果園套種油菜綠肥適宜播期播量分析

付永強，張永霞，龍再俊，冉輝，艾麥爾艾力·吐合提

（阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣中心，新疆阿克蘇 843000）

0 引言

【研究意義】新疆阿克蘇地區(qū)現(xiàn)有30×104hm2果園，除去12 a 以上大齡果園和密植果園，適合林下套種油菜的果園面積大約10×104hm2。種植綠肥，可有效抑制雜草生長，降低水分和有效養(yǎng)分的消耗，保障作物良好生長，有效改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境[1]?！厩叭搜芯窟M展】適期早播，有利于延長油菜營養(yǎng)生長期，為油菜高產(chǎn)奠定物質(zhì)基礎[2]；播種量對產(chǎn)量的影響因品種和種植方式而存在差異，但密度過小或過大對產(chǎn)量均有影響[3-5]，邰通橋[6]連續(xù)5年在果園一年兩季套種綠肥結果顯示，果園土壤全N 含量提高0.05% ～0.069%，全P 含量提高0.01% ～0.02%，速效鉀提高4.56 ～6.27 mg/kg，果園套種綠肥能顯著提高土壤肥力，提高有機質(zhì)及N、P、K含量，促進土壤的熟化。【本研究切入點】目前對油菜綠肥還田效果研究較多，對播期播量研究較少。需研究新疆阿克蘇地區(qū)果園綠肥油菜綠肥適宜播期播量，在保證綠肥油菜和果樹正常生長的前提下，優(yōu)化配置播期播量，達到最佳還田效果。【擬解決的關鍵問題】以果園套種綠肥為材料，研究播期播量對綠肥生長狀況，養(yǎng)分吸收，還田效果的影響，為促進化肥減量增效，提高阿克蘇地區(qū)果園套種油菜綠肥生產(chǎn)水平提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為當?shù)毓麍@套種油菜主栽品種新油17號，甘藍型，屬早中熟春性雙低品種，幼苗半直立型，生長勢強?；~濃綠色154.6 cm，種子呈褐色圓球形，千粒重3.6 ～3.9g。該品種耐肥抗倒伏，較抗菌核病、白銹病和霜霉病，適應性強。所施用氮肥為尿素（N≥46%），磷肥為磷酸二銨（P2O5≥64%），不施鉀肥。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

試驗在阿克蘇市阿依庫勒鎮(zhèn)2大隊2小隊核桃園開展，果樹樹齡7 a，2019年冬灌過。試驗前，檢測基礎土樣。設播期、播量2個因素，其中：播期2水平，分別為2月23日頂凌播種（D1）、3月23日常規(guī)播種（D2）；播量4水平，果園套種凈面積播量分別為15 kg/hm2（R1）、22.5kg/hm2（R2）、30kg/hm2（R3）、37.5kg/hm2（R4）；隨機排列，每處理3個重復，共24個小區(qū)，每個處理種1條。表1

表1 試驗處理Table 1 Treatments

1.2.2 測定指標

各小區(qū)選取有代表性、生長均勻地段，隨機選取3 段，每段1㎡作為調(diào)查取樣段，用卷尺測量盛花期株高，2播期播前取基礎混合土樣，油菜綠肥翻壓后一個月，每個處理各取各土壤耕層混合樣本分析pH值、水溶性鹽、有機質(zhì)、水解氮、有效磷、速效鉀。電位法測pH，電導率法測定水溶性鹽含量，油浴加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定土壤有機質(zhì)，堿解擴散法測定水解氮，碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法（Olsen 法）測定有效磷，乙酸銨浸提-火焰光度法測定速效鉀。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2010 軟件對數(shù)據(jù)進行處理和作圖，采用SPSS22.0 統(tǒng)計軟件Duncan 新復極差法進行數(shù)據(jù)方差分析，不同小寫字母表示在P同小寫字母水平上差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同處理對油菜綠肥產(chǎn)量的影響

研究表明，不同處理對油菜綠肥產(chǎn)量影響有差異。播期播量對油菜株高均有顯著影響，同播期不同播量下，各處理株高差異顯著，差異在D1處理表現(xiàn)更為明顯。同播量不同播期下，株高總體表現(xiàn)為D2＞D1，D2R1處理盛花期株高最高，株高為108.33 cm。油菜綠肥667 m2株數(shù)隨播種量增加而增加。D2R1處理667 m2株數(shù)最低，比相同播期下各處理平均低56.45%，而D1R1處理667 m2株數(shù)并無相同表現(xiàn)，可能與播種時土壤含水量有關。各處理以D1R2產(chǎn)量最高，翻壓前D1R2鮮草產(chǎn)量為42.88 t/hm2，比同播期下各處理產(chǎn)量平均高32.34%，比同播量D2R2處理高46.95%。當播量為22.5 kg/hm2時，不同播期下干物質(zhì)量均達到最高水平，且干物質(zhì)量隨播種量的增加而略有降低。表2

2.2 不同處理對植株養(yǎng)分含量的影響

研究表明，同播期下，不同播量處理油菜植株氮含量差異顯著，2 播期植株氮含量均以播量為22.5 kg/hm2時最高，隨著播量增加，植株氮含量呈明顯下降趨勢。播量不大于22.5 kg/hm2時，D1處理植株內(nèi)能積累更多的氮素。植株內(nèi)全磷含量以D2R3處理最高，播量為30 kg/hm2時植株能吸收較多的磷元素，播期播量對植株磷元素積累影響差異不顯著。播期和播量對植株鉀含量的影響趨勢與氮相似，播量大于22.5 kg/hm2時，2播期植株鉀含量差異不顯著。當播量超過22.5 kg/hm2時，植株內(nèi)氮鉀元素吸收量降低，元素含量與播種量成反比。圖1 ～3

圖1 油菜翻壓前植株全氮含量變化Fig.1 Total nitrogen content of rape before overturning

圖2 油菜翻壓前植株全磷含量變化Fig.2 Total phosphorus content of rape before overturning

圖3 油菜翻壓前植株全鉀含量變化Fig.3 Total potassium content of rape before overturning

2.3 油菜翻壓后對果園土壤pH和水溶性鹽含量的影響

研究表明，不同播期播量播種油菜綠肥翻壓還田后，土壤pH 和水溶性鹽含量均有一定變化。與播前土壤相比，隨播種量的增加，D1播期土壤pH 變化無顯著規(guī)律；D2播期土壤pH 呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。播種量小于22.5 kg/hm2時，頂凌播種處理下土壤pH 較低。與D1處理相比，D2處理播前土壤水溶性鹽含量顯著增加，增加了175%。D1處理內(nèi)隨播種量增加，土壤水溶性鹽含量逐漸降低，除D1R4處理外，其余處理均高于播前土壤，增幅顯著；D2播期以播種量30 kg/hm2時土壤水溶性鹽最高，播種量繼續(xù)增加，土壤水溶性鹽含量降低，D2播期下各處理土壤水溶性鹽含量均顯著低于播前土壤。圖4

圖4 油菜翻壓后土壤pH變化Fig.4 Soil pH after rape overturning

圖5 油菜翻壓后土壤水溶性鹽含量變化Fig.5 Water soluble salt content insoil after rape overturning

2.4 油菜翻壓后對果園土壤養(yǎng)分含量的影響

研究表明，2 播期播前土壤養(yǎng)分狀況中等。播期播量對土壤有機質(zhì)均有一定的影響，播期對土壤有機質(zhì)的增加效果大于播量。與播前土壤有機質(zhì)含量相比，相同播期隨播種量的增加，D1處理土壤有機質(zhì)含量分別增加了70.00%、96.26%、79.84%、73.25%；D2處理分別增加-39.69%、1.23%、-17.79%、11.04%。不同播期處理隨播量增加，D1處理土壤有機質(zhì)含量分別比D2處理增加11.08、7.64、8.72、3.21 g/kg。各處理對土壤水解氮的影響與有機質(zhì)相似，D1R2處理水解氮含量最高，含量為108.27 mg/kg。除R4處理外，播量相同時，D1處理對土壤有效磷的增加作用顯著高于D2處理，同一播期內(nèi)，土壤有效磷和速效鉀隨播量增加呈先升高后降低的趨勢。播量為22.5 kg/hm2時，兩播期土壤速效鉀含量均達到最高，且D2處理大于D1處理。2 播期分別以D1R2和D2R4處理對土壤養(yǎng)分含量增加作用最明顯，與各處理下油菜產(chǎn)量表現(xiàn)一致。表3

表3 油菜翻壓后土壤養(yǎng)分含量變化Table 3 Effect of after rape overturning on soil nutrient content

3 討論

3.1 播期播量對油菜綠肥產(chǎn)量的影響

研究表明[7-10]，不同播期油菜植株高度明顯不同，提早播種有利于提高植株高度，株高隨播期延遲而降低；播期過晚不利于油菜干物質(zhì)積累，油菜產(chǎn)量隨播期的推遲而降低，播種量明顯影響油菜綠肥生物量，油菜有效株數(shù)及鮮、干重大體隨播種量的增加而增加。播期和播量互作對油菜產(chǎn)量的影響達到了極顯著水平。研究表明，播期和播量對油菜植株高度，鮮草產(chǎn)量均有影響，頂凌播種（2月23日）播量22.5 kg/hm2時株高、鮮草產(chǎn)量最大，播量低于或高于22.5 kg/hm2時均會使株高和鮮草產(chǎn)量下降。常規(guī)播期（3月23日），播量15 kg/hm2時株高最高；播量相同時，除R2處理外，常規(guī)播期株高均高于頂凌播種。D2處理下鮮草產(chǎn)量均低于D1處理。播量對同一播期內(nèi)油菜干物質(zhì)產(chǎn)量影響不顯著，頂凌播種能顯著增加油菜綠肥干物質(zhì)積累量。667 m2有效株數(shù)隨播量增加而增加，隨播期推遲而下降。隨著果園土壤化凍、氣溫升高，常規(guī)種植方式油菜在前期長勢較旺，但植株個體較弱，含水量高，干物質(zhì)積累量低。播量增加，不能顯著增加油菜干物質(zhì)積累量，果園套種油菜應適期早播，且播量宜選擇

22.5 kg/hm2。

3.2 播期播量對油菜綠肥養(yǎng)分含量的影響

胡敏等[11]研究表明，2月中上旬播種的油菜綠肥氮磷鉀含量最高，氮鉀積累量隨播種期推遲呈先升高后降低趨勢，2月中旬積累量最大。磷積累量最高值在2月上旬，比氮鉀積累量最高值更早到來，且隨播種期推遲而降低；不同播種量對油菜綠肥氮含量影響差異不顯著，對磷鉀含量影響顯著。與試驗研究結果不同，播期對油菜綠肥氮含量影響顯著，對磷鉀含量影響不顯著，油菜綠肥氮鉀含量隨播期推遲略有降低，磷含量隨播期推遲而升高，可能與試驗地的氣候條件有關，此時核桃樹尚在休眠期，頂凌播種油菜可充分利用融凍土層水分和氮鉀元素，以保證營養(yǎng)生長；隨著溫度升高，此時播種油菜，前期生長可能與果樹爭奪水肥，影響油菜綠肥對氮鉀元素的吸收，而溫度升高有利于油菜對磷的吸收。油菜綠肥氮磷鉀含量隨播種量增加呈先升高后降低趨勢；兩播期均以播量為22.5 kg/hm2時，氮鉀含量最高，播量為30 kg/hm2時，磷含量最高；隨著播量增加，土壤中的氮元素已經(jīng)不能滿足油菜生長需求，個體競爭加劇。土壤中磷元素比較容易固定，油菜根系能分泌有機酸，對磷元素起到活化作用，群體數(shù)量進一步（播量為30 kg/hm2時）增加時，個體競爭較為明顯。

3.3 油菜翻壓對果園土壤養(yǎng)分含量的影響

油菜作為綠肥除了具有較好的土壤培肥優(yōu)勢外，在病蟲害生物防治、土壤難溶性磷活化、土壤重金屬污染治理等方面具有獨特的應用優(yōu)勢[12]。王丹英等[13]報道，盛花期油菜翻壓能全面提高土壤有機質(zhì)，全氮，堿解氮，全磷含量，還能改變土壤物理性狀。劉慧等[14]研究表明，油菜綠肥翻壓后，土壤pH值下降。油菜翻壓后，土壤pH未見明顯降低，個別處理土壤pH 不降反增。播期對土壤水溶性鹽含量影響顯著高于播量，土壤水溶性鹽離子由多種陽離子和陰離子組成，會隨溫度升高而增加，隨著土壤化凍，土壤水中溶解的鹽分會被帶到土壤表層，隨著氣溫升高，D2處理土壤水溶性鹽含量高于D1處理。油菜綠肥翻壓一個月后，土壤有機質(zhì)，水解氮，速效鉀含量顯著增加，播期對土壤養(yǎng)分含量的增加效果大于播量，頂凌播種能顯著增加土壤有機質(zhì)，水解氮，有效磷含量，播量為22.5 kg/hm2時，土壤養(yǎng)分含量最高，且隨播量增加而降低。常規(guī)播種下，D2R4處理土壤有機質(zhì)、水解氮、有效磷含量最高，但均顯著低于D1R2處理，與油菜綠肥植株養(yǎng)分含量表現(xiàn)相似。綠肥翻壓還田后將自身養(yǎng)分轉到土壤中，增加了土壤中宏量、微量養(yǎng)分[15]。油菜綠肥翻壓后的養(yǎng)分經(jīng)腐解過程可以產(chǎn)生大量可溶性有機物，還可增加土壤生物的固氮能力，并提高土壤磷、鉀等養(yǎng)分，促進土壤養(yǎng)分的高效循環(huán)，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分平衡[16-17]。

4 結論

4.1 果園套種油菜綠肥，選擇適宜的播期播量是關鍵，播期播量對油菜綠肥株高，鮮草產(chǎn)量，干物質(zhì)積累量影響顯著。頂凌播種（2月23日），播量22.5 kg/hm2時，鮮草產(chǎn)量42.88 t/hm2，干物質(zhì)積累量4.97 t/hm2，均為各處理下最高。

4.2 油菜綠肥在盛花期翻壓，翻壓前植株氮磷鉀含量最高。播期對油菜植株氮含量影響顯著，適期早播（2月23日）有利于植株對氮鉀的吸收，土壤有效磷含量低的地區(qū)可將播期適當推后。播量不宜過大，播量過大會影響植株對元素的吸收，影響還田效果。

4.3 油菜綠肥翻壓后可顯著提高土壤養(yǎng)分含量，與播前土壤養(yǎng)分含量相比，油菜翻壓后，土壤有機質(zhì)、水解氮、有效磷和速效鉀含量分別提升了

3.99 g/kg、16.66 mg/kg、25.43 mg/kg、127.68 mg/kg，對土壤有效磷和速效鉀含量提升作用更為顯著。