摘 要:為探索出適合貴州省銅仁市玉屏侗族自治縣玉米-大豆間作生產(chǎn)的施肥模式,以金玉579、齊黃34為試驗(yàn)對(duì)象,共設(shè)4個(gè)處理(即常規(guī)施肥、氮肥減施20%、氮肥減施40%、不施氮肥),比較不同處理下玉米、大豆的生長(zhǎng)情況、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同施肥處理對(duì)玉米、大豆間作的產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益均存在影響,即施入適量氮肥能維持玉米產(chǎn)量,確保種植的經(jīng)濟(jì)效益不受影響,實(shí)現(xiàn)氮肥的減量增效,且氮肥減施20%(施肥240 kg/hm2)是最佳的施肥量。
關(guān)鍵詞:氮肥減施;玉米-大豆間作;產(chǎn)量;經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類號(hào):S513;S565.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1674-7909(2024)9-72-3
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.09.016
0 引言
氮肥對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重大意義,但施入土壤中的氮肥超過(guò)50%會(huì)進(jìn)入空氣或水體,導(dǎo)致水體出現(xiàn)嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象,加劇溫室效應(yīng)等,最終威脅生態(tài)環(huán)境安全[1]。目前,我國(guó)氮肥年生產(chǎn)量和年消耗量均位居世界首位,但氮肥利用效率卻遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家。如何減少施入土壤中的氮肥損失已成為一個(gè)研究熱點(diǎn)[2]。在此背景下,減量施氮成為一種高效的氮肥利用方式。
玉米-大豆間作種植模式是我國(guó)西南地區(qū)一種常見(jiàn)的高效栽培模式。該模式可通過(guò)大豆根瘤的固氮作用改善土壤環(huán)境、改變系統(tǒng)氮素循環(huán),從而提高資源利用率,在維持玉米產(chǎn)量的同時(shí),提高大豆產(chǎn)量[3-4]。近年來(lái),減量施氮技術(shù)被應(yīng)用于小麥[5]、玉米[6]、蘋(píng)果[7]、黃瓜[8]、苦蕎[9]、水稻[10]等作物生產(chǎn)。目前,有關(guān)減量施氮在玉米-大豆間作中的應(yīng)用研究相對(duì)較少?;诖耍P者于貴州省銅仁市玉屏侗族自治縣進(jìn)行玉米-大豆間作減氮施肥試驗(yàn),以期為其他類似研究提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地概況
貴州省銅仁市玉屏侗族自治縣屬中亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū),年日照時(shí)數(shù)為1 328.4 h,年平均氣溫為16.4 ℃,無(wú)霜期為297 d,年降水量為1 200 mm。試驗(yàn)地土壤為黑沙泥,具有良好的透氣性及保水性,肥力中等。
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用玉米品種為金玉579,種子購(gòu)自貴州金農(nóng)科技有限公司;試驗(yàn)用大豆品種為齊黃34,種子購(gòu)自貴州金農(nóng)科技有限公司;供試氮肥為尿素(N含量為46%),購(gòu)自貴州赤天化桐梓化工有限公司;供試磷肥為過(guò)磷酸鈣(P2O5含量為12%),購(gòu)自貴州桂天化生物科技有限公司;供試鉀肥為硫酸鉀(K2O含量為50%),購(gòu)自貴州金正大化肥有限公司。
1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理,具體見(jiàn)表1。每個(gè)處理重復(fù)3次,共12個(gè)試驗(yàn)小區(qū),每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)5.0 m、寬4.5 m。T2、T3、T4處理各試驗(yàn)小區(qū)統(tǒng)一施入50%氮肥、70 kg/hm2的P2O5、70 kg/hm2的K2O作為底肥,并于玉米大喇叭口期在玉米、大豆行間開(kāi)溝追肥剩余50%的氮肥、35 kg/hm2的P2O5、35 kg/hm2的K2O。
表1 各處理具體施氮情況""""""" 單位:kg/hm2
[處理""""" 描述""""nbsp;" 施N水平"""""" 基肥"""""" 追肥"""""" T1"nbsp; 不施氮肥"""""" 0"""" 0"""" 0"""" T2"" 氮肥減施40%"""""" 180" 90""" 90""" T3"""""" 氮肥減施20%"""""" 240" 120" 120" T4"" 常規(guī)施肥處理"""""" 300" 150" 150" ]
1.4 田間管理
除施肥不同外,各處理的田間管理措施均相同。于2023年4月5日統(tǒng)一播種玉米,播種深度為4~5 cm;4月30日統(tǒng)一播種大豆,播種深度為3~4 cm。采取“3+2”種植模式,即3行大豆和2行玉米,玉米的株距為16 cm、行距為40 cm,大豆的株距為8 cm、行距為35 cm,玉米與大豆的行距為50 cm。出苗后,及時(shí)按行間距要求進(jìn)行補(bǔ)苗或間苗。出苗后的25~40 d,人工中耕1次,并清除田間雜草。
1.5 測(cè)量指標(biāo)及方法
于9月5日收獲玉米,8月23日收獲大豆。在各試驗(yàn)小區(qū)中選擇中間3帶收獲,并分別計(jì)算玉米和大豆的產(chǎn)量,連續(xù)取15株玉米、20株大豆進(jìn)行考種,分別調(diào)查玉米、大豆的生長(zhǎng)及農(nóng)藝性狀。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響
不同處理對(duì)玉米生長(zhǎng)及農(nóng)藝性狀的影響見(jiàn)表2。
由表2可知,T2處理、T3處理、T4處理的玉米株高(265.11~268.54 cm)差異不顯著,平均值為266.48 cm,且明顯高于T1處理;玉米穗直徑以T4處理最大(59.56 mm),且T4處理的玉米穗直徑與T2處理、T3處理的差異不顯著,T1處理的玉米穗直徑最?。?7.64 mm);T3處理與T4處理的玉米穗長(zhǎng)差異不顯著(平均值為22.04 cm),且明顯大于T1處理和T2處理(T1處理和T2處理的玉米穗長(zhǎng)差異不顯著,二者的平均值為20.80 cm);T1處理、T2處理、T3處理、T4處理的玉米穗行數(shù)(18.11~18.94行)差異不顯著,平均值為18.53行;不同處理的玉米行粒數(shù)由高到低依次為T(mén)4處理(39.39粒)、T3處理(38.50粒)、T2處理(37.78粒)、T1處理(36.44粒);不同處理的玉米百粒重由高到低依次為T(mén)3處理(24.93 g)、T4處理(24.57 g)、T2處理(23.73 g)、T1處理(22.05 g),且T3處理與T4處理的玉米百粒重差異不顯著。
2.2 不同處理對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響
不同處理對(duì)大豆生長(zhǎng)及農(nóng)藝性狀的影響見(jiàn)表3。
由表3可知,不同處理下的大豆株高(82.72~84.28 cm,平均值為83.61 cm)差異不顯著;不同處理下的大豆單株分枝數(shù)(1.17~2.06個(gè),平均值為1.59個(gè))差異不顯著;不同處理下的大豆單株結(jié)莢數(shù)以T3處理最多(41.00個(gè)),T3處理與T2處理差異不顯著,以T4處理最少(30.05個(gè)),且T4處理與T1處理、T2處理差異不顯著;不同處理下大豆百粒重由高到低依次為T(mén)4處理(29.61 g)、T3處理(28.51 g)、T2處理(28.37 g)、T1處理(28.07 g),且T3處理與T4處理的大豆百粒重差異不顯著,T1處理、T2處理與T3處理的大豆百粒重差異不顯著。
2.3 不同處理對(duì)玉米、大豆間作產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響
不同處理對(duì)玉米、大豆間作產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響見(jiàn)表4。
由表4可知,氮肥減施對(duì)玉米、大豆間作產(chǎn)量均存在顯著影響。不同處理下,玉米產(chǎn)量由高到低依次為T(mén)4處理(7 151.22 kg/hm2)、T3處理(7 069.60 kg/hm2)、T2處理(6 765.15 kg/hm2)、T1處理(5 339.66 kg/hm2),且T3處理與T4處理的玉米產(chǎn)量無(wú)顯著差異;大豆產(chǎn)量由高到低依次為T(mén)3處理(887.85 kg/hm2)、T2處理(872.25 kg/hm2)、T4處理(872.25 kg/hm2)、T1處理(860.31 kg/hm2),且T2處理、T3處理與T4處理的大豆產(chǎn)量無(wú)顯著差異。通過(guò)計(jì)算可知,不同處理的種植經(jīng)濟(jì)效益由高到低依次為T(mén)3處理(12 532.03元/hm2)、T2處理(12 341.49元/hm2)、T4處理(12 228.76元/hm2)、T1處理(11 103.82元/hm2),且T3處理、T2處理、T4處理的種植經(jīng)濟(jì)效益較T1處理分別高出12.86%、11.15%、10.13%。
3 結(jié)束語(yǔ)
土壤氮素含量會(huì)直接影響作物生物量的積累,并決定作物生育期碳氮代謝的情況,最終影響作物產(chǎn)量及蛋白質(zhì)含量[11]。因此,在作物生長(zhǎng)過(guò)程中,施用氮肥的意義重大。在豆科作物與禾本科作物間作時(shí),禾本科作物會(huì)吸收并利用氮素,有利于緩解豆科作物在根瘤固氮過(guò)程中所產(chǎn)生的氮素抑制作用,使豆科作物的根瘤能更好生長(zhǎng),從而提高豆科作物的根瘤固氮能力[12-13]。
研究發(fā)現(xiàn),氮肥施入量將直接影響玉米、大豆間作的產(chǎn)量和種植經(jīng)濟(jì)效益。綜合考慮多個(gè)因素,認(rèn)為氮肥減施20%(施肥240 kg/hm2)是最佳的施肥量。
參考文獻(xiàn):
[1]劉小明,雍太文,蘇本營(yíng),等.減量施氮對(duì)玉米-大豆套作系統(tǒng)中作物產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào),2014,40(9):1629-1638.
[2]張福鎖,王激清,張衛(wèi)峰,等.中國(guó)主要糧食作物肥料利用率現(xiàn)狀與提高途徑[J].土壤學(xué)報(bào),2008(5):915-924.
[3]李易玲,彭西紅,陳平,等.減量施氮對(duì)套作玉米大豆葉片持綠、光合特性和系統(tǒng)產(chǎn)量的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,55(9):1749-1762.
[4]雍太文,劉小明,劉文鈺,等.減量施氮對(duì)玉米-大豆套作體系中作物產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收利用的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2014,25(2):474-482.
[5]馬瑞琦,常旭虹,劉阿康,等.減量施入氮協(xié)同提升強(qiáng)筋小麥產(chǎn)量和品質(zhì)[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2023,29(1):172-187.
[6]劉朋召,王旭敏,寧芳,等.減量施氮對(duì)渭北旱地春玉米產(chǎn)量、氮素利用及土壤硝態(tài)氮含量的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2020,31(8):2621-2629.
[7]師海斌,馬亞軍,張璐,等.減量施氮配合施復(fù)合微生物肥料對(duì)旱地蘋(píng)果產(chǎn)量、品質(zhì)的影響[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2023,69(2):87-91,104.
[8]汪峰,李國(guó)安,王麗麗,等.減量施氮對(duì)大棚黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2017,28(11):3627-3633.
[9]張余,羅慶華,吳興慧,等.減量施氮對(duì)苦蕎產(chǎn)量形成及氮代謝酶活性的影響[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào),2021,27(1):105-111.
[10]周興兵,蔣鵬,徐富賢,等.冬水田減量施氮對(duì)免耕直播雜交稻產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J].作物研究,2021,35(6):555-560.
[11]孔瑋琳,薛燕慧,李進(jìn),等.不同氮水平下夏玉米夏大豆間作對(duì)其農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,50(7):116-120.
[12]李隆.間套作強(qiáng)化農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的研究進(jìn)展與應(yīng)用展望[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,24(4):403-415.
[13]雍太文,陳平,劉小明,等.減量施氮對(duì)玉米-大豆套作系統(tǒng)土壤氮素氨化、硝化及固氮作用的影響[J].作物學(xué)報(bào),2018,44(10):1485-1495.
作者簡(jiǎn)介:肖玲(1994—),女,本科,農(nóng)藝師,研究方向:大豆-玉米帶狀復(fù)合種植。