何亮珍，郭 嘉，付愛斌，蔣元利，徐一蘭

（1道縣農(nóng)業(yè)委員會(huì)，湖南道縣425300；2湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

雙季稻冬閑田種植綠肥對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

何亮珍1，郭 嘉1，付愛斌2*，蔣元利2，徐一蘭2

（1道縣農(nóng)業(yè)委員會(huì)，湖南道縣425300；2湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙410128）

以雙季稻冬閑田為對(duì)照，研究種植冬季綠肥油菜、紫云英、黑麥草、白三葉和燕麥對(duì)雙季稻冬閑田土壤理化性質(zhì)的影響。結(jié)果表明：雙季稻冬閑田種植油菜、紫云英、黑麥草、白三葉和燕麥后顯著提高了土壤pH值和有效磷含量，種植黑麥草和燕麥顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低了土壤礦化氮、全氮和全磷含量，而種植紫云英、白三葉和油菜對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)無(wú)顯著影響，但提高了土壤礦化氮、全氮和全磷的含量。冬季種植綠肥有利于雙季稻田土壤pH值的改善從而提高了磷的有效性，種植豆科和十字花科綠肥有利于土壤氮、磷養(yǎng)分含量的增加，而種植禾本科綠肥有利于土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高。

稻田；土壤；綠肥；理化性質(zhì)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本特別是勞動(dòng)力成本的增加，導(dǎo)致許多農(nóng)民放棄秋季耕種而出現(xiàn)大量農(nóng)田冬閑［1］。我國(guó)南方具有豐富的水熱資源，在中稻或晚稻收獲后光照、溫度、水分、空間和作物茬口等各種因素都能夠滿足冬季種植綠肥［2］。在冬季閑置農(nóng)田種植綠肥，在春季刈割翻壓，腐爛分解后的綠肥生物體與土壤形成有機(jī)—無(wú)機(jī)復(fù)合膠體，既改良了土壤結(jié)構(gòu)［3，4］，同時(shí)，由于綠肥生物體的腐爛分解能釋放氨，從而提高了土壤酸堿度。此外，綠肥作為重要的有機(jī)肥來(lái)源，還田后對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)有著明顯的影響［5］。前人就不同種類的綠肥對(duì)土壤肥力的影響做了大量的研究［6］，但就不同綠肥對(duì)南方水稻土壤的理化性狀及營(yíng)養(yǎng)狀況的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)以南方水稻冬閑田為對(duì)照，研究了冬季種植黑麥草（禾本科）、燕麥（禾本科）、紫云英（豆科）、白三葉（豆科）和油菜（十字花科）等多種綠肥對(duì)冬閑稻田土壤理化性質(zhì)的影響，為合理開發(fā)和充分利用冬閑田，發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，緩解人口、糧食、資源壓力和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在湖南省道縣橋頭鄉(xiāng)。試驗(yàn)點(diǎn)屬季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，年均氣溫16.2℃，年積溫5257℃，年均降水量1358.6 mm，年日照1839.2 h，全年無(wú)霜期223～253 d。試驗(yàn)地為雙季水稻田，地勢(shì)平坦，肥力均勻，成土母質(zhì)為第四紀(jì)紅土。試驗(yàn)開始時(shí)的耕層土壤（0～20 cm）基本性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)13.50 g／kg，全氮1.27 g／kg，全磷0.65 g／kg，堿解氮79.00 mg／kg，有效磷10.80 mg／kg，速效鉀122.0 mg／kg，pH值5.48。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地2014年前為雙季稻—冬閑田種植模式。選擇冬季型綠肥油菜、一年生黑麥草、白三葉、燕麥和紫云英為材料，以冬閑田為對(duì)照。3次重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，隨機(jī)排列。小區(qū)長(zhǎng)6m，寬5m，面積30m2。各綠肥均采用撒播方式，播種量分別為油菜7.5 kg／hm2、黑麥草90 kg／hm2、白三葉15 kg／hm2、燕麥150 kg／hm2、紫云英30 kg／hm2。小區(qū)四周分別設(shè)有50cm的保護(hù)行，2014年10月25日播種。

1.3 樣品采集與測(cè)定

于綠肥刈割后的2015年4月26日采集土壤樣品。用直徑為10 cm的帶刻度土鉆，按5點(diǎn)取樣法鉆取0～20 cm的耕層土壤。采集回來(lái)的新鮮土壤用報(bào)紙攤開在自然狀態(tài)下風(fēng)干，粉碎過(guò)篩后進(jìn)行土壤理化性狀的測(cè)定分析。

土壤pH值采用pH儀以水土質(zhì)量比5∶1進(jìn)行測(cè)定。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、礦化氮、有效磷、速效鉀等理化指標(biāo)根據(jù)文獻(xiàn)［7］的相關(guān)方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 冬季種植綠肥對(duì)土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量的影響

由表1可知，雙季稻冬閑田冬季種植綠肥后，土壤pH值均呈上升趨勢(shì)。與對(duì)照冬閑相比，種植黑麥草、燕麥、紫云英、白三葉和油菜等處理的土壤pH值分別提高了0.28，0.31，0.21，0.25和0.39，均達(dá)到顯著差異水平。

種植燕麥、黑麥草、白三葉、紫云英和油菜等的土壤有機(jī)質(zhì)含量均高于對(duì)照，其中，燕麥和黑麥草處理具有顯著差異，表明種植燕麥、黑麥草、白三葉、紫云英和油菜等綠肥均能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，尤其以種植燕麥和黑麥草的效果明顯，提高了14.05%（表1）。

表1 種植不同種類綠肥的稻田土壤pH和土壤有機(jī)質(zhì)含量

2.2 冬季種植綠肥對(duì)土壤全氮和全磷含量的影響

由表2可知，種植紫云英、白三葉和油菜處理的土壤全磷含量均顯著高于對(duì)照處理，分別提高了24.1%、24.1%和25.9%。但是種植黑麥草和燕麥處理的土壤全磷含量卻顯著低于對(duì)照，分別降低8.6%和8.8%。說(shuō)明種植紫云英、白三葉和油菜等綠肥能顯著提高土壤全磷含量，而種植黑麥草和燕麥等綠肥則會(huì)降低土壤全磷含量。

表2 種植不同種類綠肥的稻田土壤全氮和全磷含量（g／kg）

冬季種植黑麥草和燕麥處理的土壤全氮含量分別比對(duì)照下降了19.4%和13.9%，而種植白三葉、紫云英和油菜處理的土壤全氮含量則分別比對(duì)照提高了18.6%、10.1%和6.9%（表2）。表明種植白三葉、紫云英和油菜等綠肥能顯著提高土壤全氮含量，而種植黑麥草和燕麥等綠肥則會(huì)降低土壤全氮含量。

2.3 冬季種植綠肥對(duì)土壤礦化氮、有效磷和速效鉀含量的影響

由表3可以看出，種植紫云英、白三葉和油菜處理的土壤礦化氮含量均顯著高于對(duì)照處理，分別提高了17.1%、12%和13.3%，而種植黑麥草和燕麥處理則土壤礦化氮含量有所下降，分別比對(duì)照降低了1.3和2.2 mg／kg，其中燕麥處理的礦化氮含量顯著低于對(duì)照。表明冬季種植紫云英、白三葉和油菜等綠肥有利于礦化氮含量的提高，而種植燕麥和黑麥草則會(huì)降低土壤礦化氮的含量。

冬季種植黑麥草、燕麥、紫云英、白三葉和油菜處理的土壤有效磷含量均顯著高于對(duì)照處理，分別高出35.9、14.5、22.1、25.0和4.9 mg／kg，分別提高了127.6%、54.4%、78.5%、89.0%和17.5%（表3）。

表3 種植不同種類綠肥的土壤礦化氮、有效磷和速效鉀含量（mg／kg）

冬季種植豆科綠肥的土壤速效鉀含量有升高趨勢(shì)，種植禾本科和十字花科綠肥的土壤速效鉀含量則有下降趨勢(shì)，但與對(duì)照相比均未達(dá)到差異顯著水平（表3）。表明冬閑田種植黑麥草、燕麥、白三葉、紫云英和油菜等綠肥對(duì)于土壤速效鉀含量變化沒有顯著的影響，但種植白三葉、紫云英等豆科綠肥有提高土壤速效鉀含量的趨勢(shì)。

3 討論與小結(jié)

我國(guó)南方的種植模式以雙季稻為主，利用雙季稻冬閑田種植冬季牧草或綠肥不僅可以為畜牧業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)飼草，還能夠促進(jìn)土壤中氮、磷、鉀等各種養(yǎng)分的均衡，做到用地和養(yǎng)地相結(jié)合［3，8，9］。土壤pH值是土壤的一項(xiàng)基本性質(zhì)指標(biāo)，它直接影響著土壤中各種元素的存在形態(tài)及有效性［10］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在冬閑田種植黑麥草、燕麥、紫云英、白三葉和油菜等綠肥能顯著提高雙季稻田的pH值和土壤有效磷含量。pH值的變化和土壤有效磷含量呈顯著正相關(guān)，這與賀丹鋒等人的研究結(jié)果一致［11］，說(shuō)明冬季種植綠肥有利于雙季稻田pH值的改善，減輕土壤酸化，從而提高了土壤磷的有效性［12］。

土壤有機(jī)質(zhì)是評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)之一，也是影響土壤結(jié)構(gòu)、土壤保水保肥和供肥性、養(yǎng)分有效性和土壤通氣性等理化性狀的關(guān)鍵因子［13］。種植綠肥可有效增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量、礦質(zhì)養(yǎng)分含量，優(yōu)化土壤的理化與生物學(xué)特性，從而起到培肥與改善土壤的效果［14］。本試驗(yàn)表明，種植燕麥、黑麥草、白三葉、紫云英和油菜等綠肥均能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，尤其以種植燕麥和黑麥草的效果明顯，提高了14.05%；種植黑麥草和燕麥降低了土壤全氮、全磷和礦化氮含量，種植紫云英、白三葉和油菜提高了土壤全氮、全磷、礦化氮和速效鉀的含量。高菊生等［15～18］研究認(rèn)為，紫云英、油菜和黑麥草的種植能使稻田土壤有機(jī)質(zhì)逐年累積，使土壤全氮、全磷、堿解氮、有效磷和速效鉀含量增加，表明種植禾本科綠肥有利于提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量，而種植豆科和十字花科綠肥則有利于土壤氮磷養(yǎng)分含量的增加。因此，在南方冬閑田應(yīng)根據(jù)雙季稻田土壤的養(yǎng)分狀況來(lái)選擇安排適宜的禾本科、豆科和十字花科綠肥，既可以充分利土地和自然資源為畜牧業(yè)提供優(yōu)質(zhì)牧草，同時(shí)還促進(jìn)了土壤中氮磷鉀等各種養(yǎng)分的均衡，這對(duì)南方水稻土質(zhì)量的改善和可持續(xù)利用具有現(xiàn)實(shí)意義。由于土壤結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，冬種綠肥對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響有待進(jìn)一步研究探討。

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S55

A

1001-5280（2017）04-0405-03

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.13

2017- 03- 04

何亮珍（1974-），女，農(nóng)藝師，從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)工作，Email：hds8a＠126.com。*通信作者，付愛斌，教授，從事農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、作物生產(chǎn)技術(shù)研究，Eail：fuaibin671019＠163.com。

湖南省教育廳科技項(xiàng)目（16C0939）。