紫云英养分积累规律和还田腐解特性及其效应研究

论文摘要

紫云英是我国南方稻区的重要绿肥作物。本研究采用模拟试验与田间试验相结合的方法,研究了紫云英的养分积累规律、还田腐解特性以及还田利用后对水稻产量、经济效益及土壤肥力的影响,以期为当前种植制度下恢复和推广紫云英的生产及利用提供依据。获得以下主要结果：1.随着生育期的进程,紫云英地上部的氮含量总体呈现降低趋势,至种籽成熟期略有回升；地上部的磷含量呈现先降后升的变化趋势,以种籽成熟期的含量最高；地上部钾含量总体上呈现缓慢下降趋势；地上部碳含量时有波动,但变化相对较小。随着生长发育的推进,紫云英地上部干物质积累量和养分吸收量均呈现为前期增长缓慢、中间迅速增加、后期略有减少的趋势。花期（播种后135～170 d）是紫云英干物质积累最快的时期,干物质积累量占总积累量的55.8%-83.7%；养分吸收强度也最大,该时期氮养分吸收量占总量的30.6%-54.7%,磷养分吸收量占总量的40.6%-69.6%,钾养分吸收量占总量的53.6%-82.8%,碳积累量占总量的55.8%-83.9%。为保证紫云英最大的有机体及养分还田量,合理翻压期应选择为紫云英的盛花期。2.6个紫云英品种的生育期调查结果显示,在试验条件下,早熟品种信阳种、安徽大叶青种的生育期明显靠前,而中熟品种弋江种、浙紫5号种和晚熟品种宁波大桥种、余江大叶种生育期相差不大。从干物质积累及养分积累情况上来看,弋江种和浙紫5号种更适合作为湖北地区的稻田绿肥品种。3.采用模拟培养方法,研究了紫云英的腐解特征以及对淹水培养土壤表层溶液和土壤理化性质的影响。结果表明：紫云英在翻埋前32 d分解较快,在32 d以后物质分解几乎停滞。养分释放速度表现为：钾>磷>氮>碳。在水浸泡中紫云英的物质释放更多,养分释放更快。不同用量水平对紫云英的腐解和养分释放影响不大。试验条件下,施入紫云英后,土壤表层溶液的pH在培养前期（约两周左右）先降后升,变幅较大；表层溶液中的电导率值、全氮、铵态氮、全磷和全钾浓度都是约在培养后32 d左右时达到最大。整个培养时期土壤的肥力变化动态结果表明：紫云英翻埋后,土壤pH不断提高,96d的培养结束后土壤由原来的弱酸性（为6.08）上升到中性（7.00左右）；土壤钱态氮、速效钾、全氮和有机质含量均得到了显著性提高,尤其是在培养32 d以前的增幅较大；对土壤硝态氮及速效磷含量影响不大。4.在湖北孝昌、黄陂研究了紫云英还田后对水稻生长、产量、养分吸收、经济效益及土壤肥力的影响。结果表明,在常规化肥用量减少40%的情况下,孝昌和黄陂两试验点翻压紫云英15000～45000 kg/hm2均能获得与常规化肥持平或更高的早稻产量。各处理间比较,孝昌和黄陂两试验点均以30000 kg/hm2翻压量时效果最好,两地早稻产量分别较常规化肥处理提高了8.5%和15.4%。孝昌和黄陂两地的等氮磷钾养分试验结果表明,在等氮磷钾养分的情况下,施用紫云英后的早稻产量与单施化肥相比均没有显著性的差异。以上试验结果表明：在水稻生产中,施用紫云英具有替代化肥养分,起到减少化肥投入、提高产量和经济效益的作用。试验条件下,翻压紫云英15000～45000kg/hm2一般可替代20%-60%化肥量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 绿肥概况
• 1.2 绿肥在我国传统农业生产中的作用
• 1.2.1 对土壤养分库的调节
• 1.2.2 用作饲料
• 1.2.3 发展农副业
• 1.3 在现代农业中发展绿肥生产的重要意义
• 1.3.1 合理利用空闲季节和空闲土地
• 1.3.2 改善生态环境
• 1.3.3 能够节省肥料,并提高作物产量
• 1.4 稻田绿肥紫云英的还田配套技术
• 1.4.1 品种选择
• 1.4.2 种植方式
• 1.4.3 肥水管理
• 1.4.4 合理施用
• 2 研究背景、目的、内容、技术路线
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究目标
• 2.3 研究内容
• 2.4 技术路线
• 3 不同品种紫云英的生长及养分积累规律研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 供试品种
• 3.2.2 试验地点
• 3.2.3 试验管理
• 3.2.4 测定项目及方法
• 3.2.5 数据处理
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 不同紫云英品种的生育期情况
• 3.3.2 紫云英的株高生长动态
• 3.3.3 紫云英地上部干物质积累变化动态
• 3.3.4 紫云英地上部养分含量变化动态
• 3.2.5 紫云英地上部养分积累变化
• 3.2.6 紫云英的种籽产量
• 3.4 结论与讨论
• 4 紫云英的养分释放特性研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 供试材料
• 4.2.2 试验方法
• 4.2.3 取样、测试分析方法
• 4.2.4 数据统计方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 不同处理下紫云英的分解速率与养分释放特点
• 4.3.2 不同用量处理对土壤表层溶液理化性质的影响
• 4.3.3 不同用量处理对培养土壤理化性质的影响
• 4.4 结论与讨论
• 5 紫云英替代部分化肥还田对水稻产量及土壤肥力的影响
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 试验材料
• 5.2.2 试验设计
• 5.2.3 试验过程
• 5.2.4 样品采集
• 5.2.5 分析方法
• 5.2.6 数据处理
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 紫云英还田后对田面表层溶液养分含量的影响
• 5.3.2 紫云英还田对水稻产量、养分吸收及经济效益的影响
• 5.3.3 紫云英还田对土壤理化性质的影响
• 5.4 小结与讨论
• 6 等氮磷钾养分下紫云英与化肥配施对水稻产量及土壤肥力的影响
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 试验设计
• 6.1.3 试验过程
• 6.1.4 样品采集
• 6.1.5 分析方法
• 6.1.6 数据处理
• 6.2 结果与分析
• 6.2.1 等氮磷钾养分下紫云英与化肥配施对早稻生长发育的影响
• 6.2.2 等氮磷钾养分下紫云英与化肥配施对早稻产量构成及产量的影响
• 6.2.3 等氮磷钾养分下紫云英与化肥配施对早稻养分吸收的影响
• 6.2.4 等氮磷钾养分下紫云英与化肥配施对早稻氮、磷、钾表观利用率的影响
• 6.2.5 等氮磷钾养分下紫云英与化肥配施对早稻经济效益的影响
• 6.2.6 不同处理对后季晚稻产量的影响
• 6.2.7 早稻收获后的土壤养分状况
• 6.3 小结与讨论
• 7 总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录