连续翻压紫云英对福建单季稻产量与化肥氮素吸收、分配及残留的影响

【目的】紫云英翻压后在一定程度上可改善土壤理化性状，并提高后作水稻的产量，但是该机理是由于紫云英翻压矿化后提供的氮素还是由于与翻压紫云英后化肥氮素利用率的提高有关尚不清楚，因此，本项目通过连续4年紫云英翻压还田的定位试验与原状土柱模拟及15N示踪，研究了福建单季稻区紫云英压青回田对水稻产量与化肥15N吸收、分配及残留的影响。【方法】采用单季稻田间定位试验，设5个处理：1）对照，不翻压紫云英，不施化肥（CK）；2）不翻压紫云英，常规化肥施用量（100%H）；3）紫云英＋常规化肥用量（Z+100%H）；4）紫云英＋60%的常规化肥（Z+60%H）；5）只翻压紫云英，不施化肥（Z）。常规化肥用量（100%H）为施氮量N135kg/hm2，N∶P2O5∶K2O=1∶0.4∶0.7，每年紫云英翻压量为18000kg/hm2。每个处理3次重复，小区面积15m2，种植水稻为每小区20×15丛。于定位试验的第4年，在田间定位试验小区中，采用15N-尿素（丰度10%）示踪法与原状土柱模拟水稻植株的氮素吸收及分配情况。PVC管直径25cm，长35cm，其中压入田面下20cm，每小区埋两个土柱，每个土柱中种植两株水稻。【结果】紫云英年翻压18000kg/hm2并结合施用100%化肥（Z+100%H），水稻子粒4年平均产量比单施100%化肥（100%H）增产6.5%，同时在18000kg/hm2的紫云英翻压量下，主作物水稻化肥减量40%（Z+60%H）的产量与100%H的处理基本相当。Z+100%H处理对提高水稻分蘖期植株氮含量最为明显，尤其是茎叶氮含量较100%H提高7.0%，差异显著。虽然不同施肥处理水稻生育期的化肥氮素利用率无明显变化，但Z+100%H处理分蘖期与成熟期植株氮素吸收量分别较100%H提高23.0%与18.0%，说明绿肥与化肥配施有利于水稻植株吸收外源氮素，且植株吸收氮的差异主要来自于紫云英矿化的氮源。Z+60%H与100%H处理的分蘖期与成熟期植株氮素吸收量则基本相当。不同施肥处理均有提高土壤全氮含量的趋势；Z+60%H处理的耕层土壤化肥氮素的残留率最高，并显著高于Z+100%H处理。【结论】连续4年翻压紫云英明显提高了福建单季稻区黄泥田的农田生产力，在减少40%常规化肥用量的情况下仍可维持产量稳定。翻压绿肥减肥增效的主要机制之一是紫云英矿化的养分替代了化肥。