不同种植技术对紫云英生长及物质养分积累影响的研究

摘要

紫云英(Astragalus sinicus L.)属豆科黄芪属,是我国南方稻田传统的冬种绿肥。本研究采用田间试验与盆栽试验相结合的方法,研究了品种、播期、播量、根瘤菌拌种、施肥、水稻季施肥、遮阴、土壤含水量对紫云英生长的影响,了解不同种植方式下紫云英物质、养分积累量的差异,以期为紫云英的生产利用提供依据。主要研究结果如下:
　　 (1)不同品种紫云英在湖北省不同区域种植存在差异,不同品种在洪湖的单株分枝数、单株复叶数均高于黄陂,而株高、表观叶面积均低于黄陂。不同品种在同一地区的干物质量存在差异,洪湖以丰城青杆种最高,达1914 kg/hm2,黄陂以弋江种最高,达1864 kg/hm2。相同品种在不同生态区的产量也存在差异,大桥种、余江大叶种、丰城青杆种、粤肥2号的产量表现为洪湖高于黄陂,而其余品种则低于黄陂。洪湖丰城青杆种的碳、氮、钾积累量最高,弋江种的磷积累量最高,黄陂弋江种的各养分积累量均最高。洪湖地区应优选丰城青杆种或粤肥2号,黄陂地区优选弋江种或平湖种。
　　 (2)紫云英的密度、株高、单株复叶数、表观叶面积和单株重均随播期推迟而下降。鲜草产量随播期推迟显著降低,9月25日播种的鲜草产量最高,达31833kg/hm2,种子产量则以10月2日播种的最高,为227 kg/hm2。地上部N、P、K、Cu含量均随播期推迟呈下降趋势,10月30日之后播种处理的Fe、Mn含量则有上升趋势,而不同播期对Ca、Mg、Zn含量无影响。各养分积累量均随播期推迟而下降。研究表明,播期显著影响紫云英生长及物质养分积累,本试验条件下宜在9月下旬至10月上旬期间播种。
　　 (3)播种量能够影响紫云英的生长指标,随播种量增加,单株分枝数、单株复叶数、单株重均呈下降趋势。鲜草产量随播种量增加而增加,在播种量为7.5～30.0kg/hm2范围内增产幅度较大,继续增加播种量则增幅减小。播种量为15.0 kg/hm2时种子产量最高,若再增加播种量,种子产量降低。播种量对紫云英养分含量无影响,但各养分积累量均随播种量增加而增加。本试验条件下,紫云英的适宜播种量为30.0kg/hm2左右。
　　 (4)根瘤菌处理的紫云英各生长指标均优于不接种对照,鲜草产量较对照增加26.7～47.7％,种子产量较对照增加24.4～32.6％。根瘤菌拌种显著增加了紫云英氮含量,而对磷、钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌含量无影响,拌种处理的各养分积累量显著高于对照。不同根瘤菌处理间差异较小,弋江种的适宜根瘤菌为菌E或菌D。
　　 (5)不同施肥处理均能增加紫云英鲜草产量,较不施肥处理增加40～145％。氮肥增产效果优于磷、钾肥。N、P2O5、K2O用量分别为112.5、45.0、45.0 kg/hm2时,紫云英产量最高,达20274 kg/hm2,此时C、N、P2O5、K2O积累量分别为981.0、54.4、12.8、58.7 kg/hm2。
　　 (6)水稻季施肥处理的紫云英株高、单株复叶数、表观叶面积、单株分枝数、SPAD值均高于缺素处理。水稻季施用氮、磷、钾肥处理的紫云英鲜草产量分别较不施氮、磷、钾肥处理增加36.2～48.2％,10.8～43.2％,25.6～55.6％。本试验条件下,水稻季N、P2O5、K2O用量分别为142 kg/hm2、112 kg/hm2、81 kg/hm2时,后季紫云英地上部的鲜草产量及C、N、P2O5、K2O积累量最高,分别为13250和831、46.4、11.0、45.7 kg/hm2。
　　 (7)遮阴提高了紫云英出苗数,但幼苗死亡率则随遮阴度的增加而升高。生长前期,紫云英株高随遮阴度的增加而增加,而单株复叶数、表观叶面积、SPAD值均随遮阴度的增加而减小；随生育进程的推进,各指标在处理间的差异缩小。不同遮阴程度对3个品种鲜草产量产生明显影响,不遮阴和遮阴40％时弋江种产量最高,遮阴75％时浙紫5号的产量最高。植株碳含量随遮阴度增加有下降趋势,而氮、磷、钾含量呈上升趋势。不同遮阴条件下品种间的养分积累量也存在差异,不遮阴处理的碳、磷、钾积累量以弋江种最高,氮积累量以信阳种最高。遮阴40％的碳、磷、钾积累量最高的是浙紫5号,氮积累量最高的是弋江种,遮阴75％时各养分积累量均以浙紫5号最高。综合考虑鲜草产量和养分积累量,高产稻田套播紫云英应优选浙紫5号。
　　 (8)土壤质量含水量为30～40％时,紫云英的出苗率较高,且幼苗生长状况好。
　　 综上,洪湖地区紫云英的适宜品种为丰城青杆种或粤肥2号,黄陂地区为弋江种或平湖种；适宜播期为9月下旬至10月上旬；适宜播量为30 kg/hm2；弋江种的适宜根瘤菌为菌E或菌D；N、P2O5、K2O用量分别为112.5、45.0、45.0 kg/hm2时,紫云英产量及养分积累量最高；水稻季N、P2O5、K2O用量分别为142kg/hm2、112kg/hm2、81 kg/hm2时,后季紫云英的产量及养分积累量最高；信阳种不适宜稻底套播,高产稻田套播紫云英应优选浙紫5号；土壤质量含水量为30～40％时出苗率及幼苗生长较好。