李艷芳，陳平平，黎 娟，黃松青，易鎮(zhèn)邪，屠乃美

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長沙 410128；2.攸縣農(nóng)業(yè)局，湖南 攸縣 412300；3.長沙市煙草公司，湖南 長沙 410007）

煙稻與稻稻復(fù)種對晚稻產(chǎn)量、養(yǎng)分累積及土壤養(yǎng)分的影響

李艷芳1,2，陳平平1，黎 娟1，黃松青3，易鎮(zhèn)邪1，屠乃美1

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，南方糧油作物協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南 長沙 410128；2.攸縣農(nóng)業(yè)局，湖南 攸縣 412300；3.長沙市煙草公司，湖南 長沙 410007）

以長沙市寧鄉(xiāng)縣喻家坳鄉(xiāng)長期煙稻復(fù)種田和稻稻連作田為研究對象，分析了煙稻與稻稻復(fù)種晚稻產(chǎn)量、養(yǎng)分累積及土壤養(yǎng)分含量的差異，結(jié)果表明：（1）長期稻稻連作會稍微提高土壤中全鉀含量，但是會降低土壤中的全氮和全磷含量，而長期煙稻復(fù)種可提高土壤全氮和全磷含量；（2）煙稻復(fù)種可提高土壤中的速效養(yǎng)分，尤其是有效磷的含量，而稻稻連作土壤中堿解氮含量略有增加，有效磷和速效鉀含量降低；（3）煙稻復(fù)種有利于煙后晚稻干物質(zhì)積累、產(chǎn)量、氮磷鉀含量與累積量的提高，其中磷含量提高最明顯。該研究表明寧鄉(xiāng)煙區(qū)煙稻復(fù)種條件下長期重施肥料對后季晚稻有明顯后效。

煙稻復(fù)種；晚稻；產(chǎn)量；土壤養(yǎng)分

煙稻復(fù)種是指同一年同一塊稻田上，先種煙草，煙葉采收完畢后再種水稻的種植模式，其兼顧糧食作物與經(jīng)濟作物，具有水旱輪作優(yōu)勢，能較好地實現(xiàn)社會效益與經(jīng)濟效益、國家利益與農(nóng)民利益的統(tǒng)一[1]。煙稻復(fù)種已成為我國南方煙區(qū)一種重要的種植制度，在福建、湖南、廣東等南方煙區(qū)得到了大面積推廣，已成為解決煙糧爭地矛盾、實現(xiàn)煙葉可持續(xù)發(fā)展和保證煙糧雙豐收的重要模式[2]。湖南省每年有8萬～10萬hm2煙草種植面積，其中多數(shù)煙田都種植一季晚稻。

煙草是經(jīng)濟效益較高的作物，農(nóng)民多習(xí)慣重施肥料。煙后晚稻與雙季晚稻在施肥等方面差異較大[3]。谷云松等[4]在煙稻輪作模式下，研究了不同氮肥施用量對晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，結(jié)果表明前作植煙可使得煙稻輪作晚稻土壤有效養(yǎng)分含量高，晚稻產(chǎn)量與氮肥用量的相關(guān)性不強，氮肥施用過多，晚稻產(chǎn)量和氮肥效益反而下降?？偟膩砜?，與雙季晚稻相比，目前針對煙稻復(fù)種體系開展的系統(tǒng)研究還較少，栽培技術(shù)體系也還不規(guī)范和完善，尤其在煙后晚稻與普通雙季晚稻的施肥技術(shù)差異上尚不明確，導(dǎo)致煙后晚稻的產(chǎn)量和養(yǎng)分利用沒有達到理想的效果。因此，針對湖南寧鄉(xiāng)煙區(qū)，開展煙后晚稻與雙季晚稻的產(chǎn)量和養(yǎng)分累積量的比較研究，對于完善煙后晚稻栽培技術(shù)、提高煙后晚稻產(chǎn)量與提高整個復(fù)種體系的養(yǎng)分利用效率有著十分重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與樣品采集

試驗于2012年在湖南省寧鄉(xiāng)縣喻家坳鄉(xiāng)三民-玉山煙葉種植示范區(qū)煙田與臨近雙季稻田進行。選擇長期煙稻輪作和稻稻連作的田塊各1塊，于煙草、早稻、晚稻的關(guān)鍵生育時期采用S型選點，取0～20 cm土層混合土壤樣品，同時取晚稻植株樣品，帶回實驗室，分析土壤養(yǎng)分含量及植株的養(yǎng)分含量。

1.2 試驗方法

煙草季施肥量為：氮肥（N）240 kg/hm2，磷肥（P2O5）240 kg/hm2，鉀肥（K2O）720 kg/hm2；煙后晚稻施氮、磷、鉀肥分別為60、30、30 kg/hm2。其他管理同農(nóng)民習(xí)慣。早稻季施肥量為：氮肥120 kg/ hm2，磷肥60 kg/hm2，鉀肥90 kg/hm2。雙季晚稻施肥量按農(nóng)民習(xí)慣，施氮、磷、鉀肥分別為150、80、120 kg/hm2。其他管理同農(nóng)民習(xí)慣。

1.3 測定項目與方法

1.3.1晚稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素成熟期每塊大田調(diào)查連續(xù)300穴水稻的有效穗數(shù)（3次重復(fù)），以平均數(shù)作為單穴有效穗數(shù)，然后按平均有效穗數(shù)取樣15穴（3次重復(fù)），帶回室內(nèi)考察每穗粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重（含水率14%）。去除邊行后，收割100穴以考察實際產(chǎn)量（含水率14%）。

1.3.2晚稻植株養(yǎng)分含量于水稻孕穗期、齊穗期、灌漿中期、成熟期在每塊大田中選取長勢均勻的水稻9蔸（3次重復(fù)），剪除根系，分莖、葉、穗裝袋，于105 ℃條件下殺青30 min，然后在80 ℃條件下烘至恒重，稱重后粉碎并過60目篩，用于測定養(yǎng)分含量。植株氮、磷、鉀含量測定時用濃H2SO4-H2O2消煮，流動注射分析儀測定全氮含量，鉬銻抗顯色法測定全磷含量，火焰分光光度計測定全鉀含量。再以各部位的干物質(zhì)重分別乘以各部位的氮、磷、鉀含量，計算出各部位的氮、磷、鉀積累量。

1.3.3耕層土壤養(yǎng)分含量在煙草、早稻、晚稻的關(guān)鍵生育時期，采用S型選點，取0～20 cm土層混合土壤樣品，帶回實驗室，自然風(fēng)干后，將土壤樣品磨細過篩，按鮑士旦[5]的方法測定土壤樣品中的全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2003進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙后晚稻與雙季晚稻產(chǎn)量比較

煙后晚稻與雙季晚稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素差異見表1。煙后晚稻較雙季晚稻增產(chǎn)9.24%，差異顯著。有效穗數(shù)以雙季晚稻略高，千粒重以煙后晚稻略高，而煙后晚稻每穗實粒數(shù)較雙季晚稻多11.90%，差異顯著。同時，煙后晚稻株高和穗長均略大于雙季晚稻。寧鄉(xiāng)煙后晚稻生長有優(yōu)勢，產(chǎn)量較高。

表1 煙后晚稻和雙季晚稻產(chǎn)量構(gòu)成因素比較

2.2 煙后晚稻與雙季晚稻養(yǎng)分含量與累積量比較

煙后晚稻與雙季晚稻養(yǎng)分含量見表2。整體來看，煙后晚稻氮、磷、鉀含量均高于雙季晚稻，且多達顯著差異。其中，煙后晚稻氮含量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別比雙季晚稻高12.90%、12.31%、15.79%、9.71%；煙后晚稻磷含量在4個時期分別比雙季晚稻高17.95%、25.00%、23.96%、22.81%；煙后晚稻鉀含量在4個時期分別比雙季晚稻高4.04%、12.03%、13.61%、7.76%?？梢娫诋?dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)施肥模式下，煙后晚稻和雙季晚稻氮、磷、鉀含量差異明顯，且以磷含量差異最大，其次是氮含量差異，鉀含量差異最小。

表2 雙季晚稻和煙后晚稻不同生育期養(yǎng)分含量比較

由表3可知，煙后晚稻干物質(zhì)重顯著高于雙季晚稻，煙后晚稻孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期干物質(zhì)重分別比雙季晚稻高10.39%、4.32%、6.10%、5.90%；煙后晚稻養(yǎng)分積累量均顯著高于雙季晚稻，其中煙后晚稻氮素積累量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別為98.35、130.50、146.54、154.34 kg/ hm2，分別比雙季晚稻高18.37%、12.01%、8.14%、7.40%；煙后晚稻磷素積累量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別比雙季晚稻高30.43%、10.38%、38.03%、21.54%；煙后晚稻鉀素積累量在孕穗期、齊穗期、灌漿中期和收獲期分別比雙季晚稻高22.15%、20.97%、6.51%、8.46%。

晚稻氮素積累量呈持續(xù)增加趨勢，煙后晚稻移栽到孕穗、孕穗到齊穗、齊穗到灌漿中期、灌漿中期到收獲期積累的氮素分別占總積累量的63.72%、20.83%、10.39%、5.05%，雙季晚稻上述各個時期積累的氮素占總積累量的比例分別為57.82%、23.26%、13.22%、5.71%，煙后晚稻孕穗前積累氮素比例大，較雙季晚稻高5.9個百分點。

表3 雙季晚稻和煙后晚稻干物質(zhì)重及養(yǎng)分積累量比較

2.3 煙后晚稻與雙季晚稻土壤養(yǎng)分含量比較

2.3.1土壤全量養(yǎng)分比較從表4可見，長期進行2種不同種植制度條件下的土壤全量養(yǎng)分具有差異，長期實行煙稻復(fù)種制的土壤全氮、全磷含量顯著高于稻稻連作制的土壤全氮、全磷含量。從土壤基礎(chǔ)地力含量看，煙稻復(fù)種土壤全氮含量較稻稻連作高49.26%，全磷含量比稻稻連作高62.00%，但2種制度下土壤全鉀含量差異不大，多數(shù)未達顯著水平。

表4 稻稻連作和煙稻復(fù)種土壤全量養(yǎng)分含量差異（g/kg）

從整個煙稻（稻稻）復(fù)種周年內(nèi)調(diào)查土壤全量養(yǎng)分的動態(tài)變化來看，早季作物收獲后煙稻復(fù)種土壤全磷含量較基礎(chǔ)土壤全磷含量增加了9.88%，晚季作物收獲后較基礎(chǔ)土壤增加了8.64%，稻稻連作土壤增加幅度較小。在整個周年內(nèi)土壤全氮、全磷、全鉀含量有所浮動，煙草季與早稻季土壤全氮、全磷、全鉀含量的變化動態(tài)不一致，這可能與煙草與水稻2種作物不同的施肥特點和作物吸肥特性有關(guān)。晚稻季2種不同種植制度下土壤全氮、全磷、全鉀含量的變化趨勢基本一致，呈現(xiàn)出移栽到孕穗略有增加，孕穗至齊穗波動較小，齊穗后稍有降低的趨勢。雖然2種種植制度施肥時期和用量以及不同作物對養(yǎng)分的吸收具有較大的差異，但在整個復(fù)種周年內(nèi)不同種植制度下土壤全氮、全鉀含量波動均較小，說明種植制度或者施肥的不同對土壤全氮、全鉀養(yǎng)分含量的影響在短期內(nèi)并不能造成顯著影響。2種種植制度下的土壤全氮、全磷、全鉀含量的差異應(yīng)該是由于施肥和種植制度差異的長期積累而引起的。

2.3.2土壤速效養(yǎng)分比較由表5中可以看出，寧鄉(xiāng)地區(qū)長期實行不同種植制度條件下的土壤速效養(yǎng)分含量差異顯著，比較二者的基礎(chǔ)地力指標(biāo)，煙稻復(fù)種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別比稻稻連作土壤高55.25%、212.40%和11.85%。早季作物收獲后，與基礎(chǔ)地力相比，稻稻連作土壤堿解氮含量略有增加，有效磷和速效鉀含量分別降低了10.17%和3.99%，而煙稻復(fù)種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別提高了11.52%、42.34%和33.33%?？梢姡诘镜具B作條件下種植早季作物（早稻）后土壤養(yǎng)分有所虧損，而在煙稻復(fù)種條件下種植早季作物（煙草）后土壤養(yǎng)分盈余較多。煙稻復(fù)種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別較稻稻連作土壤高69.80、36.62和85.16 mg/kg。

2種種植模式條件下，晚稻收獲后土壤速效養(yǎng)分含量與移栽前相比變化趨勢不同，其中稻稻連作土壤速效養(yǎng)分變化不大，而煙稻復(fù)種條件下土壤速效養(yǎng)分含量降幅較大，堿解氮、有效磷、速效鉀含量下降幅度分別為6.69%、16.87%和23.64%，其原因可能是由于煙后晚稻對土壤養(yǎng)分的吸收積累量較大，同時還可能由于土壤速效養(yǎng)分含量高導(dǎo)致養(yǎng)分損失較多。

整個煙稻（稻稻）復(fù)種體系周年內(nèi)土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量波動較大，是由于施肥所致，但由于施肥時期不一致，煙草季與早稻季2種種植制度土壤速效養(yǎng)分的變化動態(tài)不一致。而晚稻季2種種植制度下土壤養(yǎng)分變化均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢，但其養(yǎng)分含量最高的時期不同。經(jīng)過煙稻或稻稻周年種植之后，稻稻連作土壤堿解氮含量略有提高，有效磷含量略有降低，而速效鉀含量明顯下降；煙稻復(fù)種條件下土壤總堿解氮、有效磷、速效鉀含量均呈增加趨勢，其中增幅最大的是有效磷含量。

表5 稻稻連作和煙稻復(fù)種土壤速效養(yǎng)分含量差異（mg/kg）

3 結(jié)論與討論

3.1 煙稻與稻稻種植模式晚稻產(chǎn)量與養(yǎng)分吸收差異

程艷麗等[6]在棕壤土上開展了連續(xù)15 a不同肥料處理定位試驗，發(fā)現(xiàn)施肥處理的剩余養(yǎng)分能保持3 a以上的后效，以磷肥、有機肥施用處理的余留養(yǎng)分對糧豆作物的后效最高。該研究結(jié)果表明，煙稻復(fù)種條件下晚稻產(chǎn)量、每穗粒數(shù)較稻稻連作晚稻明顯提高，表明煙稻復(fù)種條件下煙草季長期重施肥料，對后季晚稻具有明顯的后效。煙后晚稻干物質(zhì)重與養(yǎng)分積累量均明顯高于雙季晚稻，在氮磷鉀的吸收與累積上差異明顯，其中磷含量差異最大，氮含量差異次之，而鉀含量差異較小。

3.2 寧鄉(xiāng)煙區(qū)植煙土壤地力評價

該研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，寧鄉(xiāng)長期實行煙稻復(fù)種制土壤基礎(chǔ)地力指標(biāo)全氮、全磷和全鉀含量分別為2.03、0.81和7.58 g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為152.84、32.24和179.32 mg/kg。按照羅建新等[7]建立的將土壤養(yǎng)分分為極低、低、適宜、高、偏高的5級分級標(biāo)準(zhǔn)，寧鄉(xiāng)長期實行煙稻復(fù)種制土壤狀況對于煙葉生產(chǎn)的需求來說，全氮處于適宜水平，全磷為低水平，全鉀為極低水平，堿解氮為適宜水平，有效磷為極高水平，速效鉀為適宜水平。整體來說，土壤肥力狀況比較適宜煙葉種植。但由于煙草季施肥較高，肥料盈余較多，水稻季的速效養(yǎng)分均處于較高水平，對后季晚稻施肥肥效有影響。

3.3 煙稻與稻稻種植模式土壤養(yǎng)分差異及農(nóng)民施肥習(xí)慣評價

土壤肥力是衡量土壤生產(chǎn)力最有效的指標(biāo)，而土壤養(yǎng)分狀況又是土壤肥力的基本肥力因素。不同土地利用方式直接影響土壤肥力變化，它可能提高土壤肥力也可能導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失。故了解不同種植制度下土壤養(yǎng)分含量的變化特征可為合理安排土地利用布局、確定作物生產(chǎn)施肥、促進區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)[8-9]。該研究發(fā)現(xiàn)長期實行煙稻復(fù)種制的土壤基礎(chǔ)地力較高，其全氮、全磷含量分別比稻稻連作土壤高49.26%和62.00%，二者的全鉀含量相差不大，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別比稻稻連作土壤高55.25%、212.40%和11.85%。該研究結(jié)果與梁文旭[10]研究結(jié)果相似，與張紅[11]研究結(jié)果不盡一致，這可能是不同植煙地區(qū)的施肥習(xí)慣和土壤類型等的不同造成的。

該研究通過對早季作物種植前、早季作物收獲后、晚稻收獲后等各時間點的土壤養(yǎng)分含量進行了比較，發(fā)現(xiàn)：第一，早季作物收獲后，稻稻連作土壤堿解氮含量較基礎(chǔ)地力略有增加，而有效磷和速效鉀含量則分別降低了10.17%和3.99%，而煙稻復(fù)種土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量均呈上升趨勢，增幅分別為11.52%、42.34%和33.33%，可見稻稻連作條件下種植早稻后土壤養(yǎng)分有所虧損，而煙稻復(fù)種條件下種植煙草后土壤養(yǎng)分有較多盈余。第二，2種種植模式條件下，晚稻收獲后土壤速效養(yǎng)分含量與移栽前相比變化趨勢不同，其中稻稻連作土壤速效養(yǎng)分變化不大，而煙稻復(fù)種條件下土壤速效養(yǎng)分含量降幅較大。第三，經(jīng)過煙稻或稻稻周年種植之后，稻稻連作的土壤堿解氮含量略有提高，有效磷含量略有降低，而速效鉀含量下降明顯；煙稻復(fù)種條件下土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量均呈增加趨勢，其中增幅最大的是有效磷含量。

從以上各時間點土壤養(yǎng)分含量的比較可見，寧鄉(xiāng)煙區(qū)煙農(nóng)施肥習(xí)慣存在一些問題，對當(dāng)?shù)厮九c煙草的施肥情況評價如下：（1）早稻氮肥施用基本合理，但是磷鉀肥施用量略顯不足，磷肥用量應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加10%左右；（2）煙草施肥量過大，氮肥用量可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上下降10%左右，而磷鉀肥用量應(yīng)下降1/3左右；（3）雙季晚稻與煙后晚稻肥料用量基本合理，煙后晚稻很好地利用了煙草季的殘余養(yǎng)分；（4）從周年來看，寧鄉(xiāng)煙區(qū)稻稻連作制應(yīng)適當(dāng)加強鉀肥施用，而煙稻復(fù)種制應(yīng)整體下調(diào)肥料施用量，尤其是磷肥用量。

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（責(zé)任編輯：朱瓊瓊）

Effects of Tobacco-rice and Rice-rice System on Yield, Nutrients Accumulation of Late Rice and Nutrients Content in Soil

LI Yan-fang1,2，CHEN Ping-ping1，LI Juan1，HUANG Song-qing3，YI Zhen-xie1，TU Nai-mei1
（1. College of Agronomy of Hunan Agricultural University/Southern Collaborative Innovation Center for Grain and Oil Crops in China, Changsha 410128, PRC; 2. Youxian Agricultural Bureau, Youxian 412300, PRC; 3. Changsha Tobacco Company, Changsha 410007, PRC）

Differences in yield and nutrients accumulation of late rice, nutrients content in soil between tobacco-rice and rice-rice system were analyzed with paddy f eld of long-term tobacco-rice rotation and rice-rice cropping in Yujia'ao town, Ningxiang county as research objectives. The results showed that: (1)long-term rice-rice cropping could slightly increase the soil total K content, and decrease the content of total N and total P, while long-term tobacco-rice rotation could increase the content of total N and total P in soil. (2)Tobacco-rice rotation could increase the contents of available nutrients, especially content of available P. While in rice-rice cropping paddy f eld, content of available N was increased slightly, content of available P and available K were decreased. (3)Tobacco-rice rotation was advantageous to improve the dry matter accumulation, yield, contents of N, P and K, and accumulation of N, P and K, in which content of P showed more clear increasing trend. The results showed that long-term tobacco-rice cropping in Ningxiang tobacco-planting area had obvious effect on late rice for the higher level fertilizer application.

tobacco-rice rotation; late rice; yield; soil nutrient

S511.062

：A

：1006-060X（2015）10-0013-04

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.11.004

2015-03-18

國家科技支撐計劃項目（2011BAD16B01，2012BAD04B10-01，2013BAD07B11-02）；湖南省科技計劃項目（2013NK3036）；長沙市煙草公司科技項目（12231）

李艷芳（1987-），女，湖南藍山縣人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

易鎮(zhèn)邪