摘要:为了提高有机水稻田土壤质量,更好地发展有机水稻,在有机水稻生产区实行有机水稻—红花草轮作、有机水稻—小麦轮作种植模式试验。结果表明,有机水稻—红花草轮作模式下水稻株高、穗长分别比有机水稻—小麦轮作模式高57%、75%,有效穗增加8354万穗/hm2,饱满率提高980百分点,千粒质量增加032 g,稻谷产量增加 3 20688 kg/hm2,稻田土壤有机质含量年增加524 g/kg,高于有机水稻—小麦轮作模式;但可能是因为有机水稻长势好、产量高,有机水稻—红花草轮作模式下的土壤全氮、速效磷、速效钾年增幅均低于有机水稻—小麦轮作模式。北大核心期刊有机水稻—红花草轮作模式下有机稻产量及土壤肥力持续稳定增长,是有机生产培肥地力的重要模式之一。
关键词:有机水稻;红花草;轮作;土壤肥力;产量;经济效益;小麦
中图分类号: S504;S344文献标志码: A
文章编号:002-302(204)2-0072-03
随着人们生活水平不断提高,对食品安全日益重视,有机农业的发展势头空前高涨。江苏省有机农业面积达几十万亩,有机水稻面积达十多万亩;但是,[2]由于受土壤肥力等关键因素的影响,有机水稻产量始终徘徊在3 000~4 25 kg/hm2,产量较低。在不使用化肥的情况下,如何提高水稻田土壤肥力,改善土壤结构,保证有机水稻的正常生产成了难题,因此绿肥生产重新被重视起来。20世纪60—70年代,绿肥生产对我国粮食生产起到了重要作用,红花草(Astragalus sinicus L)曾经是稻区最主要的冬季绿肥作物,例如980年安徽省红花草种植面积达72万hm2,占耕地面积的6%。红花草属豆科黄芪属越年生草本植物,其根瘤菌具有很强的固氮能力,每年可固定空气中的氮75~50 kg/hm2。据研究,鲜红花草中的氮、磷、钾含量分别为048%、0%、024%[2]。种植红花草不但可以增加作物产量,平衡和调节农作物吸收氮、磷、钾及中微量元素,提高农产品品质;更重要的是施用红花草绿肥具有一定的长效性,还可提高和更新土壤有机质,富集土壤磷、钾,增加生物覆盖率,提高各种矿质营养元素的效应,提升土壤肥力和生物活性,改善土壤物理性状,保持良好的生态环境。红花草是一种成本低、无公害,有利于保护环境、生产绿色农产品、维持农业生态平衡、促进农业生产可持续发展的作物。种植红花草对改良土壤,提高土壤肥力,增加水稻产量和质量,保持水稻生产可持续发展具有重要意义。本研究探讨了有机水稻—红花草轮作对有机稻产量及土壤肥力的影响,旨在为明确有机水稻生产培肥地力提供理论依据。
材料与方法
[BT23]试验区土壤概况
江苏省句容市戴庄村(9°3′49″E,3°39′″N),位于风景秀美的九龙山区,几乎没有工业,生态环境很好。该生态区属北亚热带中部气候区,具有明显的季风特征,干湿冷暖,四季分明,热量充裕,无霜期长,雨水丰沛,光照充足,气候条件比较优越。年平均气温52 ℃,日平均气温高于0 ℃的作物生长期平均为226 d,总积温48596 ℃,高温年可达 5 270 ℃,无霜期229 d。雨水丰沛,年降水量 0588 mm,常年各季雨量分配:春季2560 mm,占24%;夏季4976 mm,占47%;秋季940 mm,占8%;冬季20 mm,占%。光照充足,常年平均光照时数2 570 h,日照百分率49%,光照的四季分配:春季光照时数5066 h,占全年光照的23%;夏季是光照时间最长、强度最大的季节,光照时数为6833 h,占全年光照的32%;秋季光照时数554 h,占全年光照的24%;冬季光照最少,光照时数46 h,占全年光照的2%。土壤为第四纪下蜀黄土发育的马肝土(黄棕壤)。
2试验设计
共设2个处理:处理,有机水稻—红花草;处理2,有机水稻—小麦。采取大田试验,选取相邻田块,整块田分别采用不同的种植轮作模式,设3次重复。试验时间:202年9月至203年9月;水稻品种:越光;红花草品种:皖江大叶青;小麦品种:扬麦58。水稻季用肥:耕翻前施菜籽饼 500 kg/hm2,栽秧后5 d施米糠750 kg/hm2。红花草或小麦季用肥:红花草不施肥,小麦播种时施45%复合肥(N、2O5、K2O含量均为5%)600 kg/hm2,分蘖期、拔节期各施尿素 75 kg/hm2。有机水稻全生育期不用农药,正常灌溉;小麦防赤霉病次;其他栽培管理措施按常规进行。
3样品采集
土样采集:水稻收割结束时取耕作层0~20 cm土壤样品。根据田块形状采用对角线法或“S”形取样法取土,确保土样代表该田块土壤性状。
植株样采集:在80%稻谷呈黄色时取植株样,全株采集。根据田块形状采用对角线法或“S”形取样法选定5点,每点连续采集5穴水稻植株,确保样株代表该田块水稻性状。
4测试方法
采用重铬酸钾-硫酸外加热法测定土壤有机质含量;采用半微量凯氏定氮法测定土壤全氮含量;采用双酸浸提法(005 mol/L HCl、25 mmol/L H2SO4) 测定土壤速效磷含量;采用 mol/L乙酸铵浸提-原子吸收法测定土壤速效钾含量。
2结果与分析
2有机水稻—红花草轮作对水稻性状的影响
有机水稻的生长性状指标直接影响有机水稻生产。由表可见,有机水稻—红花草轮作模式下水稻株高、穗长、穗颈长分别为8270、800、3430 cm,均高于有机水稻—小麦轮作模式。有机水稻—红花草轮作模式下的水稻株高、穗长分别比有机水稻—小麦轮作模式高57%、75%[3]。[FL)]
[FK(W7][HT6H][Z]表有机水稻—红花草轮作模式对水稻生长性状的影响[HTSS][STBZ]
[H5][BG(!][BHDFG3,WK4,WK6,WK0。4W]处理样本数(个)株高(cm)穗长(cm)穗颈长(cm)穗/颈(%)
[BHDG2]有机水稻—小麦轮作模式027825±827a675±064a390±70a052±00a
[BHDW]有机水稻—红花草轮作模式338270±226a800±028a3430±4a053±00a[H][BG)F]
注:同列数据后不同小写字母表示在005水平上差异显著。[FK)]
[FL(2K2]22有机水稻—红花草轮作对水稻产量的影响 |