冬种油肥3号对水稻产量和土壤肥力的影响

瞿玉国，饶金凤，周 君，张才建

（古丈县农业特色产业服务中心，湖南 古丈 416300）

绿肥是南方稻田重要的有机肥源，中国传统农业生产就是通过施用有机肥来培肥地力和提高农作物产量[1]，当前，由于劳动力紧缺、种植效益不高等原因，许多农户放弃秋季耕种，致使出现大量农田冬闲，造成土壤裸露，耕层板结，理化性状变劣，严重制约了稻田土壤可持续生产能力，因此合理的耕作制度是实现粮食持续增产及土壤可持续利用的重要手段[2]。

油菜虽是传统的绿肥，专用品种推广种植现在还不普遍，已有研究表明绿肥油菜在株型结构、发育特点和养分含量上与紫云英等其他绿肥作物存在较大优势，具有生物量大、养分含量高、冬前发育快、抗寒、耐旱、适应能力强等特点，并且可以通过根系分泌物活化土壤中矿物磷，提高土壤有效磷的含量，适宜在南方稻区冬闲田发展种植[3-4]。

笔者以甘蓝型绿肥油菜专用品种“油肥3号”为材料，在不同的生育时期翻压，研究其土壤的培肥效能以及对后季水稻产量的影响，旨在促进绿肥油菜种植技术的推广应用以及稻田培肥技术的发展。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验选在传统的水稻种植区古丈县红石林镇进行，供试土壤肥力均匀，排灌方便，试验前土壤有机质21.59 g/kg，全氮2.17 g/kg，碱解氮185.32 g/kg，有效磷15.35 g/kg，有效钾91.59 g/kg。试验用绿肥用油菜品种为油肥3号，由湖南百夫长农业科技有限公司提供，水稻品种为玉针香等当地栽培品种，由市场购得。

1.2 试验设计

试验设置4个处理：绿肥油菜盛花期压青+水稻（T1）、绿肥油菜终花期压青+水稻（T2）、绿肥油菜成熟期压青+水稻（T3）、冬闲+水稻（CK）的试验模式，采用大区试验，每个处理种植面积0.1 hm2，不设重复，试验时间为2017—2020年。

绿肥油菜播种量为0.4 kg/667m2，10月中旬播种，同45%复合肥（N-P-K=15-15-15）10 kg/667m2混匀后撒播，仅控制播种量，不间苗、不定苗，不追肥，分别在盛花期、终花期和成熟期翻压。水稻在4月中旬播种，用种量1.5 kg/667m2，采用旱育秧，栽培秧龄控制在30 d左右，株行距16 cm×30 cm为宜，基本苗保证在8.5万～9万株/667m2。施肥及其他田间管理措施按常规栽培进行，基肥施用30%复合肥40 kg/667m2，分蘖肥用尿素3 kg/667m2，穗肥用30%复合肥15 kg/667m2，CK处理在冬春空闲时不施肥，但在水稻基肥中加施45%复合肥（N-P-K=15-15-15）10 kg/667m2，确保所有处理全年施肥量一致。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 油菜取样方法及测定指标油肥3号压青前，在田间分别取5个点，每个点1 m2取样测定小区生物产量，同时分别取10株代表性样品室内考种。

1.3.2 水稻产量及性状测定水稻成熟期分别取每个处理中5个点，每个点取1 m2的水稻为样本，分别调查株高、穗数、穗粒数等数据，测定每个点的产量。随机选取有代表性的水稻植株5株，清水漂洗去空、秕粒晒干后用1/100分析天平测千粒重。

1.3.3 土壤肥力测定5点法取耕层0～20 cm的土样，每处理3次重复，水稻收获后测定土壤样品的碱解氮、有效磷、有效钾、有机质的含量及土壤容重等指标[5-6]。

2 结果与分析

2.1 绿肥油菜生物产量测定及翻压还田

由表1可见，在试验种植条件下，取连续3 a试验的平均值，油肥3号进入盛花期用时89 d，株高约为64 cm，根据前人翻压绿肥的经验，此时进入适宜压青期。油肥3号终花和成熟分别用时117和151 d，油肥3号终花后，株高在95 cm左右，至成熟株高变化不大，但在成熟期油肥3号植株匍匐在地面，翻压时更利于农机操作，也可不单独翻压，结合水稻整地，减少一次翻压的成本。

表1 绿肥油菜肥用特征

油肥3号盛花期过后植株含水量逐渐降低，干物质量增加明显，至成熟期干重可达572.40 kg/667m2，盛花期的干物质量为322.27 kg/667m2，较成熟期少42.7%，终花期的干物质量为437.30 kg/667m2，较成熟期少22.24%。

2.2 冬种绿肥对土壤理化性状的影响

从表3可以看出，翻压绿肥的处理pH值均高于对照，土壤pH值基本维持在5.6左右，冬闲田块土壤pH值则下降，表明种植绿肥用油菜对于缓解土壤酸化有一定的作用，可改善土壤酸化问题。土壤孔隙度的大小表现为T2＞T3＞T1＞CK，土壤容重和大小顺序为T3＜T2＜T1＜CK，说明绿肥油菜还田能增加稻田土壤的总孔隙度，减少容重，改善土壤物理性状。

有机质含量的检测结果显示，绿肥油菜种植的处理有机质含量均表现快速增长，且T3＞T2＞T1＞CK，3 a间增长趋势相同，T3处理最终较基础样增加16.35%，T2和T1的有机质含量分别比对照增加15.15%和13.29%，而对照田块3 a间有机质含量减少了7.25%。种植绿肥油菜的处理土壤全氮和碱解氮含量较对照均有一定程度的提升，3 a间全氮最高增加0.1 mg/kg，碱解氮最高增加17.63 g/kg，每个年度间各处理间差异不大。有效磷含量增加不明显，3 a间最高增加1.07%，有效钾含量显著提高，比基础土样增加14.92%。以上结果表明，翻压绿肥油菜能较大幅度的提高土壤有机质和钾含量，减少容重，改善土壤物理性状，对于培肥地力均有较好效果。

表2 冬种绿肥对土壤理化性状的影响

2.3 水稻产量及主要农艺性状的表现

连续3 a定位试验的结果表明，同年份各处理间数据的趋势相同，因不同年份种植了不同的水稻品种，仅取最后一年数据进行分析。由表3可以看出种植油肥3号翻压处理的株高较对照增加5 cm左右，穗粒数增加5～7个，结实率和千粒重都高于对照处理，说明绿肥油菜翻压有利于改善水稻产量各构成要素，进而提高水稻产量。最终产量结果可以看出，翻压绿肥油菜的处理产量明显高于对照，产量最高的T3处理比对照增产10.59%，其次T2处理增产9.48%，在盛花期翻压增产5.46%，水稻产量随着绿肥油菜翻压时生物量的增加而增加。

表3 水稻产量及植株性状表

3 结论与讨论

水稻产量受多因素影响，其中施肥量是影响产量的主要因素之一，随着化肥用量的不断增加，水稻氮素供应不再是高产的瓶颈，通过种植绿肥与无机肥的科学合理配施，对提高产量及土壤肥力可持续发展具有重要意义[7]。

绿肥翻压直接表现为增加土壤养分，提高后季作物产量，已有的研究表明油菜作为绿肥在培肥地力、改良土壤方面优势明显[8]，油菜是直根系作物，根系生长过程中能对土壤形成穿刺效应，根系凋亡后，在土壤形成很多微孔隙，增加土壤的通气状况[9]，研究中连续翻压绿肥油菜也取得了土壤通透性增加，土壤物理性状改善的效果，此外，油菜是芸薹属植物，植株含有丰富的硫甙，可以起到杀灭部分有害细菌、虫卵、杂草，克服稻田连作障碍的作用[10]，保障水稻连续高产。

油肥3号作为绿肥专用油菜在开花后不同时期翻压均可明显改善土壤结构，提高土壤肥力，且随翻压时生物量的增加，改土培肥及增产作用也表更加显著。在当前种植条件下，油肥3号株高不足1 m，小型旋耕机即可完成作业，在4月上旬进入成熟期，油稻轮作不存在与中稻的季节矛盾，表现出专用型绿肥的优点。油肥3号开花后生物量增加较快，至成熟期生物量积累至最大，对后季作物的增产作用最为显著，如无特殊的茬口安排，推荐在成熟期翻压。