绿肥替代| ENVIRON POLLUTION：在稻麦轮作系统中用紫云英代替小麦并减少水稻季肥料投入... / 开普饭

编译：姚伟

文章信息

原名：Sustained rice yields and decreased N runoff in a rice-wheat cropping system by replacing wheat with Chinese milk vetch and sharply reducing fertilizer use

译名：在稻-麦轮作系统中用紫云英代替小麦并减少水稻季肥料投入，可维持水稻产量并减少氮流失

期刊：Environmental Pollution

2020年影响因子：8.071

5年影响因子：8.35

在线发表时间：2021.7.7

通讯作者：周伟高级工程师

wzhou@issas.ac.cn

第一单位：中国科学院南京土壤研究所

文章亮点

在水稻-紫云英轮作中，削减调整氮肥投入可维持水稻产量；

紫云英残茬并入可减少氮肥用量150 kg ha⁻¹；

在水稻-紫云英轮作中，施氮120 kg ha⁻¹可使稻田氮径流减少51.8%；

紫云英残茬并入可提高肥料N的利用效率。

文章摘要

研究背景

稻田污染已对地表水质量构成威胁，径流中的活性氮已被认为是主要贡献者。在我国东部水稻-小麦系统中，用紫云英代替小麦可以减少冬季氮肥的总使用量和相应的氮损失，但在夏季水稻生长季节，水稻-紫云英系统在控制氮素径流损失方面的作用被忽视了。

研究方案

本试验于2008年在江苏省宜兴市太湖地区开展，试验处理为：稻麦轮作中水稻施氮量为0和270 kg N ha⁻¹（C0和C270），基肥:分蘖肥:抽穗肥=3:3:4；水稻-紫云英轮作中水稻施氮量为0,30,60,90,120和150 kg N ha⁻¹（N0,N30,N60,N90,N120和N150），基肥:分蘖肥:抽穗肥=0:6:4。通过6年多的水稻-紫云英配施氮肥试验，对土壤矿质氮、植株氮素积累量、水稻产量、氮素农艺效率(AEN)和氮素径流进行了监测。

研究结果

通过调整施肥时间，该系统中的水稻生产水稻所需氮肥减少44-56%，产量相当于稻麦系统中使用的270 kg N ha⁻¹。在所有施肥处理中，120 kg N ha⁻¹似乎是保证土壤氮素供应、水稻关键期氮素积累、从而保证当前水稻产量水平的临界值。相应的径流N平均为9.3 kg ha⁻¹季⁻¹，比C270少51.8%。N累积径流与肥料N投入呈极显著正相关。30-120 kg N ha⁻¹的施肥量的氮农艺效率相当，说明紫云英与氮肥配施可提高氮肥在水稻上的农艺效率。

研究结论

与常规稻麦结合种植方式相比，紫云英与氮肥配施既能维持水稻产量，又能产生较少的径流氮素损失，同时提高了氮肥的农艺效益。因此，水稻-紫云英轮作在可持续集约化战略中非常重要，特别是对于河流错综复杂地区的农业。