中的磷又返還土壤所致,這和王建紅等[20]研究一致;土壤速效鉀在紅花草翻耕入土后,施氮、施磷各處理增幅變化趨勢是隨肥料用量增加先升后降,說明在施氮150kg/hm2、施磷300kg/hm2時,可能是土壤速效鉀增幅達最大的用量,而施鉀各處理增幅趨勢表現為隨肥料用量增加而下降,說明補施鉀雖然土壤速效鉀增加,但可能抑制紅花草對鉀的吸收儲存,而導致土壤速效鉀的流失[4];土壤有機質在紅花草翻耕前后均有增加,紅花草翻耕腐熟后各處理有機質含量增幅都是隨肥料用量增加而增加,土壤有機質的變化主要與還田的大量紅花草有關,大量紅花草還田增加有機質所致,這與紅花草生物產量變化基本保持一致。
參考文獻
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劉亞柏1,王潤芳2