玉米套種綠肥模式對連作田土壤肥力及產量的影響

摘 要：對連作玉米田套種綠肥模式進行了試驗研究。結果表明，合理的套種能最大限度地提高土地利用率，綠肥翻壓后能改善土壤結構，提高土壤肥力，是實現玉米高產高效栽培的有效途徑。與農民常規種植相比，玉米套種箭舌豌豆，寬行距90 cm、窄行距40 cm，土壤有機質含量提高12.8%，玉米增產13.2%。

關鍵詞：玉米；綠肥；連作；套種模式；土壤肥力；產量

中圖分類號：S513.061：S344.3 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2013）10-0089-04

玉米是我國的第二大糧食作物，2012年種植面積為3 494.9×104 hm2。玉米長期連作，導致土壤中氮、鉀等養分片面消耗，營養失衡；土壤理化性狀變差、土壤酶活性降低、微生物種群失衡，一些病害，如絲黑穗病、紋枯病、灰斑病等病菌大量積累，發生頻繁，致使作物生長發育變差，嚴重地影響著玉米產量^{[ 1～4]}。綠肥作為一種完全型肥料，有機質含量豐富，在翻入土壤后，可在短時間內促生大量的有益微生物，改善土壤微生態系統，抑制病原菌繁殖；并促進土壤結構的改善，提高土壤保水保肥及供肥能力，這樣就可以在一定程度上解決連作障礙問題^{[ 5～12]}。

套種可最大限度地提高土地利用率，套種形成的作物復合群體可增加對陽光的截取與吸收，減少光能的浪費；同時，兩種作物套種還可產生互補作用。但套種時不同作物之間也常存在著對陽光、水分、養分的激烈競爭。通過對株型高矮不一、生育期長短稍有參差的作物進行合理搭配并在田間配置寬窄不等的種植行距，有助于提高套種效果^[13～16]。本試驗針對玉米連作存在的主要問題，研究不同品種的綠肥在不同的套種模式下，綠肥翻壓后對連作田土壤的培肥效果及玉米產量的影響，以期篩選出適應玉米高產穩產最佳套種模式。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2012年在山西省農業科學院玉米研究所檀村試驗田進行。試驗田耕層土壤理化性狀如表1。前茬作物為玉米。

1.2 試驗材料

玉米品種為先玉335，綠肥品種為箭舌豌豆和草木樨。

1.3 試驗設計與方法

試驗為寬窄行套種綠肥、清種玉米和農民常規等行距（對照）3種方式種植。寬行距90 cm，窄行距40 cm和45 cm，等行距45 cm。窄行種植玉米，密度為66 000株/hm2；寬行套種綠肥，箭舌豌豆播種量60 kg/hm2，行距20 cm；草木樨播種量15 kg/hm2，行距25 cm。寬行距90 cm、窄行距45 cm套種箭舌豌豆為處理A1、套種草木樨為處理A2、清種玉米為處理A3；寬行距90 cm、窄行距40 cm套種箭舌豌豆為處理B1、套種草木樨為處理B2、清種玉米為處理B3；對照為處理C。小區寬2.6 m和2.7 m，長15 m。隨機區組排列，重復3次。

播種時間為玉米4月26日，綠肥5月8日。試驗基施硝酸磷肥（有效成分為40%，其中含N 25%～27%、P2O5 11%～13.5%）750 kg/hm2；追施尿素（含N 46%）450 kg/hm2。

1.4 調查項目

田間調查玉米株高、穗位高等。綠肥在開花盛期到結莢初期收割取樣并進行氮磷鉀含量的測定；測產后翻壓，第二年播種前測土壤有機質及養分含量。玉米收獲時每處理取2行， 進行室內考種， 調查各處理的穗長、穗粗、穗行數、行粒數、千粒重、禿尖長度和產量等。

2 結果與分析

2.1 不同套種模式對土壤肥力的影響

2.1.1 不同套種模式綠肥的鮮草產量及養分含量 綠肥種類不同，其生物量和養分含量不同。試驗結果（表2）表明， 箭舌豌豆的養分含量比草木樨高。相同的種植方式草木樨鮮草產量比箭舌豌豆平均高1 294.56 kg/hm2；不同的套種模式綠肥生物量差異較大，寬行距90 cm、窄行距40 cm種植模式鮮草產量較寬行距90 cm、窄行距45 cm平均多3.9%。根據綠肥單株養分含量和單位面積鮮草產量，可折算出每公頃綠肥翻壓后能給土壤提供的潛在養分量。由表2可知，盡管箭舌豌豆的鮮草產量不及草木樨，但它的鮮草養分含量高，特別是全氮含量比草木樨高出1.35倍，能為土壤提供的養分總量平均比草木樨多52.7%。綜合來看，箭舌豌豆能為土壤提供的養分比草木樨多。

2.1.2 不同品種的綠肥翻壓腐熟后對土壤有機質和速效養分的影響 由表3看出，玉米套種綠肥翻壓區的土壤養分含量均得到提高，除速效磷差異不顯著外，其余處理養分含量均與對照差異極顯著。土壤有機質含量較對照提高了7.2%～12.8%，速效氮、速效磷、速效鉀含量的平均值分別較對照高18.43、0.14、13.79 mg/kg；套種模式不同其速效氮、速效鉀含量差異極顯著；套種品種不同其養分含量差異不顯著。說明種植綠肥能使土壤中微生物數量大幅度增加，微生物能將土壤中不易被植物吸收利用的有機物質轉化為可給態的無機物質，從而增加土壤有機質含量，提高土壤養分有效性。試驗表明，種植的綠肥翻壓后，能有效增加土壤養分，提高土壤肥力，同時能使土壤酸堿度有所下降。與對照相比，寬行距90 cm、窄行距40 cm套種箭舌豌豆土壤有機質提高12.8%，速效氮和速效鉀分別提高24.20 mg/kg和19.72 mg/kg，該套種模式效果最佳。

2.2 不同套種模式綠肥對玉米農藝性狀及產量的影響

2.2.1 種植方式對玉米農藝性狀及產量的影響 從表4可以看出，與對照相比采用寬窄行種植對玉米的農藝性狀影響不明顯。寬窄行種植無論是清種還是套種產量較對照均增產，增產幅度為12.8%～17.5%，且差異達極顯著水平。說明寬窄行種植能發揮植株的邊行優勢，增加產量。寬窄行不論套種與否兩種種植方式（窄株距40 cm和45 cm）玉米產量差異不顯著。

2.2.2 套種方式對玉米農藝性狀及產量的影響 寬窄行套種綠肥和清種玉米對玉米株高、穗位高、穗長、穗粗、穗行數、行粒數、千粒重等農藝性狀和玉米產量差異不顯著。玉米套種綠肥在整個生長過程中，玉米植株直立向上生長，而綠肥成匍匐狀或半匍匐狀生長，不影響玉米的通風透光。說明玉米和綠肥套種與否，對玉米產量的影響差異不顯著。

3 小結

試驗結果表明，采用玉米與綠肥立體種植， 通過合理配置群體結構， 充分利用光、熱、水、肥等資源， 進一步挖掘單位土地的產出能力， 是實現玉米高產高效的一種有效途徑。

3.1 連作的玉米田套種綠肥，對當季玉米農藝性狀和產量影響不顯著。綠肥翻壓后能增加土壤中有機質含量，提高土壤養分有效性，其中，寬行距90 cm、窄行距40 cm套種箭舌豌豆模式玉米比對照增產13.2%，綠肥翻壓后能為土壤提供的養分最多，并為下季作物對養分需求奠定基礎，因此該套種模式能實現效益的最大化。

3.2 套種能夠合理配置作物群體， 使作物高矮成層， 相間成行， 有利于改善作物的通風透光條件， 提高光能利用率， 充分發揮邊行優勢的增產作用。做到了用養結合，既增加產量，又培肥土壤，可實現高產穩產。

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