





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (7): 1480-1491.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.07.008
袁浩亮1,2,3(
), 聂军1,2,3, 黎鹏2,3, 鲁艳红1,2,3, 廖育林1,2,3, 徐昌旭4, 李忠义5, 曹卫东6, 张江林1,2,3,*(
)
收稿日期:2025-05-30
接受日期:2025-08-15
出版日期:2026-04-08
发布日期:2026-04-08
通信作者:
联系方式:
袁浩亮,E-mail:yuanhaoliang2000@163.com。
基金资助:
YUAN HaoLiang1,2,3(
), NIE Jun1,2,3, LI Peng2,3, LU YanHong1,2,3, LIAO YuLin1,2,3, XU ChangXu4, LI ZhongYi5, CAO WeiDong6, ZHANG JiangLin1,2,3,*(
)
Received:2025-05-30
Accepted:2025-08-15
Published:2026-04-08
Online:2026-04-08
摘要:
【目的】探讨紫云英与稻草联合还田对稻田土壤磷库组分、磷活化系数及水稻磷素积累量的影响,为该模式的推广应用及磷素养分管理提供理论支撑。【方法】依托湖南、江西(始于2016年)和广西(始于2019年)的长期田间定位试验,设置4个处理:(1)冬闲+常规施肥(F);(2)紫云英+常规施肥(FM);(3)冬闲+稻草+常规施肥(FS);(4)紫云英+稻草+常规施肥(FMS)。早稻收获后,采集0—20 cm耕层土壤样品,测定土壤磷组分含量及磷酸酶活性,计算土壤磷活化系数,同时调查水稻实际产量并计算其磷素积累量。【结果】与F处理相比,FMS处理使3个试验点稻谷产量提高了9.7%—29.5%;水稻磷素积累量提高了20.6%—51.4%。与F处理相比,FMS处理显著提高了土壤活性态磷库占比,增幅为13.5%—30.1%;同时降低了稳定态磷库占比,降幅为2.3%—6.0%。具体而言,FMS处理主要提高了无机态磷含量,与F处理相比,FMS处理的NaHCO3和NaOH提取态无机磷含量分别提高了13.5%—33.3%和10.7%—17.4%;此外,FMS处理的土壤磷活化系数也提高了5.4%—18.2%,并显著提高了土壤磷酸酶活性,与F处理相比,FMS处理土壤酸性和碱性磷酸酶活性分别提高了2.1%—21.5%和2.2%—26.3%,促进了有机磷的矿化。【结论】连续多年的紫云英与稻草还田能提高活性态磷含量和磷酸酶活性,有效提升土壤磷素的有效性。与单独利用相比,紫云英与稻草联合利用能进一步提高土壤磷含量,促进水稻对磷素的吸收,从而实现水稻产量的协同增长。
袁浩亮, 聂军, 黎鹏, 鲁艳红, 廖育林, 徐昌旭, 李忠义, 曹卫东, 张江林. 紫云英与稻草联合利用对南方稻区土壤磷库组成及磷素活化的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1480-1491.
YUAN HaoLiang, NIE Jun, LI Peng, LU YanHong, LIAO YuLin, XU ChangXu, LI ZhongYi, CAO WeiDong, ZHANG JiangLin. Effects of Co-Utilization of Chinese Milk Vetch and Rice Straw on Soil Phosphorus Composition and Phosphorus Activation of Paddy Field in Southern China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(7): 1480-1491.
表1
各试验点耕层土壤基础理化性质"
| 指标 Item 土壤类型 Soil type | 湖南 Hunan | 江西 Jiangxi | 广西 Guangxi |
|---|---|---|---|
| 土壤类型 Soil type | 第四纪红色黏土发育而成的红黄泥田 Red-yellow clay paddy soil from Quaternary red clay | 第四纪红色黏土发育而成的黄泥田 Yellow clay paddy soil from Quaternary red clay | 第四纪红色黏土发育而成的浅红泥田 Light red paddy soil from Quaternary red clay |
| pH | 5.2 | 5.8 | 6.8 |
| 有机质 SOC (g·kg-1) | 19.8 | 23.5 | 27.6 |
| 全氮 TN (g·kg-1) | 1.7 | 1.0 | 1.6 |
| 全磷 TP (g·kg-1) | 0.5 | 0.4 | 0.8 |
| 有效磷 Olsen-P (mg·kg-1) | 16.7 | 12.5 | 24.9 |
| 速效钾 AK (mg·kg-1) | 66.0 | 49.8 | 173.0 |
表2
各处理早稻季磷投入量"
| 地点 Site | 处理 Treatment | 化肥 Fertilizer | 稻草 Rice straw | 紫云英 Chinese milk vetch | 总投入量 Total input | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 还田量 Application rate | 磷含量 P content | 磷投入量 P input | 还田量 Application rate | 磷含量 P content | 磷投入量 P input | ||||
| 湖南 Hunan | F | 75.0 | 75.0 | ||||||
| FM | 75.0 | 2250 | 3.2 | 7.2 | 82.2 | ||||
| FS | 75.0 | 原位还田 In situ return | 1.7 | 10.0 | 85.0 | ||||
| FMS | 75.0 | 原位还田 In situ return | 1.8 | 10.5 | 2250 | 3.2 | 7.2 | 92.7 | |
| 江西 Jiangxi | F | 75.0 | 75.0 | ||||||
| FM | 75.0 | 2250 | 3.8 | 8.6 | 83.6 | ||||
| FS | 75.0 | 6000 | 1.6 | 9.5 | 84.5 | ||||
| FMS | 75.0 | 6000 | 1.8 | 10.7 | 2250 | 3.8 | 8.6 | 94.3 | |
| 广西 Guangxi | F | 90.0 | 90.0 | ||||||
| FM | 90.0 | 原位还田 In situ return | 3.6 | 8.1 | 98.1 | ||||
| FS | 90.0 | 原位还田 In situ return | 1.7 | 12.9 | 102.9 | ||||
| FMS | 90.0 | 原位还田 In situ return | 1.9 | 14.1 | 原位还田 In situ return | 3.6 | 8.1 | 112.2 | |
表3
不同处理稻谷产量与磷素积累量"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 稻谷产量 Rice yield (kg·hm-2) | 磷素积累量 P accumulation (kg·hm-2) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 湖南 Hunan | 江西 Jiangxi | 广西 Guangxi | 湖南 Hunan | 江西 Jiangxi | 广西 Guangxi | |||
| 2021 | F | 4817±204 a | 7008±698 a | 6320±399 b | ||||
| FM | 4941±155 a | 7483±274 a | 6953±350 ab | |||||
| FS | 4815±155 a | 7617±176 a | 6478±239 b | |||||
| FMS | 5058±146 a | 7717±238 a | 7329±288 a | |||||
| 2022 | F | 3725±205 a | 5542±213 b | 6913±205 b | 18.9±1.9 b | 24.7±1.8 c | 32.8±1.8 c | |
| FM | 3849±300 a | 6183±342 b | 7480±464 ab | 20.6±1.3 ab | 31.1±1.8 b | 35.9±1.0 b | ||
| FS | 3958±112 a | 5708±732 b | 7052±406 b | 19.5±1.6 ab | 27.8±3.4 bc | 33.2±1.4 c | ||
| FMS | 4088±162 a | 7175±263 a | 7809±318 a | 22.8±2.7 a | 37.4±0.6 a | 39.0±1.8 a | ||
表4
不同处理土壤磷组分含量"
| 地点 Site | 处理 Treatment | 活性态磷 Labile P (mg·kg-1) | 中等活性态磷 Moderately labile P (mg·kg-1) | 稳定态磷 Stable P (mg·kg-1) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H2O-Pi | NaHCO3-Pi | NaHCO3-Po | NaOH-Pi | NaOH-Po | HCl-Pi | Residual-P | ||||
| 湖南 Hunan | F | 4.8±0.3b | 30.4±1.9b | 11.2±0.6b | 121.7±0.3c | 65.5±7.9a | 23.6±0.9ab | 256.7±0.5a | ||
| FM | 4.8±0.3b | 27.0±0.7c | 10.3±1.5b | 118.6±1.5c | 55.7±6.2a | 20.0±2.3b | 254.0±2.0ab | |||
| FS | 5.5±0.1a | 36.5±1.6a | 12.2±1.9b | 136.0±3.5b | 57.3±1.9a | 24.7±2.6a | 252.0±1.0b | |||
| FMS | 5.5±0.2a | 34.5±2.1a | 15.9±2.6a | 142.9±1.6a | 56.0±2.5a | 22.2±2.2ab | 247.3±3.5b | |||
| 江西 Jiangxi | F | 3.0±0.7a | 27.7±0.6b | 20.2±0.7ab | 124.7±1.8c | 83.3±5.8b | 29.9±4.8b | 247.5±2.9a | ||
| FM | 3.7±0.5a | 33.2±3.4a | 17.8±2.6b | 140.8±0.3a | 100.9±2.7a | 37.0±2.2a | 230.2±19.3ab | |||
| FS | 3.5±0.5a | 29.5±3.2ab | 19.8±3.3ab | 133.2±5.4b | 81.0±7.0b | 37.0±3.3a | 224.9±3.2b | |||
| FMS | 3.2±0.3a | 33.6±1.5ab | 22.6±1.8a | 139.1±4.7ab | 81.2±2.7b | 36.3±1.0a | 227.3±0.5b | |||
| 广西 Guangxi | F | 4.3±1.0a | 22.8±2.6b | 12.2±0.8b | 160.0±10.9a | 111.7±11.6a | 14.9±0.5a | 512.8±6.9a | ||
| FM | 2.8±0.1c | 28.4±1.4a | 15.8±0.1a | 171.5±14.9a | 88.6±6.6b | 13.0±1.6a | 511.7±6.0a | |||
| FS | 3.3±0.1bc | 28.4±1.2a | 9.4±1.4c | 171.3±13.6a | 90.1±8.9b | 14.1±0.5a | 508.6±4.4a | |||
| FMS | 4.1±0.1ab | 30.4±2.6a | 14.6±0.7a | 177.1±9.9a | 76.6±6.5b | 13.0±1.2a | 489.3±1.4b | |||
| [1] |
doi: 10.3390/ijerph19084437 |
| [2] |
doi: 10.1111/ejss.2015.66.issue-4 |
| [3] |
牛犇, 王艳玲. 不同年限稻田红壤发生层土壤磷的固持容量及其释放潜能研究. 土壤学报, 2023, 60(6): 1724-1736.
|
|
|
|
| [4] |
张福锁, 王激清, 张卫峰, 崔振岭, 马文奇, 陈新平, 江荣风. 中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径. 土壤学报, 2008, 45(5): 915-924.
|
|
|
|
| [5] |
向书江, 余泺, 熊子怡, 罗东海, 王蓥燕, 邓正昕, 王子芳, 高明. 化肥和有机肥配施生物炭对紫色土壤养分及磷赋存形态的影响. 环境科学, 2021, 42(12): 6067-6077.
|
|
|
|
| [6] |
doi: 10.1016/j.jia.2022.07.018 |
| [7] |
|
| [8] |
赵峥, 朱元宏, 周德平, 褚长彬, 王庆峰, 吴淑杭. 不同轮作模式对稻田土壤肥力和微生物群落结构的影响. 农业环境科学学报, 2024, 43(4): 874-885.
|
|
|
|
| [9] |
doi: 10.1016/j.agee.2022.107991 |
| [10] |
doi: 10.1016/j.scitotenv.2024.173513 |
| [11] |
doi: 10.1007/s00374-022-01633-0 |
| [12] |
doi: 10.2136/sssaj1982.03615995004600050018x |
| [13] |
doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.137475 |
| [14] |
鲁如坤. 土壤农业化学分析方法. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2000.
|
|
|
|
| [15] |
张成兰, 吕玉虎, 刘春增, 李本银, 郭晓彦, 聂良鹏, 张琳, 曹卫东. 减量化肥配施紫云英对水稻产量稳定性的影响. 核农学报, 2021, 35(3): 704-713.
doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2021.03.0704 |
|
doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2021.03.0704 |
|
| [16] |
何春梅, 王飞, 黄毅斌, 刘彩玲, 曹卫东, 李清华, 张辉. 紫云英翻压条件下化肥减施对黄泥田水稻产量与土壤肥力的影响. 植物营养与肥料学报, 2023, 29(6): 1070-1081.
|
|
|
|
| [17] |
贾树海, 张佳楠, 张玉玲, 党秀丽, 范庆锋, 王展, 虞娜, 邹洪涛, 张玉龙. 东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮的变化特征. 中国农业科学, 2017, 50(7): 1252-1262. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.07.008.
|
|
|
|
| [18] |
doi: 10.1007/s13199-021-00785-1 |
| [19] |
doi: 10.2136/sssaj2013.07.0302 |
| [20] |
周影, 王琳, 魏启舜, 郭成宝, 殷宏宝, 周学珍. 紫云英联合稻秸还田下化肥减量对水稻生长、产量和品质的影响. 中国土壤与肥料, 2023(1): 149-154.
|
|
|
|
| [21] |
刘彩玲, 何春梅, 王飞, 黄春应. 紫云英压青结合稻秸还田对水稻的节肥增效作用. 植物营养与肥料学报, 2024, 30(2): 279-288.
|
|
|
|
| [22] |
doi: 10.1016/j.still.2019.104499 |
| [23] |
doi: 10.1007/s00374-021-01547-3 |
| [24] |
刘颖颖, 卜容燕, 唐杉, 韩上, 王慧, 李敏, 程文龙, 李晓韦, 武际, 朱林. 连续秸秆-紫云英协同还田对双季稻产量、养分积累及土壤肥力的影响. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(6): 1008-1016.
|
|
|
|
| [25] |
doi: 10.1016/j.biortech.2020.124215 |
| [26] |
doi: 10.3389/fmicb.2021.631318 |
| [27] |
黄国勤, 王兴祥, 钱海燕, 张桃林, 赵其国. 施用化肥对农业生态环境的负面影响及对策. 生态环境, 2004, 13(4): 656-660.
|
|
|
|
| [28] |
doi: 10.1007/s10533-009-9364-2 |
| [29] |
张建伟, 石孝均, 徐文静, 张学良, 刘瑞, 魏勇, 赵秋, 张宇亭. 果园绿肥对土壤磷组分及磷素有效性的影响. 水土保持学报, 2021, 35(6): 336-342.
|
|
|
|
| [30] |
顾炽明, 李越, 李银水, 谢立华, 沈欣杰, 李小勇, 秦璐, 廖星. 绿肥腐解液中有机酸组成对铝磷和铁磷活化能力的影响. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(9): 1627-1635.
|
|
|
|
| [31] |
doi: 10.3390/agronomy14040698 |
| [32] |
谢英荷, 洪坚平, 韩旭, 李廷亮, 栗丽, 冯国良, 孟会生, 田东方. 不同磷水平石灰性土壤Hedley磷形态生物有效性的研究. 水土保持学报, 2010, 24(6): 141-144.
|
|
|
|
| [33] |
doi: 10.1111/gcb.14093 pmid: 29450947 |
| [34] |
doi: 10.3389/fpls.2024.1356224 |
| [35] |
黄晶, 张杨珠, 徐明岗, 高菊生. 长期施肥下红壤性水稻土有效磷的演变特征及对磷平衡的响应. 中国农业科学, 2016, 49(6): 1132-1141. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2016.06.009.
|
|
|
|
| [36] |
郭慧婷, 王晋峰, 孙楠, 蒯雁, 范志勇, 徐明岗. 云南省南涧县植烟土壤pH和有效磷的时空变化特征. 中国土壤与肥料, 2023(11): 9-15.
|
|
|
|
| [37] |
doi: 10.1016/S2095-3119(13)60684-X |
| [38] |
沈开勤, 刘倩, 杨国涛, 陈虹, 梁成, 赖鹏, 李冲, 王学春, 胡运高. 减量施磷对土壤磷库组成及解磷微生物的影响. 中国农业科学, 2023, 56(15): 2941-2953. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.15.009.
|
|
|
| [1] | 刘梦阳, 刘洁, 陈翔, 王擎运, 罗来超, 齐永波, 田达, 李金才, 柴如山. 长期秸秆还田对砂姜黑土团聚体结构及磷组分分布的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(3): 575-588. |
| [2] | 李绍兴, 宋稳锋, 魏泽煜, 周玉玲, 宋李霞, 任可, 马群, 王龙昌. 秸秆与紫云英覆盖对土壤肥力及甘薯产量的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(8): 1591-1603. |
| [3] | 黄少辉, 杨慧敏, 杨军芳, 杨文方, 聂浩亮, 张静, 邢素丽, 王敬霞, 杨云马, 贾良良. 磷肥长期施用对石灰性褐土团聚体中磷形态及磷酸酶活性的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(5): 943-955. |
| [4] | 李帅兵, 李晨欣, 任丽, 于晓娜, 耿赛男, 盛开, 张银杰, 王宜伦. 种植大豆促进后茬小麦磷吸收和土壤磷形态转化[J]. 中国农业科学, 2025, 58(19): 3932-3945. |
| [5] | 梁娜, 汪江涛, 王颖超, 郑宾, 王笑笑, 刘娟, 刘领, 付国占, 焦念元. 同垄种植对玉米||花生土壤有效磷分布特征和作物磷吸收利用的影响[J]. 中国农业科学, 2025, 58(13): 2564-2577. |
| [6] | 温媛媛, 李妍, 李建国, 王美美, 于长辉, 沈宜钊, 高艳霞, 李秋凤, 曹玉凤. 马铃薯条加工副产品与稻草混贮对奶公牛育肥性能和血液生化指标的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(9): 1800-1812. |
| [7] | 谢雪, 鲁艳红, 廖育林, 聂军, 张江林, 孙玉桃, 曹卫东, 高雅洁. 紫云英与稻草还田替代部分化肥对双季稻产量和土壤活性有机碳的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(18): 3585-3598. |
| [8] | 王浩琳,马悦,李永华,李超,赵明琴,苑爱静,邱炜红,何刚,石美,王朝辉. 基于小麦产量与籽粒锰含量的磷肥优化管理[J]. 中国农业科学, 2022, 55(9): 1800-1810. |
| [9] | 杨滨娟,李萍,胡启良,黄国勤. 紫云英与油菜混播对稻田土壤N2O排放及相关功能基因丰度的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(4): 743-754. |
| [10] | 刘淑军,李冬初,黄晶,刘立生,吴丁,李照全,吴远帆,张会民. 水稻油菜轮作下稻草还田和钾肥对土壤团聚体及钾素分布的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(23): 4651-4663. |
| [11] | 秦贞涵,王琼,张乃于,金玉文,张淑香. 黑土有效磷阈值区间的磷形态特征及对土壤化学性质的响应[J]. 中国农业科学, 2022, 55(22): 4419-4432. |
| [12] | 董泽宽,张水勤,李燕婷,高强,赵秉强,袁亮. 添加螯合剂对磷酸二铵溶解、固定及转化的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(21): 4225-4236. |
| [13] | 任嘉欣,刘京,陈轩敬,张跃强,张勇,王洁,石孝均. 长期施肥紫色土有效磷变化及其对稻麦轮作产量的影响[J]. 中国农业科学, 2021, 54(21): 4601-4610. |
| [14] | 吉冰洁,李文海,徐梦洋,牛金璨,张树兰,杨学云. 不同磷肥品种在石灰性土壤中的磷形态差异[J]. 中国农业科学, 2021, 54(12): 2581-2594. |
| [15] | 杨璐,曾闹华,白金顺,周兴,周国朋,高嵩涓,聂军,曹卫东. 紫云英季土壤固氮微生物对外源碳氮投入的响应[J]. 中国农业科学, 2020, 53(1): 105-116. |
|
||