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不同播期和配比对油菜与紫云英混播绿肥生物量及养分积累的影响

2020-04-02蒋美艳李延莉江建霞杨立勇周熙荣张俊英朱吉风王伟荣上海市农业科学院作物育种栽培研究所上海市奉贤区201403

上海农业科技 2020年2期
关键词:混播紫云英播种期

蒋美艳 李延莉 江建霞 杨立勇 周熙荣 张俊英 朱吉风 王伟荣(上海市农业科学院作物育种栽培研究所,上海市奉贤区 201403)

上海市清洁空气行动计划中明确提出,继续推进种植业结构调整优化,增加绿肥种植和冬季深耕晒垡面积,做到用地、养地相结合,从源头上减少化肥、农药的投入[1]。冬季种植绿肥是保护耕地质量的一项主要措施,不仅有利于提高土壤肥力、优化茬口布局、减少农业面源污染,还有利于从源头上控制秸秆焚烧、改善生态环境、促进农业可持续发展。

上海市绿肥种植以冬季种植为主,传统的绿肥种植模式主要是种植单一的绿肥品种,其中种植面积较大的是紫云英。紫云英是一年生豆科作物,其根系共生的固氮菌可固定空气中的氮,盛花期的紫云英平均每667 m2可固氮 5~8 kg,但由于紫云英种子资源短缺、价格较高,再加上紫云英C/N较低,不利于土壤中氮素和有机质的积累[2],制约了其推广应用。油菜是传统的十字花科绿肥,具有适应范围广、种子易得、成本低、肥效高、利于有机质积累等优点,且可活化土壤中的磷、钾元素,其根系分泌物还可刺激固氮菌固氮[3-5]。因此,将紫云英、油菜两种不同种类的绿肥进行混播,不仅可提高肥效并进一步优化土壤结构,还可降低绿肥购种成本。但紫云英、油菜的适宜混播比例和播种期是获得良好混播效果的前提条件。为此,笔者于2017—2018年进行了紫云英与油菜混播的田间试验,以期探明稻田紫云英与油菜混播的可行性,并筛选出两者混播的适宜配比和最佳播种期,从而有针对性地解决上海市绿肥发展中存在的问题。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验在上海市农业科学院庄行综合试验基地内进行,试验田前茬作物为单季晚稻,耕层土壤有机质含量为3.12%,碱解氮含量为109.10 mg/kg,速效磷含量为16.70 mg/kg,速效钾含量为72.00 mg/kg,pH 7.60。

1.2 试验材料

供试紫云英品种为“弋江籽”,供试油菜品种为“沪油17”。

1.3 试验设计

播种期试验设6个处理,即从2017年10月23日开始第1次播种,随后每隔7 d播种1次,分别为10月23日(播种期1)、10月30日(播种期2)、11月6日(播种期3)、11月13日(播种期4)、11月20日(播种期5)和11月27日(播种期6)。每处理重复3次,随机区组排列,小区面积为20 m2。绿肥采用直播方式种植,播种量为油菜3 kg/hm2、紫云英15 kg/hm2。播种前开沟、整地,施用30%(15-7-8)复合肥450 kg/hm2作基肥。绿肥于2018年4月11日收获。

混播配比试验设6个处理,分别为100%油菜、80%油菜+20%紫云英、60%油菜+40%紫云英、40%油菜+60%紫云英、20%油菜+80%紫云英、100%紫云英。每处理重复3次,随机区组排列,小区面积为20 m2。绿肥采用直播方式种植,播种期为10月23日,100%油菜播种量为6 kg/hm2,100%紫云英播种量为30 kg/hm2,其他油菜与紫云英混播处理按照试验设计的比例将相应重量的油菜、紫云英种子混匀。播种前开沟、整地,施用30%(15-7-8)复合肥450 kg/hm2作基肥。绿肥于2018年4月11日收获。

1.4 产量和养分积累量测定

于盛花期测定油菜和紫云英的鲜草产量及含水率。收获前1 d每小区取样0.25 m2,收获地上部的所有植株,称取鲜草重量,样品经杀青及恒温干燥后,称取干物质重量,计算各样品的含水率。收获各小区地上部的所有植株,根据含水率换算成干物质产量。干燥的样品磨碎后测定其氮、磷、钾等养分含量,计算养分累积量,氮、磷含量采用流动注射分析仪测定,钾含量采用火焰光度法测定[6]。

2 结果与分析

2.1 播种期对油菜、紫云英生物量的影响

由表1可知,不同播种期对油菜和紫云英鲜重和干重的影响明显,且随着播种期推迟,油菜、紫云英的鲜重和干重呈递减趋势。在播种期1(10月23日),油菜、紫云英的鲜重和干重均达最大,鲜重达22 879.48 kg/hm2、干重达 4 065.68 kg/hm2;到播种期6(11月27日),油菜、紫云英的鲜重和干重较播种期1分别减产了94.59%、94.48%。以上结果说明,播种期越早,绿肥作物生物产量越高。

表1 不同播种期对油菜、紫云英生物量的影响

2.2 混播配比对油菜、紫云英鲜重产量的影响

由表2可知,100%油菜的鲜重产量显著高于100%紫云英;且随着油菜播种量的减少及紫云英播种量的增加,油菜和紫云英的鲜重产量逐渐降低。在各油菜和紫云英混播配比中,以80%油菜+20%紫云英的鲜重产量最高,达23 662.85 kg/hm2,比20%油菜+80%紫云英的鲜重增加108.63%。以上结果说明,油菜、紫云英混播时,以80%油菜+20%紫云英混播的鲜重产量最高。

表2 不同混播配比对油菜、紫云英产量的影响

2.3 混播配比对油菜、紫云英养分含量的影响

由表3可知,油菜、紫云英不同混播配比对油菜、紫云英地上部各养分含量的影响不同。其中,100%油菜的氮和磷含量均低于100%紫云英,100%油菜的钾含量则高于100%紫云英。随着油菜播种量的减少及紫云英播种量的增加,氮含量呈先升后降再提高的趋势,以100%紫云英的氮含量最高,达2.48%;40%油菜+60%紫云英的磷含量最高,达0.38%;80%油菜+20%紫云英和60%油菜+40%紫云英的钾含量均较高,分别为1.59%和1.49%;60%油菜+40%紫云英混播的地上部养分总含量最高,为4.08%。

表3 不同混播配比对油菜、紫云英养分含量的影响

2.4 混播配比对油菜、紫云英养分积累量的影响

由表4可知,随着油菜播种量的减少及紫云英播种量的增加,油菜和紫云英地上部氮、磷、钾的积累量大致呈先增后降的趋势。其中,氮积累量以80%油菜+20%紫云英和100%油菜较高,分别为87.88 kg/hm2和85.48 kg/hm2,以20%油菜+80%紫云英和100%紫云英较低,分别为44.29 kg/hm2和39.34 kg/hm2;磷积累量以80%油菜+20%紫云英和40%油菜+60%紫云英较高,分别为14.93 kg/hm2和13.04 kg/hm2,以20%油菜+80%紫云英和100%紫云英较低,分别为6.08 kg/hm2和5.55 kg/hm2;钾积累量以80%油菜+20%紫云英和100%油菜较高,分别为67.83 kg/hm2和62.78 kg/hm2,以20%油菜+80%紫云英和100%紫云英较低,分别为26.99 kg/hm2和19.67 kg/hm2。油菜、紫云英的适宜混播配比以80%油菜+20%紫云英为宜,此混播配比的绿肥养分积累量最高。

表4 不同混播配比对油菜、紫云英养分积累的影响

3 结论与讨论

为适应单季晚稻收获后种植绿肥茬口的要求,本播种试验中,最早的播种期设定为10月23日,据田间观察及试验结果表明,10月23日播种的油菜绿肥生长较好、鲜重产量高,紫云英生长一般、鲜重产量中等;10月30日播种的油菜绿肥生长正常、鲜重产量较高,紫云英生长较差、鲜重产量明显降低。因此,在上海地区单季晚稻收获后,种植油菜和紫云英混播绿肥,适宜的播种期应在10月底前,之后不适宜种植绿肥。在本试验条件下,80%油菜+20%紫云英混播的鲜重产量与100%油菜相当,但绿肥中氮、磷、钾养分的积累量最高,是最适宜的混播配比。

目前,上海市国庆稻种植面积逐年扩大,绿肥的播种期明显提早,100%油菜、100%紫云英以及各混播配比的绿肥均能适宜生长,但考虑到紫云英种子成本较高,从鲜重产量、养分积累量及满足后茬生产要求来看,60%油菜+40%紫云英和40%油菜+60%紫云英的混播配比也是较适宜的选择。

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