德州地区拆村还田绿肥应用模式研究_王玉霞.pdf

德州地区拆村还田绿肥应用模式研究王玉霞，李洪杰，王富建，周晓琳，董艳芳，杜梦扬，王 薇，李子双*(德州市农业科学研究院，山东德州 253015)摘要 目的 研究德州地区绿肥应用模式对拆村还田的影响。方法 以供试苜蓿品种为紫花苜蓿、春玉米品种为九圣禾 2468 开展试验，设置了玉米单作(T1)、苜蓿单作(T2)和玉米间作苜蓿(T3)3 种种植模式。结果 T1玉米产量为 657 t/hm2;T2苜蓿收获 2 茬，鲜重为 105 t/hm2;T3玉米产量为 652 t/hm2，苜蓿收获 2 茬，鲜重为 101 t/hm2，T3比 T1玉米减产 076%，减产不显著;T1玉米在生育期全氮、全磷、全钾表现整体优于 T3;同时期各处理间土壤全氮、有效磷、速效钾、全盐、有机质和 pH 整体表现差异不显著;T3和 T1相比，全氮、有效磷、速效钾、有机质含量均有不同程度的提升。结论 该绿肥应用模式适用于拆村还田土地。关键词绿肥应用模式;拆村还田;产量;土壤肥力中图分类号S142文献标识码A文章编号05176611(2023)07005003doi:103969/jissn05176611202307013开放科学(资源服务)标识码(OSID):Study on the Application Mode of Green Manure in Dezhou AreaWANG Yu-xia，LI Hong-jie，WANG Fu-jian et al(Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhou，Shandong 253015)Abstract Objective To study the effect of the application mode of green manure in Dezhou area on returning the village to the field Meth-od The experiment was carried out with alfalfa as the tested alfalfa variety and Jiushenghe 2468 as the spring maize variety The experiment setup three planting patterns:maize monoculture(T1)，alfalfa monoculture(T2)and maize intercropping with alfalfa(T3)esult The yieldof T1maize was 657 t/hm2;T2alfalfa was harvested for 2 crops，and the fresh weight was 105 t/hm2;the yield of T3maize was 652 t/hm2，the fresh weight of alfalfa was 101 t/hm2after harvesting two crops，and the yield of T3maize was 076%lower than that of T1maize，whichwas not significant;the performance of total nitrogen，total phosphorus and total potassium in T1maize was better than that in T3maize;therewas no significant difference in total nitrogen，available phosphorus，available potassium，total salt，organic matter and pH among the treat-ments at the same timeCompared with T1，total nitrogen，available phosphorus，available potassium and organic matter content increased indifferent degrees in T3 Conclusion The application mode of green manure is applicable to the land of returning farmland to villagesKey wordsApplication mode of green fertilizer;Demolishing villages and returning farmland;Output;Soil fertility基金项目国家自然科学基金项目(41877100);山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010716);德州市市级研发计划项目“德州地区绿肥应用模式及利用技术研究与示范”;德州市市级研发计划项目“德州农田土壤改良机理与新技术研究”。作者简介王玉霞(1990)，女，山东平邑人，农艺师，硕士，从事农业资源与环境、草业等方面的研究。*通信作者，正高级农艺师，硕士，从事土壤与植物营养等方面的研究。收稿日期20220531玉米作为我国的主要的粮食作物1，兼作饲用作物，华北地区也是玉米的主产区，保障玉米产量对我国粮食安全具有举足轻重的作用。绿肥作物能起到改良土壤的作用，以豆科为主，起到固氮作用，降低了化肥的使用量23。间作绿肥可以促进主作物生长，玉米间套作不同品种绿肥体现在探索间作模式45、对土壤的改良效果69 等研究中。德州地区土壤类型以潮土为主，其次是盐土和风沙土10。对于迁居重建、村庄整合后的土地进行土地集约化经营1112 是现实的趋势，该试验以拆村还田的土壤为载体，设置玉米间作苜蓿的绿肥种植模式，探究该模式对主作物产量等指标的影响以及对土壤基本理化指标的改良效果，旨在加强土地资源利用，推进乡村振兴。1材料与方法11试验地点试验地点为临邑县孟寺镇李楼村，试验于2021 年进行。供试土壤为潮土，质地为砂质壤土。播前为拆村还田土地，土壤基本理化性质为全氮 041 g/kg、有效磷 1080 mg/kg、速 效 钾 306 06 mg/kg、全 盐 1 07、有 机 质352 g/kg、pH 972。12试验设计该试验采用随机试验设置，设置了玉米单作(T1)、苜蓿单作(T2)和玉米间作苜蓿(T3)3 种种植模式。供试苜蓿品种为紫花苜蓿，玉米品种为九圣禾 2468。播前旋耕整地，有机肥 1 t/hm2、复合肥(N P K=2210 10)600 kg/hm2，3 种模式的水分管理措施一致。T1玉 米 行 距 65 cm，株 距 21 cm，播 种 密 度 为66 000 株/hm2;T2采用撒播，播种量均为 249 kg/hm2;T3种植模式玉米、苜蓿行比为 3 3，间距 65 cm，带宽为 46 m，玉米密植株距 13 cm，苜蓿 3 个宽行种植(图 1)。图 1田间试验设计Fig1Field test design13调查内容与方法于春玉米重点生育期每 10 m 取 2 株共取 20 株玉米进行相关植株指标的测量:于大喇叭口期、抽丝期、收获期分别测定植株干重，即将植株在烘箱内110 杀青 1 h 后 80 烘干至恒重，冷却至室温后称重，粉碎后测定植株全氮、全磷和全钾含量;收获期测定穗数、穗粒数、千粒重、产量，以及籽粒的全氮、全磷、全钾含量。于苜蓿开花期前每 10 m 取 1 m2测植株地上鲜重。安徽农业科学，JAnhui AgricSci 2023，51(7):5052于播种前、生育期及收获后分别取 020 cm 土样，采用随机多点取样法，对土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾、全盐、pH 等进行测定。植株全氮含量采用凯氏定氮法测定，全磷含量用H2SO4H2O2法消煮和钒钼黄比色法测定，全钾含量用火焰光度计法测定。土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾、全盐、pH 等采用常规标准方法13。14数据统计分析利用 Excel 软件进行数据统计及基本计算，利用 SPSS 软件进行重复间的显著性比较。2结果与分析21不同处理对玉米不同生育期生理指标的影响该试验取大喇叭口期、抽丝期和收获期 3 个时期的植株样进行分析，从表 1 可以看出，不同生育期干重 T3均低于 T1，且随着生育期变化而增大;全氮、全磷含量随着生育期变化逐渐降低，全钾含量随着生育期变化整体呈降低趋势，整体上 T1表现比 T3好。表 1不同处理对玉米不同生育期生理指标的影响Table 1Effects of different treatments on physiological indexes of maize at different growth stages生育期Growth stage处理Treatment干重Dry weightg全氮Total nitrogeng/kg全磷Total phosphorusg/kg全钾Total potassiumg/kg大喇叭口期 Great trumpet stageT11420317603203132T3835616652763069抽丝期 Silking stageT1390898831731475T3241879221381311收获期 Harvest periodT1542476071031315T336378509114148222不同处理对玉米产量及相关指标的影响取玉米籽粒进行分析，从表 2 可以看出，全氮含量 T1大于 T3，全磷、全钾含量 T3大于 T1，籽粒吸氮量、籽粒吸磷量、籽粒吸钾量均为T1大于 T3。表 2不同处理对玉米收获籽粒相关指标的影响Table 2Effects of different treatments on related indexes of maize grain harvest处理Treatment全氮Total nitrogen%全磷Total phosphorusg/kg全钾Total potassiumg/kg籽粒吸氮量Grain nitrogenuptakekg/hm2籽粒吸磷量Grain phosphorusuptakekg/hm2籽粒吸钾量Grain potassiumuptakekg/hm2T11461174211960125252873T31052246264684924282517由表 3 可知，T1和 T3处理中玉米行数、列数、穗数、穗粒数、千粒重、产量差异性不大;T1玉米产量为 657 t/hm2;T2苜蓿收获 2 茬，鲜重为 105 t/hm2;T3玉米产量为652 t/hm2，苜蓿收获 2 茬，鲜重为 101 t/hm2;T3比 T1玉米减产 076%;苜蓿鲜产量差异不大。表 3不同处理下玉米、苜蓿产量统计分析Table 3Statistical analysis results of corn and alfalfa yield under different treatments处理Treatment行数Number ofrows行列数Number ofcolumns列穗数Number of panicles万穗/hm2穗粒数Number of grainsper panicle粒千粒重1 000-grainweightg苜蓿鲜产量Alfalfa yieldt/hm2玉米产量Maize yieldt/hm2T1321554348631593657T2105T331165374812998610165223不同处理不同生育期土壤的基本理化指标该试验取大喇叭口期、抽丝期、收获期 3 个时期 020 cm 的土样进行分析，从表 4 可以看出，全氮含量随着生育期变化整体呈现减少的趋势，除收获期 T3(玉米区)与 T1差异显著，其他生育期各处理均差异不显著;有效磷含量随着生育期变化整体呈现增加的趋势，各个生育期不同处理下均差异不显著;速效钾含量随着生育期变化整体呈现减少的趋势，各个生育期不同处理下均差异不显著;全盐含量随着生育期变化整体呈现减少的趋势，各个生育期不同处理差异均不显著;有机质含量随着生育期变化整体呈现增加的趋势，除抽丝期 T2与其他处理差异显著外，其他生育期各处理均差异不显著;pH 随着生育期变化整体呈现先减后增的趋势，各个生育期不同处理间均差异不显著。从表 5 可以看出，收获期土壤全氮含量 T3最高，T3比 T1增加了 2571%，T3比 T2增加了 2222%;有效磷含量 T3最高，比 T1、T2分别增加了 393%、135%;速效钾含量 T2最高，T3比 T1增加了 576%;全盐含量几乎没有变化;有机质含量T3最高，比 T1、T2分别增加了 293%、308%。1551 卷 7 期王玉霞等德州地区拆村还田绿肥应用模式研究表 4不同处理下土壤基础指标差异性分析Table 4Difference analysis of soil basic indexes under different treatments生育期Growth stage处理Treatment全氮Total nitrogeng/kg有效磷Available phosphorusmg/kg速效钾Available potassiummg/kg全盐Total salt有机质 OMg/kgpH大喇叭口期T1053 a2422 a25639 a130 a470 a981 aGreat trumpet stageT3(玉米区)051 a2175 a27750 a130 a490 a981 aT2048 a1991 a29404 a160 a610 a974 aT3(苜蓿区)051 a2091 a30404 a160 a501 a974 a抽丝期 Silking stageT1034 a1662 a15099 a060 a631 b907 aT3(玉米区)038 a1861 a25137 a080 a549 b912 aT2043 a2449 a35245 a060 a822 a915 aT3(苜蓿区)042 a1702 a26022 a060 a572 b939 a收获期 Harvest periodT1035 b3385 a20987 a040 a683 a949 aT3(玉米区)047 a3401 a20701 a030 a703 a959 aT2036 ab3471 a25230 a060 a682 a946 aT3(苜蓿区)040 ab3634 a23689 a050 a703 a954 a注:同列不同小写字母表示同一生育期不同处理间差异显著(P005)。Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant differences between different treatments in the same growth period(P005)表 5不同处理收获期土壤基础指标含量Table 5Basic index content of soil in harvest period of different treat-ments处理Treatment全氮Totalnitrogeng/kg有效磷Availablephosphorusmg/kg速效钾Availablepotassiummg/kg全盐Totalsalt有机质Organicmatterg/kgT1035338520987041683T2036347125230059682T30443518221950427033讨论与结论紫花苜蓿可对盐碱地实现生态修复1415，作为绿肥能够有效改善稻田土壤，提升水稻产量，提高氮肥利用率16，有利于高寒地区烤烟的生长17。在河西绿洲灌区，玉米间作草木樨(压青)处理的玉米产量为最高，较对照单作玉米增产64%4，6;在武威市凉州区灌漠土上，玉米间作草木樨压青处理、玉米间作(箭阔豌豆+毛叶苕子)压青和根茬处理、麻豌豆压青处理较对照单作玉米产量均增加8;在黄河岛滨海盐碱地，间 作 玉 米 的 净 面 积 单 产 显 著 高 于 单 作，高 出14.01%18。该研究是在临邑县拆村还田的土地上，不同生育期植株干重玉米单作(T1)大于玉米间作苜蓿(T3)，整体上全氮、全磷、全钾含量 T1表现比 T3好;籽粒中全氮含量 T1大于 T3，全磷、全钾含量 T3大于 T1，籽粒吸氮量、吸磷量、吸钾量均为 T1大于 T3;T3与 T1相比，产量减产率 076%，整体差异性不大。由于当年雨水多，可能对玉米、苜蓿生长、产量均产生了影响，尤其苜蓿长势不好，后续继续对绿肥产量品质进行评价。在武威市凉州区灌漠土上，对比玉米单作模式，玉米间作绿肥的玉米带土壤有机碳含量均大幅度提高8;玉米大豆间作能够提高土壤团聚体稳定性，对红壤坡耕地具有肥力提升和减少水土流失的有益效应7;玉米间作紫花苜蓿可提高土壤肥力，有机质、氮磷钾等体现在行距之间的不同而有差异9;在滨海盐碱地，不同种植模式在不同生育期、不同土层碳氮含量不同，绿肥单作模式最佳18;有待更进一步研究玉米间作紫花苜蓿的氮素、磷素根系土壤互作机制1920。该研究表明各个生育期不同处理土壤基础指标差异不显著，需要增加生育期取样;T3和 T1相比，全氮、有效磷、速效钾、有机质含量均有不同程度的提升。综上所述，玉米间作苜蓿，在主作物玉米减产率不显著的情况下地力也得到了提升，由此玉米间作苜蓿绿肥应用模式适用于拆村还田土地。参考文献 1 余世权，苟才明，黄宁，等17 个玉米地方种质选系的育种潜势分析 J 中国农学通报，2010，26(22):8186 2 曹卫东绿肥在现代农业发展中的探索与实践 M 北京:中国农业科学技术出版社，2011 3 谢树果，韩文斌，冯文强，等豆科绿肥对四川丘陵旱地作物的产量及经济效益初探 J 中国土壤与肥料，2010(5):8285 4 王婷，包兴国，胡志桥河西绿洲灌区玉米间作绿肥高效种植模式研究 J 甘肃农业科技，2010(8):36 5 金庆春，付淑华，郝秀芬玉米地套种蛇床子高效栽培模式研究 J 天津农林科技，2016(1):24，26 6 张久东，包兴国，曹卫东，等间作绿肥作物对玉米产量和土壤肥力的影响 J 中国土壤与肥料，2013(4):4347 7 王婷，王强学，李永梅，等玉米大豆间作对作物根系及土壤团聚体稳定性的影响 J 云南农业大学学报(自然科学)，2021，36(3):507515 8 张曦慧，车宗贤，张久东玉米间作绿肥对土壤呼吸及土壤有机碳的影响 J 国土与自然资源研究，2021(4):7579 9 但春凤，王家豪，黄莉娟，等玉米/紫花苜蓿间作对土壤化学性质的影响 J 黑龙江畜牧兽医，2020(14):97102，107 10 李怀军，刘忠海，郝建成，等德州市土壤盐渍化概况及改良利用的研究 J 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