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紫云英压青结合稻秸还田对水稻的节肥增效作用紫云英压青结合稻秸还田对水稻的节肥增效作用刘彩玲1，何春梅1，王飞1*，黄春应2（1福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所，福建福州350013；2三明市农田建设与土肥技术推广站，福建三明365000）摘要:【目的目的】紫云英压青结合稻秸还田是降低化肥用量、提高肥料利用率的绿色有效措施。在福建灰(黄)泥田多地开展田间试验，以验证该措施的有效性。【方法方法】田间试验分别在福建沙县、顺昌县、浦城县进行，沙县供试水稻为头茬再生稻，顺昌和浦城为单季稻。所有试验均设置 5 个处理：不施肥(CK)、100%常规化肥(100%CF)、80%常规化肥(80%CF)、种植翻压紫云英+80%常规化肥(CMV+80%CF)、稻秸还田+种植翻压紫云英+80%常规化肥(RS+CMV+80%CF)。在水稻成熟期，调查产量和产量经济性状，分析氮磷钾养分积累量，并计算水稻产量的变异系数和可持续指数。【结果结果】与 100%CF 处理相比，CMV+80%CF 和RS+CMV+80%CF 处理三地稻谷平均产量和稻秸平均产量增加不显著，但在沙县稻秸产量显著增加 33.7%和 26.1%。100%CF 处理对产量的贡献率较 80%CF 处理增加了 2.74 个百分点；CMV+80%CF、RS+CMV+80%CF 处理对水稻产量的贡献率较 80%CF 处理分别提高了 7.73%、11.30%，三地 RS+CMV+80%CF处理稻谷平均产量比 CMV+80%CF 处理提高 3.9%。各处理间水稻产量变异系数表现为 RS+CMV+80%CFCMV+80%CF100%CFCMV+80%CF100%CF80%CF，翻压紫云英、紫云英与稻秸联合还田均有利于水稻持续性高产稳产，且紫云英与稻秸联合还田的效果明显高于紫云英单独翻压。翻压紫云英、紫云英与稻秸联合还田均有利于水稻氮、磷、钾养分的累积，与 100%CF 处理相比，CMV+80%CF 处理的平均氮、磷、钾养分回收率分别增加了 19.1、20.1、29.5 个百分点，RS+CMV+CMV+80%CF 处理分别增加了 19.3、8.8、30.6 个百分点，RS+CMV+80%CF 处理的氮、钾养分回收率高于CMV+80%CF 处理。RS+CMV+80%CF 处理的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力最大，较 100%CF 处理分别增加了 76.38%和 8.99%。【结论结论】无论再生稻还是单季稻，在减施化肥用量 20%的条件下，紫云英压青结合稻秸还田有利于水稻稳产和产量的可持续性，同时提高养分回收率，增强节肥增效作用，可作为灰黄泥田水稻绿色高效生产的管理制度。关键词:紫云英；稻秸；联合还田；产量；养分利用率Co-incorporation of rice stubble and Chinese milk vetch saves fertilizerinput and increases production efficiency of riceLIUCai-ling1,HEChun-mei1,WANGFei1*,HUANGChun-ying2(1 Institute of Resources,Environment and Soil Fertilizer,Fujian Academy of Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian 350013,China;2 Sanming Cropland Construction and Soil and Fertilizer Station,Sanming,Fujian,365000,China)Abstract:【Objectives】Theco-incorporationofricestraw(RS)withChinesemilkvetch(Astragalus sinicusL.,CMV)tothefieldisaneffectivemeasuretoreducefertilizerinputandimprovefertilizerutilizationefficiency.WeconductedfieldexperimentsingreymudpaddyfieldsinFujian,toverifytheeffectivenessofthemeasure.【Methods】FieldexperimentswereconductedsimultaneouslyinShaxian,ShunchangandPuchengcounties,FujianProvince,thetestricevarietyinShaxianwasrutoonrice,andinShunchangandPuchengweresingle-croppingrice.Fivetreatmentsweresetupinalltheexperiments,included:blankcontrol(CK),wholerateof植物营养与肥料学报2024,30(2):279288doi:10.11674/zwyf.2023305JournalofPlantNutritionandFertilizershttp:/www.plantnutrifert.org收稿日期：20230707接受日期：20231003基金项目：国家重点研发计划项目子课题(2021YFD1700200，2018YFD02003035*)；5511 协同创新工程项目(XTCXGC2021009)；科技创新团队建设项目(CXTD2021015-1)；闽侯农田生态系统福建省野外科学观测研究站项目(闽科基201817号)。联系方式：刘彩玲E-mail:；*通信作者王飞E-mail:chemicalfertilizer(100%CF),80%ofchemicalfertilizer(80%CF),CMVplantingand80%ofchemicalfertilizer(CMV+80%CF),ricestrawreturningwithCMVplantingand80%ofchemicalfertilizer(RS+CMV+80%CF).Thericeyield,yieldtraits,nutrientabsorptionweredeterminedatthematurestagesofrice.【Results】Comparedwiththe100%CF,CMV+80%CFandRS+CMV+80%CFdidnotincreasetheaveragegrainyieldandtheaveragericestrawyieldinthethreeregions,butthericestrawyieldwassignificantlyincreasedby33.7%and26.1%inShaxiang.Thefertilizercontributionratetoyieldin100%CFtreatmentwas2.74percentpointhigherthanin80%CF.Andrelativeto80%CF,thecontributionratestoyieldinCMV+80%CFandRS+CMV+80%CFtreatmentswereincreasedby7.73%and11.30%,andtheaverageyieldofRS+CMV+80%CFtreatmentwas3.9%higherthanthatofCMV+80%CF.ThevariationcoefficientofriceyieldwasinascendingorderofRS+CMV+80%CFCMV+80%CF100%CFCMV+80%CF100%CF80%CF,showingthatboththeCMV+80%CFandRS+CMV+80%CFtreatmentswereinfavorofstableandsustainablericeproduction,andRS+CMV+80%CFperformedbetterthanCMV+80%CF.CMVandstrawincorporationwerebeneficialfortheaccumulationofN,P,andKnutrient.Comparedwith100%CF,CMV+80%CFtreatmentincreasedriceN,PandKrecoveryratesby19.1,20.1,and29.5percentpoints,andRS+CMV+80%CFtreatmentincreasedthoseby19.3,8.8,and30.6percentpoints,theN,KnutrientrecoveryrateofRS+CMV+80%CFwashigherthanthatofCMV+80%CF.Inaddition,RS+CMV+80%CFwasrecordedthehighestagronomyefficiencyandpartialfactorproductivityofnitrogenfertilizeramongthetreatments.【Conclusions】Forbothrutoonandsingle-croppingricevarietiesundertheconditionof20%reductionofchemicalfertilizerinput,co-incorporationofricestrawandChinesemilkvetchisconducivetomaintainthestableyieldofrice,andkeepthesustainablestateofriceproductionduetotheincreasedfertilizerrecoveryrate,andobviouseffectinsavingfertilizerandincreasingefficiencyofriceproduction.Therefore,theco-incorporationofgreenmanureandricestrawisareliablemeasurementforthegreenandsustainablericeproductioninthegreymudfieldarea.Key words:Chinesemilkvetch;ricestraw;co-incorporationreturning;yield;nutrientutilizationefficiency稻田长期施用化肥可能带来肥料利用效率低、土壤养分失衡、生产力下降等问题1。充分利用豆科绿肥和水稻秸秆等绿色清洁有机肥源是实现培肥地力，减少部分化肥用量的重要技术措施23，也是作物高产稳产和维持良好稻田生态环境的有效途径46。许多研究也已证明，豆科绿肥可通过生物固氮向农田输入大量氮素，稻秸富含钾素，联合绿肥翻压和秸秆还田能够同步实现培肥土壤78、化肥减量9和作物增产1011等目的，还可发挥豆科和非豆科作物间养分互补效应，提高其在土壤中的矿化效率，避免单一秸秆还田的局限性11。例如稻秸中丰富的钾素可以缓解冬种紫云英土壤钾的下降，紫云英根瘤固氮可以缓解稻秸腐解引发的作物生长前期氮素供应的不足12。围绕绿肥替代化肥、绿肥秸秆联合还田开展的多年多点联合研究数据表明，绿肥与稻秸联合还田对水稻产量、肥料利用率、土壤培肥效果显著好于秸秆单一还田10,1314，稻谷增产 9.2%14，土壤有机质提高 1.4%，全氮提高 1.5%，速效磷提高 3.0%，速效钾提高 2.5%15。紫云英稻秸联合还田还解决了稻秸资源化利用的难题。由于我国稻田区土壤和气候类型众多，紫云英稻秸联合还田的效果差异很大。我们在灰(黄)泥田土壤发育的水稻土上开展田间试验，旨在明确该土壤、气候条件下，紫云英压青结合稻秸还田的节肥增效作用，为福建稻区紫云英与稻秸资源的综合利用和稻田绿色生产提供科学依据。1 材料与方法1.1 试验概况2019 年分别在福建沙县、顺昌县和浦城县福建水稻主产区开展种植翻压紫云英、紫云英与稻秸联合还田后水稻减施 20%化肥的田间效果试验。供试土壤基本性状见表 1。在沙县种植再生稻，在顺昌县和浦城县种植单季稻。1.2 试验设计试验设置 5 个处理：1)CK，不施肥对照，即无280植物营养与肥料学报30卷稻秸还田，无种植翻压绿肥；2)100%CF，即100%常规量化肥，无稻秸还田，无种植翻压绿肥；3)80%CF，即 80%常规量化肥，无稻秸还田，无种植翻压绿肥；4)CMV+80%CF，即种植翻压紫云英，80%常规量化肥，无稻秸还田；5)RS+CMV+80%CF，即稻秸还田，种植翻压紫云英，80%常规量化肥。每个处理 3 个重复，随机区组排列，小区面积 15m2(5m3m)。紫云英播种量 22.5kg/hm2，翌年盛花期地上部鲜草翻压量 22.5t/hm2，鲜草含 N4.0g/kg、P0.38g/kg、K2.38g/kg。稻秸还田处理在水稻收割时留高茬，其余鲜秆切碎全量还田，或全部鲜秆直接切碎还田(干物质量约 4.5t/hm2)。无稻秸还田处理稻秸移出田外。供试化肥为尿素、过磷酸钙、氯化钾。常规量化肥处理在沙县、顺昌县的养分施用量分别为 N135kg/hm2、P2O554kg/hm2、K2O94kg/hm2，在浦城为 N165kg/hm2、P2O566kg/hm2、K2O116kg/hm2。各处理磷肥全部作基施，氮、钾肥60%基施，40%用于分蘖肥追施。1.3 样品采集及指标测定1.3.1样品采集于水稻成熟期，各小区按实际面积测定稻谷和秸秆产量，并采集植株样品测定养分含量。在水稻移栽前采集土壤样品，室内自然风干、磨细、过筛后，用于测定土壤养分含量。1.3.2指标测定采用电位法测定土壤 pH(土水质量比为 15)；采用重铬酸钾容量法外加热法测定有机质含量；采用碱解扩散法测定碱解氮含量；采用盐酸氟化铵浸提，钼锑抗比色法测定有效磷含量；采用乙酸氢钠浸提，火焰光度计法测定速效钾含量16。植株样品经 H2SO4H2O2消煮后，分别采用凯氏定氮法、钒钼黄比色法和火焰光度计法测定植株氮、磷、钾含量17。1.4 计算公式植株地上部养分吸收量(NU，kg/hm2)=(秸秆产量秸秆养分含量+籽粒产量籽粒养分含量)/1000；养分回收率(NRR，%)=(施肥区植株地上部养分吸收量无肥区植株地上部养分吸收量)/施肥量10018；养分对产量贡献率(CR，%)=(施肥区水稻产量无肥区水稻产量)/施肥区水稻产量；氮肥农学利用率(NAE，kg/kg)=(施肥区产量无肥区产量)/施氮量18；氮肥偏生产力(PFPN，kg/kg)=籽粒产量/施氮量；变异系数(coefficientofvariation，CV)=标准差/水稻平均产量；产量可持续性指数(yieldsustainabilityindex，SYI)=(水稻平均产量标准差)/水稻最高产量。1.5 数据处理采用 SPSS19.0 软件进行统计分析，采用 Origin2019 进行图形制作。2 结果与分析2.1 不同处理对稻谷及稻秸产量的影响由表 2 可知，3 个试验点 80%CF 处理的稻谷产量较 100%CF 处理没有显著降低，CMV+80%CF、RS+CMV+80%CF 处理的稻谷产量较 100%CF 处理增产未达到显著水平，但 RS+CMV+80%CF 处理在沙县和顺昌县 2 个试验点的稻谷产量以及 3 个点的平均稻谷产量均显著高于 80%CF 处理。沙县试验点各处理对稻秸产量的影响与稻谷相同，总体表现为 CMV+80%CF、RS+CMV+80%CF处理的秸秆产量显著高于 80%CF、CK，其他两个试验点处理之间秸秆产量无显著差异。与 100%CF 处理相比，CMV+80%CF、RS+CMV+80%CF 处理三个表 1 试验土壤基本理化性状Table 1 Basic physical and chemical properties of soils地点LocationpH土壤类型Soiltype有机质Organicmatter(g/kg)碱解氮AvailableN(mg/kg)有效磷OlsenP(mg/kg)速效钾AvailableK(mg/kg)水稻品种Ricecultivar沙县Shaxian5.07灰泥田Greymudpaddyfield29.916510.6109.0甬优1540Yongyou1540顺昌县Shunchang4.79灰黄泥田Yellowpodzolicpaddyfield30.214716.729.8隆两优黄莉占Longliangyouhuanglizhan浦城县Pucheng5.50灰泥田Greymudpaddyfield28.013270.5102.0K两优369Kliangyou3692期刘彩玲，等：紫云英压青结合稻秸还田对水稻的节肥增效作用281表 2 不同处理水稻籽粒和秸秆产量(t/hm2)Table 2 Rice grain and straw yields under different treatments试验地点Experimentalsite收获部位HarvestpartCK100%CF80%CFCMV+80%CFRS+CMV+80%CF沙县Shaxian稻谷Rice6.010.80c8.170.11ab7.930.57b8.560.07ab8.970.28a顺昌县Shunchang7.501.15c9.660.57ab9.270.54b10.480.67ab10.760.06a浦城县Pucheng7.581.41b9.160.57a8.870.68ab9.270.21a9.690.63a平均Average7.030.89c9.000.76ab8.690.69b9.440.97ab9.810.90a沙县Shaxian秸秆Straw3.350.63c4.600.76b4.690.72b6.150.45a5.800.29a顺昌县Shunchang3.330.30b4.110.74ab4.320.61ab5.010.81a4.860.92a浦城县Pucheng5.170.94b6.730.63a6.170.27a6.700.19a6.430.10a平均Average3.951.06b5.151.39a5.060.98b5.950.86a5.700.79a注：CF、CMV、RS分别代表施用化肥、绿肥翻压、秸秆还田，100%CF为常规氮肥用量，80%CF为减少20%化肥氮用量。沙县为头茬再生稻，其余两地为单季稻。同行数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P0.05)。Note:CF,CMV,andRSrepresentapplyingchemicalfertilizer,greenmanurereturning,andstrawreturning,100%CFand80%CFrepresentconventionaland20%lessamountofchemicalN.ThericevarietyinShaxianisratoonrice,andinShunchangandPuchengaresingle-croppingrice.Differentsmalllettersafterdatawithinthesamerowmeansignificantdifferencesamongtreatments(P0.05).表 3 不同处理水稻产量性状Table 3 Rice yield traits under different treatments地点Location处理Treatment有效穗数(104/hm2)Effectivepanicles每穗实粒数Filledgrainnumberperpanicle千粒重(g)1000-Grainweight沙县ShaxianCK280.452.8b192.115.9c21.900.65a100%CF347.327.3a276.814.2a21.000.36b80%CF307.430.8ab257.018.6ab21.330.65abCMV+80%CF330.927.5ab226.519.2bc21.040.23bRS+CMV+80%CF357.915.9a211.325.9c21.330.07ab顺昌ShunchangCK159.526.1b215.813.4a25.220.24b100%CF211.338.0a223.510.5a25.710.20ab80%CF207.314.4a223.013.0a25.830.37abCMV+80%CF217.96.1a242.219.7a26.210.62aRS+CMV+80%CF236.52.3a239.718.9a25.510.23b浦城PuchengCK153.85.8c171.99.2bc24.630.71a100%CF180.54.4b146.024.9c25.120.82a80%CF197.02.2ab215.08.4a24.760.07aCMV+80%CF190.720.2ab169.129.4bc25.120.19aRS+CMV+80%CF203.44.4a181.111.7ab25.240.17a平均值AverageCK197.971.5b193.322.0b23.921.77a100%CF246.488.8ab215.465.8ab23.942.57a80%CF237.261.0ab231.722.3a23.972.35aCMV+80%CF246.574.3ab212.638.5ab24.132.73aRS+CMV+80%CF265.981.3a210.729.3ab24.032.34a注：CF、CMV、RS分别代表施用化肥、绿肥翻压、秸秆还田，100%CF为常规氮肥用量，80%CF为减少20%化肥氮用量。沙县为头茬再生稻，其余两地为单季稻。同列数据后不同小写字母表示同一地点处理间差异显著(P0.05)。Note:CF,CMV,andRSrepresentapplyingchemicalfertilizer,greenmanurereturning,andstrawreturning,and100%CFand80%CFrepresentapplyingconventionaland20%lesschemicalN.ThericevarietyinShaxianisratoonrice,andinShunchangandPuchengaresingle-croppingrice.Differentsmalllettersafterdatawithinthesamecolumnmeansignificantdifferencesamongtreatmentsatthesamesite(P0.05).282植物营养与肥料学报30卷试验点平均秸秆产量没有明显增加，但在沙县稻秸秆产量显著增加 33.7%和 26.1%。从 3 个试验点水稻产量构成(表 3)可以看出，施肥均不同程度提高了水稻有效穗数，与 100%CF 处理相比，浦城县 RS+CMV+80%CF 处理有效穗数显著提高了 12.7%；3 个试验点 RS+CMV+80%CF 处理平均有效穗较 CK 提高 34.4%，差异显著；以 80%CF处理每穗实粒数最高，较 CK 提高 19.9%；3 个试验点不同处理间的千粒重平均无显著差异。3 个试验点 RS+CMV+80%CF 处理平均有效穗数为 265.9104/hm2，高于 CMV+80%CF 处理 246.5104/hm2。由此可知，紫云英联合稻秸还田处理下有效穗数呈增长趋势。2.2 不同处理对水稻稻谷产量的贡献率以不施肥 CK 产量当作土壤基础地力，计算化肥对产量的贡献率，以 80%CF 产量当作化肥基础养分，计算其他处理氮肥对产量的贡献率13。由表 4可知，与 CK 处理相比，100%CF 和 80%CF 处理对产量的贡献率分别是 22.03%、19.29%，3 个试验点100%CF 处理化肥对产量的贡献率较 80%CF 处理平均增加了 2.74 个百分点。与 80%CF 相比，CMV+80%CF、RS+CMV+80%CF 处理中紫云英和秸秆对产量的贡献率分别为 7.73%、11.30%，可见，化肥对增产的作用最为重要，紫云英联合稻秸还田的增产作用优于紫云英单独还田。2.3 不同处理对水稻稻谷产量稳定性和可持续性的影响用统计学中变异系数(CV)衡量不同处理平均产量的变异程度，其值越小，说明产量稳定性越高13。产量可持续性指数是衡量系统是否能持续稳定生产的可靠参数，其值越大，系统的可持续性越好13。由表 5 可知，产量变异系数 RS+CMV+80%CFCMV+80%CF100%CFCMV+80%CF100%CF80%CF，紫云英与秸秆联合还田处理变异系数最小，可持续性表 4 减施化肥氮 20%配合翻压紫云英和秸秆还田条件下肥料对水稻产量的贡献率(%)Table 4 Contribution rate of fertilizer to rice yield underCMV and straw returning and 20%reduction ofchemical nitrogen input地点Location贡献率1Contributionrate1贡献率2Contributionrate2100%CF80%CFCMV+80%CFRS+CMV+80%CF沙县Shaxian26.4924.257.3211.62顺昌县Shunchang22.3119.0811.5213.83浦城县Pucheng17.2814.534.368.43平均Average22.0319.297.7311.30注：产量贡献率1、2分别与CK、80%CF相比。CF、CMV、RS分别代表施用化肥、绿肥翻压、秸秆还田，100%CF为常规氮肥用量，80%CF为减少20%化肥氮用量。沙县为头茬再生稻，其余两地为单季稻。Note:Theyieldcontribution1,and2arecalculatedinrelativetoCKand80%CF.CF,CMV,andRSrepresentapplyingchemicalfertilizer,greenmanurereturning,andstrawreturning,100%CFand80%CFrepresentconventionalrateand20%lessrate.ThericevarietyinShaxianisratoonrice,andinShunchangandPuchengaresingle-croppingrice.表 5 减施化肥氮 20%配合翻压紫云英和秸秆还田条件下水稻稻谷产量的稳定性和可持续性指数Table 5 Stability and sustainability indices of rice yield as affected by CMV and straw returning under 20%reduction of chemical nitrogen input处理Treatment变异系数Coefficientofvariation产量可持续指数Yieldsustainabilityindex沙县Shaxian顺昌县Shunchang浦城县Pucheng均值Average沙县Shaxian顺昌县Shunchang浦城县Pucheng均值AverageCK0.130.150.190.140.780.730.670.73100%CF0.010.060.060.040.970.880.880.9180%CF0.070.060.080.070.870.880.880.88CMV+80%CF0.010.060.020.030.990.810.950.92RS+CMV+80%CF0.030.010.060.020.950.990.900.95注：CF、CMV、RS分别代表施用化肥、绿肥翻压、秸秆还田，100%CF为常规氮肥用量，80%CF为减少20%化肥氮用量。沙县为头茬再生稻，其余两地为单季稻。Note:CF,CMV,andRSrepresentapplyingchemicalfertilizer,greenmanurereturning,andstrawreturning,100%CFand80%CFrepresentapplyingconventionaland20%lesschemicalN.ThericecultivarisratoonriceatthefirstcuttinginShaxian,andthericecultivarsintheotherlocationsaresingle-croppingones.2期刘彩玲，等：紫云英压青结合稻秸还田对水稻的节肥增效作用283指数最大，而 80%CF 的产量可持续指数小于100%CF，说明化肥减施降低了产量的可持续性，紫云英与秸秆联合还田显著提升了水稻产量的稳定性和可持续性。2.4 不同处理对氮肥利用率和偏生产力的影响由图 1 可知，RS+CMV+80%CF 处理的氮肥农学利用率显著高于 100%CF、80%CF 处理，其中，较100%CF 处理提高了 76.38%，CMV+80%CF 处理的氮肥农学利用率增加不显著。4 个处理的氮肥偏生产力无显著差异，其中，RS+CMV+80%CF 处理较100%CF 处理氮肥偏生产力提高了 8.99%。由此可见，减氮条件下，紫云英联合稻秸还田较单施化肥能提高氮肥农学利用率。2.5 不同处理对水稻养分累积量及养分回收率的影响表 6 显示，相对于 100%CF 处理，各施肥处理水稻平均氮素积累量均无明显变化。3 个试验点 CMV+80%CF 和 RS+CMV+80%处理的平均氮素回收率较100%CF 显著增加了 19.1 和 19.3 个百分点。从磷和钾素水平上看，与 100%CF 相比，CMV+80%CF和 RS+CMV+80%CF 处理的植株磷素平均累积量分别增加了 7.11%和 0.14%；钾素平均累积量分别增加了 5.58%和 5.57%。从养分回收率来看，与 100%CF处理相比，3 个试验点 CMV+80%CF 和 RS+CMV+80%CF 处理的平均磷养分回收率提高了 20.1、8.8 个百分点；平均钾养分回收率分别显著提高了 29.5、30.6 个百分点。其中，与 100%CF 处理相比，沙县CMV+80%CF、RS+CMV+80%CF 处理的氮、磷和钾素回收率显著增加；顺昌县氮、磷素回收率显著增加。综上，种植翻压紫云英、紫云英与稻秸联合还田均可提高化肥养分利用率。3 讨论秸秆和绿肥是可原位利用的重要有机肥源之一，是我国南方稻田减肥增产的重要措施13,1920。大量试验表明紫云英还田在替代 20%40%化肥施用量下仍可以使水稻稳产，与稻秸联合还田可以提高水稻产量18,2123。在本研究中，翻压紫云英单独或联合稻秸还田在氮肥减量 20%的情况下较施用常规量化肥氮水稻产量提高了 4.9%9.0%，这与廖育林等18、王飞等24的研究结果一致。从本研究结果来看，浦城县与顺昌县的单季稻产量以及沙县的再生稻头茬产量中，紫云英与稻秸联合利用提高水稻产量，且有效穗呈增长趋势。其原因可能是稻秸和紫云英性质差别大，联合还田能够发挥各自优势。首先，稻秸中富含钾素，紫云英能固氮和吸收储存有效磷，还田能带入更多养分2527；其次，稻秸和紫云英 C/N 值不同，腐解效率不同，能够形成较好的碳氮互济、速缓相济的施肥体系，可为水稻不同生长期提供相应的营养物质2829。再者，秸秆高茬留田可为紫云英生长提供合适的温度和水分，增加了保温保墒功能，促进其生长及腐解，从而提高土壤有机100%CF80%CFCMV+80%CFRS+CMV+80%CF101520253035bbaba100%CF80%CFCMV+80%CFRS+CMV+80%CF707580859095100aaaa氮肥农学利用率(kg/kg)氮肥偏生产力(kg/kg)处理 TreatmentPartial productivity of N fertilizerAgronomic efficiency of N fertilizer 图 1 减施化肥氮 20%配合翻压紫云英和秸秆还田条件下的氮肥农学利用率和氮肥偏生产力Fig.1 Agronomic efficiency and partial productivity of N fertilizer as affected by CMV and straw return under 20%reduction of chemical nitrogen input注：CF、CMV、RS 分别代表施用化肥、绿肥翻压、秸秆还田，100%CF 为常规氮肥用量，80%CF 为减少 20%化肥氮用量。沙县为头茬再生稻，其余两地为单季稻。柱上不同小写字母表示处理间差异显著(P0.05)。Note:CF,CMV,andRSrepresentapplyingchemicalfertilizer,greenmanurereturning,andstrawreturning,100%CFand80%CFrepresentapplyingconventionaland20%lesschemicalN.ThericecultivarisratoonriceatthefirstcuttinginShaxian,andthericecultivarsintheotherlocationsaresingle-croppingones.Differentsmalllettersabovethebarsmeansignificantdifferencesamongtreatments(P0.05).284植物营养与肥料学报30卷肥投入量14,30。此外，从不同处理对水稻产量的贡献率、产量稳定性和可持续性均可以进一步验证，在减肥 20%的条件下，紫云英与稻秸联合还田施肥体系优于紫云英单独还田。从本研究结果中还可知，沙县再生稻头茬有效穗数较浦城和顺昌县单季稻略高，千粒重较低，特别是在紫云英单独翻压或联合稻秸还田处理下，穗实粒数显著降低。究其原因，可能是在头季水稻生育前半程，植株生长快速，必须有充足的养分才能形成合理的群体穗粒结构，而秸秆和紫云英肥效释放缓慢，植株“源”、“库”需求与供给不平衡；加上头季稻养分更多累积用于再生稻的萌发，导致灌浆不充分，穗粒数降低31。保证水稻稳产、高产的条件下减少氮肥用量可有效增加水稻氮肥偏生产力，挖掘作物自身对氮素吸收利用的潜力19。前人研究13,32发现，有机肥替代部分化肥可显著提高氮肥利用效率、氮素吸收量、氮肥偏生产力。本研究结果表明，紫云英与稻秸联合还田处理氮肥利用效率高于单独种植翻压紫云英处理，这说明紫云英与稻秸联合还田可以提高单位氮肥施用量对水稻产量的贡献。这可能是由于紫云英与稻秸碳氮比差异较大，翻压还田后能够平衡土壤的碳氮比，提高土壤微生物活性，加快养分释放，提高水稻植株的氮肥利用率33。而氮积累量和氮肥偏生产力与化肥减施下表现差异不显著，可能是表 6 减施化肥氮 20%配合翻压紫云英、水稻秸秆还田条件下水稻地上部养分积累量及回收率Table 6 Nutrient accumulation and recovery rate of rice affected by CMV and straw returning under 20%reductionof chemical nitrogen input处理Treatment养分积累量Nutrientaccumulation(kg/hm2)养分回收率Nutrientrecoveryrate(%)沙县Shaxian顺昌县Shunchang浦城县Pucheng平均值Average沙县Shaxian顺昌县