晉西黃土區(qū)新造農田當年施肥對大豆生長的影響

劉濤+葛東媛+賀龍云+姚晶晶+武曉莉

摘要：采用盆栽試驗的方法研究了晉西黃土區(qū)新造農田當年不施肥（ACK）、單施雞糞（AM）、單施生物菌肥（AW）、單施無機肥（ANPK）、雞糞和無機肥配施（AMNPK）及生物菌肥和無機肥配施（AWNPK）對大豆植株生長、干物質重和產量的影響，并將其與耕作熟土當年不施肥（BCK）進行比較。結果表明，不同施肥措施均能促進大豆株高、冠幅和地徑的生長，并提高其干物質重和產量，但是不同施肥措施的作用不同，其中AMNPK和AWNPK最好。AMNPK和AWNPK的干物質總重分別是ACK的3.31、3.02倍，BCK的1.80、1.65倍，AMNPK能夠更好地促進大豆植株生長和物質積累。AWNPK的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和籽粒產量分別是AMNPK的1.25、1.53、1.03倍，而AMNPK的百粒重卻是AWNPK的1.52倍。雞糞是研究區(qū)常見的農家肥，成本較低，效益也較好，將其與無機肥配施是快速提高當?shù)匦略燹r田大豆產量，獲得較高經濟效益的有效途徑。

關鍵詞：新造農田；有機肥；無機肥；干物質重

黃土高原地域遼闊，是世界上最大的黃土堆積區(qū)，土層厚度50-180 cm，是我國糧食生產的重要區(qū)域。近年來，隨著我國耕地面積逼近1.2億hm2 的紅線和國際糧價持續(xù)上漲，黃土高原的農田改造越來越受到重視，如何快速改良土壤就顯得尤為重要。本文旨在通過研究晉西黃土區(qū)新造農田當年施肥對大豆生長、干物質積累及產量的影響，探明快速提高新造農田經濟效益的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點為山西省中陽縣下棗林鄉(xiāng)（111°03′10″E-111°07′46″E，37°15′18″N-37°21′56″N），海拔1400-1500 m，位于中陽縣西部，氣候屬暖溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫10.5℃，年平均降水量464.2 mm，土壤類型主要為灰褐土，農業(yè)以種植玉米和豆類為主。

1.2 試驗材料

供試作物為大豆。供試肥料分為無機肥和有機肥，其中無機肥為尿素（含N46%）、過磷酸鈣（含P2O512%）和氯化鉀（含K2O 50%），有機肥為雞糞和生物菌肥。

1.3 試驗設計及方法

試驗于2013年5-10月采用盆栽法進行，試驗設土壤類型和施肥措施兩個因素：A為新造農田表層土，B為耕作熟土，CK為不施肥，M為施雞糞，W為施生物菌肥， NPK為施無機肥，共7個處理（ACK、BCK、AM、AW、ANPK、AMNPK、ABWNPK），每個處理4個重復。施肥量為：雞糞450.0 g/箱、生物菌肥7.2 g/箱、尿素36.0 g/箱、過磷酸鈣54 g/箱。

2013年5月開始種植，大豆的生長發(fā)育期每20天測量其株高、冠幅和地徑，并在成熟期測量大豆地徑。成熟后將大豆地上部分分株收割，并挖出地下根系清洗干凈，在105℃條件下烘30 min，然后在80℃條件下烘至恒重[1]；同時分別測量每株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和百粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel2007對數(shù)據(jù)進行整理并借助SPSS18.0進行數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥措施對大豆植株生長的影響

2.1.1 不同施肥措施對大豆株高的影響。大豆生長期高度的變化直接反應了其生長的快慢。各施肥措施對大豆株高的影響不同，從強到弱依次為：AMNPK、AWNPK、BCK、ANPK、AW、AM、ACK?？傮w上施肥比不施肥好；單施無機肥比單施有機肥好；有機肥和無機肥配施比單施無機肥好，而且在觀測后期，株高略高于耕作熟土。整個觀測過程中，AMNPK對大豆株高的促進作用都要強于AWNPK，可見，雞糞和無機肥配施對大豆株高的促進作用要優(yōu)于生物菌肥和無機肥配施。

2.1.2 不同施肥措施對大豆冠幅的影響。各施肥措施下大豆植株的冠幅都隨著時間的增加而逐漸增大，不同施肥措施下大豆冠幅和株高隨時間的變化相似，都是隨著時間而逐漸顯著，且各施肥措施對新造農田的影響強弱順序都是有機肥和無機肥配施、單施無機肥、不施肥，但是單施無機肥和單施有機肥則略有不同，對冠幅的影響順序是AW、ANPK、AM。

2.1.3 不同施肥措施對大豆地徑的影響。大豆植株地徑的生長情況在一定程度上反映了其生長的強壯程度?？傮w上不同施肥措施對大豆植株地徑的影響不同，但其影響的強弱次序和株高相同，其中AMNPK最有利于促進大豆植株地徑的生長，最大平均地徑可達到1.026 cm，是ACK的1.92倍，BCK的1.538倍，可見有機肥和無機肥配施對促進新造農田當年大豆植株地徑生長具有重要的促進作用。

2.2 不同施肥措施對大豆干物質重的影響

大豆的干物質重反應了大豆吸收養(yǎng)分和光合作用的物質積累狀況，包括大豆植株的地上部分秸稈、籽粒產量和根系的干物質重。如表1所示，不同施肥措施對大豆各部分的干物質重量影響不同。不同施肥措施下大豆干物質總重從大到小表現(xiàn)為：有機肥和無機肥配施、耕作熟土不施肥、單施無機肥、單施有機肥、不施肥，其中AMNPK和AWNPK的干物質總重分別為52.26 g/株、47.77 g/株，分別是BCK的1.80、1.65倍，ACK的3.31、3.02倍，可見有機肥和無機肥配施可以大大提高大豆干物質總重，而單施無機肥或有機肥效果卻不明顯。

2.3 不同施肥措施對大豆產量的影響

大豆產量是由籽粒產量、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重構成的[2]。只有適宜的土壤水分和養(yǎng)分條件才能提高大豆的產量，本試驗各處理的土壤水分條件是相同的，因此產量的不同主要取決于養(yǎng)分條件。不同施肥措施對大豆產量的影響見表2。

2.3.1 不同施肥措施對單株莢數(shù)的影響。不同施肥措施對大豆單株莢數(shù)影響不同，從多到少的順序為：有機肥和無機肥配施、單施無機肥、耕作熟土不施肥、單施有機肥、新造農田不施肥。AWNPK和AMNPK的單株莢數(shù)分別是ANPK的2.01、1.61倍，AW的3.38、2.71倍，AM的3.09、2.48倍，BCK的2.71、2.17倍，ACK的4.49、3.60倍，可見有機肥和無機肥配施比單施有機肥或者無機肥更有利于促進大豆植株開花結果，并且AWNPK的促進作用最強，平均單株莢數(shù)可達82.00個。

2.3.2 不同施肥措施對單株粒數(shù)的影響。不同施肥措施對大豆單株粒數(shù)的影響不同，且從多到少的順序和單株莢數(shù)相同。AWNPK和AMNPK的單株粒數(shù)分別是ANPK的2.14、1.40倍，AW的3.32、2.18倍，AM的2.93、1.92倍，BCK的2.60、1.70倍，ACK的4.36、2.86倍，其對大豆結果的促進作用稍弱于單株莢數(shù)，可見有機肥和無機肥配施在促進大豆植株開花的同時并不能同等程度地促進其結出有效果實。

2.3.3 不同施肥措施對籽粒產量的影響。不同施肥措施對大豆籽粒產量的影響不同，且差異顯著。籽粒產量從多到少的順序為：有機肥和無機肥配施、耕作熟土不施肥、單施無機肥、單施有機肥、新造農田不施肥，其中AWNPK的產量最高，為26.37 g/株，分別是BCK和ACK的1.88、3.51倍，AMNPK其次，分別是BCK和ACK的1.83、3.40倍，因此有機肥和無機肥配施可以有效提高新造農田當年大豆產量。

2.3.4 不同施肥措施對百粒重的影響。百粒重可以體現(xiàn)大豆籽粒的飽滿程度。不同施肥措施對大豆百粒重的影響不同，從大到小的順序為：AMNPK、BCK、ACK、AW、AWNPK、AM、ANPK，與單株粒數(shù)和單株產量的順序不同。AMNPK可以有效促進大豆的飽滿程度，其百粒重分別是BCK、ACK和AWNPK的1.10、1.23和1.52倍。可見雞糞和無機肥配施在有效提高大豆產量的同時還能有效其籽粒的飽滿程度。

3 討論與結論

研究區(qū)大面積的土地整理，使得生土裸露在地表，而黃土母質生土對肥料的反應十分敏感，生土當年施肥可以顯著提高作物產量[3]。因此將不同施肥措施對新造農田作物生長及產量的影響進行對比，篩選出最佳施肥措施具有重要意義。

本文研究了晉西黃土區(qū)新造農田當年施肥對大豆植株生長、干物質重和產量的影響，結果發(fā)現(xiàn)，不同施肥措施對大豆的生長和物質積累都有一定的促進作用，但不同施肥措施的作用不同，其中有機肥和無機肥配施的效果最好，甚至優(yōu)于耕作熟土當年不施肥。雞糞是當?shù)爻Ｒ姷霓r家肥，成本較低，效益也較好，因此，研究區(qū)新造農田當年可以采用雞糞和無機肥配施的方法快速提高大豆產量，從而獲得較高的經濟效益。

參考文獻

[1] 楊峰山.除草劑藥害對大豆生長發(fā)育及產量的影響[D].哈爾濱：東北農業(yè)大學，2001：9.

[2] 王林.黑土區(qū)間作大豆和云杉水肥耦合關系研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學，2010：6.

[3] 楊珍平，白志明，張翔宇，等.黃土母質當年施肥對谷類作物生產力與根際土壤營養(yǎng)及生物活性的影響[J].中國生態(tài)農業(yè)學報，2010，18（4）：698-705.