不同施肥方式對紅壤生地紫云英產量及養分累積的影響

葉靜，鄒平，張賢，俞巧鋼，段曉婷，林輝，馬軍偉，曹凱，徐靜，王建紅

(浙江省農業科學院 環境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021)

在快速城市化的進程中，我國大量優質耕地被轉化為城鎮建設用地。為保障糧食安全，國家實施了耕地“占補平衡”戰略，開墾了大量后備耕地，但多數新增耕地的土壤肥力水平低下，無法滿足農業生產需求，只有對新增耕地生土進行快速培肥熟化才能實現耕地資源由“數量平衡”到“質量平衡”的轉變。新墾生地的顯著特點是土壤肥力水平普遍偏低，農業開發利用困難。新墾生地培肥的核心是提高土壤有機質含量，但若采取傳統有機肥投入的方法，不僅數量有限，而且使用不當的話容易導致土壤二次污染。綠肥是培育地力的重要有機肥源，能有效提高土壤肥力，改善土壤環境質量，防止水土流失，改善生態環境[1-6]。種植利用綠肥是一種較為安全有效地提高土壤有機質的手段，然而新墾生地的綠肥高產栽培技術研究鮮見報道。為此，針對新墾紅壤水田生地，開展通過化肥與有機肥配施促進紫云英綠肥高產并還田的試驗，為利用紫云英綠肥快速熟化新墾紅壤生地土壤提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

田間試驗于2017年10月1日至2018年5月4日在浙江省衢州市衢江區全旺鎮馬蹊村(119°3′27″E，28°56′06″N)的紅壤水田生地綠肥熟化試驗基地進行。基地海拔90.5 m，屬于北亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，四季分明，年均氣溫15.5～16.0 ℃，年降雨日142～155 d，年無霜期224～246 d。

供試土壤為新墾紅壤生土，未種過任何作物。試驗前測得耕層(0～20 cm)土壤基礎肥力：pH值6.7，有機質1.95 g·kg-1，全氮0.223 g·kg-1，全磷0.375 g·kg-1，全鉀10.8 g·kg-1，堿解氮13.7 mg·kg-1，有效磷4.91 mg·kg-1，速效鉀217 mg·kg-1。供試綠肥作物為紫云英，品種為寧波大橋種。

1.2 處理設計

試驗共設7個處理：CK，空白，不施肥；N1PK、N2PK、N3PK、N4PK，4個單施化肥處理，其中，N1、N2、N3、N4表示4個施氮水平，分別為60、120、180、240 kg·hm-2(折純)，各處理施用等量磷、鉀(120 kg·hm-2P2O5、90 kg·hm-2K2O)；N3PK+OM、N3PK+HA，2個化肥+有機肥配施處理，其中，氮肥的施用量同N3，磷鉀的施用量與4個單施化肥處理同，OM表示商品有機肥料， HA表示腐植酸肥料，用量均為15 t·hm-2。試驗小區面積20 m2，各處理均重復3次，隨機區組排列。試驗區四周設1 m保護行，小區間設0.5 m的隔離田埂和水溝，防止肥水串流。其中，氮肥(尿素)分2次施用，40%作為基肥，60%作為追肥。磷肥(鈣鎂磷肥)、鉀肥(氯化鉀)、商品有機肥料和腐植酸肥料作為基肥一次性施入。紫云英綠肥于2017年10月12日播種，播種方式為撒播，播后淺覆土。2018年3月12日追施一次氮肥，5月7日收獲紫云英綠肥并還田。

1.3 取樣與測定方法

供試樣品的采集：在做小區時隨機取0～20 cm耕層土樣1 000 g用于測定土壤基礎肥力。綠肥收獲時，先收割各小區地上部分綠肥鮮草并測定鮮草產量，同時取500 g鮮草樣品裝于網兜，供鮮草干物質量和氮、磷、鉀養分含量測定。鮮草收獲后，各小區隨機選取20 cm×20 cm田塊，將田泥和根系一并挖出，裝于網兜內，用水洗出田泥，得到綠肥根系，測定根系鮮重。將綠肥鮮草和根系送于試驗室，先在105 ℃殺青，然后于60 ℃烘干，測定綠肥地上部鮮草和地下部根系干物質量。

土壤和植物樣品的測定方法：土壤pH測定，依照NY/T 1121.2—2006《土壤檢測 第2部分：土壤pH的測定》進行；土壤有機質含量測定，依照NY/T 1121.6—2006《土壤檢測 第6部分：土壤有機質的測定》進行；土壤全氮含量測定，依照HJ 717—2014《土壤質量 全氮的測定 凱氏法》進行；土壤全磷含量測定，依照NY/T 88—1988《土壤全磷測定法》進行；土壤全鉀含量測定，依照NY/T 87—1988《土壤全鉀肥測定法》進行；土壤堿解氮含量測定，依照LY/T 1228—2015《森林土壤氮的測定》進行；土壤有效磷含量測定，依照NY/T 1121.7—2014《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》進行；土壤速效鉀含量測定，依照NY/T 889—2004《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》進行；植株全氮、全磷、全鉀含量測定，依照NY/T 2017—2011《植物中氮、磷、鉀的測定》進行。

1.4 數據分析方法

所有數據在Excel 2010軟件上進行整理，在Statistica 10軟件上進行方差分析和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥方式對紫云英鮮草及總干物質產量的影響

施肥對紅壤生地紫云英鮮草和總干物質產量有顯著的增產作用。如表1所示，N4PK處理的紫云英鮮草、干草和總干物質產量均最高，分別達到21.750、2.373、2.966 t·hm-2，分別是CK處理的14.3、13.6和12.2倍。單施化肥，等量磷、鉀條件下，紫云英鮮草、干草和總干物質產量隨施氮量的增加而增加，N4PK處理的鮮草、干草和總干物質產量分別比N1PK處理增加2.6、2.6和2.6倍。化肥+有機肥配施有利于紫云英產量的提高，與N3PK處理相比，N3PK+OM和N3PK+HA處理的紫云英鮮草、干草和總干物質產量均顯著增加。在施等量化肥氮、磷、鉀的條件下，配施商品有機肥料的處理對紫云英的增產效果顯著優于配施腐殖酸肥料的處理。

表1 不同施肥方式對紫云英鮮草及總干物質產量的影響 單位：t·hm-2

注：同列數據后無相同字母的表示處理間差異達顯著水平(P<0.05)。表2同。

2.2 不同施肥方式對紫云英養分累積量的影響

紅壤生地施肥對紫云英養分累積量影響顯著。由表2可知，N4PK處理的氮、磷、鉀素養分單項累積量和養分總累積量均最高，分別為70.2、10.2、102.0、182.4 kg·hm-2，分別是CK處理的11.2、24.9、18.4倍和14.9倍。單施化肥，等量磷、鉀條件下，N4PK處理的氮、磷、鉀素養分單項累積量和養分總累積量均顯著高于N1PK、N2PK和N3PK處理。等量化肥氮、磷、鉀條件下，N3PK+OM和N3PK+HA處理的氮、磷、鉀素養分單項累積量和養分總累積量均顯著高于N3PK處理，且除磷素養分累積量外，N3PK+OM處理的氮、鉀素養分累積量及養分總累積量均顯著高于N3PK+HA處理。這說明，施等量氮、磷、鉀化肥條件下，配施商品有機肥更有利于紫云英氮磷鉀養分總累積量的提高。該施肥方式以紫云英為載體，可以促進無機肥換有機肥的實施。

表2 不同施肥方式對紫云英養分累積量的影響 單位：kg·hm-2

3 小結與討論

新墾紅壤生地土壤基礎肥力水平極低，施肥可以顯著提高紫云英綠肥的鮮草產量和干物質產量，實現土壤中有機物質的快速積累。單施化肥條件下，以等量磷、鉀肥為基肥，配施氮240 kg·hm-2(折純)，紫云英的鮮草產量和干物質累積量最高。等量化肥施用條件下，配施有機肥更有利于紫云英鮮草產量和總干物質產量的提高，且商品有機肥料對紫云英的增產效果優于腐植酸肥料。

紅壤生地土壤有機質含量缺乏，通過施肥促進紫云英綠肥高產并還田，是一種以無機肥換有機肥、提高土壤有機質含量的重要手段。試驗條件下，N4PK處理下紫云英氮磷鉀素養分總累積量最高，達182.4 kg·hm-2。這說明有機肥與化肥配施可以提高紫云英將無機養分轉換為有機養分的能力，其中，配施商品有機肥料的效果要優于配施腐植酸肥料。

紅壤生地種植紫云英綠肥并還田，可以提高生地土壤中有機物質的投入量，通過紫云英植物體在土壤中的礦化和腐殖化作用，最終提高紅壤生土的有機質含量和營養元素含量，加快紅壤生土熟化進程。關于紅壤生地種植紫云英并還田對土壤有機質和其他理化性狀的影響等還有待進一步系統研究。