復種綠肥油菜還田對青貯玉米農藝性狀、產量及土壤養分的影響

張盛南 汪波 張一為 張鑫 辛勍 王鴻英

摘? ? 要：綠肥是作物輪作倒茬和合理用地養地的重要措施，對促進農業可持續發展有著重要的意義。為探究綠肥油菜作為一種養地作物對土壤養分的影響作用，以及“青貯玉米—綠肥油菜”復種技術模式對青貯玉米的影響，對不種綠肥油菜和復種綠肥油菜并翻壓還田后的土壤和青貯玉米的農藝性狀、產量進行了對比試驗研究。結果表明：兩個試驗點種植綠肥翻壓后較對照（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、產量提高了19%，20.2%，8.5%，19%。綠肥翻壓對土壤全氮、有機質、銨態氮、硝態氮、有效磷和速效鉀含量都有影響，但對土壤速效鉀、土壤物理指標影響較小。綜上，復種綠肥翻壓還田能增加土壤養分，部分替代化肥，有效地改善后作青貯玉米的農藝性狀，提高青貯玉米產量。

關鍵詞：綠肥油菜;青貯玉米;農藝性狀;產量;土壤養分;影響

中圖分類號：S513;S158? ? ? ? ? 文獻標識碼：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，按照產業結構調整和供給側改革精神，天津市進一步建立健全種養結合產業融合發展，其中青貯玉米在農業供給側改革和增加農民收入中發揮了重要作用。天津市青貯玉米在品種引進與篩選、機械化高效收獲以及青貯技術方面取得較快發展，單位面積的生物產量、營養量均得到了提高。2020年，天津市在全株青貯玉米種植上面積超過了2萬hm2，總青貯量達到74萬t，平均單產水平達到37.5 t·hm-2[1]。在推進生產發展的同時，2021年中央一號文件[2]再次提出：“鼓勵發展青貯玉米等優質飼草飼料、推進農業綠色發展，持續推進化肥農藥減量增效?！痹诰G色生態成為青貯玉米發展的新導向的背景下，研究如何合理施肥、環保施肥對實現青貯玉米綠色增長具有重要意義。

綠肥是清潔的有機肥源，也是現代生態農業的重要組成部分[3-5]。綠肥油菜有著適應性強、用途廣、經濟價值高、發展潛力大等優勢，且綠肥油菜扎根深，吸收利用土壤難溶性磷與鉀能力遠高于其他綠肥作物，可為后茬作物平衡養分、高產提供保障[6]。種植綠肥油菜可改良土壤、培肥地力，保證后作農作物穩產、高產、優質，在發展可持續農業，保護生態環境，促進現代都市農業發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，降低耕作經濟成本，還可增加土壤養分，降低土壤板結，改善土壤理化性狀，提高耕地生產力。呂漢強等[9]研究表明，冬種綠肥翻壓還田可顯著提高玉米的產量和干物質積累。謝樹果等[10]研究認為，翻壓綠肥并少量減施化肥可提高氮素的利用率，促進玉米增產，比單施化肥增產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玉米的增產效果最好，較冬閑（CK）田玉米產量分別增加17.77%，16.58%，16.25%。因此，為探索種植綠肥油菜翻壓后對后作青貯玉米產量的影響，客觀評價“全株青貯玉米-綠肥油菜”復種技術模式下種植綜合效益，開展了本研究。

1 材料和方法

1.1 試驗地點

試驗地點為天津市靜海區中旺鎮蔡莊子村（試驗地1）、韓莊子村（試驗地2），兩塊試驗地相鄰地處北緯38°36′，東經117°6′，屬溫帶季風性氣候，年均降水量約519 mm，年均氣溫12.8 ℃，年日照時數約2 496 h，無霜期305 d。試驗地點前3年為小麥玉米輪作。

1.2 試驗品種

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

1.3 試驗設計

每塊試驗地設2個處理，處理1為對照（CK），不種綠肥油菜，在種植青貯玉米時施復合肥750 kg·hm-2。處理2為復種綠肥油菜并翻壓還田，種植青貯玉米時施復合肥525 kg·hm-2。每小區面積9 m2（3 m×3 m），試驗地1設3個重復，試驗地2設2個重復。各處理播種時間、收獲時間、播種密度詳見表1。

1.4 農藝性狀測定方法

每小區隨機選取10株青貯玉米測定株高、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;穗位與株高同時測定，自地面至最上部果穗著生節的平均高度，以cm表示;莖粗與株高、穗位同時測定，植株地上部第3節間扁面的平均直徑，以cm表示。

1.5 土壤采樣方法

取樣時間為2021年11月17日，共12個土壤樣品，取樣地點同上，分別為靜海區種植綠肥油菜1年地塊3個樣品（以下簡稱“靜海1年”）、種植2年地塊3個樣品（以下簡稱“靜海2年”）、種植3年地塊3個樣品（以下簡稱“靜海3年”）、未種植過地塊（CK） 3個樣品，樣本間不混樣。

1.6 土壤測定指標

本試驗檢測方法主要參照中國科學院南京土壤所編著的《土壤理化分析》進行，有行標的以行標優先。土壤常規理化指標主要測定了全氮、有機質、硝態氮、銨態氮、pH、全鹽量、有效磷、速效鉀等8個指標，結果依據表2《土壤肥力分級標準》、表3《土壤鹽和pH分級標準》。

1.7 數據處理

采用Excel軟件處理數據，SPSS 23.0進行統計數據分析。

2 結果與分析

2.1 綠肥翻壓對后作青貯玉米農藝性狀的影響

從表4來看，試驗地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，分別增長了12.9%，11.8%;穗位差異不顯著，增加5.7%，說明‘東單15號’和‘蠡玉26號’的品種穗位對耕地地力的反應不明顯。試驗地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11.1%，10.4%，13%。說明種植綠肥油菜翻壓對后作青貯玉米農藝性狀有影響，后作青貯玉米的株高、穗位和莖粗均有增加。

2.2 綠肥翻壓對后作青貯玉米產量的影響

從表5來看，試驗地1處理2較處理1（CK）總鮮重、桿重、玉米棒重、產量分別增加9.5，5.1，4.4，10 461 kg，分別增長20%，18.8%，21.5%，19.8%，具有顯著性差異;試驗地2處理2較處理1（CK）總鮮重、桿重、玉米棒重、產量分別增加7.6，5，2.6，8，521.5 kg，分別增長17.9%，21.6%，13.5%，18.1%，具有顯著性差異。由此說明，種植綠肥油菜翻壓對后作青貯玉米產量有影響，后作青貯玉米的總鮮重、桿重、玉米棒重、產量均有增加。不同處理玉米棒占總鮮重的比例變化不明顯，說明種植綠肥油菜翻壓后對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 綠肥翻壓對土壤養分的影響

從土壤養分來看，依據土壤肥力分級標準，靜海區試驗12個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個處理，結果對比見表6。

如表6所示，樣品平均有機質含量在14.27～19.80 g·kg-1之間，屬于缺乏和中等水平，而靜海CK處于缺乏水平的數量要多于靜海2年，靜海1年和靜海3年的土壤有機質要略高，屬于中等水平。土壤硝態氮、銨態氮含量表現了和全氮一樣的趨勢，硝態氮平均含量在2.71～4.50 mg·kg-1之間，銨態氮平均含量在0.89～2.08 mg·kg-1之間，靜海CK處理的硝態氮、銨態氮平均值最低，其他處理平均值最高可達靜海CK平均值的兩倍。土壤有效磷表現為靜海3年高于其它3個處理，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，其他處理相對變幅小，均屬甚豐富水平，結果對比見表6。

從土壤的鹽堿性來看，12個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個樣品屬于輕度鹽漬化。試驗地的pH均較高，為堿性土壤。

3 結論與討論

3.1 討論

在農藝性狀和產量方面，農藝性狀結果表現為處理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，復種綠肥油菜翻壓后青貯玉米的農藝性狀整體呈增長趨勢;產量結果表現為處理2后作青貯玉米的總鮮重、桿重、玉米棒重、產量較處理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，復種綠肥油菜翻壓后青貯玉米的產量整體呈增長趨勢。

在土壤養分方面，綠肥翻壓對土壤全氮、有機質、銨態氮、硝態氮、有效磷和速效鉀含量都有影響。綜合來看，養分結果表現出來的是，CK處理略低于1，2，3年，這表明與單作青貯玉米相比，復種技術模式下青貯玉米的全氮、有機質、銨態氮、硝態氮、有效磷和速效鉀含量整體呈增加趨勢。土壤中的銨態氮、硝態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機氮的含量[12]。試驗還發現，復種與青貯玉米單種技術模式下，土壤速效鉀、土壤物理指標處理間沒有明顯的變化，說明受種植模式的影響較小。

在替代化肥方面，本試驗處理2肥料用量為對照肥料用量的70%，說明綠肥油菜翻壓還田不僅可以替代30%的化學肥料，還能夠在此基礎上進一步提高后茬作物產量[13-15]，本試驗結果與之前相關研究結論一致。

3.2 結論

本研究結果表明復種綠肥油菜翻壓還田對后作青貯玉米農藝性狀及產量均有影響。復種技術模式下，青貯玉米產量的增加得益于綠肥翻壓后土壤有效養分含量的增加[12]，種植綠肥翻壓后能促進后作青貯玉米生長、改善青貯玉米農藝性狀，增加青貯玉米株高和莖粗，提高青貯玉米產量，復種綠肥油菜翻壓較未種綠肥青貯玉米增產率達到19%，增產效果明顯。

在本次試驗基礎上，建議繼續開展種植綠肥翻壓后對土壤、肥力及對后茬作物養分吸收相關性的影響研究。通過研究和應用“全株青貯玉米-綠肥油菜”復種技術模式，推進綠肥作物種植技術模式創新，不斷提高耕地質量，促進農業綠色循環發展，實現農業增產、農民增收。

致謝：特別感謝天津市靜海區中旺鎮蔡莊子村、韓莊子村對本試驗開展提供的大力支持和幫助！

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