套種不同綠肥作物對(duì)玉米產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響

摘要：為篩選出適宜在黑龍江省種植的玉米套種效果好的綠肥資源，于2023年在黑龍江省海倫市，選用紅小豆（Vigna angularis）、豌豆（Pisum sativum L.）、大豆[Glycine max （L.） Merr.]、箭筈豌豆（Vicia sativa L.）、毛葉苕子（Vicia villosa Roth.）和油用蘿卜（Raphanus sativus var. raphanistroides）6種綠肥與玉米進(jìn)行套種，探明套種模式下土壤當(dāng)季速效養(yǎng)分及地上部生物產(chǎn)量變化情況。結(jié)果表明，種植綠肥作物可促進(jìn)后茬作物玉米的生長(zhǎng)，并對(duì)土壤養(yǎng)分有明顯的改善作用，不同綠肥作物套種玉米對(duì)玉米產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益及土壤養(yǎng)分的影響均有差異。毛葉苕子套種玉米處理為最優(yōu)組合，其地上鮮重為37 234.57 kg·hm^-2，地上干重為5 219.85 kg·hm^-2，玉米籽粒產(chǎn)量為 10 461.54 kg·hm^-2，較對(duì)照增產(chǎn) 3.03%，經(jīng)濟(jì)效益為10 424.00元·hm^-2， 較對(duì)照增收0.70%；豌豆套種玉米處理對(duì)土壤（0～20 cm）質(zhì)量改善最明顯，其有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀、pH、水解性氮、有效磷和速效鉀分別為58.60 g·kg^-1、0.25%、2.55%、6.42、223.30 mg·kg^-1、45.00 mg·kg^-1和251.00 mg·kg^-1，較對(duì)照分別增加11%、9%、2%、3%、1%、78%和15%。

關(guān)鍵詞：綠肥；土壤改良；玉米；套種；土壤養(yǎng)分

收稿日期：2024-04-06

基金項(xiàng)目：國(guó)家綠肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-22）；黑龍江省省屬科研院所科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目（CZKYF2024-1-C015）；黑土地水土保持牧草種質(zhì)創(chuàng)新及控蝕技術(shù)創(chuàng)建項(xiàng)目（GA23B004）；國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)綠肥分庫(kù)運(yùn)行服務(wù)（NCGRC-2024-19）；綠肥種質(zhì)資源安全保存（19240477）；黑龍江省外向型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系。

第一作者：杜若楠（1998-），女，碩士，研究實(shí)習(xí)員，從事綠肥種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)研究。E-mail：drn0713@126.com。

通信作者：張睿（1984-），女，碩士，副研究員，從事作物種質(zhì)資源研究。E-mail：zr0705@126.com。

綠肥是最清潔的有機(jī)肥源，具有改良土壤理化性質(zhì)的作用^[1]，作物休閑期種植綠肥有利于改善土壤質(zhì)量，提高后茬作物產(chǎn)量^[2]。玉米是我國(guó)第一大糧食作物，提高玉米單產(chǎn)是保障國(guó)家糧食安全的重要舉措，是提升我國(guó)糧食產(chǎn)能的重要途徑，是增加農(nóng)民種糧收益的有效手段。研究表明，綠肥套種玉米能夠提高土壤肥力^[3]、減少化肥使用^[4]、防止土壤侵蝕^[5]和提高農(nóng)作物產(chǎn)量^[6]，是一種可持續(xù)的農(nóng)業(yè)發(fā)展方式。并且不同綠肥品種對(duì)于主作物的增產(chǎn)效果也有顯著差異^[7]，羅躍等^[8]研究表明，相較于對(duì)照，草木樨翻壓還田可顯著提升玉米產(chǎn)量28.10%，而針葉豌豆（玉米產(chǎn)量提升16.74%）和甜豌豆（玉米產(chǎn)量提升13.99%）處理效果次之。此外， 土壤中有效磷、有機(jī)質(zhì)和酸堿度等含量會(huì)因綠肥還田量的不同而發(fā)生改變^[9]。已有研究表明，箭筈豌豆^[10]、油用蘿卜^[11]、大豆^[12]、毛葉苕子^[13]、紅小豆^[14]和豌豆^[15]等綠肥與主作物復(fù)種或間作能夠保證后茬作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)并有效改良土壤，是提高生產(chǎn)力和維持土壤健康的優(yōu)先選擇。黑龍江省為我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)，為探索黑龍江地區(qū)綠肥與玉米的高效種植模式、推動(dòng)其利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)運(yùn)用，本研究選用土壤養(yǎng)分較低的閑置土地開(kāi)展大田試驗(yàn)，研究套種不同綠肥對(duì)玉米產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的影響，在保證玉米增產(chǎn)、農(nóng)民增收的前提下，篩選出適宜黑龍江地區(qū)種植的玉米綠肥高效利用方案，以期為綠肥綜合利用技術(shù)在黑龍江地區(qū)的高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2023年5月至10月在黑龍江省海倫市（47.47°N，126.97°E）進(jìn)行，屬大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨量集中于6月-8月，年平均降水量為580.5 mm，平均相對(duì)濕度為67.00%，平均日照時(shí)數(shù)為257 h，無(wú)霜期為149 d，平均風(fēng)速為2.70 m·s^-1，最多風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，平均蒸發(fā)量為837 mm。土壤為黑土，土壤耕層基本理化性狀見(jiàn)表1。

1.2 材料

供試綠肥：6種綠肥分別為紅小豆、豌豆、大豆、箭筈豌豆、毛葉苕子和油用蘿卜，其中箭筈豌豆和油用蘿卜為俄羅斯品種，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院草業(yè)研究所（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院對(duì)俄農(nóng)業(yè)技術(shù)合作中心）提供，其余資源為國(guó)內(nèi)品種，詳情見(jiàn)表2。

供試玉米：華慶 6 號(hào)，為賓縣華慶農(nóng)業(yè)研究所選育品種，適宜在黑龍江省≥10 ℃活動(dòng)積溫2 100 ℃區(qū)域種植，生育日數(shù)為110 d左右。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 采用玉米 40/90 套種綠肥栽培技術(shù)模式，如圖1所示。2023年5月5日對(duì)試驗(yàn)地施玉米復(fù)合肥0.06 kg·m^-3；在5月6日播種 6 種不同的綠肥，設(shè)置空白對(duì)照（CK），空白對(duì)照同樣采用4090的栽培模式（40 cm種植玉米，90 cm留出空地），每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)苗帶，綠肥條播，行距 22.5 cm；5月20日播種玉米；6月22日將綠肥作物全部人工滅茬后翻壓還田，翻壓深度為0～20 cm，使得綠肥作物充分在土壤中腐解，以促進(jìn)土壤養(yǎng)分的提升^[16-17] ；9月28日收獲玉米。小區(qū)面積 39 m²，3次重復(fù)。

1.3.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法 土壤理化指標(biāo)測(cè)定：于2023年綠肥播種前（5月5日），綠肥初花期未翻壓前（6月20日）和玉米收獲后（9月30日）3個(gè)時(shí)期取土樣，每小區(qū)選取8～9點(diǎn)取土樣并混合，取土深度為0～20 cm，移除植物殘根、石塊等雜物后混勻裝袋。風(fēng)干后分別取過(guò)100目篩的干土壤2 g，采用電極法測(cè)定pH；采用重鉻酸鉀外加熱法測(cè)定有機(jī)質(zhì)含量；采用凱式定氮法測(cè)定全氮含量和水解性氮含量；采用鉬銻抗比色法測(cè)定全磷含量和有效磷含量；采用火焰光度計(jì)法測(cè)定全鉀含量和速效鉀含量^[18]。

綠肥產(chǎn)量測(cè)定：在綠肥翻壓前測(cè)量綠肥植株的地上部生物量與地上部干物質(zhì)量。地上部干物質(zhì)測(cè)定方法為將地上部綠肥鮮草放入60 ℃的電熱鼓風(fēng)干燥機(jī)內(nèi)烘干8 h后，測(cè)量質(zhì)量，并計(jì)算其干鮮比。

玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素測(cè)定：在玉米成熟期測(cè)量玉米籽粒產(chǎn)量，并計(jì)算在不同處理下玉米產(chǎn)量較空白對(duì)照的增產(chǎn)比例。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用 Excel 2010軟件計(jì)算處理，Graph Pad Prism 8 軟件繪圖，利用SPSS 26進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同綠肥套種玉米模式對(duì)綠肥及玉米產(chǎn)量的影響

由表3可知，綠肥作物地上鮮重最高的為油用蘿卜，豌豆次之。地上干重最高的同樣為油用蘿卜，箭筈豌豆次之。綜合來(lái)看，油用蘿卜地上鮮重與地上干重均顯著高于其他綠肥作物。

毛葉苕子-玉米處理和大豆-玉米處理下的玉米籽粒產(chǎn)量顯著高于其他處理。與對(duì)照（CK）相比，套種毛葉苕子使玉米籽粒產(chǎn)量最高，達(dá)10 461.54 kg·hm^-2，較單作玉米處理增產(chǎn)3.03%。而之前有較高綠肥生物量的油用蘿卜-玉米處理下玉米產(chǎn)量較對(duì)照單作玉米減產(chǎn)22.73%，且顯著低于其他處理。

2.2 不同綠肥套種玉米模式的經(jīng)濟(jì)效益分析

由表4可知，不同綠肥套種玉米模式的收益情況為毛葉苕子-玉米處理＞CK處理＞大豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理?？傮w來(lái)看，毛葉苕子-玉米處理收益最高，較單作玉米（CK）增收0.70%；大豆-玉米處理、紅小豆-玉米處理、豌豆-玉米處理、箭筈豌豆-玉米處理、油用蘿卜-玉米處理較CK均呈現(xiàn)減收趨勢(shì)，其中油用蘿卜-玉米處理的收益最低，為6 782.00元·hm^-2，較單作玉米處理減少收益34.49%。

2.3 不同綠肥套種玉米模式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響2.3.1 pH 由圖2A可知，綠肥套種玉米情況下，綠肥盛花期未翻壓時(shí)土壤pH由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞箭筈豌豆-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞大豆-玉米處理；玉米收獲后土壤pH由高到低排序?yàn)槊~苕子-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞大豆-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理，且處理間存在顯著性差異；綠肥播種前土壤pH為5.8左右，不同綠肥作物盛花期pH均上升（5.81～6.39），至玉米收獲后土壤pH穩(wěn)定在6.0～6.5之間。由此可見(jiàn)，綠肥可有效改良土壤的酸堿性，毛葉苕子綠肥對(duì)于改良土壤pH效果最為顯著。

2.3.2 有機(jī)質(zhì)含量 由圖2B可知，綠肥盛花期未翻壓時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)含量由高到低排序?yàn)橥愣?玉米處理＞大豆-玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞毛葉苕子-玉米處理；玉米收獲后土壤有機(jī)質(zhì)含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞大豆-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理；在綠肥播種前不同套作模式下土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍在44 g·kg^-1左右，不同綠肥作物盛花期土壤有機(jī)質(zhì)含量上升至45.9～57.1 g·kg^-1，至玉米收獲后土壤有機(jī)質(zhì)含量穩(wěn)定在48.6～59.4 g·kg^-1之間。

整體來(lái)看，綠肥可有效改善土壤有機(jī)質(zhì)含量，油用蘿卜-玉米處理效果最佳，油用蘿卜-玉米處理下的有機(jī)質(zhì)含量顯著高于種植其他作物，與對(duì)照相比，玉米收獲時(shí)期油用蘿卜-玉米處理下的土壤有機(jī)質(zhì)含量增加12%，豌豆-玉米處理次之（增加11%）。

2.3.3 全氮及水解性氮含量 由圖3A可知，綠肥套種玉米情況下，綠肥盛花期未翻壓時(shí)土壤全氮含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞大豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞毛葉苕子-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理；玉米收獲后土壤全氮含量由高到低排序?yàn)橥愣?玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞箭筈豌豆-玉米處理＞大豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理；綠肥播種前土壤全氮含量為0.188%左右，不同綠肥作物盛花期土壤全氮含量均上升（0.225%～0.265%），至玉米收獲后土壤全氮含量穩(wěn)定在0.222%～0.247%之間。

由圖3B可知，綠肥盛花期未翻壓時(shí)，土壤水解性氮含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞大豆-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞毛葉苕子-玉米處理；玉米收獲后土壤水解性氮含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞大豆-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理＞紅小豆-玉米處理。綠肥播種前土壤水解性氮含量為144.5 mg·kg^-1左右，不同綠肥作物盛花期土壤水解性氮含量均上升（206.7～344.8 mg·kg^-1），至玉米收獲后土壤水解性氮含量穩(wěn)定在213.0～225.6 mg·kg^-1之間。

總體來(lái)看，兩個(gè)時(shí)期豌豆處理的全氮含量均高于單作玉米（CK），且玉米收獲后豌豆-玉米處理下的土壤全氮含量顯著高于其他處理，較單作玉米（CK）增加9%，油用蘿卜-玉米次之（較CK增加5%）。

2.3.4 全磷及有效磷含量 由圖4A可知，綠肥套種玉米情況下，綠肥盛花期未翻壓時(shí)土壤全磷含量由高到低排序?yàn)橥愣?玉米處理＞大豆-玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞箭筈豌豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理；玉米收獲后土壤全磷含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理＞單作玉米（CK）＞豌豆-玉米處理＞大豆-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理。綠肥播種前土壤全磷為0.64 g·kg^-1左右，不同綠肥作物盛花期土壤全磷含量除毛葉苕子-玉米處理外均上升，至玉米收獲后土壤全磷穩(wěn)定在0.58～0.81 g·kg^-1之間。

由圖4B可知，綠肥盛花期未翻壓時(shí)，土壤有效磷含量由高到低排序?yàn)榇蠖?玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞豌豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理；玉米收獲后土壤有效磷含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞大豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）。綠肥播種前土壤有效磷為57.0 mg·kg^-1左右，不同綠肥作物盛花期有效磷為39.1～71.6 mg·kg^-1 ，其中箭筈豌豆-玉米（39.1 mg·kg^-1）、毛葉苕子-玉米（42.4 mg·kg^-1）、豌豆（48.9 mg·kg^-1）的土壤有效磷含量較前期有不同程度降低，至玉米收獲后土壤有效磷穩(wěn)定在25.4～62.3 mg·kg^-1之間。

總體來(lái)看，多數(shù)綠肥可改良土壤全磷含量，油用蘿卜-玉米處理效果最佳，玉米收獲后油用蘿卜-玉米處理下的土壤全磷含量顯著高于其他處理，較CK增加20%，毛葉苕子處理次之（較CK增加9%）。

2.3.5 全鉀及速效鉀含量 由圖5A可知，綠肥套種玉米情況下，綠肥盛花期未翻壓時(shí)土壤全鉀含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞大豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞箭筈豌豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理；玉米收獲后土壤全鉀含量由高到低排序?yàn)榧t小豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞大豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞箭筈豌豆-玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理。綠肥播種前土壤全鉀為2.50%左右，不同綠肥作物盛花期土壤全鉀含量為2.52%～2.62%，其中油用蘿卜-玉米處理（2.62%）土壤全鉀含量較前期增加最為明顯，至玉米收獲后土壤全鉀含量在2.45%～2.56%之間。玉米收獲后紅小豆-玉米處理下的土壤全鉀含量顯著高于其他處理，較CK增加3%，豌豆-玉米次之（較CK增加2%）。

由圖5B可知，綠肥盛花期未翻壓時(shí)，土壤速效鉀含量由高到低排序?yàn)榇蠖?玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞單作玉米（CK）＞豌豆-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞毛葉苕子- 玉米處理＞油用蘿卜-玉米處理；玉米收獲后土壤速效鉀含量由高到低排序?yàn)橛陀锰}卜-玉米處理＞紅小豆-玉米處理＞豌豆-玉米處理＞毛葉苕子-玉米處理＞大豆-玉米處理＞箭筈豌豆-玉米處理＞單作玉米（CK）。綠肥播種前土壤速效鉀為304 mg·kg^-1左右，不同綠肥作物盛花期速效鉀較前期均降低（215～285 mg·kg^-1），至玉米收獲后土壤速效鉀含量為219～291 mg·kg^-1之間。

綜上所述，種植綠肥并翻壓還田的處理對(duì)土壤（0～20 cm土層）養(yǎng)分含量普遍起正向作用，并且不同綠肥翻壓還田后對(duì)土壤（0～20 cm土層）的改善效果有明顯區(qū)別。雖然油用蘿卜-玉米處理可有效改良土壤，但由于油用蘿卜-玉米處理下玉米籽粒減產(chǎn)22.73%，嚴(yán)重影響主作物生長(zhǎng)，不是套種玉米的最佳選擇；玉米收獲時(shí)期，豌豆-玉米處理能提高土壤中有機(jī)質(zhì)含量（較CK高5.60 g·kg^-1）、全氮含量（較CK高0.018 g·kg^-1）、水解性氮含量（較CK高1.40 mg·kg^-1）、有效磷（較CK高19.60 mg·kg^-1）、全鉀（較CK高0.05%）和速效鉀（較CK高32.00 mg·kg^-1），有效改善土壤酸堿性（豌豆-玉米處理為6.42，CK為6.23），為改良土壤養(yǎng)分的首選綠肥套種處理。

3 討論

3.1 綠肥還田利用方式對(duì)作物產(chǎn)量的影響

綠肥與主作物復(fù)合種植的栽培模式能夠增加主作物產(chǎn)量、提高地表生物覆蓋率，提升生物多樣性^[19]。前人對(duì)于綠肥與主作物復(fù)合種植的栽培模式的研究表明，毛葉苕子翻壓還田可使小麥增產(chǎn)18.4%～27.6%^[20]；紫云英與秸稈翻壓還田可有效緩解稻田土壤酸化并且對(duì)水稻產(chǎn)量有正向影響^[21]；油菜和紫花苜蓿翻壓還田后對(duì)土壤理化性質(zhì)有明顯改善，同時(shí)明顯提高有機(jī)高粱的產(chǎn)量^[22]。本研究中，毛葉苕子和大豆綠肥還田處理下，玉米的產(chǎn)量較玉米單作對(duì)照高3.03%與0.76%，說(shuō)明合理種植綠肥并翻壓還田可以對(duì)玉米起到增產(chǎn)作用，這與李可心等^[23]和Pál等^[24]的研究結(jié)果相一致。然而油用蘿卜套種玉米處理，玉米籽粒產(chǎn)量為 7 846.15 kg·hm^-2，較對(duì)照減產(chǎn)22.73%，而油用蘿卜地上鮮重和地上干重均顯著高于其他處理，這可能是由于油用蘿卜發(fā)苗太快，翻壓過(guò)晚，影響套種玉米的發(fā)育。但油用蘿卜套種玉米處理對(duì)于土壤的有機(jī)質(zhì)、全氮、水解性氮、全磷、有效磷和速效鉀含量均有顯著改善，并且在種植過(guò)程中，2023年綠肥和玉米播種期都過(guò)晚，除油用蘿卜和豌豆外，其他綠肥未達(dá)到盛花期，生物產(chǎn)量較低。下一步應(yīng)適當(dāng)調(diào)整綠肥的種植與收獲時(shí)期，在保證玉米增產(chǎn)的情況下，探索運(yùn)用綠肥改良土壤的最佳搭配，并可適當(dāng)減施化肥，探究在減施化肥的情況下翻壓綠肥對(duì)玉米產(chǎn)量與品質(zhì)的影響。

3.2 綠肥還田利用方式對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

玉米套種綠肥不僅可以增加土壤的覆蓋率，防治風(fēng)沙揚(yáng)塵，而且可以有效改善土壤環(huán)境^[25]。本研究表明，相較于綠肥播種前，綠肥盛花期未翻壓時(shí)的土壤（0～20 cm）有機(jī)質(zhì)含量平均提升了6%，這與史桂芳^[26]的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)榫G肥翻壓還田后，在保持水土的同時(shí)，減少了養(yǎng)分的淋溶流失，使得土壤肥力較未翻壓綠肥有了一定的提升。多個(gè)研究表明，種植并翻壓綠肥可以增加土壤氮磷鉀等養(yǎng)分的積累^[27-28]，本研究結(jié)果顯示，豌豆綠肥能夠很好地適應(yīng)該地域的生態(tài)環(huán)境，地上鮮重達(dá)38 913.58 kg·hm^-2，與空白對(duì)照相比，該處理翻壓腐解后的土壤（0～20 cm）有機(jī)質(zhì)、全氮和全鉀含量較對(duì)照增加了11%、9%和2%，差異達(dá)顯著水平，可能是綠肥生長(zhǎng)特性影響根表的養(yǎng)分濃度，對(duì)依靠擴(kuò)散遷移到根表的養(yǎng)分有效性具有決定性影響^[6]。與此同時(shí)，受試土壤在試驗(yàn)前為閑置狀態(tài)，土壤養(yǎng)分較低，因此土壤各指標(biāo)在短期內(nèi)得到顯著提高，并且試驗(yàn)周期為半年，所以仍需探索在長(zhǎng)期實(shí)施綠肥與玉米套種的模式下對(duì)于土壤養(yǎng)分的影響，以及不同綠肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響差異及機(jī)制。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)中不同綠肥套種玉米對(duì)玉米的產(chǎn)量影響不同，玉米產(chǎn)量最高的為毛葉苕子套種玉米處理，毛葉苕子地上鮮重為37 234.57 kg·hm^-2，地上干重為5 219.80 kg·hm^-2，玉米籽粒產(chǎn)量為 10 461.54 kg·hm^-2，較對(duì)照增產(chǎn) 3.03%。與 此同時(shí)，毛葉苕子處理的經(jīng)濟(jì)效益最高，較對(duì)照增收0.70%，為綠肥套種玉米的最優(yōu)組合。土壤指標(biāo)普遍有改良的趨勢(shì)，其中玉米收獲時(shí)期豌豆套種玉米處理對(duì)土壤（0～20 cm土層）質(zhì)量改善最明顯，其有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀、pH、水解性氮、有效磷和速效鉀分別為58.60 g·kg^-1、0.25%、2.55%、6.42、223.30 mg·kg^-1、45.00 mg·kg^-1和251.00 mg·kg^-1，較對(duì)照分別增加11%、9%、2%、3%、1%、78%和15%。

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Effects of Intercropping Different Green Manure

Crops on Maize Yield and Soil Nutrients

DU Ruonan¹，ZHANG Rui¹，ZHAO Haibin¹，JIN Hui¹， ZHANG Jumei¹，YANG Xue¹，GAO Qiang²，CHANG Danna³

（1.Institute of Forage and Grassland Sciences， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin 150086，China; 2.Horticultural Branch， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin 150069，China; 3.Institute of Agricultural Resources and Regional Planning， Chinese Academy of Agricultural Sciences/State Key Laboratory of Efficient Utilization of Arid and Semi-arid Arable Land in Northern China， Beijing 100081，China）

Abstract：In order to screen suitable green manure crops for planting in Heilongjiang Province that have good intercropping effects with maize， this experiment selected six types of manure crops， including red adzuki beans， peas， soybeans， common vetch， villose vetch， and oil radish， to intercrop with maize in Hailun City， Heilongjiang Province in 2023， investigated the changes in soil available nutrients and aboveground biomass yield under intercropping mode. The results showed that planting green manure can promote the growth of subsequent crop maize and had a significant improvement effect on soil nutrients. The effects of intercropping maize with different green manure on maize yield and soil nutrients vary. The optimal combination of intercropping villose vetch with maize was found to have a fresh aboveground weight of 37 234.57 kg·ha^-1， a dry aboveground weight of 5 219.8 kg·ha^-1， and a maize grain yield of 10 461.54 kg·ha^-1， an increase of 3.03% compared to the control; The economic benefit was 10 424.00 yuan ·ha^-1， an increase of 0.70% in income compared to the control group; The intercropping of peas and maize significantly improved soil quality （0-20 cm）， with organic matter， total nitrogen， total potassium，" pH， hydrolysable nitrogen， available phosphorus， and available potassium at 58.60 g·kg^-1，0.25%，2.55%，6.42，223.30 mg·kg^-1，45.00 mg·kg^-1 and 251.00 mg·kg^-1 respectively， increased by 11%， 9%， 2%，3%，1%，78% and 15% compared to the control group.

Keywords：green manure；soil improvement；maize；interplant; soil nutrients