陳桂芬 黃雁飛 劉斌 劉淑儀 黃玉溢 林昔香 劉忠 唐其展

摘 要：為探討化肥減量施用條件下，冬種油菜還田對雙季水稻產(chǎn)量的影響效應(yīng)，本研究在廣西主要稻作區(qū)進行了稻-稻-油菜的輪作試驗。結(jié)果表明：化肥減施條件下，油菜還田能夠提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)供水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的形成，增加了水稻的有效穗、穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重，從而提高了水稻產(chǎn)量。與習慣施肥相比，化肥減施20 %時，油菜還田處理的早稻和晚稻產(chǎn)量分別比習慣施肥處理增產(chǎn)7.89 %和3.90 %;化肥減施25 %時，油菜還田處理的早稻和晚稻產(chǎn)量分別比習慣施肥處理增產(chǎn)4.44 %和1.41 %。油菜還田可以提高土壤肥力，提升耕地質(zhì)量，每100 kg油菜（干物）可向土壤提供氮素2.76 kg，磷素0.35 kg，鉀素2.65 kg，有機碳40.12 kg。

關(guān)鍵詞：化肥減施 油菜 水稻 產(chǎn)量效應(yīng)

中圖分類號：S143，S511.5? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： In order to explore the effect of winter-planting rape returning to field as green manure with less chemical fertilizers on the yield of double-cropping rice， a rice-rice-rape rotation experiment was conducted. Results showed： rape returning to field with less chemical fertilizers could provide rich nutrients for rice growth with more effective panicles， panicle length， grain number per panicle， seed setting rate and 1000-grain weight， so increased rice yield; compared with the control， rape returning with reduction of 20 % chemical fertilizers could increase yield of early rice and late rice by 7.89 % and 3.90 %， respectively; and reduction of 25 % chemical fertilizers? could increase rice yield by 4.44 % and 1.41 %， respectively.Rape returning to field as green manure could improve soil fertility and quality， owning to 100 kg rape （dry weight） providing N 2.76 kg， P 0.35 kg， K 2.65 kg and organic C 40.12 kg to soil.

Key words： Reduction of chemical fertilizers;rape;rice; yield effect

水稻是廣西的主要糧食作物，2019年種植面積約130萬 hm2?；适羌Z食生產(chǎn)增產(chǎn)增收的主要貢獻者，目前廣西水稻生產(chǎn)過程中施肥存在的問題是化肥以施用速效氮肥為主、施肥量大，施肥次數(shù)多，過度使用化肥，造成水稻生產(chǎn)成本高，肥料利用率低、環(huán)境污染等問題，制約著水稻生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。如何解決因化肥施用過量造成水稻生產(chǎn)效益下降及環(huán)境惡化等問題已成為農(nóng)業(yè)工作者關(guān)注的重點。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也發(fā)布了“化肥使用量零增長行動方案”，把大力推廣秸桿還田，使用有機肥替代化肥，恢復發(fā)展冬閑田綠肥種植作為實現(xiàn)化肥使用量零增長行動的有效措施。廣西有著得天獨厚的自然條件，冬季光、熱、水資源豐富且有悠久的綠肥種植歷史，非常適宜冬季綠肥的發(fā)展。稻-稻-綠肥輪作模式是目前廣西雙季稻區(qū)推廣的主要復種模式。油菜作為油料作物、蔬菜、綠肥和觀光兼用作物，生長快，適應(yīng)性較強，生物量大，還田效果好。晚稻收獲后種植油菜，讓冬春季節(jié)的田園披上綠裝，呈現(xiàn)花海，既可美化鄉(xiāng)村，又可供游客欣賞田園風光，還可提高稻田土壤有機質(zhì)，改善土壤物理性狀，還可增加土壤中的氮磷鉀等礦質(zhì)養(yǎng)分，培肥地力[1-3]。已有研究表明，水稻-油菜輪作，油菜盛花期還田，能提高土壤有機質(zhì)和全氮全磷含量，增加稻田土壤孔隙度，提高土壤酶活性[4];冬種油菜可以減少田間雜草和病蟲害，減少土壤養(yǎng)分的流失[5]。但關(guān)于化肥減施下油菜還田對雙季稻的影響效果鮮有報道。為深入了解冬種油菜對廣西雙季水稻生長的影響效應(yīng)，本研究在主要稻作區(qū)進行稻-稻-油菜輪作的水稻化肥減量試驗，以期為廣西水稻生產(chǎn)的化肥減施提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點設(shè)在南寧市賓陽縣武陵鎮(zhèn)，屬南亞熱帶季風氣候，土壤為第四紅土母質(zhì)發(fā)育的黃泥田，土地平整，排灌條件良好，是賓陽縣水稻生產(chǎn)基地之一。供試土壤基本性質(zhì)，pH值5.40，全氮1.59 g/kg，全磷0.74 g/kg，全鉀4.17 g/kg，有機質(zhì)3.23 %，水解氮173 mg/kg，速效磷30.9 mg/kg，速效鉀169 mg/kg。

1.2 供試材料

供試肥料：尿素（含N 46 %）、鈣鎂磷肥（含P2O5 16 %）、復合肥（N- P2O5- K2O 為15-15-15）、氯化鉀（K2O 60 %）;供試油菜品種為豐油730。

供試水稻品種：早稻為柳沙油粘202，晚稻為廣糧香2號，均為當?shù)刂髟缘某Ｒ?guī)稻品種。

1.3 試驗設(shè)計

早稻試驗設(shè)5個處理，①不施肥（CK），②習慣施肥無油菜還田（CF），③在習慣施肥基礎(chǔ)上減20 %化肥無油菜還田（CF-20 %），④在習慣施肥基礎(chǔ)上減20 %化肥+油菜還田（CF-20 %+OM），⑤在習慣施肥基礎(chǔ)上減25 %化肥+油菜還田（CF-25 %+OM）;晚稻在早稻試驗地塊保留4個處理，除無不施肥處理外（早稻不施地塊，晚稻改為習慣施肥），其余處理同早稻，每個處理種植面積為800 m2，四周筑田埂隔開，設(shè)獨立的排灌水溝。試驗采用機插秧盤育秧，機械栽插，插栽規(guī)格30 cm×16 cm。早稻播種時間為2019年3月18日，機插時間4月2日，收獲時間為7月12日;晚稻播種時間為2019年7 月15 日，機插時間7月30日，收獲時間為11月6日。油菜種植時間為2018年12月1日，于2019年3月5日翻壓還田（機械翻壓）。各處理的施肥方案見表1。

1.4 測定項目與方法

水稻成熟期在各處理區(qū)隨機調(diào)查3個點的有效穗和株高，每個點連續(xù)調(diào)查10蔸水稻，同時采集具有代表性的5蔸水稻植株帶回室內(nèi)作為考種材料，測定每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重;每個處理區(qū)隨機收割3個點的稻谷，每個點5 m2，脫粒測產(chǎn)，并調(diào)查單位面積的水稻蔸數(shù)。

1.5 統(tǒng)計方法

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007和Spass? 19.0進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響

水稻產(chǎn)量是由有效穗、每穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重等經(jīng)濟性狀構(gòu)成。從表2 所列水稻經(jīng)濟性狀可看出，早稻施肥處理的株高、穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實率等指標均高于不施肥處理;其中早稻株高最大的是CF-20 %+OM處理 ，最低的是CK處理，CF-20 %+OM和CF-25 %+OM? 2個處理株高相當，各施肥處理的株高均顯著高于與CK（P<0.05），而施肥處理間的株高差異不顯著;有效穗數(shù)最多的是CF-20 %+OM處理，其次是CF-20 %處理，最少的是CF-25 %+OM處理，CF-20 %+OM處理有效穗數(shù)與CF、CF-25 %+OM、CK之間差異達顯著水平;平均穗長最長的是CF-20 %處理，最小的是CK處理，而CF-20 %+OM與CF及 CF-20 %處理間平均穗長差異不顯著;每穗實粒數(shù)最多是CF-25 %+OM，最少是CK處理，而CF-20 %+OM與CF、CF-20 %之間差異不顯著;結(jié)實率最高的是CF處理，最低是CK處理;千粒重最大是CF處理，最小是CF-20 %處理，但各處理間差異都不顯著。晚稻株高最大也是CF-20 %+OM處理，其次是CF處理，最低是CF-20 %處理;有效穗最多是CF-20 %+OM處理，其次是CF-20 %處理，最少是CF-25 %+OM處理，但各處理間差異不大;平均穗長最大的是CF-20 %+OM處理，其次是CF-25 %+OM，最小的是CF-20 %，油菜翻壓還田的2個處理平均穗長差異不大，而與CF、CF-20 %處理間差異顯著;晚稻的結(jié)實率是高是CF處理，其次是CF-25 %+OM，最低的是CF-20 %處理，但各處理間的差異均不顯著;千粒重最大是CF-20 %+OM處理，其次是CF-25 %+OM，最小的是CF和CF-20 %處理，而CF與CF-20 %? 2個處理的千粒重相當。這些試驗數(shù)據(jù)表明，CF-20 %+OM處理的早、晚稻株高、有效穗、穗長、結(jié)實率及千粒重等經(jīng)濟性狀指標均達到甚至優(yōu)于CF處理，說明油菜翻壓還田替代部分化肥是可行的。

2.2 不同處理對水稻產(chǎn)量的影響

從表3可知，各施肥處理的早稻產(chǎn)量均高于不施肥CK處理，最高的是CF-20 %+OM處理，其次是CF-25 %+OM處理，早稻產(chǎn)量從高到低依次是CF-20 %+OM>CF-25 %+OM> CF> CF-20 %>CK;而CF-20 %+OM處理與CF-25 %+OM處理間差異不顯著，與CF 、CF-20 %處理差異達顯著水平;CK處理比CF處理減產(chǎn)7.87 %，CF-20 %處理比CF處理減產(chǎn)2.95 %，而CF-20%+ OM處理比CF處理增產(chǎn)7.89 %，CF-25 %+ OM處理比CF處理增產(chǎn)4.44 %。晚稻產(chǎn)量是CF-20 %+OM處理最高，其次是CF-25 %+ OM處理，最低是CF-20 %處理;CF-20 %+ OM與CF-25 %+ OM處理間差異不顯著，與CF 、CF-20 %處理間差異達顯著水平。晚稻CF-20 %處理比CF減產(chǎn)1.19 %，而CF-20 %+ OM和CF-25 %+ OM處理則分別比CF增產(chǎn)3.90 %和1.41 %。這些結(jié)果說明油菜翻壓還田，在一定程度上可以提高水稻產(chǎn)量，且油菜翻壓還田可以減少一定的化肥施用量，對改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境也具有重要的作用。

2.3 油菜翻壓還田對土壤養(yǎng)分的貢獻

油菜屬于十字花科蕓苔屬植物，富含碳水化合物和礦物質(zhì)養(yǎng)分，油菜翻壓還田，可為土壤提供大量的碳源和養(yǎng)分[6-7]。本試驗結(jié)果表明（表4），每100 kg油菜干物含氮素2.76 kg，含磷素0.35 kg，含鉀2.65 kg，含有機碳40.12 kg，而油菜鮮草產(chǎn)量每667 m2達1500～4500 kg，本研究以油菜較低產(chǎn)量1597 kg/667 m2估算，種植一季油菜，每667 m2油菜可向土壤提供4.18 kg氮素、0.52 kg磷素、4.02 kg鉀素和60.86 kg有機碳。說明油菜是優(yōu)質(zhì)的生物肥源和有機肥料，對緩解化肥資源緊缺及節(jié)省化肥投入成本有良好的效果。

3 討論與結(jié)論

油菜作為綠肥，可改善土壤理化性質(zhì)，為土壤提供豐富的有機質(zhì)和氮、磷、鉀等養(yǎng)分[7-9]，可以替代部分化肥維持水稻高產(chǎn)。本研究表明，在化肥減量20 %～25 %時油菜翻壓還田可提高早、晚稻產(chǎn)量，其中早稻增產(chǎn)4.44 %～7.89 %;晚稻增產(chǎn)1.41 %～3.90 %。油菜是優(yōu)質(zhì)的有機肥料[10]，本研究結(jié)果表明，每100 kg油菜（干物）可提供氮素2.76 kg，磷素0.35 kg，鉀素2.65 kg，有機碳40.12 kg。油菜翻壓還田，為土壤微生物提供優(yōu)質(zhì)的碳源，可提高土壤微生物量和土壤酶活性，加速土壤中難溶性磷轉(zhuǎn)化為有效磷，提高土壤有效磷和有機質(zhì)含量，可見油菜作為生物肥源，對培肥地力，提升耕地質(zhì)量具有重要作用。油菜為直根系作物，冬季稻田種植油菜利于疏松土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)[11]。油菜屬于十字花科蕓苔屬植物，富含硫代葡萄糖甙，成為稻田的“清潔員”，為土壤消毒，有效地殺死有害細菌、蟲卵、雜草等[12-14]，抑制土傳病害，有利于克服水稻田連作障礙。油菜花還是優(yōu)質(zhì)的春季蜜源，可以幫助蜂農(nóng)提高養(yǎng)殖規(guī)模和蜂蜜產(chǎn)量。此外，油菜花可以美化鄉(xiāng)村，為游客提供賞心悅目的田園風光。總之，油菜集菜、賞、蜜、飼、肥等用途為一身。在廣西稻作區(qū)推廣冬種油菜，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)清潔生產(chǎn)，化肥零增長，水稻可持續(xù)高產(chǎn)，解決我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對化肥過度依賴的有效途徑。

參考文獻

[1]? ? ? 何亮珍，郭嘉，付愛斌，等.雙季稻冬閑田種植綠肥對土壤理化性質(zhì)的影響[J].作物研究，2017，31（4）：405-407.

[2]? ? ? 劉慧，李子玉，白志貴，等.油菜綠肥翻壓還田對新疆鹽堿土壤的改良效果[J/OL]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學報：1-15[2020-03-01]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/12.1437.S.202001 17.1132.002.htmL.

[3]? ? ? 楊濱娟， 黃國勤. 稻田冬種綠肥生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究進展[J]. 生態(tài)科學，2016，35（5）：214-219.

[4]? ? ?王丹英，彭建，徐春梅，等.油菜作綠肥還田的培肥效應(yīng)及對水稻生長的影響[J]. 中國水稻科學，2011，26（11）：85-91.

[5]? ? ? 張樹杰，陳燦，張紅升，等. 翻壓油菜綠肥對枸杞產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分含量的影響[J]. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2019，37（3）：157-161.

[6]? ? ? 朱貴平，張惠琴，吳增琪，等.紫云英和油菜不同時期翻壓對土壤培肥效果的影響[J]. 南方農(nóng)業(yè)學報，2012，43（2）：205-208.

[7]? ? ? 周永進，吳文革，許有尊， 等.油菜秸稈還田培肥土壤的效應(yīng)及對后作水稻產(chǎn)量的影響[J]. 揚州大學學報，2015，36（1）：153-157.

[8]? ? ? 況用權(quán)，羅光瓊，楊帆，等.油菜秸稈還田條件下水稻栽培化肥減量效果研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（12）：12-13.

[9]? ? ?章勇國.水稻—油菜輪作綠色優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2020（1）：19-23.

[10]? ? 李文廣，楊曉曉，黃春國，等.飼料油菜作綠肥對后茬麥田土壤肥力及細菌群落的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2019，52（15）：2664-2677.

[11]? ? 劉正瓊，王洪錦.油菜多功能開發(fā)利用研究綜述[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2019（24）：1-2.

[12]? ?李鋒，張春雷，李光明.油菜硫苷組分含量及抑菌活性研究[J]. 武漢植物學研究，2006，24（4）：351-356.

[13]? ?陳洪俊，黃國勤，楊濱娟，等.冬種綠肥對早稻產(chǎn)量及稻田雜草群落的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2014，47（10）：1976-1984.

[14]? ?劉蘇閩，王奎萍，董立堯.油菜對千金子的化感作用及其化感物質(zhì)分離鑒定[J]. 雜草科學，2010（3）：15-18.