德州地区拆村还田绿肥应用模式研究

2023-05-19王玉霞李洪杰王富建周晓琳董艳芳杜梦扬王薇李子双

安徽农业科学 2023年7期

王玉霞李洪杰王富建周晓琳董艳芳杜梦扬王薇李子双

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6.57 t/hm2；T2苜蓿收获2茬，鲜重为1.05 t/hm2；T3玉米产量为6.52 t/hm2，苜蓿收获2茬，鲜重为1.01 t/hm2，T3比T1玉米减产0.76%，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 S 142 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）07-0050-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.07.013

Study on the Application Mode of Green Manure in Dezhou Area

WANG 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.［Method］The experiment was carried out with alfalfa as the tested alfalfa variety and Jiushenghe 2468 as the spring maize variety. The experiment set up three planting patterns： maize monoculture （T1）， alfalfa monoculture （T2） and maize intercropping with alfalfa （T3）. ［Result］The yield of T1 maize was 6.57 t/hm2;T2 alfalfa was harvested for 2 crops， and the fresh weight was 1.05 t/hm2;the yield of T3 maize was 6.52 t/hm2， the fresh weight of alfalfa was 1.01 t/hm2 after harvesting two crops， and the yield of T3 maize was 0.76% lower than that of T1 maize， which was not significant;the performance of total nitrogen， total phosphorus and total potassium in T1 maize was better than that in T3 maize;there was no significant difference in total nitrogen， available phosphorus， available potassium， total salt， organic matter and pH among the treatments at the same time.Compared with T1， total nitrogen， available phosphorus，available potassium and organic matter content increased in different degrees in T3. ［Conclusion］The application mode of green manure is applicable to the land of returning farmland to villages.

Key words Application 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，正高級农艺师，硕士，从事土壤与植物营养等方面的研究。

收稿日期 2022-05-31

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［2-3］。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［4-5］、对土壤的改良效果［6-9］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［11-12］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

1.1 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0.41 g/kg、有效磷10.80 mg/kg、速效钾306.06 mg/kg、全盐1.07‰、有机质3.52 g/kg、pH 9.72。

1.2 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 = 22∶10∶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24.9 kg/hm2；T3种植模式玉米、苜蓿行比为 3∶3，间距65 cm，带宽为4.6 m，玉米密植株距13 cm，苜蓿3个宽行种植（图1）。

1.3 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。

于播种前、生育期及收获后分别取0～20 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H2SO4-H2O2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］。

1.4 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

2.1 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。

2.2 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。

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6.57 t/hm2；T2苜蓿收获2茬，鲜重为1.05 t/hm2；T3玉米产量为6.52 t/hm2，苜蓿收获2茬，鲜重为1.01 t/hm2；T3比T1玉米减产0.76%；苜蓿鲜产量差异不大。

2.3 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0～20 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25.71%，T3比T2增加了22.22%；有效磷含量T3最高，比T1、T2分別增加了3.93%、1.35%；速效钾含量T2最高，T3比T1增加了5.76%；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2.93%、3.08%。

3 讨论与结论

紫花苜蓿可对盐碱地实现生态修复［14-15］，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6.4%［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0.76%，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［19-20］。

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。

綜上所述，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

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