王建紅，曹 凱，張 賢，姜麗娜，符建榮，水建國，傅麗青，朱小芳

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 環(huán)境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021;2.金華市農(nóng)業(yè)局 土肥站，浙江 金華 321017)

土壤有機質(zhì)是衡量土壤養(yǎng)分和肥力狀況的主要指標，土壤有機質(zhì)含量的高低直接影響到土壤的理化性狀和作物對土壤養(yǎng)分的吸收情況。土壤有機質(zhì)在土壤當(dāng)中的含量相對穩(wěn)定，但一定時間內(nèi)植物莖稈的大量還田還是會引起土壤有機質(zhì)較大的變化。歷史上我國南方稻區(qū)利用綠肥還田作為水稻生長期的養(yǎng)分供應(yīng)源對水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)曾發(fā)揮過重要作用，后來由于化學(xué)肥料的普及，綠肥作為水稻生長的養(yǎng)分供應(yīng)源被忽視。當(dāng)前隨著化學(xué)肥料在農(nóng)田中的廣泛和長期應(yīng)用，其對土壤結(jié)構(gòu)的破壞和引起農(nóng)業(yè)面源污染的狀況越來越引起人們的重視。重新發(fā)展綠肥，實行綠肥水稻輪作是實現(xiàn)稻田土壤資源持續(xù)利用的重要途徑，也是農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。我們對幾種綠肥還田后在水稻生長期內(nèi)土壤有機質(zhì)的動態(tài)變化進行觀測，以期了解不同綠肥品種在土壤中的腐解速度和對土壤養(yǎng)分的定量影響程度，為深入認識綠肥還田對水稻生長的養(yǎng)分供應(yīng)情況提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗在浙江省金華市蔣堂農(nóng)業(yè)科學(xué)試驗站進行，供試土壤為紅黃壤發(fā)育而成的水稻土，土壤質(zhì)地較粘。試驗前選擇土壤養(yǎng)分狀況較為均一的水稻田，測定各試驗區(qū)土壤的平均土壤有機質(zhì)含量。試驗還田的綠肥品種分別是對照區(qū)的雜草，試驗區(qū)的紫云英、黑麥草、紫花苜蓿。紫云英品種為寧波大橋種;黑麥草品種為從美國進口的四倍體黑麥草，商品名為沃土;紫花苜蓿為從美國進口的品種，秋眠級為7級，商品名為賽迪。

1.2 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)1個對照 (CK)，4個處理，每處理和對照均3次重復(fù)，共15個小區(qū)，每小區(qū)面積20 m2。對照區(qū)為冬閑不種綠肥。4個處理分別是處理1，單播紫云英，紫云英播種量30 kg·hm-2;處理2，紫云英與黑麥草混播，總播種量30 kg·hm-2，紫云英與黑麥草種子用量7∶3;處理3，紫花苜蓿與黑麥草混播，總播種量30 kg·hm-2，紫花苜蓿與黑麥草種子用量7∶3;處理4，紫云英與紫花苜?；觳?，總播種量 30 kg·hm-2，紫云英與紫花苜蓿種子用量5∶5。2008年10月10日播種綠肥，2009年4月21日綠肥收割還田。

綠肥鮮草量還田，將多余鮮草取出。還田時考查各小區(qū)綠肥鮮草組成，其中處理1全部為紫云英;處理2以黑麥草為主，占總鮮草量的70%左右;處理3以黑麥草為主，占總鮮草量的95%左右;處理4以紫云英為主，占總鮮草量的85%左右。綠肥還田前取各小區(qū)土樣測定各處理區(qū)土壤平均有機質(zhì)含量:對照區(qū)為21.7 g·kg-1，處理1為20.5 g·kg-1，處理 2為 21.8 g·kg-1，處理 3為21.4 g·kg-1，處理4為19.5 g·kg-1。綠肥還田后，前4個月每半個月測1次土壤有機質(zhì)，從4月21日到8月21日共測定8次數(shù)據(jù)，水稻收割前的9月21日最后測定1次數(shù)據(jù)。另外，綠肥還田后于6月4日開始直播，其中冬閑田收割全部雜草還田，總雜草還田量為:14 055 kg·hm-2，其它各小區(qū)統(tǒng)一按22 500 kg·hm-2還田。9月29日收割水稻。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理土壤有機質(zhì)的動態(tài)變化

綠肥還田后至水稻收割時總計測定9次數(shù)據(jù)，相關(guān)測定結(jié)果見表1。

表1 各處理不同采樣期土壤有機質(zhì)含量的變化

由表1可知:綠肥還田后，無論是冬閑田的雜草還田，還是人工種植綠肥還田，土壤有機質(zhì)都會有一個總體上升的趨勢;綠肥還田后土壤有機質(zhì)的動態(tài)變化呈現(xiàn)一種波動形式，首先，綠肥還田后一個月內(nèi)土壤有機質(zhì)有一個快速增加的過程，隨后開始下降，約1個月后下降到一個低點，然后又出現(xiàn)一個穩(wěn)定增加并逐漸趨向穩(wěn)定過程。

2.2 雜草還田與綠肥還田土壤有機質(zhì)的動態(tài)變化

試驗表明，冬閑田不種綠肥次年種植水稻前雜草的翻壓量約為種植綠肥后鮮草合理還田的60%。冬閑田土壤有機質(zhì)動態(tài)變化與4個綠肥處理土壤有機質(zhì)的平均動態(tài)變化如圖1所示。

由圖1可知:冬閑田土壤有機質(zhì)在雜草還田后的1個月內(nèi)土壤有機質(zhì)增加量明顯不如種植綠肥的處理，但2個月后土壤有機質(zhì)會下降到近似同一水平;2個月后冬閑田雜草還田與人工種植綠肥還田對土壤有機質(zhì)的動態(tài)變化影響都逐步減弱，兩者沒有明顯的積累差異。

2.3 不同品種綠肥還田土壤有機質(zhì)的絕對積累量

圖1 雜草還田與綠肥還田土壤有機質(zhì)的動態(tài)變化

本次試驗混播的紫花苜蓿生長不理想，凡有紫花苜蓿混播的處理，其還田時的紫花苜蓿鮮草量均很少，這主要與播種期天氣雨水多及紫花苜蓿生育期與紫云英和黑麥草不同步導(dǎo)致紫花苜蓿有效苗不足和被間苗后生長不良有關(guān)。處理1、2、3實際上較好地代表了紫云英單獨還田、紫云英與黑麥草混合還田及黑麥草單獨還田3種不同的綠肥還田模式。對3種綠肥還田模式下的土壤有機質(zhì)絕對量動態(tài)變化進行分析，其變化曲線如圖2所示。

由圖2可知:在相同鮮草產(chǎn)量還田情況下，紫云英黑麥草混播模式在還田后的1個月左右土壤有機質(zhì)積累量比紫云英或黑麥草單一綠肥品種還田要略高，2個月后該模式的土壤有機質(zhì)下降速度也比紫云英或黑麥草單一還田模式要快;從動態(tài)曲線觀察，3種綠肥還田模式在翻壓后的1個月左右土壤有機質(zhì)絕對增量會達到一個相對高峰，2個月后又出現(xiàn)一個明顯下降的低谷值，此后隨著水稻生長土壤有機質(zhì)又逐步增加;從動態(tài)曲線觀察，紫云英單一綠肥還田比黑麥草單一綠肥還田對土壤有機質(zhì)的總體增量水平要略高一些，這一特點在綠肥還田后的初期1.5個月內(nèi)表現(xiàn)更為明顯。

圖2 不同綠肥還田土壤有機質(zhì)絕對增量的動態(tài)變化

3 小結(jié)和討論

通過本次綠肥還田試驗，可以初步判定從綠肥還田后到水稻收割期的土壤有機質(zhì)動態(tài)變化特征:人工種植綠肥的產(chǎn)量明顯高于冬閑田自然生長的雜草產(chǎn)量，因此人工種植綠肥翻壓后對土壤有機質(zhì)的積累量要高于冬閑田雜草還田對土壤有機質(zhì)的積累量;綠肥還田后的1個月左右土壤有機質(zhì)的積累達到一個相對高峰，此后1個月又逐漸下降，在2個月左右時土壤有機質(zhì)積累出現(xiàn)低谷值，此后隨著水稻生長又逐漸增加;豆科紫云英綠肥比禾本科黑麥草綠肥還田對土壤有機質(zhì)的絕對積累量要略高一些。紫云英與黑麥草混播還田比單一品種綠肥還田對土壤有機質(zhì)的動態(tài)變化影響幅度要大一些。

南方稻區(qū)人工種植綠肥比冬閑田依靠自然雜草還田鮮草產(chǎn)量明顯要高，對土壤有機質(zhì)的積累量也大，這對土壤肥力差、有機質(zhì)含量低的水稻田來說，人工種植綠肥還田可明顯改良土壤，提高地力，是一種生態(tài)環(huán)保的土壤改良措施。

利用綠肥還田為水稻生長提供肥力，從土壤有機質(zhì)在綠肥還田后至水稻收割期的動態(tài)變化看，土壤有機質(zhì)先有一個穩(wěn)定增加期，后有一個穩(wěn)定下降期，隨后又出現(xiàn)逐步增加，我們認為土壤有機質(zhì)在前一增加與下降周期內(nèi)較好的反映了綠肥還田對土壤有機質(zhì)動態(tài)變化的影響，而2個月后出現(xiàn)的穩(wěn)定增加期已經(jīng)有水稻根系對土壤有機質(zhì)的影響，因此不能完全反映綠肥對土壤有機質(zhì)的單一影響，若要準確分析綠肥還田對土壤有機質(zhì)動態(tài)積累變化的影響還需進行不種水稻的室內(nèi)模擬試驗。

本次試驗反映的綠肥混播還田比單一綠肥還田對土壤有機質(zhì)動態(tài)變化影響幅度要大，這必然會影響到后作水稻對土壤養(yǎng)分的吸收和水稻的生長，但是否真有這樣的變化規(guī)律，需要在以后的室內(nèi)精確模擬試驗中加以驗證。

［1］ 林多湖，顧榮申.中國紫云英 ［M］.福州:福建科學(xué)技術(shù)出版社，2000:220-225.

［2］ 王建紅，曹凱，張賢，等.紫花苜蓿用作浙江稻田綠肥的可行性研究 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(4):736-738.

［3］ 徐存才.水稻栽后施綠肥對其生長發(fā)育及土壤肥力的影響［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，1997(2):65-67.

［4］ 鄭元紅，潘國元，毛國軍，等.不同綠肥間套作方式對培肥地力的影響 ［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(1):79-81.