不同紫云英品種種質(zhì)資源試驗(yàn)比較

范美蓉　張春霞　廖育林　謝佰承　魯艷紅　聶軍

摘要：利用盆栽試驗(yàn)對4個(gè)紫云英（Astragalus sinicus）品種的生育期、生長特性、盛花期鮮草產(chǎn)量和養(yǎng)分含量進(jìn)行了比較和分析。結(jié)果表明，湘紫3號和信陽紫云英的盛花期與雙季稻農(nóng)作制的時(shí)間要求匹配性較好;湘紫3號紫云英冬前葉色、株高、分枝數(shù)、真葉數(shù)、根長和根瘤菌等植株性狀均較優(yōu)良;盛花期余江大葉、沅江種、湘紫3號各品種間的莖粗、分枝數(shù)和單株重?zé)o顯著性差異，且顯著高于信陽紫云英;盛花期鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為余江大葉>沅江種>湘紫3號>信陽紫云英;在4個(gè)紫云英品種中，湘紫3號的全氮和全鉀均最高，全磷含量差異不顯著。

關(guān)鍵詞：紫云英（Astragalus sinicus）;品種;綠肥

中圖分類號：S541+.3? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）02-0079-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.02.016? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Experimental comparison of germplasm resources different varieties of Astragalus sinicus

FAN Mei-rong1，2，ZHANG Chun-xia1，2，LIAO Yu-lin2，3，XIE Bai-cheng4，LU Yan-hong2，3，NIE Jun2，3

（1.Changsha Environmental Protection Voctional College，Changsha 410004，China;2.Scientific Observing and Experimental Station of Arable Land Conservation （Hunan），Ministry of Agriculture，Changsha 410125，China;3.Hunan Soil and Fertilizer Institute，Changsha 410125，China;

4.Hunan Meteorological Science Institute，Changsha 410118，China）

Abstract： The growth period， characteristics， yield of fresh plant， nutrient content of four varieties of Astragalus sinicus on pot-experiment were compared and analyzed. The results showed that Xiangzi No 3 and Xinyang Astragalus sinicus were more suitable to plant in double-cropping rice area than other varieties. The plant characters of Xiangzi No 3 such as leaf color， plant height， branch number， true leaf number， root length， number of rhizobia before winter were all better than the other varieties. There was no significant difference in stem diameter， number of branches and weight per plant among Yujiang large leaves， Yuanjiang specie and Xiangzi No 3 at the full-bloom stage， and these indexes were significantly higher compared with Xinyang Astragalus sinicust. The fresh grass yields of the four varieties were manifested included： Yujiang Large Leaves >Yuanjiang Species>Xiangzi No 3>Xinyang Astragalus sinicust at the full-bloom stage. Xiangzi No 3 had the highest total nitrogen and total potassium content among the four varieties. There was no significant difference in total phosphorus content among the four varieties.

Key words： Astragals sinicus; variety; green manure

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中綠肥種植是耕地保育的重要措施之一，綠肥是一種純天然的高效有機(jī)肥料，具有替代化肥、培肥土壤、倒茬輪換等綜合作用。綠肥翻壓能夠改善土壤理化性狀、提高土壤有機(jī)質(zhì)[1]、增加養(yǎng)分有效性[2]、減少土壤病蟲害等[3]，還能增加土壤微生物量、增強(qiáng)土壤微生物活性[4]，并且促使微生物群落組成發(fā)生變化[5]，多樣性增加[6]。紫云英（Astragalus sinicus）作為一種養(yǎng)分完全的優(yōu)質(zhì)綠肥，含有作物所需的多種營養(yǎng)物質(zhì)，易被土壤微生物腐解[7]。翻壓紫云英對改善土壤生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)微生物的多樣性、培肥土壤以及提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量均有重要作用，尤其在已受重金屬污染影響的湖南省雙季稻種植區(qū)域，紫云英的生產(chǎn)與利用將對糧食生產(chǎn)的數(shù)量保障和質(zhì)量安全方面起著雙重作用[8]。本研究對不同品種紫云英的生育期特征和養(yǎng)分含量進(jìn)行比較，選育出優(yōu)質(zhì)的紫云英種質(zhì)資源，以期為優(yōu)質(zhì)紫云英種質(zhì)資源應(yīng)用于湖南省糧食優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)和土壤的保育工作提供數(shù)據(jù)支持。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用盆栽土培方法，土壤采自湖南省長沙市，采樣深度0～20 cm，土樣風(fēng)干磨細(xì)后過篩，每盆裝8.5 kg干土。試驗(yàn)共使用4種紫云英品種，分別為信陽紫云英、沅江種紫云英、湘紫3號、余江大葉紫云英，每個(gè)品種6個(gè)重復(fù)，打孔播種，每孔10粒種子，于2017年10月28日播種。

1.2? 樣品采集與測試

對不同生育期植株素質(zhì)特征進(jìn)行調(diào)查，盛花期采集紫云英地上部分，測定紫云英植株鮮重及全氮、全磷、全鉀含量[9]。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

采用DPS和Excel 2010等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和繪圖，差異性顯著檢驗(yàn)采用LSD法。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 紫云英生育期對比

紫云英的生育期，特別是盛花期，對于南方早稻適時(shí)生產(chǎn)尤其重要。早稻翻耕從3月底到4月初開始，4月中下旬移栽，因此，紫云英品種的盛花期在3月底到4月初最為合適。2018年3—4月，分別對各個(gè)品種的生育期進(jìn)行了4次調(diào)查，結(jié)果見表1。由表1可知，信陽紫云英和湘紫3號生育期幾乎一致，2個(gè)品種都在3月30日之前達(dá)到盛花期，而余江大葉生育期最晚，比湘紫3號和信陽紫云英平均滯后了9～10 d。紫云英一般在盛花期進(jìn)行翻壓，考慮到秸稈的腐熟過程，需要比早稻移栽提前5～15 d。從生育期來看，湘紫3號和信陽紫云英是較為合適的雙季稻綠肥品種。

2.2? 紫云英冬前植株特征對比

紫云英冬前的植株特征對盛花期的鮮草產(chǎn)量和養(yǎng)分含量具有決定性的作用[10]。2017年12月，對各品種紫云英的根莖生長狀況進(jìn)行了調(diào)查，由表2可知，試驗(yàn)4個(gè)品種的葉色多表現(xiàn)出紫綠、黃綠甚至褐色，說明試驗(yàn)品種的耐寒性均較好。信陽紫云英和沅江種均較矮，且信陽紫云英分枝數(shù)顯著低于其他品種。在真葉數(shù)方面，各品種間沒有顯著性差異。在根長方面，湘紫3號和余江大葉顯著長于信陽紫云英和沅江種。在根瘤數(shù)量上，湘紫3號和余江大葉顯著高于其他2個(gè)品種，其中湘紫3號根瘤數(shù)量最多，平均為1.2個(gè)/蔸，與信陽紫云英和沅江種相比，表現(xiàn)出顯著差異性?？傮w看來，湘紫3號苗期生長旺盛，抗寒、抗旱能力強(qiáng)，且根瘤數(shù)量最多，信陽紫云英苗期生長較弱，與湘紫3號相比處于劣勢。

2.3? 紫云英盛花期植株生長特性對比

紫云英作為早稻耕作前的翻壓綠肥，盛花期植株素質(zhì)是衡量綠肥品種優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)[11]，盛花期各品種植株性狀見表3。信陽紫云英在株高、分枝數(shù)量和單株重量上都具有明顯的劣勢，顯著低于其他3個(gè)品種。其余各品種間的莖粗、分枝數(shù)和單株重量無顯著性差異，湘紫3號平均株高為118.7 cm，平均單株重量為118.4 g，低于余江大葉和沅江種，但是顯著高于信陽紫云英，分枝和莖粗無明顯差異，總體表現(xiàn)出產(chǎn)量適中的特性。

2.4? 紫云英盛花期鮮草產(chǎn)量和養(yǎng)分含量對比

紫云英植株體氮、磷、鉀元素在翻耕后起到培肥土壤和為農(nóng)作物提供養(yǎng)分的作用。因此，紫云英的鮮草產(chǎn)量和養(yǎng)分含量直接影響其作為綠肥的翻壓效果，紫云英翻壓量過低，達(dá)不到理想的肥田效果，過高的翻壓量不僅會增加翻壓難度，還可能因?yàn)橹仓牦w腐解不充分而引起水稻僵苗等風(fēng)險(xiǎn)，也增加了翻壓的難度。盛花期鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為余江大葉>沅江種>湘紫3號>信陽紫云英，信陽紫云英鮮草產(chǎn)量顯著低于其他品種，其他品種間差異不顯著。湘紫3號的鮮草氮、磷、鉀養(yǎng)分含量均為最高，全氮含量顯著高于其他品種，全鉀含量顯著高于除余江大葉外的其他品種（表4）。對供試4種紫云英盛花期鮮草鮮重和養(yǎng)分含量進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，相對其他品種，湘紫3號鮮草產(chǎn)量適中，易于進(jìn)行植株全量翻壓還田操作，且湘紫3號的鮮草氮、磷、鉀養(yǎng)分含量均為最高，能更好地為水稻提供生長所需的氮、磷、鉀等養(yǎng)分。

3? 小結(jié)與討論

對4個(gè)紫云英品種的生育期、紫云英冬前植株特征、盛花期植株生長特性、紫云英盛花期鮮草產(chǎn)量和養(yǎng)分含量進(jìn)行比較和分析，得出如下結(jié)論。

1）從紫云英品種的生育期來看，湘紫3號和信陽紫云英的生育期較短，比其余2個(gè)品種早9～10 d。一般紫云英在盛花期進(jìn)行翻壓，需要比早稻移栽提前5～15 d。信陽紫云英和湘紫3號在3月下旬進(jìn)入盛花期。因此，湘紫3號和信陽紫云英的生育期與湖南省雙季稻農(nóng)作制要求的早稻種植時(shí)間匹配性較好。

2）從紫云英冬前植株特征來看，試驗(yàn)4個(gè)品種的葉色多表現(xiàn)出紫綠、黃綠甚至褐色，說明試驗(yàn)品種的耐寒性均較好。信陽紫云英和沅江種均較矮，且信陽紫云英分枝數(shù)顯著低于其他品種。在真葉數(shù)方面，各品種間沒有顯著性差異。在根長方面，湘紫3號和余江大葉顯著長于信陽紫云英和沅江種。在根瘤數(shù)量上，湘紫3號和余江大葉顯著高于其他2個(gè)品種，其中湘紫3號根瘤數(shù)量最多?？傮w來看，湘紫3號苗期生長旺盛，抗寒、抗旱能力強(qiáng)，且根瘤數(shù)量最多，信陽紫云英苗期生長較弱，與湘紫3號相比處于劣勢。

3）從紫云英盛花期植株生長特性來看，湘紫3號平均株高為118.7 cm，平均單株重量為118.4 g，低于余江大葉和沅江種，但顯著高于信陽紫云英。對4種紫云英植株的株高、莖粗、分枝數(shù)、單株重量4項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)，湘紫3號盛花期植株素質(zhì)較好。

4）從紫云英盛花期鮮草產(chǎn)量和養(yǎng)分含量來看，湘紫3號鮮草產(chǎn)量適中，易于進(jìn)行植株全量還田操作，是4種紫云英中最適宜的翻壓品種。4個(gè)紫云英品種全磷含量無顯著性差異，湘紫3號的全氮和全鉀均最高。

綜上所述，湘紫3號作為一種早花型品種，具有苗期生長勢旺盛、盛花期早、盛花期植株素質(zhì)優(yōu)良、盛花期鮮草產(chǎn)量適中、盛花期鮮草的養(yǎng)分含量高等特點(diǎn)，較試驗(yàn)中其余3個(gè)品種更適合作為湖南省雙季稻綠肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] BIEDERBECK V O，CAMPBELL C A，RASIAH V，et al. Soil quality attributes as influenced by annual legumes used as green manure[J].Soil biology and biochemistry，1998，30（8-9）：1177-1185.

[2] DENNIS P G，MILLER A J，HIRSCH P R. Are root exudates more important than other sources of rhizodeposits in structuring rhizosphere bacterial communities？[J].FEMS microbiology ecology 2010，72（3）：313-327.

[3] NAZ L，SAIFULLAH，PALOMARES-RIUS J E，et al. Control of southern root knot nematode Meloidogyne incognita（Kofoid and White） Chitwood on tomato using green manure of Fumaria parviflora Lam（Fumariaceae）[J].Crop protection，2015，67：121-129.

[4] MANICI L M，CAPUTO F，BABINI V. Effect of green manure of Pythium spp. population and composition of N-cycling-related prokaryotic groups via soil particle-size differentiation[J].Soil biology and biochemistry，2018，116：213-223.

[5] SCHUTTER M，DICK R. Shifts in substrate uttlization potential and structure of soil microbial communities in response to carbon substrates[J].Soil biology and biochemistry，2001，33：1481-1491.

[6] KIRCHMAN D L，YU L，F(xiàn)UCHS B M，et al. Structure of bacterial communities in aquatic systems as revealed by filter PCR[J].Aquatic microbial ecology，2001，26：13-22.

[7] 劉? 威.紫云英養(yǎng)分積累規(guī)律和還田腐解特性及其效應(yīng)研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[8] 聶? 軍，廖育林，彭科林，等.湖南省綠肥作物生產(chǎn)現(xiàn)狀與展望[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（2）：77-80.

[9] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].第3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000. 263-271.

[10] 陳云峰，羅時(shí)明，李雙來，等.紫云英翻壓與早稻移栽最佳間隔時(shí)間研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，53（18）：4288-4289，4293.

[11] 曾慶利，龔春華，徐永士，等.紫云英不同翻壓量對水稻產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（6）：76-77，88.

收稿日期：2019-04-24

基金項(xiàng)目：湖南省科技計(jì)劃項(xiàng)目（2017NK2372;2016NK2197）;湖南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2019JJ70015）;國家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系

項(xiàng)目（CARS-22-G-11）;農(nóng)業(yè)部湖南耕地保育科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站開放基金項(xiàng)目（2016-01）

作者簡介：范美蓉（1977-），女，湖南安鄉(xiāng)人，副教授，博士，主要從事環(huán)境科學(xué)與工程研究和教學(xué)，（電話）15116134986（電子信箱）

864429137@qq.com;通信作者，聶? 軍（1972-），男，湖南沅江人，研究員，博士，主要從事植物營養(yǎng)與施肥的研究，（電話）0731-84693197

（電子信箱）niejun197@163.com。