中国是最大的水稻生产国，合理施肥是保证水稻高产稳产的关键。但是近年来，随着化肥施用量的快速增长，水稻生产中肥料增产效应减缓、养分利用率偏低和环境负荷增大等问题日益突出^[1]。目前在国内外粮食市场供给相对宽裕的条件下，探索如何通过栽培措施节肥增效，对于保证国家粮食安全和实现农业可持续发展具有重要意义。

紫云英 (Astragalussincus) 是我国南方稻田主要绿肥品种，翻压还田能提供一定量的氮、磷、钾和有机质等养分，从而在保证水稻高产的同时适当减施化肥或不施化肥^[2]。中国在化肥未大量施用之前，紫云英作为稻田主要有机肥源曾对农业产生了重大作用。20 世纪 80 年代以来，随着化肥用量快速增加，紫云英种植面积大幅度萎缩。近十几年来，随着国家对粮食和环境安全的重视，紫云英绿肥又重新成为研究热点。许多研究者就紫云英施用条件下减施化肥的水稻产量效应及土壤养分影响等方面开展了较多研究，也取得了一些重要的研究成果^[3–4]。

控释尿素通过调控氮素养分释放速率，较普通尿素具有肥效更长、养分利用率更高、损失率更低及对环境污染风险更小的特性^[5]。大量研究表明将普通尿素改为控释尿素，能在常规施氮量基础上减量施用，在实现作物增产的同时提高氮肥利用效率^[6–7]。

如何在保持作物产量和维持土壤地力的基础上减少化学肥料投入，对提高资源利用效率和减少环境负担具有重要意义，用绿肥紫云英替代部分化肥或施用控释氮肥都是可供选择的有效途径。目前将紫云英与尿素配施或减量控释尿素运用于双季稻种植上有较多研究，而紫云英与控释尿素配施在双季水稻上的应用研究相对较少，而且以往关于紫云英配施化肥或控释尿素施用的研究较多集中在水稻产量和土壤肥力等方面，关于紫云英与控释尿素配施适宜比例的确定及在氮、钾养分利用效率方面的研究也较为缺乏。本研究采用连续 6 年定位大田试验，监测不同比例紫云英与尿素配施和相应比例的紫云英与控释尿素配施对双季稻产量效应的影响，探讨和比较不同比例紫云英与尿素配施或紫云英与控释尿素配施对水稻氮、钾养分吸收，氮、钾利用效率及对土壤氮、钾养分状况的影响，寻求在化肥氮、钾投入减量的条件下及保证水稻较高产量、较高养分利用效率及土壤养分较平衡基础上的紫云英与控释尿素及紫云英与尿素适宜配施比例，以期为南方双季稻种植区制定科学减肥增效策略提供依据。

试验于 2009～2014 年在湖南省南县三仙湖乡万元桥村 (N 29°13′，E 112°28′，海拔高度 30 m) 进行。试验区属亚热带湿润气候，年均降水量 1238 mm，年均气温 16.6℃，全年日照时数 1775 h。供试土壤为河湖沉积物母质发育的潮泥田。试验前耕层 0—20 cm 土壤 pH 7.78、有机质 47.9 g/kg、全氮 2.52 g/kg、全磷 1.05 g/kg、全钾 20.9 g/kg、碱解氮 219 mg/kg、有效磷 23.4 mg/kg、速效钾 92.3 mg/kg。试验施用的控释尿素为金正大公司生产的水稻专用树脂包膜控释尿素 (N ≥ 42%)，控释期为 60 天。

试验共设 6 个处理：1) CK (不施紫云英，早晚稻均不施任何肥料)；2) CF100 (100% 化肥，不施紫云英，早晚稻施肥量均为 N 150 kg/hm²、P₂O₅ 75 kg/hm²、K₂O 120 kg/hm²)；3) CF60 + A40 (60% 氮来自化肥，40% 来自紫云英)；4) CF40 + A60 (40% 氮来自化肥，60% 来自紫云英)；5) CRU60 + A40 (60% 氮来自控释尿素，40% 来自紫云英)；6) CRU40 + A60 (40% 氮来自控释尿素，60% 来自紫云英)。其中，处理 2)、3)、4)、5)、6) 的早稻氮钾总施用量一致，由于施入紫云英导致的早稻施钾不足用化肥钾补足，早稻化肥磷用量相同；此五个处理的晚稻不施紫云英，化肥施用量同早稻；处理 3) 和 5) 早稻按 17145 kg/hm² 鲜草量翻压紫云英，处理 4) 和 6) 按 25715 kg/hm² 鲜草量翻压紫云英 (紫云英鲜草养分含量为 N 0.35%、P₂O₅ 0.09%、K₂O 0.15%)。紫云英于早稻移栽前一周翻压，处理 2)、3) 和 4) 氮肥用尿素，50% 做基肥施入，余下 50% 作分蘖肥于抛秧后 10 d 施用；处理 5) 和 6) 的控释尿素做基肥一次性施入。磷肥用过磷酸钙，钾肥用氯化钾，均做基肥一次性施入。各处理基肥于抛秧前 1 d 施入，基肥施入后，立即用铁齿耙耖入 5 cm 深的土层内。每处理 3 次重复，小区间用高 20 cm、宽 30 cm 的泥埂覆膜隔离，实行单独排灌，每个小区面积 20 m²，随机区组排列。早稻品种 (组合) 为湘早籼 45 号，晚稻品种 (组合) 为黄华占。为获得的数据与实际生产情况相一致，试验田的管理与大田常规管理模式保持一致。

试验开始前采集 0—20 cm 土层基础土样，测定基本理化性状。每季水稻成熟后各小区单打单晒，分别测产。早、晚稻成熟期采集植株样品用于考种和测定氮、钾养分含量。于 2014 年晚稻收获后从每个小区采集 0—20 cm 土层土壤样品，分析全氮、碱解氮、全钾和速效钾含量。土壤和植株样品均采用常规分析法测定^[8]。

评价肥料养分利用效率主要采用肥料回收利用率、农学效率和偏生产力，分别用下列公式计算。

肥料回收利用率 (fertilizer recovery efficiency，FRE) = (施肥区地上部养分吸收量 – 不施肥区地上部养分吸收量)/施肥量×100%

肥料农学效率 (agronomic efficiency of fertilizer，FAE) = (施肥区籽粒产量 – 不施肥区籽粒产量)/施肥量

肥料偏生产力 (partial factor productivity of fertilizer，PFP) = 施肥区籽粒产量/施肥量

数据处理及分析采用 Microsoft Excel 2003 和 DPS 7.5 数据处理系统。

2009～2014 年不同处理的早、晚稻平均产量结果如表 1所示。可以看出，各处理早稻稻谷产量为 CRU60 + A40 > CRU40 + A60 > CF60 + A40 > CF100 > CF40 + A60 > CK，各处理晚稻和全年稻谷产量为 CRU60 + A40 > CF60 + A40 > CRU40 + A60 > CF100 > CF40 + A60 > CK。所有处理中，CK 处理的早、晚稻及全年两季稻谷产量均最低，且与各施肥处理的差异均达到显著水平 (P < 0.05)。早、晚稻及全年两季稻谷产量均以 CRU60 + A40 处理最高，其全年两季稻谷总产量较 CK、CF100 和 CF60 + A40 处理分别增产 63.1%、9.5% 和 4.0%，说明该施肥方式能促进早晚稻生长，有利于水稻产量形成。

早稻 CRU40 + A60 和 CF60 + A40 处理较 CF100 处理分别增产 6.4% 和 6.8%，晚稻分别增产 4.5% 和 2.2%，两季总产分别增产 5.3% 和 4.2%，说明这两种施肥方式也有利于双季水稻增产。

尽管 CF40 + A60 处理早晚稻施肥量与 CRU40 + A60 处理一致，CRU40 + A60 处理早晚稻均较 CF100 处理增产，而 CF40 + A60 处理早晚稻均较 CF100 处理有所减产，可能主要是 CRU40 + A60 处理施用的氮肥为控释尿素，由于其缓效性和长效性，使其氮素供应在早晚稻整个生育期与水稻对氮素养分的需求达到较一致的同步性，因此晚稻季即使在氮肥常规用量上减少了 60%，也表现出较好的后效作用。

表1(Table 1)

表1 不同施肥处理 6 年早、晚稻平均产量及相对于对照的增产率 Table 1 The average rice yields and yield increment of different treatments in 6 years

表1 不同施肥处理 6 年早、晚稻平均产量及相对于对照的增产率 Table 1 The average rice yields and yield increment of different treatments in 6 years 处理 Treatment 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 两季 Total 产量 (kg/hm2) Yield 增产率 (%) Increment 产量 (kg/hm2) Yield 增产率 (%) Increment 产量 (kg/hm2) Yield 增产率 (%) Increment CK 3123 c 5256 b 8379 b CF100 5484 ab 75.6 7001 a 33.2 12485 a 49.0 CF60 + A40 5835 ab 86.8 7313 a 39.1 13147 a 56.9 CF40 + A60 5407 b 73.1 6890 a 31.1 12297 a 46.8 CRU60 + A40 6153 a 97.0 7516 a 43.0 13669 a 63.1 CRU40 + A60 5859 ab 87.6 7153 a 36.1 13012 a 55.3 注（Note）：同列数据后不同字母表示在 0.05 水平上差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at the 0.05 level.

2.2.1 植株氮含量 不同施肥处理对早晚稻稻谷和稻草氮含量有一定的影响 (表 2)。各施肥处理的早晚稻稻谷和稻草氮含量均高于 CK 处理。早稻所有紫云英配施处理稻谷和稻草氮含量均高于 CF100 处理；而晚稻 CF100 处理的稻谷和稻草氮含量较高，其中稻谷氮含量在所有处理中最高，稻草氮含量仅低于 CF60 + A40 处理。这可能是因为在早稻季所有施肥处理的氮用量一致，CF100 处理施用的是速效氮肥 (尿素)，其他处理配施了紫云英，有利于早稻后期植株氮含量的提高，而晚稻 CF100 处理施氮量高于其他施肥处理。

表2(Table 2)

表2 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均氮含量 (g/kg) Table 2 The average nitrogen content in early and late rice plant of different treatments in 6 years

表2 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均氮含量 (g/kg) Table 2 The average nitrogen content in early and late rice plant of different treatments in 6 years 处理 Treatment 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 籽粒 Grain 稻草 Straw 籽粒 Grain 稻草 Straw CK 9.59 ± 1.96 a 5.75 ± 0.76 b 9.27 ± 0.81 b 5.51 ± 0.77 a CF100 10.52 ± 2.10 a 6.31 ± 0.55 ab 11.06 ± 1.20 a 6.33 ± 0.63 a CF60 + A40 10.65 ± 2.02 a 6.42 ± 0.35 ab 10.96 ± 0.95 a 6.35 ± 0.73 a CF40 + A60 11.14 ± 2.46 a 6.77 ± 0.62 a 10.43 ± 1.00 a 5.73 ± 0.33 a CRU60 + A40 11.16 ± 2.32 a 6.53 ± 0.52 a 10.98 ± 0.73 a 6.14 ± 0.64 a CRU40 + A60 10.64 ± 2.47 a 6.60 ± 0.43 a 10.70 ± 0.71 a 5.57 ± 0.64 a 注（Note）：同列数据后不同字母表示在 0.05 水平上差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at the 0.05 level.

2.2.2 植株氮吸收量 不同施肥处理对早晚稻稻谷、稻草和植株氮素总积累量有较大影响 (表 3)。所有施肥处理早晚稻籽粒和稻草氮素积累量及植株氮素总积累量均显著高于 CK 处理 (P < 0.05)。所有施肥处理中，除CRU60 + A40 处理晚稻稻草氮素积累量略低于 CF60 + A40 处理外，早晚稻籽粒氮素积累量、稻草氮素积累量和植株氮素总积累量均以 CRU60 + A40 处理最高。说明该施肥模式有利于促进早晚稻对氮素的吸收积累。

表3(Table 3)

表3 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均氮素积累量 (kg/hm2) Table 3 The average nitrogen accumulation in early and late rice plant of different treatments in 6 years

表3 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均氮素积累量 (kg/hm2) Table 3 The average nitrogen accumulation in early and late rice plant of different treatments in 6 years 处理 Treatment 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 籽粒 Grain 稻草 Straw 总积累量 Total 籽粒 Grain 稻草 Straw 总积累量 Total CK 29.9 ± 6.7 b 14.9 ± 2.0 c 44.8 ± 8.2 b 49.4 ± 14.8 b 23.7 ± 4.7 b 73.1 ± 18.3 b CF100 57.3 ± 10.5 a 28.7 ± 2.6 b 86.1 ± 11.5 a 77.5 ± 16.1 a 37.1 ± 8.3 a 114.6 ± 23.5 a CF60 + A40 61.7 ± 9.9 a 31.2 ± 3.2 ab 93.0 ± 9.8 a 79.8 ± 14.2 a 38.8 ± 9.3 a 118.6 ± 22.3 a CF40 + A60 60.1 ± 14.2 a 30.4 ± 3.0 ab 90.5 ± 15.2 a 71.7 ± 12.3 a 32.9 ± 5.4 a 104.6 ± 16.1 a CRU60 + A40 68.2 ± 12.9 a 33.3 ± 3.0 a 101.5 ± 12.0 a 82.8 ± 14.7 a 38.6 ± 7.7 a 121.3 ± 20.4 a CRU40 + A60 61.9 ± 13.6 a 32.1 ± 2.9 ab 93.9 ± 15.3 a 76.5 ± 12.5 a 33.2 ± 6.3 a 109.7 ± 17.0 a 注（Note）：同列数据后不同字母表示在 0.05 水平上差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at the 0.05 level.

早稻所有紫云英配施处理的籽粒、稻草及植株氮素积累量均高于 CF100 处理，而晚稻仅 CRU60 + A40 和 CF60 + A40 处理高于 CF100 处理，CRU40 + A60 和 CF40 + A60 处理均低于 CF100 处理。

2.2.3 氮肥利用效率 2009～2014 年的早晚稻氮肥回收利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力平均结果 (表 4) 表明，不同施肥处理对氮肥利用效率有明显影响。早晚稻各施肥处理中配施紫云英处理的氮肥回收利用率均高于 CF100 处理，且早稻 CRU60 + A40 处理和 CF100 处理的差异达到显著水平 (P < 0.05)，晚稻所有配施紫云英处理与 CF100 处理的差异均达到显著水平 (P < 0.05)。控释尿素配施紫云英处理 (CRU60 + A40 和 CRU40 + A60) 的早晚稻氮肥回收利用率均高于尿素配施紫云英处理 (CF60 + A40 和 CF40 + A60)。所有紫云英配施处理 (CF60 + A40、CF40 + A60、CRU60 + A40 和 CRU40 + A60) 晚稻氮肥回收利用率均高于早稻，可能主要与这些处理晚稻施氮量低于早稻，同时早稻施入的紫云英或控释尿素对晚稻产生后效有关。

表4(Table 4)

表4 6 年不同施肥处理的早、晚稻氮素养分吸收利用效率 Table 4 The average nitrogen use efficiency in early and late rice plant of different treatments in 6 years

表4 6 年不同施肥处理的早、晚稻氮素养分吸收利用效率 Table 4 The average nitrogen use efficiency in early and late rice plant of different treatments in 6 years 处理 Treatment 氮肥回收利用率 (%) 氮肥农学效率 (kg/kg, N) 氮肥偏生产力 (kg/kg, N) 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 早稻 Early rice 晚稻 Late rice CK CF100 27.5 b 27.7 c 15.7 b 11.6 b 36.6 a 46.7 c CF60 + A40 32.1 ab 50.6 b 18.1 ab 22.8 a 38.9 a 81.3 b CF40 + A60 30.5 ab 52.4 ab 15.2 b 27.2 a 36.0 a 114.8 a CRU60 + A40 37.8 a 53.6 ab 20.2 a 25.1 a 41.0 a 83.5 b CRU40 + A60 32.7 ab 60.9 a 18.2 ab 31.6 a 39.1 a 119.2 a 注（Note）：同列数据后不同字母表示在 0.05 水平上差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at the 0.05 level.

CF100 处理早晚稻氮肥农学效率和氮肥偏生产力均低于其他施肥处理，且晚稻 CF100 处理与其他施肥处理差异均达到了显著水平 (P < 0.05)。早稻氮肥农学效率和氮肥偏生产力均以 CRU60 + A40 处理最高，晚稻 CF40 + A60 和 CRU40 + A60 处理氮肥农学效率和氮肥偏生产力均高于 CRU60 + A40 处理，可能主要与它们晚稻施氮量较 CRU60 + A40 处理低有关。

2.3.1 植株钾含量 不同施肥处理对早、晚稻稻谷和稻草钾素含量有一定影响 (表 5)，但各处理的差异均未达到显著水平 (P > 0.05)。早稻各施肥处理的稻谷和稻草钾含量均低于 CK 处理，晚稻各施肥处理的稻谷和稻草钾含量均高于 CK 处理。早、晚稻所有紫云英配施处理的稻谷钾含量均高于 CF100 处理，稻草钾含量除早稻 CF100 处理低于 CF40 + A60 处理，早晚稻 CF100 处理稻草钾含量高于所有紫云英配施处理。说明 CF100 处理尽管有利于提高稻草钾含量，但对于促进稻草钾向籽粒转运的能力不及配施紫云英处理。

表5(Table 5)

表5 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均钾含量 (g/kg) Table 5 The average potassium content in early and late rice plant of different treatments in 6 years

表5 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均钾含量 (g/kg) Table 5 The average potassium content in early and late rice plant of different treatments in 6 years 处理 Treatment 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 籽粒 Grain 稻草 Straw 籽粒 Grain 稻草 Straw CK 4.30 ± 0.61 a 25.56 ± 4.44 a 3.21 ± 0.47 a 19.11 ± 2.83 a CF100 3.92 ± 0.38 a 24.80 ± 2.06 a 3.35 ± 0.57 a 21.02 ± 2.77 a CF60 + A40 4.05 ± 0.60 a 24.29 ± 2.31 a 3.75 ± 0.74 a 20.43 ± 2.99 a CF40 + A60 4.26 ± 0.59 a 25.57 ± 2.12 a 3.54 ± 0.63 a 20.59 ± 3.06 a CRU60 + A40 3.94 ± 0.52 a 23.77 ± 2.18 a 3.52 ± 0.63 a 20.65 ± 2.70 a CRU40 + A60 4.10 ± 0.46 a 23.79 ± 2.94 a 3.59 ± 0.65 a 20.85 ± 2.79 a 注（Note）：同列数据后不同字母表示在 0.05 水平上差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at the 0.05 level.

2.3.2 植株钾吸收量 不同施肥处理对早晚稻稻谷、稻草和植株钾素总积累量有较明显影响 (表 6)。所有施肥处理的早晚稻稻谷、稻草钾素积累量和植株钾素总积累量均显著高于 CK 处理 (P < 0.05)。各施肥处理中，早晚稻籽粒钾素积累量、稻草钾素积累量和植株钾素总积累量均以 CRU60 + A40 处理最高，其次为 CF60 + A40 和 CRU40 + A60 处理。

表6(Table 6)

表6 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均钾素积累量 (kg/hm2) Table 6 The average potassium accumulation in early and late rice plant of different treatments in 6 years

表6 6 年不同施肥处理的早、晚稻植株平均钾素积累量 (kg/hm2) Table 6 The average potassium accumulation in early and late rice plant of different treatments in 6 years 处理 Treatment 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 籽粒 Grain 稻草 Straw 总积累量 Total 籽粒 Grain 稻草 Straw 总积累量 Total CK 13.4 ± 2.0 b 66.4 ± 14.4 b 79.8 ± 16.2 b 16.8 ± 4.5 b 81.4 ± 10.5 b 98.1 ± 14.8 b CF100 21.5 ± 2.9 a 113.1 ± 11.4 a 134.5 ± 13.4 a 23.4 ± 5.7 ab 120.6 ± 13.4 a 144.0 ± 16.8 a CF60 + A40 23.8 ± 4.4 a 118.3 ± 15.9 a 142.0 ± 17.9 a 27.2 ± 6.9 a 122.0 ± 10.4 a 149.3 ± 14.2 a CF40 + A60 23.0 ± 3.9 a 114.7 ± 8.1 a 137.8 ± 9.8 a 24.3 ± 5.4 a 116.0 ± 7.2 a 140.3 ± 10.7 a CRU60 + A40 24.3 ± 3.8 a 121.8 ± 16.9 a 146.0 ± 18.5 a 26.3 ± 5.6 a 127.4 ± 6.5 a 153.7 ± 10.0 a CRU40 + A60 23.8 ± 2.3 a 115.8 ± 18.8 a 139.6 ± 19.6 a 25.6 ± 5.7 a 122.3 ± 7.1 a 147.9 ± 10.4 a 注（Note）：同列数据后不同字母表示在 0.05 水平上差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at the 0.05 level.

早稻所有紫云英配施处理的籽粒和稻草钾素积累量及植株钾素总积累量均高于 CF100 处理，晚稻除 CF40 + A60 处理的稻草钾素积累量和植株钾素总积累量均低于 CF100 处理，其他紫云英配施处理的籽粒、稻草及植株钾素总积累量均高于 CF100 处理。说明与配施紫云英处理相比，CF100 处理不利于早晚稻植株钾素的吸收积累。

2.3.3 钾肥利用效率 由表 7可以看出，不同处理对早、晚稻钾肥回收利用率、钾肥农学效率和钾肥偏生产力有明显影响。早、晚稻配施紫云英处理钾肥回收利用率均高于 CF100 处理，早稻仅 CRU60 + A40 和 CF100 处理的差异达到显著水平 (P < 0.05)，晚稻所有配施紫云英处理与 CF100 处理的差异均达到显著水平 (P < 0.05)。控释尿素配施紫云英处理的早、晚稻钾肥回收利用率均高于相应的尿素配施紫云英处理 (CRU60 + A40 处理高于 CF60 + A40 处理，CRU40 + A60 处理高于 CF40 + A60 处理)。CF60 + A40、CF40 + A60、CRU60 + A40 和 CRU40 + A60 处理晚稻钾肥回收利用率高于早稻，可能与这些处理晚稻施钾量低于早稻及早稻施入紫云英对晚稻的后效有关。

表7(Table 7)

表7 6 年不同施肥处理的早、晚稻钾素养分吸收利用效率 Table 7 Average potassium use efficiency in early and late rice plant of different treatments in 6 years

表7 6 年不同施肥处理的早、晚稻钾素养分吸收利用效率 Table 7 Average potassium use efficiency in early and late rice plant of different treatments in 6 years 处理 Treatment 氮肥回收利用率 (%) 氮肥农学效率 (kg/kg, N) 氮肥偏生产力 (kg/kg, N) 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 早稻 Early rice 晚稻 Late rice 早稻 Early rice 晚稻 Late rice CK CF100 55.0 b 46.1 c 23.7 b 17.5 b 55.1 a 70.3 c CF60 + A40 62.5 ab 65.4 b 27.2 ab 26.3 a 58.6 a 93.5 b CF40 + A60 58.2 ab 62.3 ab 22.9 b 24.2 a 54.3 a 101.9 a CRU60 + A40 66.5 a 71.1 ab 30.4 a 28.9 a 61.8 a 96.1 b CRU40 + A60 60.1 ab 73.6 a 27.5 ab 28.1 a 58.8 a 105.8 a 注（Note）：同列数据后不同字母表示在 0.05 水平上差异显著 Values followed by different letters in the same column are significantly different among treatments at the 0.05 level.

除 CF40 + A60 处理，早稻钾肥农学效率和钾肥偏生产力 CF100 处理均低于紫云英配施处理；晚稻钾肥农学效率和钾肥偏生产力 CF100 处理低于所有紫云英配施处理。除 CF40 + A60 处理的钾肥农学效率外，CF100 处理钾肥农学效率和钾肥偏生产力与其他处理的差异均达到了显著水平 (P < 0.05)。早、晚稻钾肥农学效率均以 CRU60 + A40 处理最高，其次为 CRU40 + A60 和 CF60 + A40 处理。早稻钾肥偏生产力以 CRU60 + A40 处理最高，其次为 CRU40 + A60 和 CF60 + A40 处理；晚稻钾肥偏生产力以CRU40 + A60 处理最高，其次为 CF40 + A60 处理，可能主要与它们的晚稻施钾量较低有关。

2.4.1 土壤全氮和碱解氮的变化 连续 6 年不同施肥对土壤全氮和碱解氮含量有较明显的影响 (表 8)。各施肥处理无论土壤全氮还是碱解氮均高于 CK 处理；所有紫云英配施处理的全氮和碱解氮含量均高于 CF100 处理。在紫云英配施处理中，CRU60 + A40 处理土壤全氮和碱解氮含量低于其他处理。

表8(Table 8)

表8 2014 年晚稻后不同施肥处理土壤氮钾养分含量 Table 8 Soil nitrogen and potassium content in different treatments after late rice harvesting in 2014

表8 2014 年晚稻后不同施肥处理土壤氮钾养分含量 Table 8 Soil nitrogen and potassium content in different treatments after late rice harvesting in 2014 处理 Treatment 全氮 Total N (g/kg) 碱解氮 Avail. N (mg/kg) 全钾 Total K (g/kg) 速效钾 Avail. K (mg/kg) CK 2.73 219.3 20.5 77.3 CF100 2.78 226.1 21.2 81.0 CF60 + A40 2.89 244.8 21.0 92.1 CF40 + A60 2.95 234.3 20.9 85.2 CRU60 + A40 2.88 232.1 20.7 88.9 CRU40 + A60 2.92 236.1 21.3 87.4

2.4.2 土壤全钾和速效钾的变化 土壤钾素主要来源为土壤的矿物质钾及施入土壤中的钾肥及有机物料的钾。由表 8可以看出，土壤全钾含量以对照 CK 处理最低，其次为 CRU60 + A40 处理，土壤全钾含量最高的为 CRU40 + A60 处理，其次为 CF100 处理，但与试验前相比，不同处理对土壤全钾含量的影响均不明显。所有处理中，土壤速效钾含量也以 CK 处理最低。施肥处理中，所有紫云英配施处理的土壤速效钾含量均高于 CF100 处理，其中土壤速效钾含量最高的为 CF60 + A40 处理，其次为 CRU60 + A40 处理。

大量研究表明有机无机肥合理配施是提高作物产量和培肥地力的有效途径^[9]。紫云英绿肥作为南方稻田的重要有机肥源，富含氮钾等养分，其施用能替代部分化肥^[10]。以往研究表明在紫云英翻压条件下，适当降低化肥用量可保证水稻产量或促进水稻产量提高。周兴等^[11]研究认为在紫云英利用条件下减少 20%～40% 的氮、钾肥用量水稻不减产；也有研究表明翻压 45 t/hm² 紫云英条件下降低氮肥用量 20%～60% 可实现晚稻增产^[12]。本研究结果也表明在早稻季用紫云英替代 40% 化肥氮、21% 化肥钾，晚稻减施 40% 化肥氮、21% 化肥钾的条件下，氮肥采用尿素早、晚稻及全年产量均较全量化肥处理增产，而将尿素改为控释尿素时，早、晚稻及全年产量还可进一步增加；在早稻季用紫云英替代 60% 化肥氮、32% 化肥钾，晚稻减施 60% 化肥氮、32% 化肥钾的条件下，氮肥采用尿素早晚稻及全年产量均较全量化肥处理有所减产，但将普通氮肥尿素改为控释尿素时，早、晚稻及全年产量均较全量化肥处理有所增产。

这表明紫云英配施控释尿素与紫云英配施尿素对双季稻产量的效应有所差异，相同比例的紫云英与控释尿素配施其双季稻产量高于相应比例的紫云英与尿素配施。紫云英与普通氮肥尿素配施，从保持和提高双季稻产量的角度考虑，早稻用紫云英替代 40% 左右氮肥、20% 左右钾肥，晚稻减施 40% 左右氮肥、20% 左右钾肥，可实现双季水稻增产，表明这一比例是适宜的。其较全量化肥处理增产的主要原因可能是有机无机肥配合施用结合了化肥速效性和有机肥持久性的特点，60% 氮肥、80% 钾肥量能够满足水稻生长前期和中期对氮钾养分的需要，而早稻季施入的紫云英养分释放慢于速效化肥，有利于水稻中后期对氮钾养分的需求，同时也有利于补充土壤养分库，对后季作物产生后效，从而促进了早晚稻水稻生长和产量形成。而当紫云英替代比例和晚稻氮、钾肥减施比例提高至 60% 左右氮肥、30% 左右钾肥时，较全量化肥处理均有所减产，可能是由于在该配施和减施比例下施入的氮钾肥及紫云英不足以满足水稻生长对氮钾养分的需要。

将尿素改为控释尿素，早稻用紫云英替代 40% 左右氮肥、20% 左右钾肥，晚稻减施 40% 左右氮肥、20% 左右钾肥，较相应的紫云英配施尿素处理进一步提高了双季稻产量，当紫云英替代比例和化肥减施比例提高至 60% 左右氮肥、30% 左右钾肥时也可实现双季水稻增产。相同比例的紫云英与控释尿素配施双季稻产量高于紫云英与化肥尿素配施，主要是由于双季稻是一个连续的生产过程，同时本试验为 6 年 12 季水稻种植的中长期定位试验，控释尿素由于其养分供应的长效性和持续稳定性，可有效降低养分损失，当季未利用完的氮素养分可留在土壤中，继续为后季水稻利用，尤其是在与紫云英配施条件下，更能为双季水稻的连续生产提供稳定的养分供应。因此，其与紫云英配施对产量的促进作用更为明显和稳定。

肥料施用不合理、养分损失大和养分供应与作物对养分需求不同步是导致养分利用效率低的主要原因^[13]。普通化肥养分释放速率快，肥效期短，前期无效损失大^[14]，用紫云英替代部分化肥施用有利于实现紫云英养分与化肥养分的合理耦合^[12]，控释尿素代替普通化肥尿素可以延缓养分释放速率，具有肥效的长效性和养分供应持续稳定性的特点^[5,15]。因此，适当减少化肥施用量^[16]，采用缓控释肥代替速效肥料^[17]或有机无机肥合理配施^[18]等都是提高肥料养分利用效率的有效途径。前人关于这三种方法对作物养分吸收和养分利用效率等已有较多研究，但将三种方法结合起来 (紫云英配施控释尿素并减少肥料量) 在双季稻种植体系中对双季稻养分吸收和利用效率的研究相对较少。本研究结果表明早稻采用适宜比例紫云英替代部分化肥氮、钾，晚稻减施部分化肥氮、钾的施肥方法从总体上有利于水稻植株对氮、钾养分吸收积累量的提高，同时有利于氮、钾肥料利用率、农学效率和偏生产力的提高。而在相同用量紫云英配施下将普通氮肥尿素改用控释尿素时，进一步提高了水稻植株对氮、钾养分的吸收积累及氮、钾肥料利用效率。同时本试验结果还表明，经过 6 年 12 季的水稻种植，与全量化肥处理相比，紫云英配施尿素或控释尿素土壤全氮、碱解氮和速效钾含量均有所提高，说明其对于土壤氮钾养分的保持和提高也是有利的。

在南方双季稻种植区，绿肥紫云英利用条件下可适当减少早晚稻氮、钾化肥用量。综合考虑作物的产量效应、养分吸收利用效率及土壤肥力的维持和提高，在本试验条件下或与该试验区域生态条件类似的双季稻种植区，在氮肥品种采用普通尿素条件下，早稻可用紫云英替代 40% 氮肥、20% 钾肥，晚稻减施 40% 氮肥、20% 钾肥。如果将尿素改为控释尿素，可以按这一替代和减施比例施用，也可适当提高早稻紫云英的替代比例和晚稻氮钾肥减施比例，实现双季稻高产稳产和氮钾养分的高效利用。