不同绿肥种植还田对后茬水稻产量及其功能物质含量的影响

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绿肥是指将新鲜植株翻压入土后腐解来改善土壤的理化性质和提高后茬作物的氮肥利用效率并促进其生长和发育的一种清洁的天然有机肥源。绿肥的应用对于环境友好型社会建设以及农业可持续发展具有重要的意义。然而,关于在热带地区施用绿肥对后茬有色稻和香稻的影响知之甚少。因此,我们于2020-2021年在海南省临高县南宝镇光吉村开展两季大田试验,设置四种不同的绿肥还田处理,分别为T0(前茬休耕处理)、T1(前茬鲜稻草还田)、T2(前茬田菁还田)和T3(前茬柱花草还田)来探究其对土壤的理化性质、后茬功能性水稻的氮素吸收、水稻产量以及功能性物质的含量的影响。主要的结果如下:1)在三种绿肥原位还田后20天,与T0相比,T1、T2和T3处理下土壤全氮含量分别增加了10.3%、22.8%和20.4%,有效磷含量提升了24.5%、34.6%和38.4%,速效钾含量提高了28.3%、41.5%和38.4%;总有机碳含量增加了27.8%、46.8%和37.8%;阳离子交换能力(CEC)提升了6.5%、16.5%和11.3%。与之相反,T1、T2和T3处理下土壤容重分别降低了8.1%、14.2%和12.4%。2)绿肥翻压还田显著促进了后茬水稻的生长发育。T1、T2和T3处理下的后茬水稻株高、分蘖数或有效穗数、地上部干重和SPAD值均显著高于T0。在成熟期,与T0相比,T1、T2和T3处理下海香309(HX309)的有效穗分别平均提升了8.3%、19.7%和18.2%,穗香黑糯(SXHN)提升了15.5%、28.0%和25.5%。同时,T1、T2和T3处理下海香309地上部干重分别提升了10.7%、28.3%和23.8%,穗香黑糯提升了20.8%、41.4%和39.6%。3)绿肥翻压还田促进了后茬水稻氮素吸收,提高了氮肥利用效率。绿肥种植还田处理下的后茬水稻各生育时期的植株含氮量和氮素吸收量均显著高于前茬休耕对照。与T0相比,在T1、T2和T3处理下HX309的氮肥偏生产力(PFPN)分别增加了14.5%、43.9%和28.8%;SXHN增加了11.4%、37.0%和28.7%。4)绿肥翻压还田显著提高了后茬水稻的产量。T1、T2和T3处理相较于T0,水稻品种HX309的产量分别增加了13.2%、29.1%和23.9%;SXHN增加了12.5%、28.7%和25.3%。5)绿肥翻压还田显著增加了后茬水稻的功能物质含量。与T0相比,T1、T2和T3处理下SXHN籽粒花色苷含量分别平均增加了7.4%、19.1%和15.2%;类黄酮含量分别平均增加了25.2%、36.8%和35.2%;总抗氧化能力(2.43μmol/m L、2.71μmol/m L和2.57μmol/m L)和羟自由基清除率(58.7%、62.68%和63.09%)均显著高于T0(2.19μmol/m L和49.4%)。HX309的香气物质(2-AP)在T1、T2和T3下相较T0对照分别提升了50.6%、107.1%和125.0%。综上所述:豆科绿肥的原位翻压还田不仅改善了各项土壤理化性质,而且对于后茬功能稻的生长发育、氮素吸收和产量以及功能物质含量的提升也有显著的促进作用。
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