雙季稻綠肥紫云英品種的適應(yīng)性篩選

引用格式：，等.雙季稻綠肥紫云英品種的適應(yīng)性篩選[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2025（6）：21-25.DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.006.004

中圖分類號(hào)： S541⁺.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-060X（2025）06-0021-05

Screening of Suitable Astragalus sinicus L.Varieties as Green Manure in Double-Cropping Rice Systems

WANG Yu1，HUMing-yong2，LI Peng1，LU Yan-hong1，LIAO Yu-lin1，NIE Jun1，ZHANG Jiang-lin1 （1.HunanIstituteofAgriculturalSolndEconromentCangsh4，C;2.CangshAgriculturalThnologExesion Center，Changsha ，C）

Abstract：This study screeed thesuitable Astragalus sinicusL.varieties as green manure in double-cropping ricesystems， aiming to increase therice yield，enhance the soil fertility，and promote new variety breeding.Seven local varieties of A sinicus werevaluatedinofgrooicaitsohodfrshassieldedielddtrittalabotal totalphosphorusandtotalpotass）ontentesultsmostratedtatalltstedatisebitedalyaturityihth growth periodsrangingfrom181dto191d.ThevarietyNo.4hadtheearliestfullbloomingstageandthehighestfreshgrass yield （2號(hào) （34799kg/hm²） ，followedbyvarietiesNo.5，No.2，No.6，andNo.3.No.6hadthehighestcontentofnutrientsamongalltested varieties，foowdyNo4ndothrietideloestcarbotoirogeati1.9）.Nocheteigtsedyiel （987kg/hm²） ，followedbyNo.4，No.5，andNo.6.Iconclusion，indouble-croppngricesystems，'Xiangzi4' （No.4），'Minzi7'（o.5）， and 'Wanzi 1' （No. 6） were recommended as green manure varieties.

Keywords：AstragalussinicusL.;variety;freshgrassyield;seedyield

中國(guó)是世界上最大的水稻生產(chǎn)國(guó)，水稻種植面積常年穩(wěn)定在3000萬 hm² 左右[1-2]。然而，當(dāng)前普遍存在稻田化肥過度使用的問題，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分失衡，制約著水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的進(jìn)一步提升[3。在此背景下，探索綠色、高效的土壤培肥措施變得尤為迫切。綠肥是一種富含養(yǎng)分且環(huán)保的有機(jī)肥源，其種植與翻壓還田是我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的重要實(shí)踐。綠肥的高效生產(chǎn)利用對(duì)于土壤改良以及農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展均具有重要意義。

紫云英（AstragalussinicusL.）是我國(guó)南方廣泛種植的冬季綠肥作物，在雙季稻種植體系中應(yīng)用歷史悠久。研究發(fā)現(xiàn)，紫云英作為綠肥還田通過以下多種方式實(shí)現(xiàn)水稻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)：首先，通過自身腐解以提升土壤肥力并改善土壤理化性質(zhì)，為水稻創(chuàng)造良好生長(zhǎng)條件[410]；其次，其生物固氮特性可為接茬水稻提供充足氮素并減少土壤氮淋失，配合 20%～ 40% 的氮肥減施可有效提高氮肥利用率[11-13]；此外，紫云英翻壓還田后還能釋放大量氮、磷和鉀等養(yǎng)分，促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)，實(shí)現(xiàn)耕地用養(yǎng)結(jié)合[14]。

在雙季稻種植系統(tǒng)中，紫云英一般于晚稻收獲后種植，實(shí)現(xiàn)“雙季稻一紫云英”輪作，這種模式能夠優(yōu)化稻田資源配置，實(shí)現(xiàn)光、熱、水等自然資源的高效利用，促進(jìn)豐產(chǎn)增收和土壤培肥[15-16]。紫云英還田不僅減少了施肥成本，還在提升土壤肥力、通透性的同時(shí)提高了水稻對(duì)氮、磷、鉀養(yǎng)分的吸收量和土壤酶活性[14.17]。然而，“雙季稻—紫云英”輪作模式的時(shí)間茬口緊，對(duì)紫云英的生育期和養(yǎng)分積累均有一定要求。本研究選取了7個(gè)典型的紫云英地方品種，通過對(duì)比分析其農(nóng)藝學(xué)性狀、物候期及產(chǎn)量等指標(biāo)，篩選出適宜在雙季稻作制度中栽培的優(yōu)良品種，以期為雙季稻作制度下綠肥紫云英的栽培利用以及新品種培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況與試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2023年10月至2024年5月在長(zhǎng)沙縣高橋鎮(zhèn)白石源村綠肥試驗(yàn)示范基地（ 113^°20^′50^′′E ， 28^°28^′ 49^′′N ）開展。供試土壤為紅黃泥，土壤理化性質(zhì)如下：pH值5.5，有機(jī)質(zhì)含量 20.0g/kg ，全氮 1.6g/kg ，全磷 0.5g/kg ，全鉀 25.9g/kg ，堿解氮 171.0mg/kg 有效磷 16.8mg/kg ，速效鉀 65.0mg/kg 。供試紫云英品種共7個(gè)（詳見表1），均為當(dāng)前各省主推品種或早期選育品種。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)品種為1個(gè)處理，設(shè)置4個(gè)重復(fù)，其中，3個(gè)重復(fù)用于生育期觀測(cè)、農(nóng)藝性狀調(diào)查、植株養(yǎng)分含量測(cè)定及鮮草產(chǎn)量測(cè)定，第4個(gè)重復(fù)用于種子產(chǎn)量測(cè)定。每小區(qū)長(zhǎng) 5m ，寬 3m 四周設(shè)置 0.5m 寬的保護(hù)行，小區(qū)間溝寬為 0.5m 播種量為每小區(qū) 25g 。試驗(yàn)于2023年10月17日當(dāng)天播種，將種子與鈣鎂磷肥（ P₂O₅12.0% ，中國(guó)中化控股有限責(zé)任公司）、沙子混拌后，均勻撒播，鈣鎂磷肥施用量為 15kg/667m² ，其與沙子的混合比例為1：3 。紫云英生長(zhǎng)期間做好田間排水工作，避免積水。

1.3 試驗(yàn)觀測(cè)項(xiàng)目與方法

1.3.1生育期在每小區(qū)四周 0.5m 寬的邊行區(qū)域（ 7m² ）內(nèi)，隨機(jī)選取20株健康植株進(jìn)行標(biāo)記觀測(cè)。生育期劃分如下：出苗期（ 50% 的幼苗子葉出土）分枝期（ 50% 的植株長(zhǎng)出側(cè)枝）、現(xiàn)蕾期（ 50% 的植株出現(xiàn)花蕾）初花期（ 25% 的植株開花）、盛花期（ 75% 的植株開花）、終花期（ 75% 的莖枝停止開花）、結(jié)莢期（ 50% 的植株出現(xiàn)莢果）、成熟期（ 60% 的植株種子成熟）、枯黃期（ 50% 的植株葉片和莖稈枯黃）。生育期以出苗至種子完全成熟的總天數(shù)計(jì)算。根據(jù)開花特性和成熟規(guī)律，將品種按生育期長(zhǎng)短劃分為早熟品種（ lt;200d ）、中熟品種（200＼～220d）晚熟品種（ =220d ）[18]，并依據(jù)7個(gè)供試品種生育期天數(shù)確定品種類型。

1.3.2農(nóng)藝性狀每小區(qū)隨機(jī)選取20株樣本，于紫云英現(xiàn)蕾期采用比色卡觀察葉色、莖色，肉眼觀察葉形；盛花期觀察記錄花色；成熟期觀察成熟莢色。于盛花期測(cè)定株高、莖粗、分枝數(shù)和根瘤數(shù)，各性狀指標(biāo)均取平均值。測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)如下：株高為地面至植株最高葉片尖端的高度；莖粗為每個(gè)分枝的最粗處直徑；分枝數(shù)為植株基部大分枝數(shù)量，包括主莖，但不包括枝莖上部分枝；根瘤數(shù)為單株根瘤數(shù)量。

1.3.3草產(chǎn)量在盛花期，選擇晴天的下午齊地面收割紫云英植株，測(cè)定鮮草產(chǎn)量和植株含水量，僅測(cè)算 8m² 中央?yún)^(qū)的鮮草產(chǎn)量，保護(hù)行和邊行區(qū)域的鮮草不計(jì)產(chǎn)。將收割后的鮮草置于 105°C 烘箱殺青30min 后， 65% 烘干至恒重，稱重，折合單位面積產(chǎn)量。

1.3.4種子產(chǎn)量種子成熟時(shí)，每小區(qū)先割除小區(qū)四周邊行植株，余下區(qū)域隨機(jī)選擇3個(gè)微區(qū)測(cè)定種子產(chǎn)量，每個(gè)微區(qū)面積為 1m² 。

1.3.5植株養(yǎng)分含量 ③ 于盛花期采集 0.2m² 樣方的紫云英植株樣本（地上部分），置于 105% 烘箱殺青 30min 后， 65°C 烘干至恒重，粉碎過20目篩備用。全碳（TC）和全氮（TN）含量采用燃燒法結(jié)合全自動(dòng)碳氮分析儀（PrimacsSNC100）測(cè)定，并計(jì)算碳氮比；全磷（TP）和全鉀（TK）采用 H₂SO₄-H₂O₂ 對(duì)樣品進(jìn)行消煮，其中，全磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀采用火焰光度法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2019軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并繪圖，使用SPSS27.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan's檢驗(yàn)法進(jìn)行多組樣本間的差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同供試品種生育期對(duì)比

由表2可知，7個(gè)紫云英品種中，4號(hào)最早進(jìn)入盛花期，1號(hào)最晚；1號(hào)的生育期最短（181d），2號(hào)的生育期最長(zhǎng)（191d）；本研究中的所有供試品種均為早熟品種。

2.2 不同供試品種農(nóng)藝性狀對(duì)比

不同品種的表型特征如表3所示。7個(gè)品種中，除3號(hào)葉色呈綠、紅色外，其余品種均為綠色；除6號(hào)莖色呈綠、褐色外，其他品種的莖色呈綠色或綠、白色；各品種的花色、葉形和成熟期莢色無明顯差別。

各品種的生長(zhǎng)及共生性狀如表4所示。2號(hào)的株高最高，其次為5號(hào)，1號(hào)的株高最矮；各品種莖粗均在 0.4～0.5mm 范圍內(nèi)。分枝數(shù)指標(biāo)下，3號(hào)、5號(hào)最多，1號(hào)最少；根瘤數(shù)相比，3號(hào)最多，其次是7號(hào)，4號(hào)最少。

2.3 不同供試品種草產(chǎn)量和養(yǎng)分含量對(duì)比

由表5可見，各品種盛花期的鮮草產(chǎn)量差異較大，從高到低依次為4號(hào)、5號(hào)、2號(hào)、6號(hào)、3號(hào)、7號(hào)、1號(hào)。其中，4號(hào)的鮮草產(chǎn)量最高，但與2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)和6號(hào)之間的差異不顯著，1號(hào)的鮮草產(chǎn)量顯著低于其他品種。4號(hào)的干草產(chǎn)量最高，其后依次為2號(hào)、3號(hào)和5號(hào)，這4個(gè)品種的指標(biāo)值均顯著高于1號(hào)。

養(yǎng)分含量是評(píng)價(jià)紫云英品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)之二[19]。由表4可知，6號(hào)的全氮含量最高，其后為4號(hào)、7號(hào)和5號(hào)，上述4個(gè)品種的指標(biāo)值顯著高于1號(hào)和2號(hào)；全磷含量以6號(hào)和7號(hào)最高，其后為5號(hào)和4號(hào)，這4個(gè)品種的指標(biāo)值顯著高于1號(hào)和2號(hào)；全鉀含量以4號(hào)和6號(hào)最高，7號(hào)最低，但各品種間無顯著性差異；全碳含量以6號(hào)最高，各品種之間無顯著差異。碳氮比區(qū)間為11.9＼～14.5，其中1號(hào)最高，2號(hào)次之，4號(hào)、6號(hào)和7號(hào)最低。綜上，各品種指標(biāo)相比，6號(hào)的各養(yǎng)分含量指標(biāo)值均為最高，且碳氮比最低。

2.4不同供試品種種子產(chǎn)量對(duì)比

由圖1可知，各品種的種子產(chǎn)量差異較大，從高到低依次為2號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、5號(hào)、7號(hào)、3號(hào)、1號(hào)。其中，2號(hào)種子產(chǎn)量為 987kg/hm² ，顯著高于1號(hào)、3號(hào)、7號(hào)這3個(gè)品種；其次是4號(hào)，種子產(chǎn)量為 849kg/hm² ，顯著高于1號(hào)。

3 討論與結(jié)論

綠肥能夠全方位、深層次地調(diào)節(jié)土壤性狀，是保持耕地地力的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[20]。紫云英作為我國(guó)南方稻區(qū)廣泛種植的天然有機(jī)肥源，其種植利用具有多重生態(tài)價(jià)值。在冬季閑置的雙季稻田里播種紫云英等綠肥作物，可通過生物固碳和養(yǎng)分循環(huán)作用減少化肥施用量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)光熱資源的高效利用。這一措施不僅能提升水稻產(chǎn)量，還可以改良土壤、優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)化肥減量增效，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[21-23]

在生育期表現(xiàn)方面，7個(gè)供試品種均為早熟品種，生育期介于181＼～191d，其中4號(hào)最早進(jìn)入盛花期，該品種可在冬季有限的生長(zhǎng)窗口期內(nèi)快速積累生物量。植株表型特征分析表明，大多品種保持綠色葉色和綠色（綠、白色）莖色，僅3號(hào)葉色呈綠、紅色，6號(hào)莖色為綠、褐色，表型差異可能與光合效率和物質(zhì)積累特性有關(guān)[24]。

紫云英在盛花期時(shí)最適合作壓青綠肥，其鮮草翻壓量與后茬水稻的產(chǎn)量顯著正相關(guān)[25-27]。因此，鮮草產(chǎn)量是評(píng)價(jià)紫云英綠肥效果的關(guān)鍵指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，4號(hào)品種鮮草產(chǎn)量最高，為 34 799kg/hm² 其后是5號(hào)、2號(hào)、6號(hào)和3號(hào)，這5個(gè)品種間的差異不顯著，表明其均有較高的生物量積累能力，因而具備更高的促進(jìn)后茬作物增產(chǎn)的潛力。

研究表明，當(dāng)有機(jī)肥的碳氮比在10＼～15時(shí)，土壤氮素的活性較高，氮素利用率高，有利于有機(jī)肥的快速分解[28-29]。紫云英的碳氮比通常較低，翻壓還田后易于分解，不僅能培肥土壤，還能為后茬作物提供大量養(yǎng)分[29-31]。本研究中，各紫云英品種的碳氮比均在11.9＼～14.5區(qū)間內(nèi)，與前人研究結(jié)論吻合；此外，6號(hào)各項(xiàng)養(yǎng)分含量指標(biāo)均為最高，4號(hào)次之。

種子產(chǎn)量是紫云英品種推廣的重要考量因素。試驗(yàn)中2號(hào)品種種子產(chǎn)量最高（ 987kg/hm² ），4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)的也較高，說明這些品種在種子生產(chǎn)成本和品種規(guī)?；瘧?yīng)用方面存在優(yōu)勢(shì)。

基于生育期、鮮草產(chǎn)量、植株養(yǎng)分含量及種子產(chǎn)量等關(guān)鍵指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)，本研究初步篩選出湘紫4號(hào)（4號(hào)）閔紫7號(hào)（5號(hào)）和皖紫1號(hào)（6號(hào)）紫云英品種作為雙季稻區(qū)翻壓還田的優(yōu)選材料。這3個(gè)品種在生物量積累、養(yǎng)分含量和農(nóng)藝性狀等方面均有較好表現(xiàn)，具備較高的綠肥應(yīng)用潛力。后續(xù)研究將重點(diǎn)開展田間試驗(yàn)，在雙季稻種植體系下系統(tǒng)評(píng)估上述品種對(duì)后茬水稻生長(zhǎng)、產(chǎn)量及土壤肥力的影響，以驗(yàn)證其實(shí)際應(yīng)用效果。同時(shí)，筆者將結(jié)合不同區(qū)域的生態(tài)條件和品種特性，建立適宜配套的紫云英栽培技術(shù)體系，為南方雙季稻區(qū)紫云英綠肥生產(chǎn)實(shí)踐提供技術(shù)指導(dǎo)。

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（責(zé)任編輯：彭靜瀾）