適宜會(huì)寧縣山旱區(qū)休耕地地力培育的綠肥作物篩選

武江燕 任亮 任穩(wěn)江 齊向輝 趙仰徽 蘇平 趙貴賓 李城德 尤艷蓉

摘要：在會(huì)寧縣山旱區(qū)研究了不同綠肥類(lèi)型的干物質(zhì)產(chǎn)量以及對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、理化性狀的影響。結(jié)果表明，紅豆草能提高土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷含量，且土壤速效氮下降最少，休耕3 a內(nèi)干物質(zhì)產(chǎn)量累計(jì)5 679.6 kg/hm2，年均1 893.15 kg/hm2，較箭筈豌豆累計(jì)增產(chǎn)12.85%，較紫花苜蓿增產(chǎn)83.68%，較草木樨增產(chǎn)95.59%。箭筈豌豆能良好改善土壤物理和化學(xué)性狀，提高土壤含水量。

關(guān)鍵詞：綠肥;篩選;土壤培育;理化性狀;會(huì)寧縣

Abstract：Dingxu 10 is a new pea cultivar in dry land was selected from S9107 as the female parent and Caoyuan 31 as the male parent by sexual hybridization and pedigree selection. In 2012 — 2014， the average yield was 2 077.5 kg/hm2 and 12.88% higher than that of the control Dingwan 4 in Multi-site Test. The cultivar showed stable yield and high yield. The growth period is 90 days， the plant height is about 74.5 cm， node numbers of main stem is 13.7， effective pods per plant is 4.24， grains per pod is 3.86 and 100-seed weight is 21.2 g. The crude protein content of dry grains is 260.0 g/kg， lysine content is 12.9 g/kg and crude starch is 545.0 g/kg. It is suitable to be growing in arid and semi-arid ecological areas and similar areas with annual precipitation above 300 mm and below 2 700 m above sea level in Dingxi， Huining， Gannan and Tianzhu of Gansu.

Key words：Pea;New cultivar;Dingwan10;Breeding

地力培育是休耕的主要目標(biāo)[1 - 4 ]，是實(shí)現(xiàn)“藏糧于地”的根本措施[5 - 8 ]，種植綠肥能改善土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤有機(jī)質(zhì)、提高土壤保水保肥能力，是地力培育最有效和直接的方法[9 - 11 ]，為了驗(yàn)證不同類(lèi)型綠肥種植改土培肥作用，我們從2017年開(kāi)始開(kāi)展了休耕地地力培育適宜綠肥作物篩選三年定位試驗(yàn)研究，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

適宜當(dāng)?shù)胤N植的綠肥作物草木樨、紅豆草、箭筈豌豆、紫花苜蓿，均由會(huì)寧縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。

1.2? ?試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于會(huì)寧縣西北部漢家岔鎮(zhèn)，該區(qū)東接甘溝、北靠頭寨、南倚柴門(mén)、西連定西，平均海拔1 900 m，年平均氣溫6.2 ℃，≥ 10 ℃的積溫2 300 ℃，常年降水320 mm左右，無(wú)霜期160 d左右。全鎮(zhèn)總流域面積387.5 km2，現(xiàn)有耕地1.21萬(wàn)hm2，其中梯田0.38萬(wàn)hm2。試驗(yàn)地為新整梯田，生土裸露、肥力瘠薄、物理性差、生物活性低，是典型的西北生態(tài)嚴(yán)重退化旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。

1.3? ?試驗(yàn)方法

主要針對(duì)新整理梯田進(jìn)行。在試區(qū)傳統(tǒng)耕作措施下，以休閑為對(duì)照，4種綠肥作物順序排列，定點(diǎn)種植3 a，2次重復(fù)，小區(qū)面積120 m2。各處理播前結(jié)合整地施N 30 kg/hm2、P2O5 105 kg/hm2。1年生箭筈豌豆2017、2018、2019年連續(xù)3 a播種，播種量75 kg/hm2;2年生草木樨、3年生紅豆草、多年生紫花苜2017年統(tǒng)一播種，播種量分別為22.5、90.0、15.0 kg/hm2。休閑對(duì)照不播種。均于4月上旬采用露地平作機(jī)械條播方式播種，盛花期地上部分收割過(guò)腹，地下部分還田，土壤入凍前耙耱收墑。

1.4? ?測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1? ? 綠肥作物干物質(zhì)量測(cè)定? ? 在綠肥作物收割前，每小區(qū)取20 m2樣方，割收樣方內(nèi)全部鮮草，稱(chēng)重后均勻撒回原樣方內(nèi)，再用5點(diǎn)取樣法選留1 kg鮮草樣，室內(nèi)風(fēng)干后稱(chēng)重折算干物質(zhì)量。

1.4.2? ? 土壤容重? ? 用環(huán)刀法測(cè)定0～40 cm土層的土壤容重，分0～10、10～20、20～40 cm 3層測(cè)定。

1.4.3? ? 土壤水分? ? 用烘干法測(cè)定0～200 cm 的土壤水分，按常規(guī)每20 cm為1層。

1.4.4? ? 土壤養(yǎng)分? ? 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效鉀等7大指標(biāo)，測(cè)定深度為0～60 cm，按0～20、20～40、40～60 cm 3層分析。采樣后由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所測(cè)定。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同綠肥作物的干物質(zhì)產(chǎn)量

通過(guò)表1可以看出，不同綠肥作物的干物質(zhì)產(chǎn)量不同，均隨著種植年份的增加逐漸提高。一年生綠肥作物的生物量以箭筈豌豆最高，為973.65 kg/hm2，較草木樨增產(chǎn)379.20 kg/hm2，增產(chǎn)率63.79%;較紅豆草增產(chǎn)206.70 kg/hm2，增產(chǎn)率26.95%;較紫花苜蓿增產(chǎn)348.60 kg/hm2增產(chǎn)率55.77%。種植2年的綠肥作物產(chǎn)量大幅增加，其中以紅豆草產(chǎn)量最高，為2 249.40 kg/hm2，較頭年增加1 482.45 kg/hm2，是頭年產(chǎn)量的2.9倍，較箭筈豌豆、草木樨、紫花苜蓿的增產(chǎn)幅度分別高97.62、118.52、121.27百分點(diǎn)。三年生綠肥作物的生物量以紅豆草最大，但增產(chǎn)幅度下降;紫花苜蓿增產(chǎn)幅度最大，分別較箭筈豌豆、紅豆草、草木樨多增16.40、11.05、7.16百分點(diǎn)。3年累計(jì)干物質(zhì)產(chǎn)量以紅豆草最高，為5 679.60 kg/hm2，較箭筈豌豆增產(chǎn)646.80 kg/hm2，增產(chǎn)率12.85%;較紫花苜蓿增產(chǎn)2 587.50 kg/hm2，增產(chǎn)率83.68%;較草木樨增產(chǎn)2 775.75 kg/hm2，增產(chǎn)率95.59%。

2.2? ?不同綠肥作物對(duì)土壤水分的影響

從表2可以看出，0～20、60～80、80～100 cm土層土壤含水量均以草木樨最高，分別為147.1、108.8、114.0 g/kg;20～40 cm以箭筈豌豆最高，為172.5 g/kg;40～60 cm以休閑對(duì)照耕地最高，為136.1 g/kg;100～120、120～140、140～160、160～180、180～200 cm土層均以箭筈豌豆最高，分別為110.2、110.8、105.1、105.3、97.6 g/kg。0～100 cm土層平均含水量以箭筈豌豆最高，為130.8 g/kg，較初始含水量提高32.0 g/kg;草木樨居第2，為128.8 g/kg，較初始含水量提高30.0 g/kg;休閑對(duì)照居第3，為122.9 g/kg，較初始含水量提高24.1 g/kg;紫花苜蓿和紅豆草分別為114.5、113.0 g/kg，較初始含水量分別提高15.7、14.2 g/kg。100～200 cm土壤平均含水量以箭筈豌豆最高，為105.8 g/kg，較初始含水量提高44.9 g/kg;其次是休閑對(duì)照，為90.1 g/kg，較初始含水量提高29.2 g/kg;草木樨居第3，為87.4 g/kg，較初始含水量提高26.5 g/kg;紫花苜蓿為75.7 g/kg，較初始含水量提高14.8 g/kg;紅豆草為57.3 g/kg，較初始含水量降低3.6 g/kg。0～200 cm土壤平均含水量以箭筈豌豆最高，為118.3 g/kg，較初含水量提高38.5 g/kg;草木樨居第2，為108.1 g/kg，較初始含水量提高28.3 g/kg;休閑對(duì)照居第3，為106.5 g/kg，較初始含水量提高26.7 g/kg;紫花苜蓿、紅豆草分別為95.1、85.2 g/kg，較初始含水量分別提高15.3、5.4 g/kg?？傮w來(lái)看，箭筈豌豆保水能力最好，休閑對(duì)照保水能力居第2，草木樨、紫花苜蓿生長(zhǎng)量小，土壤耗水量少，保水能力分居第3、4位，紅豆草保水能力最差。

2.3? ?不同綠肥作物對(duì)土壤容重的影響

從表3可以看出，不同綠肥和休閑對(duì)照均能有效降低土壤容重，改土效果明顯。其中0～20 cm土層各處理間土壤容重差別不明顯，較初始值降低0.187～0.233 g/cm3。0～40 cm以紫花苜蓿平均土壤容重最低，為1.170 g/cm3，較初始值降低0.196 g/cm3，降幅14.35%;較紅豆草僅降低0.005 g/cm3，降幅0.43%;較草木樨降低0.030 g/cm3，降幅2.50%;較箭筈豌豆降低0.064 g/cm3，降幅5.19%;較休閑對(duì)照降低0.101 g/cm3，降幅7.95%。

2.4? ?不同處理對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

2.4.1? ? 有機(jī)質(zhì)? ? 從表4看出，種植紅豆草、箭筈豌豆、草木樨后土壤有機(jī)質(zhì)均較初始提高，其中土壤有機(jī)質(zhì)以紅豆草最高，為7.07 g/kg，較初始提高1.67 g/kg;其次是箭筈豌豆，為6.67 g/kg，較初始提高1.27 g/kg;草木樨居第3，為5.97 g/kg，較初始提高0.57 g/kg;紫花苜蓿為5.04 g/kg，較初始降低0.36 g/kg。休閑對(duì)照為3.92 g/kg，較初始降低1.48 g/kg。

2.4.2? ? 全氮? ? 從表4可以看出，除種植紅豆草土壤全氮較初始升高外，其他各處理的土壤全氮均較初始明顯降低。降低趨勢(shì)以休閑對(duì)照和紫花苜蓿最明顯，其次是草木樨、箭筈豌豆。土壤全氮種植紅豆草的為0.56 g/kg，較初始提高0.02 g/kg;箭筈豌豆為0.45 g/kg，較初始降低0.09 g/kg;草木樨為0.41 g/kg，較初始降低0.13 g/kg;休閑對(duì)照、紫花苜蓿均為0.35 g/kg，較初始降低0.19 g/kg。

2.4.3? ? 速效氮? ? 從表4可以看出，不同處理的土壤速效氮均較初始明顯下降。其中種植紅豆草和箭筈豌豆的土壤速效氮下降最少，紫花苜蓿和草木樨降低較少，休閑對(duì)照降低最多。土壤速效氮以種植紅豆草最高，為19.1 mg/kg，較初始降低4.3 mg/kg;箭筈豌豆為18.5 mg/kg，較初始降低4.9 mg/kg;草木樨為14.3 mg/kg，較初始降低9.1 mg/kg;紫花苜蓿為14.0 mg/kg，較初始降低9.4 mg/kg;休閑對(duì)照為13.1 mg/kg較初始降低10.3 mg/kg。

2.4.4? ? 速效磷? ? 通過(guò)表4可以看出，種植紅豆草和箭筈豌豆的土壤速效磷明顯高于初始，種植草木樨的較初始降低但不明顯，種植紫花苜蓿和休閑對(duì)照的土壤速效磷均較初始降低明顯。土壤速效磷的紅豆草最高，為8.7 mg/kg，較初始速效磷提高5.0 mg/kg;種植箭筈豌豆的為7.7 mg/kg，較初始提高4.0 mg/kg;種植草木樨為3.2 mg/kg，較初始降低0.5 mg/kg;種植紫花苜蓿及休閑對(duì)照分別為2.0、1.7 mg/kg，較初始分別降低1.7、2.0 mg/kg。

2.4.5? ? 速效鉀? ? 從表4可以看出，休閑對(duì)照和種植紫花苜蓿的土壤速效鉀明顯高于初始，種植紅豆草、箭筈豌豆、草木樨的均較初始降低。土壤速效鉀休閑對(duì)照為103 mg/kg，較初始提高12 mg/kg;種植紫花苜蓿的為98 mg/kg，較初始提高7 mg/kg;種植紅豆草、箭筈豌豆、草木樨的分別為84、79、75 mg/kg，分別較初始降低7、11、16 mg/kg。

3? ?小結(jié)

在會(huì)寧縣旱作區(qū)，適宜休耕地地力培育的綠肥作物以紅豆草最好，能提高土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、速效磷含量，且土壤速效氮下降最少;有效降低土壤容重，休耕3年內(nèi)干物質(zhì)產(chǎn)量累計(jì)5 679.6 kg/hm2，年均1 893.15 kg/hm2，較箭筈豌豆累計(jì)增產(chǎn)646.80 kg/hm2，增產(chǎn)率12.85%;較紫花苜蓿增產(chǎn)2 587.50 kg/hm2，增產(chǎn)率83.68%;較草木樨增產(chǎn)? ? ? 2 775.75 kg/hm2，增產(chǎn)率95.59%。箭筈豌都能良好改善土壤物理和化學(xué)性狀，提高土壤含水量。

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（本文責(zé)編：陳? ? 偉）