張 琳，李亞光，丁 麗，史鵬飛，張麗霞，杜光輝，聶良鵬，凌敬偉，潘茲亮，呂玉虎*

（1.信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 信陽 464000；2.河南興發(fā)昊利達肥業(yè)有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

信陽市地處河南南部，淮河流經(jīng)信陽地區(qū)北部，屬亞熱帶向暖溫帶過渡地區(qū)，季風(fēng)氣候明顯，無霜期長，平均220～230 d，年均降雨量993～1294 mm。水稻作為信陽地區(qū)的主要糧食作物，常年種植面積為43萬hm2，占全省水稻總面積的83.4%［1］，水稻的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)對于保證豫南地區(qū)的糧食供應(yīng)和社會穩(wěn)定具有十分重要的作用。

近年來，盲目施肥現(xiàn)象在水稻生產(chǎn)中普遍存在，化肥特別是氮肥施用量的逐年增加，雖然在一定程度上提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，但也帶來了一系列生態(tài)環(huán)境問題，如土壤肥力退化、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降、環(huán)境污染等負面影響，直接威脅到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全［2-3］。

紫云英（Astragalus sinicus）作為我國南方稻區(qū)主要的冬季綠肥，為豆科黃芪屬，是綠色生物有機肥，可直接翻壓還田，在改善環(huán)境、培育土壤、提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)、減少化肥投入等方面發(fā)揮著重要的作用［4-10］。與其他作物一樣，紫云英也需要采取相應(yīng)的配套栽培技術(shù)，以此構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，進而確保其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)［11］。綠肥種質(zhì)資源是綠肥研究和應(yīng)用的基礎(chǔ)，篩選出適合不同生態(tài)區(qū)域的綠肥品種，以及提純復(fù)壯優(yōu)良綠肥品種是綠肥生產(chǎn)中亟待解決的問題［12-13］。1981年，國家綠肥試驗網(wǎng)鑒定和整理出紫云英90個品種（系）［14］，目前主要有寧波種、信陽種、湘肥系列、閩紫系列、弋江種等系列品種［15］。

因此，本研究選取了10個具有代表性的不同地區(qū)的紫云英地方品種（系），通過對比分析不同品種間的經(jīng)濟性狀、物候期、產(chǎn)量，從而篩選出適合豫南稻區(qū)栽培的地方品種（系），以期為今后選育新品種提供選育材料。

1 材料與方法

1.1 參試品種

10個參試紫云英品種（系），其中8個新品種（系）：yH925和yiJ為信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育，湘紫1號和湘紫4號為湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所選育，848711和閩紫7號為福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所選育，桂早紫1號和桂紫7號為廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育；2個地方品種：寧波大橋和弋江紫。10個品種（系）均由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所提供。

1.2 試驗設(shè)計

每個品種4次重復(fù)（3次重復(fù)用于觀測品種性狀和測定鮮草產(chǎn)量，第4次重復(fù)用于觀測生育期和測定種子產(chǎn)量），隨機區(qū)組排列。每個小區(qū)面積為3 m×5 m=15 m2，紫云英播種量為16.7 kg/hm2，溝寬50 cm，地塊四周設(shè)1 m寬的保護行。2018年9月30日播種。

1.3 試驗田概況

2018年9月至2019年5月，試驗在信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗園區(qū)（32°07′N，114°05′E）進行。該地屬亞熱帶向暖溫帶過渡區(qū)，日照充足，年均日照時數(shù)1900～2100 h；年平均氣溫15.1～15.3 ℃；降水豐沛，年均降水量900～1400 mm，空氣濕潤，年均相對濕度77%。供試土壤為水稻土（耕層土壤質(zhì)地為黏壤土），試驗前土壤的理化性狀：pH值6.8、堿解氮66.8 mg/kg、有效磷12.5 mg/kg、速效鉀66.4 mg/kg、有機質(zhì)15.7 g/kg。試驗田栽培管理措施同一般高產(chǎn)田。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生育期 生育期指從出苗到種子成熟的天數(shù)。出苗期：試驗區(qū)內(nèi)有50%幼苗出土的日期；現(xiàn)蕾期：試驗區(qū)50%的植株有花蕾的日期；初花期：試驗區(qū)25%的植株開花的日期；盛花期：試驗區(qū)75%的植株開花的日期；成熟期：試驗區(qū)60%的植株種子成熟的日期。

1.4.2 經(jīng)濟性狀 在盛花期測定每小區(qū)隨機選取的20株樣株的株高、莖粗、分枝數(shù)、每分枝花序數(shù)，并取其平均值。株高：測定從地面至植株的最高葉片尖端的高度；莖粗：在每個分枝最粗處測量，并取其平均值；分枝數(shù)：數(shù)包括主莖在內(nèi)的植株基部的大分枝，但不包括枝莖上部的分枝；每分枝花序數(shù)：每個分枝上的花序數(shù)。

在成熟期測定每小區(qū)隨機選取的20株樣株的結(jié)莢花序數(shù)、每莢種子數(shù)，并取其平均值。結(jié)莢花序數(shù)：每個分枝上的結(jié)莢的花序數(shù)；每莢種子數(shù)：莢果中的種子數(shù)的平均值。種子收獲后隨機取3份（每份1000粒），稱重后取平均值即為千粒重。

1.4.3 鮮草與干草產(chǎn)量 前3次重復(fù)在盛花期的晴天下午收割，收割時先將小區(qū)四周50 cm的邊行割除（不計入產(chǎn)量），齊地收割去除邊行后的8 m2，測定鮮草產(chǎn)量。干草產(chǎn)量：將盛花期鮮草及時曬干，以測定其水分含量，根據(jù)水分測量值，將鮮草產(chǎn)量轉(zhuǎn)換為干草產(chǎn)量。

1.4.4 種子產(chǎn)量 于第4次重復(fù)的種子成熟時，割除小區(qū)四周50 cm邊行，余下8 m2采收3個微區(qū)種子產(chǎn)量，每個小區(qū)面積1 m2。

1.4.5 植株氮、磷、鉀含量 采用H2SO4-H2O2消煮法，全氮含量采用凱氏定氮法測定，全磷含量采用鉬銻抗比色法測定，全鉀含量采用火焰光度計法測定［16］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件對數(shù)據(jù)進行整理，用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同紫云英品種生育期對比

由表1可知，在10個紫云英品種（系）中，桂紫7號盛花期最早，閩紫7號盛花期最晚。桂紫7號的生育期最短，為190 d，閩紫7號的生育期最長，為228 d，閩紫7號較桂紫7號滯后了38 d。根據(jù)紫云英品種的開花期和成熟期，可將其分為特早熟品種（215～220 d）、早熟品種（221～225 d）、中熟品種（226～230 d）、晚熟品種（231～235 d）［15］。參試品種（系）中桂紫7號為特早熟種，寧波大橋、湘紫4號、yH925、yiJ為早熟種，桂早紫1號、湘紫1號、閩紫7號、848711、弋江紫為中熟種。

表1 不同紫云英品種生育期情況

2.2 不同紫云英品種的農(nóng)藝性狀比較

從盛花期各品種（系）的主要農(nóng)藝性狀比較來看（表2），在株高方面，848711株高表現(xiàn)最好，桂紫7號表現(xiàn)最差，株高顯著低于其他9個品種（系），其余9個品種（系）株高介于47.4～60.1 cm，這9個品種（系）之間的差異不顯著。在莖粗方面，桂早紫1號、寧波大橋、848711表現(xiàn)優(yōu)于其他7個品種（系），桂紫7號表現(xiàn)最差，莖粗顯著低于湘紫4號、弋江紫之外的其他7個品種（系）。在分枝數(shù)方面，各個品種（系）分枝數(shù)都較少，以yH925表現(xiàn)最好，顯著高于其他9個品種（系），主要是由于試驗播種晚，播后田間墑情差，影響了紫云英的前期分枝。在每分枝花序數(shù)方面，yH925、yiJ、湘紫4號、848711、弋江紫顯著高于其他5個品種（系），桂紫7號的每分枝花序數(shù)最少，表現(xiàn)最差，顯著低于其他9個品種（系）。

表2 不同紫云英品種（系）盛花期主要性狀

2.3 不同紫云英品種盛花期的產(chǎn)量和養(yǎng)分比較

由表3可知，各品種（系）盛花期的鮮草產(chǎn)量差異較大，其鮮草產(chǎn)量從高到低順序依次為湘紫1號、848711、湘紫4號、弋江紫、閩紫7號、yiJ、寧波大橋、yH925、桂早紫1號、桂紫7號。其中，湘紫1號、848711、湘紫4號這3個品種（系）表現(xiàn)較好，鮮草產(chǎn)量分別為38267、37550、35833 kg/hm2，顯著高于閩紫7號、yiJ、寧波大橋、yH925、桂早紫1號、桂紫7號這6個品種（系）。湘紫1號、848711、湘紫4號鮮草產(chǎn)量差異不顯著；湘紫1號、848711鮮草產(chǎn)量顯著高于弋江紫，弋江紫鮮草產(chǎn)量顯著高于yiJ、寧波大橋、閩紫7號、yH925、桂早紫1號、桂紫7號這6個品種（系）；閩紫7號鮮草產(chǎn)量顯著高于yH925、桂早紫1號、桂紫7號這3個品種（系）；yiJ、寧波大橋、閩紫7號這3個品種（系）鮮草產(chǎn)量差異不顯著；yH925、桂早紫1號、桂紫7號這3個品種（系）鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)較差。

綠肥的干物質(zhì)含量也反映了綠肥翻壓分解后殘留有機質(zhì)的多少。10種紫云英含水量為80%～90%，干物質(zhì)含量為10%～20%，表明這10種紫云英被施用于土壤后比較容易分解并釋放養(yǎng)分。

養(yǎng)分含量是評價紫云英品種（系）優(yōu)劣的重要指標之一，由表3可知，全N、全K含量明顯高于全P，全N含量以湘紫1號最高，其次為yH925和桂紫7號，三者的全N含量顯著高于yiJ、848711、湘紫4號、桂早紫1號這4個品種；全P含量以yH925最高，其次為湘紫1號和桂紫7號，其中yH925的全P含量顯著高于除湘紫1號以外的其他8個品種；全K含量以湘紫1號最高，其次為yH925和848711，其中湘紫1號全K含量顯著高于其他9個品種，yH925全K含量顯著高于湘紫4號。由此可見，湘紫1號、yH925為N、P、K養(yǎng)分含量均較高的紫云英品種。

綠肥富集養(yǎng)分的能力與植株養(yǎng)分的含量及其生物量有關(guān)。從表3可以看出，湘紫1號對N的積累量最高，比其他品種高出27.63%～262.75%，顯著高于其他9個品種，848711、弋江紫的N積累量顯著高于寧波大橋、yiJ、yH925、桂紫7號這4個品種，除桂早紫1號外，其他8個品種（系）的N積累量顯著高于桂紫7號。湘紫1號對P的積累量最高，比其他品種高出41.48%～317.90%，顯著高于其他9個品種，848711的P積累量顯著高于寧波大橋、桂早紫1號這2個品種，桂早紫1號、桂紫7號的P積累量顯著低于弋江紫、湘紫4號、閩紫7號、yH925、yiJ這5個品種。K積累量以湘紫1號最高，比其他品種高出82.02%～506.60%，顯著高于其他9個品種，848711的K積累量顯著高于湘紫4號、閩紫7號、yiJ、寧波大橋、yH925、桂早紫1號、桂紫7號這7個品種，桂紫7號的K積累量顯著低于其他9個品種。從氮、磷、鉀的總積累量來看，湘紫1號的富集能力最強，達192.09 kg/hm2，其次為848711，達134.21 kg/hm2。湘紫1號的養(yǎng)分總積累量顯著高于其他9個品種（系），848711、弋江紫養(yǎng)分總積累量顯著高于閩紫7號、yiJ、寧波大橋、yH925、桂早紫1號、桂紫7號這6個品種（系），湘紫4號、閩紫7號養(yǎng)分積累量顯著高于桂早紫1號、桂紫7號這2個品種（系）。

表3 不同綠肥品種（系）盛花期的產(chǎn)量及養(yǎng)分積累情況

由此可以看出，在翻壓的紫云英品種（系）中，湘紫1號對信陽地區(qū)稻田土壤中氮、磷、鉀養(yǎng)分的補充最多，其次是848711、弋江紫、湘紫4號。將這些品種（系）施用于土壤后，將減少后續(xù)作物的肥料用量。

2.4 不同紫云英品種（系）成熟期的產(chǎn)量性狀比較

由表4可知，在結(jié)莢花序數(shù)方面，以yH925和湘紫4號最多，顯著高于閩紫7號、桂早紫1號、寧波大橋、湘紫1號、桂紫7號這5個品種（系），yiJ和弋江紫的結(jié)莢花序數(shù)顯著高于桂早紫1號、寧波大橋、湘紫1號、桂紫7號這4個品種（系），以湘紫1號和桂紫7號的結(jié)莢花序數(shù)最少，表現(xiàn)最差，顯著低于其他8個品種（系）。

表4 不同品種（系）的產(chǎn)量性狀比較

在每莢種子數(shù)方面，湘紫4號、yH925、yiJ、桂早紫1號、寧波大橋這5個品種（系）之間無顯著性差異，但是顯著高于剩余5個品種（系）。

各個品種（系）的千粒重存在較大差異。yiJ、弋江紫、寧波大橋、桂早紫1號這4個品種（系）千粒重表現(xiàn)較好，千粒重顯著高于yH925、閩紫7號、848711、湘紫1號、湘紫4號、桂紫7號這6個品種（系）。yH925、閩紫7號千粒重顯著高于848711、湘紫1號、湘紫4號、桂紫7號。848711千粒重顯著高于湘紫1號、湘紫4號、桂紫7號。湘紫1號千粒重顯著高于湘紫4號、桂紫7號。湘紫4號、桂紫7號這2個品種（系）千粒重表現(xiàn)較差，其千粒重顯著低于其他8個品種（系）。

成熟期各品種（系）的種子產(chǎn)量差異很大。成熟期種子產(chǎn)量從高到低依次為yH925、湘紫4號、yiJ、848711、弋江紫、寧波大橋、閩紫7號、湘紫1號、桂早紫1號、桂紫7號。其中，yH925、湘紫4號這2個品種（系）表現(xiàn)較好，種子產(chǎn)量分別為699、672 kg/hm2，顯著高于其他8個品種（系）。yiJ、848711的種子產(chǎn)量顯著高于弋江紫、寧波大橋、閩紫7號、湘紫1號、桂早紫1號、桂紫7號。弋江紫、寧波大橋、閩紫7號、湘紫1號、桂早紫1號的種子產(chǎn)量顯著高于桂紫7號。

3 討論與結(jié)論

通過對10個品種（系）生育期觀測結(jié)果可知，桂紫7號在信陽表現(xiàn)為極早熟，但其鮮草產(chǎn)量顯著低于其他9個品種（系）；寧波大橋、湘紫4號、yH925、yiJ表現(xiàn)為早熟，這4個早熟品種盛花期的平均鮮草產(chǎn)量為14842 kg/hm2，相比其他5個中熟品種的少17162 kg/hm2。差異分析結(jié)果表明，寧波大橋、yH925和yiJ這3個早熟品種的鮮草產(chǎn)量較低，顯著低于除桂早紫1號以外的其他中熟品種。早熟品種湘紫4號鮮草產(chǎn)量為35833 kg/hm2，顯著高于中熟品種弋江紫、閩紫7號、桂早紫1號，與其他中熟品種湘紫1號、848711之間無顯著差異。王建紅等［17］研究表明，在南方早稻生產(chǎn)中紫云英的適宜翻壓量為22.5～30.0 t/hm2。

在本研究的10個參試品種（系）中，只有桂紫7號的盛花期鮮草產(chǎn)量低于22.5 t/hm2，屬特早熟種?？傮w而言，早熟品種的鮮草產(chǎn)量普遍低于中熟品種，但因品種（系）而異。這與何春梅等［18］的研究結(jié)果一致，但與張輝等［19］認為中晚熟品種的產(chǎn)量比早熟品種高的結(jié)果不一致。這可能是由于信陽地區(qū)與福建地區(qū)氣候差異很大的原因。在本研究中，特早熟品種的平均鮮草產(chǎn)量低于早熟和中熟品種，分別下降了3459和20621 kg/hm2，說明中熟品種在信陽地區(qū)適宜性強，種群增長較強，其特點為擁有較高株高、較粗株莖、較高的鮮草產(chǎn)量。早熟品種湘紫4號的鮮草產(chǎn)量、種子產(chǎn)量都較高，此品種（系）可作為優(yōu)良的早熟品種。

綠肥的養(yǎng)分富集能力代表了綠肥作物翻壓或施用后能夠供給土壤中的養(yǎng)分含量，也間接表明可以減少的化肥用量。在本研究的10個紫云英品種（系）中，湘紫1號和yH925是固氮富磷富鉀能力較強的品種（系）。按照豫南地區(qū)水稻一般推薦施肥量（N-P2O5-K2O=150-75-105 kg/hm2）計算，采用這10種紫云英養(yǎng)分積累平均數(shù)來折算，如果將這些綠肥翻壓或施用于土壤，假設(shè)其80%的養(yǎng)分在當(dāng)季釋放，則施紫云英綠肥可減少施用氮肥38.72%、磷肥19.52%、鉀肥26.42%。可見，翻壓紫云英綠肥，能增肥增效，環(huán)保意義重大。此外，作為豆科植物的綠肥，應(yīng)選擇一些固氮能力強、莖葉中氮、磷、鉀含量高的品種（系）［12］。因湘紫1號能給土壤補充最多的氮、磷、鉀養(yǎng)分，因此考慮將其作為信陽地區(qū)綠肥進行翻壓還田利用的首選品種（系）。

同一品種（系）的生育期和鮮草產(chǎn)量在不同生態(tài)區(qū)差異較大，同一生態(tài)區(qū)不同年際間的生育期也存在一定的差異。以yH925為例，何春梅等［18］研究表明，在福州市閩侯縣林柄村種植yH925的平均生育期為170.5 d，年際差異為27 d，鮮草產(chǎn)量為39454.65 kg/hm2。吳玉紅等［20］在陜西省漢中市的研究表明，yH925生長期為213 d，鮮草產(chǎn)量為12798.60 kg/hm2。在本研究中，yH925的生育期為221 d，鮮草產(chǎn)量為23367 kg/hm2，說明紫云英的生育期與種植區(qū)氣候密切相關(guān)。信陽屬亞熱帶向暖溫帶過渡區(qū)，季風(fēng)氣候明顯，春季天氣多變，陰雨連綿，秋季降水少，冬季氣候干燥寒冷，干旱少雨很容易對紫云英的生長發(fā)育產(chǎn)生不利的影響。因此，在信陽地區(qū)種植紫云英應(yīng)選擇抗旱、抗寒能力強的品種（系）。

紫云英何時翻壓是影響后作作物水稻肥效的關(guān)鍵因素，已有研究［21-22］表明，紫云英的盛花期是最佳翻壓時期。紫云英翻壓量為3000 kg/hm2時，漚田時間不少于7 d，覆膜移栽為宜［23］。豫南沿淮稻區(qū)水稻品種一般在4月下旬開始育秧，機插秧和手插秧播期在5月中下旬［24-25］，因此可以選用桂早紫1號、湘紫1號、閩紫7號、848711、弋江紫等中熟種作為水稻機插秧和手插秧模式的紫云英品種（系）進行種植。

紫云英成熟期種子產(chǎn)量以yH925、湘紫4號這2個品種（系）表現(xiàn)最好，分析原因可能是結(jié)莢花序數(shù)和每莢種子數(shù)均為最優(yōu)，最終促進紫云英種子高產(chǎn)，可以考慮將其作為信陽地區(qū)紫云英種子生產(chǎn)的首選品種（系）。

綜合考慮鮮草產(chǎn)量、氮、磷、鉀養(yǎng)分含量，以及氮、磷、鉀養(yǎng)分積累量等因素，初步篩選出湘紫1號作為信陽地區(qū)綠肥翻壓還田利用的首選品種（系）。以yH925、湘紫4號這2個品種（系）作為信陽地區(qū)紫云英種子生產(chǎn)的首選品種（系）。因此，今后有必要根據(jù)地區(qū)和品種（系）建立相應(yīng)的配套栽培技術(shù)，探索本地區(qū)適宜種植紫云英的播量、播期、鮮草產(chǎn)量和種子產(chǎn)量之間的關(guān)系。此外，紫云英品種（系）的抗性也是篩選優(yōu)質(zhì)品種（系）的一個因素，未來還需要對其抗病蟲和抗逆性、抗寒性等作進一步的探索。