復(fù)種綠肥油菜還田對(duì)青貯玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響

張盛南 汪波 張一為 張?chǎng)?辛勍 王鴻英

摘? ? 要：綠肥是作物輪作倒茬和合理用地養(yǎng)地的重要措施，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。為探究綠肥油菜作為一種養(yǎng)地作物對(duì)土壤養(yǎng)分的影響作用，以及“青貯玉米—綠肥油菜”復(fù)種技術(shù)模式對(duì)青貯玉米的影響，對(duì)不種綠肥油菜和復(fù)種綠肥油菜并翻壓還田后的土壤和青貯玉米的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)種植綠肥翻壓后較對(duì)照（未種綠肥）平均株高、穗位和莖粗提高了12%，8.1%，12.4%;平均總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量提高了19%，20.2%，8.5%，19%。綠肥翻壓對(duì)土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量都有影響，但對(duì)土壤速效鉀、土壤物理指標(biāo)影響較小。綜上，復(fù)種綠肥翻壓還田能增加土壤養(yǎng)分，部分替代化肥，有效地改善后作青貯玉米的農(nóng)藝性狀，提高青貯玉米產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：綠肥油菜;青貯玉米;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量;土壤養(yǎng)分;影響

中圖分類號(hào)：S513;S158? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.04.005

Effects of Multiple Cropping of Green Fertilizer Rape on Agronomic Characters， Yield and Soil Nutrients of Post Cropping Silage Maize

ZHANG Shengnan1， WANG Bo2， ZHANG Yiwei1， ZHANG Xin1， XIN Qing1， WANG Hongying1

（1.Tianjin Agricultural Development Services Center， Tianjin 300061，China;2.Huazhong Agricultural University， Wuhan， Hubei 430070，China）

Abstract： Green manure is an important measure for crop rotation and rational land use， which is of great significance to promote the sustainable development of agriculture. In order to explore the effect of green fertilizer rape as a land raising crop on soil nutrients and the effect of "silage corn—green fertilizer rape" multiple cropping technical model on silage corn， a comparative experimental study was carried out on the agronomic properties and yield of soil and silage corn after no green fertilizer rape and multiple green fertilizer rape were turned and returned to the field.The results showed that the average plant height， panicle position and stem diameter of the two experimental sites increased by 12%， 8.1% and 12.4% compared with the control （without green fertilizer）; The average total fresh weight， stem weight， corn cob weight and yield per mu increased by 19%， 20.2%， 8.5% and 19%. Green manure turnover had an effect on the contents of soil total nitrogen， organic matter， ammonium nitrogen， nitrate nitrogen， available phosphorus and available potassium， but had little effect on soil available potassium and soil physical indexes. In conclusion， multiple cropping of green manure can increase soil nutrients， partially replace chemical fertilizer， effectively improve the agronomic properties of post cropping silage corn and increase the yield of silage corn.

Key words： green fertilizer rape; silage corn; agronomic characters; output; soil nutrients; influence

近年來(lái)，按照產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和供給側(cè)改革精神，天津市進(jìn)一步建立健全種養(yǎng)結(jié)合產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，其中青貯玉米在農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革和增加農(nóng)民收入中發(fā)揮了重要作用。天津市青貯玉米在品種引進(jìn)與篩選、機(jī)械化高效收獲以及青貯技術(shù)方面取得較快發(fā)展，單位面積的生物產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)量均得到了提高。2020年，天津市在全株青貯玉米種植上面積超過(guò)了2萬(wàn)hm2，總青貯量達(dá)到74萬(wàn)t，平均單產(chǎn)水平達(dá)到37.5 t·hm-2[1]。在推進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的同時(shí)，2021年中央一號(hào)文件[2]再次提出：“鼓勵(lì)發(fā)展青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼草飼料、推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，持續(xù)推進(jìn)化肥農(nóng)藥減量增效。”在綠色生態(tài)成為青貯玉米發(fā)展的新導(dǎo)向的背景下，研究如何合理施肥、環(huán)保施肥對(duì)實(shí)現(xiàn)青貯玉米綠色增長(zhǎng)具有重要意義。

綠肥是清潔的有機(jī)肥源，也是現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要組成部分[3-5]。綠肥油菜有著適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、發(fā)展?jié)摿Υ蟮葍?yōu)勢(shì)，且綠肥油菜扎根深，吸收利用土壤難溶性磷與鉀能力遠(yuǎn)高于其他綠肥作物，可為后茬作物平衡養(yǎng)分、高產(chǎn)提供保障[6]。種植綠肥油菜可改良土壤、培肥地力，保證后作農(nóng)作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，在發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)現(xiàn)代都市農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的作用日益凸顯[7]。李尚軍等[8]研究表明，冬種綠肥翻壓后種植春玉米，既可減少化肥使用量，降低耕作經(jīng)濟(jì)成本，還可增加土壤養(yǎng)分，降低土壤板結(jié)，改善土壤理化性狀，提高耕地生產(chǎn)力。呂漢強(qiáng)等[9]研究表明，冬種綠肥翻壓還田可顯著提高玉米的產(chǎn)量和干物質(zhì)積累。謝樹(shù)果等[10]研究認(rèn)為，翻壓綠肥并少量減施化肥可提高氮素的利用率，促進(jìn)玉米增產(chǎn)，比單施化肥增產(chǎn)13.7%～17.3 %。王玥等[11]研究表明，光葉苕子×肥田蘿卜及毛葉苕子還田對(duì)玉米的增產(chǎn)效果最好，較冬閑（CK）田玉米產(chǎn)量分別增加17.77%，16.58%，16.25%。因此，為探索種植綠肥油菜翻壓后對(duì)后作青貯玉米產(chǎn)量的影響，客觀評(píng)價(jià)“全株青貯玉米-綠肥油菜”復(fù)種技術(shù)模式下種植綜合效益，開(kāi)展了本研究。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)為天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)蔡莊子村（試驗(yàn)地1）、韓莊子村（試驗(yàn)地2），兩塊試驗(yàn)地相鄰地處北緯38°36′，東經(jīng)117°6′，屬溫帶季風(fēng)性氣候，年均降水量約519 mm，年均氣溫12.8 ℃，年日照時(shí)數(shù)約2 496 h，無(wú)霜期305 d。試驗(yàn)地點(diǎn)前3年為小麥玉米輪作。

1.2 試驗(yàn)品種

綠肥油菜采用‘青雜15’（QZ-15），試驗(yàn)地1青貯玉米選用‘東單15號(hào)’（DD-15）、‘蠡玉26號(hào)’（LY-26），試驗(yàn)地2青貯玉米選用‘科試982’（KS-982）、‘河玉2號(hào)’（HY-2）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每塊試驗(yàn)地設(shè)2個(gè)處理，處理1為對(duì)照（CK），不種綠肥油菜，在種植青貯玉米時(shí)施復(fù)合肥750 kg·hm-2。處理2為復(fù)種綠肥油菜并翻壓還田，種植青貯玉米時(shí)施復(fù)合肥525 kg·hm-2。每小區(qū)面積9 m2（3 m×3 m），試驗(yàn)地1設(shè)3個(gè)重復(fù)，試驗(yàn)地2設(shè)2個(gè)重復(fù)。各處理播種時(shí)間、收獲時(shí)間、播種密度詳見(jiàn)表1。

1.4 農(nóng)藝性狀測(cè)定方法

每小區(qū)隨機(jī)選取10株青貯玉米測(cè)定株高、穗位和莖粗。株高為自地面至雄穗頂端的平均高度，以cm表示;穗位與株高同時(shí)測(cè)定，自地面至最上部果穗著生節(jié)的平均高度，以cm表示;莖粗與株高、穗位同時(shí)測(cè)定，植株地上部第3節(jié)間扁面的平均直徑，以cm表示。

1.5 土壤采樣方法

取樣時(shí)間為2021年11月17日，共12個(gè)土壤樣品，取樣地點(diǎn)同上，分別為靜海區(qū)種植綠肥油菜1年地塊3個(gè)樣品（以下簡(jiǎn)稱“靜海1年”）、種植2年地塊3個(gè)樣品（以下簡(jiǎn)稱“靜海2年”）、種植3年地塊3個(gè)樣品（以下簡(jiǎn)稱“靜海3年”）、未種植過(guò)地塊（CK） 3個(gè)樣品，樣本間不混樣。

1.6 土壤測(cè)定指標(biāo)

本試驗(yàn)檢測(cè)方法主要參照中國(guó)科學(xué)院南京土壤所編著的《土壤理化分析》進(jìn)行，有行標(biāo)的以行標(biāo)優(yōu)先。土壤常規(guī)理化指標(biāo)主要測(cè)定了全氮、有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、pH、全鹽量、有效磷、速效鉀等8個(gè)指標(biāo)，結(jié)果依據(jù)表2《土壤肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》、表3《土壤鹽和pH分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件處理數(shù)據(jù)，SPSS 23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 綠肥翻壓對(duì)后作青貯玉米農(nóng)藝性狀的影響

從表4來(lái)看，試驗(yàn)地1處理2較處理1（CK）株高、莖粗差異顯著，分別增加30，0.22 cm，分別增長(zhǎng)了12.9%，11.8%;穗位差異不顯著，增加5.7%，說(shuō)明‘東單15號(hào)’和‘蠡玉26號(hào)’的品種穗位對(duì)耕地地力的反應(yīng)不明顯。試驗(yàn)地2處理2較處理1（CK）株高、穗位、莖粗差異顯著，分別增加26.4，9.1，0.22 cm，分別增長(zhǎng)11.1%，10.4%，13%。說(shuō)明種植綠肥油菜翻壓對(duì)后作青貯玉米農(nóng)藝性狀有影響，后作青貯玉米的株高、穗位和莖粗均有增加。

2.2 綠肥翻壓對(duì)后作青貯玉米產(chǎn)量的影響

從表5來(lái)看，試驗(yàn)地1處理2較處理1（CK）總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量分別增加9.5，5.1，4.4，10 461 kg，分別增長(zhǎng)20%，18.8%，21.5%，19.8%，具有顯著性差異;試驗(yàn)地2處理2較處理1（CK）總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量分別增加7.6，5，2.6，8，521.5 kg，分別增長(zhǎng)17.9%，21.6%，13.5%，18.1%，具有顯著性差異。由此說(shuō)明，種植綠肥油菜翻壓對(duì)后作青貯玉米產(chǎn)量有影響，后作青貯玉米的總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量均有增加。不同處理玉米棒占總鮮重的比例變化不明顯，說(shuō)明種植綠肥油菜翻壓后對(duì)后作青貯玉米的玉米棒重量影響不大，其差別可能受品種不同的影響較大。

2.3 綠肥翻壓對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

從土壤養(yǎng)分來(lái)看，依據(jù)土壤肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，靜海區(qū)試驗(yàn)12個(gè)土壤樣本的平均全氮含量在0.094%～0.117%之間，屬于中等水平，而靜海CK的土壤全氮略低于其他3個(gè)處理，結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表6。

如表6所示，樣品平均有機(jī)質(zhì)含量在14.27～19.80 g·kg-1之間，屬于缺乏和中等水平，而靜海CK處于缺乏水平的數(shù)量要多于靜海2年，靜海1年和靜海3年的土壤有機(jī)質(zhì)要略高，屬于中等水平。土壤硝態(tài)氮、銨態(tài)氮含量表現(xiàn)了和全氮一樣的趨勢(shì)，硝態(tài)氮平均含量在2.71～4.50 mg·kg-1之間，銨態(tài)氮平均含量在0.89～2.08 mg·kg-1之間，靜海CK處理的硝態(tài)氮、銨態(tài)氮平均值最低，其他處理平均值最高可達(dá)靜海CK平均值的兩倍。土壤有效磷表現(xiàn)為靜海3年高于其它3個(gè)處理，靜海2年的有效磷平均值最低。土壤速效鉀，大部分在豐富以上水平，處理間差別不大，CK處理變幅較大，屬豐富水平，其他處理相對(duì)變幅小，均屬甚豐富水平，結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表6。

從土壤的鹽堿性來(lái)看，12個(gè)樣品土壤鹽分總體不高，大部分（83.3%）屬于非鹽漬化土壤，只有2個(gè)樣品屬于輕度鹽漬化。試驗(yàn)地的pH均較高，為堿性土壤。

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

在農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量方面，農(nóng)藝性狀結(jié)果表現(xiàn)為處理2后作青貯玉米的株高、穗位和莖粗較處理1平均提高了12%，8.1%，12.4%，這表明與單作全株青貯玉米相比，復(fù)種綠肥油菜翻壓后青貯玉米的農(nóng)藝性狀整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì);產(chǎn)量結(jié)果表現(xiàn)為處理2后作青貯玉米的總鮮重、桿重、玉米棒重、產(chǎn)量較處理1平均提高了19%，20.2%，8.5%，19%，這表明與單作全株青貯玉米相比，復(fù)種綠肥油菜翻壓后青貯玉米的產(chǎn)量整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

在土壤養(yǎng)分方面，綠肥翻壓對(duì)土壤全氮、有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量都有影響。綜合來(lái)看，養(yǎng)分結(jié)果表現(xiàn)出來(lái)的是，CK處理略低于1，2，3年，這表明與單作青貯玉米相比，復(fù)種技術(shù)模式下青貯玉米的全氮、有機(jī)質(zhì)、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量整體呈增加趨勢(shì)。土壤中的銨態(tài)氮、硝態(tài)氮能被作物吸收利用，種植綠肥與玉米間作增加了土壤中無(wú)機(jī)氮的含量[12]。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，復(fù)種與青貯玉米單種技術(shù)模式下，土壤速效鉀、土壤物理指標(biāo)處理間沒(méi)有明顯的變化，說(shuō)明受種植模式的影響較小。

在替代化肥方面，本試驗(yàn)處理2肥料用量為對(duì)照肥料用量的70%，說(shuō)明綠肥油菜翻壓還田不僅可以替代30%的化學(xué)肥料，還能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高后茬作物產(chǎn)量[13-15]，本試驗(yàn)結(jié)果與之前相關(guān)研究結(jié)論一致。

3.2 結(jié)論

本研究結(jié)果表明復(fù)種綠肥油菜翻壓還田對(duì)后作青貯玉米農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量均有影響。復(fù)種技術(shù)模式下，青貯玉米產(chǎn)量的增加得益于綠肥翻壓后土壤有效養(yǎng)分含量的增加[12]，種植綠肥翻壓后能促進(jìn)后作青貯玉米生長(zhǎng)、改善青貯玉米農(nóng)藝性狀，增加青貯玉米株高和莖粗，提高青貯玉米產(chǎn)量，復(fù)種綠肥油菜翻壓較未種綠肥青貯玉米增產(chǎn)率達(dá)到19%，增產(chǎn)效果明顯。

在本次試驗(yàn)基礎(chǔ)上，建議繼續(xù)開(kāi)展種植綠肥翻壓后對(duì)土壤、肥力及對(duì)后茬作物養(yǎng)分吸收相關(guān)性的影響研究。通過(guò)研究和應(yīng)用“全株青貯玉米-綠肥油菜”復(fù)種技術(shù)模式，推進(jìn)綠肥作物種植技術(shù)模式創(chuàng)新，不斷提高耕地質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色循環(huán)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收。

致謝：特別感謝天津市靜海區(qū)中旺鎮(zhèn)蔡莊子村、韓莊子村對(duì)本試驗(yàn)開(kāi)展提供的大力支持和幫助！

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國(guó)草業(yè)統(tǒng)計(jì)2020[M]. 全國(guó)畜牧總站，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，72-88.

[2] 中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見(jiàn)[R]，政府公報(bào).

[3] 焦彬. 中國(guó)綠肥[M]. 北京： 農(nóng)業(yè)出版社， 1986： 1.

[4] 曹衛(wèi)東， 黃鴻翔. 關(guān)于我國(guó)恢復(fù)和發(fā)展綠肥若干問(wèn)題的思考[J]. 中國(guó)土壤與肥料， 2009（4）： 1-3.

[5] 郭耀東， 程曼， 趙秀峰， 等. 輪作綠肥對(duì)鹽堿地土壤性質(zhì)、后作青貯玉米產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2018， 26（6）： 856-864.

[6] 張盛南， 曹學(xué)浩， 張一為， 等. 天津市綠肥油菜利用研究進(jìn)展[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2021， 27（1）： 76-78.

[7] 劉忠寬， 智健飛， 秦文利， 等. 河北省綠肥作物種植利用現(xiàn)狀研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2009， 13（2）： 12-14.

[8] 李尚軍， 邱詩(shī)蕊， 王永達(dá)， 等. 不同綠肥類型替代化肥對(duì)宜賓地區(qū)烤煙生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2020， 33（6）： 1253-1257.

[9] 呂漢強(qiáng)， 于愛(ài)忠， 柴強(qiáng). 綠洲灌區(qū)玉米產(chǎn)量及水分利用對(duì)綠肥還田方式的響應(yīng)[J]. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2020， 28（5）： 671-679.

[10] 謝樹(shù)果， 韓文斌， 馮文強(qiáng)， 等. 豆科綠肥對(duì)四川丘陵旱地作物的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益初探[J]. 中國(guó)土壤與肥料， 2010（5）： 82-85.

[11] 王玥， 杜廣祖， 黃鈺， 等. 冬種綠肥還田對(duì)春玉米主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2021， 34（4）： 784-790.

[12] 杜青峰， 王黨軍， 于翔宇， 等. 玉米間作夏季綠肥對(duì)當(dāng)季植物養(yǎng)分吸收和土壤養(yǎng)分有效性的影響[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào)， 2016， 25（3）： 225-233.

[13] 陳正剛， 李劍， 王文華， 等. 翻壓綠肥條件下化肥減量對(duì)玉米養(yǎng)分利用效益的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)）， 2014， 29（5）： 734-739.

[14] 陳檢鋒， 梁海， 王偉， 等. 玉米-綠肥輪作體系下光葉紫花苕的氮肥替代和土壤肥力提升效應(yīng)[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)， 2021， 27（9）： 1571-1580.

[15] 朱吉風(fēng)， 蔣美艷， 曹黎明， 等. 油菜作綠肥還田利于水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量提高[J/OL]. 分子植物育種. （2021-09-17）[2021-12-06]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/46.1068.

S.20210917.0919.006.html.