復(fù)種綠肥油菜還田對青貯玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響

張盛南 汪波 張一為 張鑫 辛勍 王鴻英

摘? ? 要：綠肥是作物輪作倒茬和合理用地養(yǎng)地的重要措施，對促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。為探究綠肥油菜作為一種養(yǎng)地作物對土壤養(yǎng)分的影響作用，以及“青貯玉米—綠肥油菜”復(fù)種技術(shù)模式對青貯玉米的影響，對不種綠肥油菜和復(fù)種綠肥油菜并翻壓還田后的土壤和青貯玉米的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量進行了對比試驗研究。結(jié)果表明：兩個試驗點種植綠肥翻壓后較對照（未種綠肥）平均株高、穗位和莖粗提高了12%，8.1%，12.4%;平均總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量提高了19%，20.2%，8.5%，19%。綠肥翻壓對土壤全氮、有機質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量都有影響，但對土壤速效鉀、土壤物理指標(biāo)影響較小。綜上，復(fù)種綠肥翻壓還田能增加土壤養(yǎng)分，部分替代化肥，有效地改善后作青貯玉米的農(nóng)藝性狀，提高青貯玉米產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：綠肥油菜;青貯玉米;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;土壤養(yǎng)分;影響

中圖分類號：S513;S158? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.04.005

Effects of Multiple Cropping of Green Fertilizer Rape on Agronomic Characters， Yield and Soil Nutrients of Post Cropping Silage Maize

ZHANG Shengnan1， WANG Bo2， ZHANG Yiwei1， ZHANG Xin1， XIN Qing1， WANG Hongying1

（1.Tianjin Agricultural Development Services Center， Tianjin 300061，China;2.Huazhong Agricultural University， Wuhan， Hubei 430070，China）

Abstract： Green manure is an important measure for crop rotation and rational land use， which is of great significance to promote the sustainable development of agriculture. In order to explore the effect of green fertilizer rape as a land raising crop on soil nutrients and the effect of "silage corn—green fertilizer rape" multiple cropping technical model on silage corn， a comparative experimental study was carried out on the agronomic properties and yield of soil and silage corn after no green fertilizer rape and multiple green fertilizer rape were turned and returned to the field.The results showed that the average plant height， panicle position and stem diameter of the two experimental sites increased by 12%， 8.1% and 12.4% compared with the control （without green fertilizer）; The average total fresh weight， stem weight， corn cob weight and yield per mu increased by 19%， 20.2%， 8.5% and 19%. Green manure turnover had an effect on the contents of soil total nitrogen， organic matter， ammonium nitrogen， nitrate nitrogen， available phosphorus and available potassium， but had little effect on soil available potassium and soil physical indexes. In conclusion， multiple cropping of green manure can increase soil nutrients， partially replace chemical fertilizer， effectively improve the agronomic properties of post cropping silage corn and increase the yield of silage corn.

Key words： green fertilizer rape; silage corn; agronomic characters; output; soil nutrients; influence

近年來，按照產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和供給側(cè)改革精神，天津市進一步建立健全種養(yǎng)結(jié)合產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，其中青貯玉米在農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革和增加農(nóng)民收入中發(fā)揮了重要作用。天津市青貯玉米在品種引進與篩選、機械化高效收獲以及青貯技術(shù)方面取得較快發(fā)展，單位面積的生物產(chǎn)量、營養(yǎng)量均得到了提高。2020年，天津市在全株青貯玉米種植上面積超過了2萬hm2，總青貯量達到74萬t，平均單產(chǎn)水平達到37.5 t·hm-2[1]。在推進生產(chǎn)發(fā)展的同時，2021年中央一號文件[2]再次提出：“鼓勵發(fā)展青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼草飼料、推進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，持續(xù)推進化肥農(nóng)藥減量增效?！痹诰G色生態(tài)成為青貯玉米發(fā)展的新導(dǎo)向的背景下，研究如何合理施肥、環(huán)保施肥對實現(xiàn)青貯玉米綠色增長具有重要意義。

綠肥是清潔的有機肥源，也是現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要組成部分[3-5]。綠肥油菜有著適應(yīng)性強、用途廣、經(jīng)濟價值高、發(fā)展?jié)摿Υ蟮葍?yōu)勢，且綠肥油菜扎根深，吸收利用土壤難溶性磷與鉀能力遠高于其他綠肥作物，可為后茬作物平衡養(yǎng)分、高產(chǎn)提供保障[6]。種植綠肥油菜可改良土壤、培肥地力，保證后作農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，在發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，保護生態(tài)環(huán)境，促進現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的作用日益凸顯[7]。李尚軍等[8]研究表明，冬種綠肥翻壓后種植春玉米，既可減少化肥使用量，降低耕作經(jīng)濟成本，還可增加土壤養(yǎng)分，降低土壤板結(jié)，改善土壤理化性狀，提高耕地生產(chǎn)力。呂漢強等[9]研究表明，冬種綠肥翻壓還田可顯著提高玉米的產(chǎn)量和干物質(zhì)積累。謝樹果等[10]研究認為，翻壓綠肥并少量減施化肥可提高氮素的利用率，促進玉米增產(chǎn)，比單施化肥增產(chǎn)13.7%～17.3 %。王玥等[11]研究表明，光葉苕子×肥田蘿卜及毛葉苕子還田對玉米的增產(chǎn)效果最好，較冬閑（CK）田玉米產(chǎn)量分別增加17.77%，16.58%，16.25%。因此，為探索種植綠肥油菜翻壓后對后作青貯玉米產(chǎn)量的影響，客觀評價“全株青貯玉米-綠肥油菜”復(fù)種技術(shù)模式下種植綜合效益，開展了本研究。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗地點為天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)蔡莊子村（試驗地1）、韓莊子村（試驗地2），兩塊試驗地相鄰地處北緯38°36′，東經(jīng)117°6′，屬溫帶季風(fēng)性氣候，年均降水量約519 mm，年均氣溫12.8 ℃，年日照時數(shù)約2 496 h，無霜期305 d。試驗地點前3年為小麥玉米輪作。

1.2 試驗品種

綠肥油菜采用‘青雜15’（QZ-15），試驗地1青貯玉米選用‘東單15號’（DD-15）、‘蠡玉26號’（LY-26），試驗地2青貯玉米選用‘科試982’（KS-982）、‘河玉2號’（HY-2）。

1.3 試驗設(shè)計

每塊試驗地設(shè)2個處理，處理1為對照（CK），不種綠肥油菜，在種植青貯玉米時施復(fù)合肥750 kg·hm-2。處理2為復(fù)種綠肥油菜并翻壓還田，種植青貯玉米時施復(fù)合肥525 kg·hm-2。每小區(qū)面積9 m2（3 m×3 m），試驗地1設(shè)3個重復(fù)，試驗地2設(shè)2個重復(fù)。各處理播種時間、收獲時間、播種密度詳見表1。

1.4 農(nóng)藝性狀測定方法

每小區(qū)隨機選取10株青貯玉米測定株高、穗位和莖粗。株高為自地面至雄穗頂端的平均高度，以cm表示;穗位與株高同時測定，自地面至最上部果穗著生節(jié)的平均高度，以cm表示;莖粗與株高、穗位同時測定，植株地上部第3節(jié)間扁面的平均直徑，以cm表示。

1.5 土壤采樣方法

取樣時間為2021年11月17日，共12個土壤樣品，取樣地點同上，分別為靜海區(qū)種植綠肥油菜1年地塊3個樣品（以下簡稱“靜海1年”）、種植2年地塊3個樣品（以下簡稱“靜海2年”）、種植3年地塊3個樣品（以下簡稱“靜海3年”）、未種植過地塊（CK） 3個樣品，樣本間不混樣。

1.6 土壤測定指標(biāo)

本試驗檢測方法主要參照中國科學(xué)院南京土壤所編著的《土壤理化分析》進行，有行標(biāo)的以行標(biāo)優(yōu)先。土壤常規(guī)理化指標(biāo)主要測定了全氮、有機質(zhì)、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、pH、全鹽量、有效磷、速效鉀等8個指標(biāo)，結(jié)果依據(jù)表2《土壤肥力分級標(biāo)準(zhǔn)》、表3《土壤鹽和pH分級標(biāo)準(zhǔn)》。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件處理數(shù)據(jù)，SPSS 23.0進行統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠肥翻壓對后作青貯玉米農(nóng)藝性狀的影響

從表4來看，試驗地1處理2較處理1（CK）株高、莖粗差異顯著，分別增加30，0.22 cm，分別增長了12.9%，11.8%;穗位差異不顯著，增加5.7%，說明‘東單15號’和‘蠡玉26號’的品種穗位對耕地地力的反應(yīng)不明顯。試驗地2處理2較處理1（CK）株高、穗位、莖粗差異顯著，分別增加26.4，9.1，0.22 cm，分別增長11.1%，10.4%，13%。說明種植綠肥油菜翻壓對后作青貯玉米農(nóng)藝性狀有影響，后作青貯玉米的株高、穗位和莖粗均有增加。

2.2 綠肥翻壓對后作青貯玉米產(chǎn)量的影響

從表5來看，試驗地1處理2較處理1（CK）總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量分別增加9.5，5.1，4.4，10 461 kg，分別增長20%，18.8%，21.5%，19.8%，具有顯著性差異;試驗地2處理2較處理1（CK）總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量分別增加7.6，5，2.6，8，521.5 kg，分別增長17.9%，21.6%，13.5%，18.1%，具有顯著性差異。由此說明，種植綠肥油菜翻壓對后作青貯玉米產(chǎn)量有影響，后作青貯玉米的總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量均有增加。不同處理玉米棒占總鮮重的比例變化不明顯，說明種植綠肥油菜翻壓后對后作青貯玉米的玉米棒重量影響不大，其差別可能受品種不同的影響較大。

2.3 綠肥翻壓對土壤養(yǎng)分的影響

從土壤養(yǎng)分來看，依據(jù)土壤肥力分級標(biāo)準(zhǔn)，靜海區(qū)試驗12個土壤樣本的平均全氮含量在0.094%～0.117%之間，屬于中等水平，而靜海CK的土壤全氮略低于其他3個處理，結(jié)果對比見表6。

如表6所示，樣品平均有機質(zhì)含量在14.27～19.80 g·kg-1之間，屬于缺乏和中等水平，而靜海CK處于缺乏水平的數(shù)量要多于靜海2年，靜海1年和靜海3年的土壤有機質(zhì)要略高，屬于中等水平。土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量表現(xiàn)了和全氮一樣的趨勢，硝態(tài)氮平均含量在2.71～4.50 mg·kg-1之間，銨態(tài)氮平均含量在0.89～2.08 mg·kg-1之間，靜海CK處理的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮平均值最低，其他處理平均值最高可達靜海CK平均值的兩倍。土壤有效磷表現(xiàn)為靜海3年高于其它3個處理，靜海2年的有效磷平均值最低。土壤速效鉀，大部分在豐富以上水平，處理間差別不大，CK處理變幅較大，屬豐富水平，其他處理相對變幅小，均屬甚豐富水平，結(jié)果對比見表6。

從土壤的鹽堿性來看，12個樣品土壤鹽分總體不高，大部分（83.3%）屬于非鹽漬化土壤，只有2個樣品屬于輕度鹽漬化。試驗地的pH均較高，為堿性土壤。

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

在農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量方面，農(nóng)藝性狀結(jié)果表現(xiàn)為處理2后作青貯玉米的株高、穗位和莖粗較處理1平均提高了12%，8.1%，12.4%，這表明與單作全株青貯玉米相比，復(fù)種綠肥油菜翻壓后青貯玉米的農(nóng)藝性狀整體呈增長趨勢;產(chǎn)量結(jié)果表現(xiàn)為處理2后作青貯玉米的總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量較處理1平均提高了19%，20.2%，8.5%，19%，這表明與單作全株青貯玉米相比，復(fù)種綠肥油菜翻壓后青貯玉米的產(chǎn)量整體呈增長趨勢。

在土壤養(yǎng)分方面，綠肥翻壓對土壤全氮、有機質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量都有影響。綜合來看，養(yǎng)分結(jié)果表現(xiàn)出來的是，CK處理略低于1，2，3年，這表明與單作青貯玉米相比，復(fù)種技術(shù)模式下青貯玉米的全氮、有機質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量整體呈增加趨勢。土壤中的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮能被作物吸收利用，種植綠肥與玉米間作增加了土壤中無機氮的含量[12]。試驗還發(fā)現(xiàn)，復(fù)種與青貯玉米單種技術(shù)模式下，土壤速效鉀、土壤物理指標(biāo)處理間沒有明顯的變化，說明受種植模式的影響較小。

在替代化肥方面，本試驗處理2肥料用量為對照肥料用量的70%，說明綠肥油菜翻壓還田不僅可以替代30%的化學(xué)肥料，還能夠在此基礎(chǔ)上進一步提高后茬作物產(chǎn)量[13-15]，本試驗結(jié)果與之前相關(guān)研究結(jié)論一致。

3.2 結(jié)論

本研究結(jié)果表明復(fù)種綠肥油菜翻壓還田對后作青貯玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均有影響。復(fù)種技術(shù)模式下，青貯玉米產(chǎn)量的增加得益于綠肥翻壓后土壤有效養(yǎng)分含量的增加[12]，種植綠肥翻壓后能促進后作青貯玉米生長、改善青貯玉米農(nóng)藝性狀，增加青貯玉米株高和莖粗，提高青貯玉米產(chǎn)量，復(fù)種綠肥油菜翻壓較未種綠肥青貯玉米增產(chǎn)率達到19%，增產(chǎn)效果明顯。

在本次試驗基礎(chǔ)上，建議繼續(xù)開展種植綠肥翻壓后對土壤、肥力及對后茬作物養(yǎng)分吸收相關(guān)性的影響研究。通過研究和應(yīng)用“全株青貯玉米-綠肥油菜”復(fù)種技術(shù)模式，推進綠肥作物種植技術(shù)模式創(chuàng)新，不斷提高耕地質(zhì)量，促進農(nóng)業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收。

致謝：特別感謝天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)蔡莊子村、韓莊子村對本試驗開展提供的大力支持和幫助！

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