不同冬綠肥對水稻田土壤有機質及酸堿度的影響

楊文葉，王 忠，李 丹，張 丹，周 航

(1.杭州市植保土肥總站，浙江 杭州 310020； 2.杭州市余杭區(qū)農業(yè)生態(tài)與植物保護管理站，浙江 余杭 311100)

不同冬綠肥對水稻田土壤有機質及酸堿度的影響

楊文葉1，王 忠2，李 丹1，張 丹1，周 航1

(1.杭州市植保土肥總站，浙江 杭州 310020； 2.杭州市余杭區(qū)農業(yè)生態(tài)與植物保護管理站，浙江 余杭 311100)

通過大田試驗，研究單季晚稻翻壓蠶豆、油菜、黑麥草和紫云英4種綠肥對土壤有機質及酸堿度的影響。結果表明，綠肥翻壓2a后，土壤有機質均隨年份逐年上升，累積速率表現(xiàn)為紫云英>黑麥草>油菜>蠶豆；耕層土壤pH值均較對照有不同程度的降低，酸化趨勢表現(xiàn)為黑麥草>油菜>紫云英>蠶豆。說明單季晚稻-紫云英輪作模式對提高土壤有機質，緩解土壤酸化效果最佳。

冬綠肥； 培肥模式； 有機質； pH值

近年來，水稻生產(chǎn)中依賴化肥，忽視有機肥投入的現(xiàn)象十分嚴重，肥料利用率低、稻米品質差及農田土壤質量下降等一系列問題已引起廣泛關注[1-3]。如何減少因肥料過量施用而造成的品質下降和環(huán)境污染，是目前肥料研究中共同關心的問題。

針對杭州市單季晚稻收獲后空閑時間長的特點，利用冬季光熱資源和空閑茬口種植綠肥作物，不僅能增加當季地面覆蓋，保持水土，翻壓還田后還能改善土壤結構，提高土壤有機質等養(yǎng)分含量，為化肥減量、地力提升提供了有效途徑[4-6]。稻田種植和利用紫云英輪作是杭州市綠肥生產(chǎn)的典型模式，已有大量的研究和廣泛的生產(chǎn)實踐，但目前綠肥品種過于單一，有機質提升效果有待進一步提高。本研究旨在探討不同種類綠肥翻壓的培肥模式對稻田土壤有機質含量和酸堿度的影響，為水稻田冬綠肥種植技術的推廣應用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在余杭區(qū)余杭街道洪桐村進行，供試土壤為水稻土青紫泥田，試驗前土壤pH值為5.72，有機質含量為35.72 g·kg-1。冬綠肥選用蠶豆、油菜、黑麥草和紫云英。

1.2 處理設計

試驗設5個處理：M1，單季晚稻-蠶豆輪作；M2，單季晚稻-油菜(割青還田)輪作；M3，單季晚稻-黑麥草輪作；M4，單季晚稻-紫云英輪作；以單季晚稻-冬閑為對照(CK)。試驗小區(qū)面積66.7 m2，隨機區(qū)組排列。小區(qū)之間用30 cm田埂隔開。各處理田間管理措施相同，單季晚稻參照當?shù)剞r戶常規(guī)施肥，綠肥作物不施肥。試驗時間為2013年至2015年。

黑麥草和紫云英于晚稻收割前10～15 d將種子撒播于田間，黑麥草播種量為30.0 kg·hm-2，紫云英播種量為37.5 kg·hm-2；油菜和蠶豆在晚稻收割后撒播，播后蓋土，油菜播種量為7.5 kg·hm-2，蠶豆播種量為75 kg·hm-2。次年晚稻移栽前30 d綠肥翻壓還田，各處理還田量均為22.5 t·hm-2，其余舍棄不用，并淹水浸泡30 d。

1.3 檢測項目及方法

取樣時間在每年晚稻收割后，采用梅花形布點采集土樣，深度為0～20 cm，經(jīng)風干制樣后進行檢測。其中試驗前土壤檢測樣品為各小區(qū)的混合樣。

土樣檢測方法按照《土壤分析技術規(guī)范》[7]進行，有機質采用重鉻酸鉀-硫酸氧化法測定，土壤pH值采用酸度計法測定。

2 結果與分析

2.1 土壤有機質

從表1可以看出，試驗2a后單季晚稻-冬閑處理(CK)土壤的有機質基本不變，單季晚稻綠肥輪作的4個處理土壤有機質均逐年上升。其中M4處理單季晚稻-紫云英輪作土壤有機質增加最為明顯，年均增加量為0.59 g·kg-1，M3處理單季晚稻-黑麥草輪作次之，年均增加量為0.28 g·kg-1，單季晚稻-油菜輪作與單季晚稻-蠶豆輪作土壤有機質年均增加量差別不大，分別為0.17和0.15 g·kg-1。這說明綠肥翻壓后，在腐熟分解過程中可向土壤緩慢釋放有機物質，起到累積土壤有機質的作用，其累積效率以單季晚稻-紫云英輪作模式最好。

表1 不同冬綠肥輪作后土壤有機質含量與

2.2 土壤pH值

由表1可見，試驗2a后單季晚稻-冬閑處理(CK)的土壤pH上升了0.15個單位，而輪作不同綠肥后，4個處理的耕層土壤pH值都表現(xiàn)為下降，降幅在0.02～0.35個單位。輪作綠肥的處理耕層土壤pH值下降的原因，可能是綠肥翻壓腐熟過程中產(chǎn)生的有機酸使得土壤向酸化的方向發(fā)展；此外，土壤pH值的變化還與土壤的酸緩沖性能、土壤有機質含量有關[8]。翻壓2a后，耕層土壤pH值的降幅由高到低依次為：黑麥草>油菜>紫云英>蠶豆。其中，黑麥草翻壓后，對土壤的酸化影響最為嚴重，耕層土壤pH值年均降低量達0.175個單位；其次為油菜，耕層土壤pH值年均降低量為0.085個單位；紫云英和蠶豆翻壓后對耕層土壤pH值影響很小，數(shù)值變化不大。

3 小結

土壤有機質是植物礦質營養(yǎng)和有機營養(yǎng)的源泉，又是土壤中某些微生物的能源物質，同時也是形成土壤結構和土壤肥力的重要因素。長期綠肥翻壓是提高土壤有機質的重要措施之一。在本試驗條件下，綠肥翻壓處理的土壤有機質均表現(xiàn)出累積現(xiàn)象，累積量表現(xiàn)為紫云英>黑麥草>油菜>蠶豆，這一研究結果與高菊生等[6]的研究結果一致。土壤碳氮比是指土壤有機物中碳的總含量與氮的總含量的比值，一般碳氮比以25∶1為宜。適當?shù)奶嫉壤兄谖⑸锏幕顒?，促進有機體發(fā)酵分解。綠肥翻壓后，增加了土壤有機物質含量，為微生物活動提供了豐富的碳源，增強了土壤中酶的活性[9]，通過調節(jié)碳氮比使綠肥植株更有利于被分解，營養(yǎng)物質更易被作物吸收。

土壤pH是土壤的一項基本理化指標。pH值對土壤養(yǎng)分的存在形態(tài)和有效性，對土壤的理化性質、微生物活動及植物生長發(fā)育都有很大影響[10]。本研究結果顯示，翻壓綠肥2a后，耕層土壤pH值均較對照有不同程度的降低，這一變化趨勢與楊曾平[11]的研究結果相似，但變化幅度略有差異。綠肥翻壓后，在分解過程中會產(chǎn)生較多的小分子有機酸，綠肥翻壓在一定程度上降低了土壤的pH值[12]。因此，在農業(yè)生產(chǎn)實際中，翻壓綠肥還應根據(jù)本地的土壤狀況，配合施用石灰等堿性物質，以防土壤酸化。

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(責任編輯：張才德)

2016-11-15

杭州市重大科技創(chuàng)新專項(20131812A01)

楊文葉(1980—)，男，浙江新昌人，農藝師，碩士，從事土壤肥料化學分析及推廣工作，E-mail：ywy64061687@hz.cn。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170216

S158；S55

A

0528-9017(2017)02-0239-02

文獻著錄格式：楊文葉，王忠，李丹，等. 不同冬綠肥對水稻田土壤有機質及酸堿度的影響[J].浙江農業(yè)科學，2017，58(2)：239-240.