论文部分内容阅读
摘 要：对连作玉米田套种绿肥模式进行了试验研究。结果表明，合理的套种能最大限度地提高土地利用率，绿肥翻压后能改善土壤结构，提高土壤肥力，是实现玉米高产高效栽培的有效途径。与农民常规种植相比，玉米套种箭舌豌豆，宽行距90 cm、窄行距40 cm，土壤有机质含量提高12.8%，玉米增产13.2%。
关键词：玉米；绿肥；连作；套种模式；土壤肥力；产量
中图分类号：S513.061：S344.3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）10-0089-04
玉米是我国的第二大粮食作物，2012年种植面积为3 494.9×104 hm2。玉米长期连作，导致土壤中氮、钾等养分片面消耗，营养失衡；土壤理化性状变差、土壤酶活性降低、微生物种群失衡，一些病害，如丝黑穗病、纹枯病、灰斑病等病菌大量积累，发生频繁，致使作物生长发育变差，严重地影响着玉米产量[ 1～4]。绿肥作为一种完全型肥料，有机质含量丰富，在翻入土壤后，可在短时间内促生大量的有益微生物，改善土壤微生态系统，抑制病原菌繁殖；并促进土壤结构的改善，提高土壤保水保肥及供肥能力，这样就可以在一定程度上解决连作障碍问题[ 5～12]。
套种可最大限度地提高土地利用率，套种形成的作物复合群体可增加对阳光的截取与吸收，减少光能的浪费；同时，两种作物套种还可产生互补作用。但套种时不同作物之间也常存在着对阳光、水分、养分的激烈竞争。通过对株型高矮不一、生育期长短稍有参差的作物进行合理搭配并在田间配置宽窄不等的种植行距，有助于提高套种效果[13～16]。本试验针对玉米连作存在的主要问题，研究不同品种的绿肥在不同的套种模式下，绿肥翻压后对连作田土壤的培肥效果及玉米产量的影响，以期筛选出适应玉米高产稳产最佳套种模式。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2012年在山西省农业科学院玉米研究所檀村试验田进行。试验田耕层土壤理化性状如表1。前茬作物为玉米。
1.2 试验材料
玉米品种为先玉335，绿肥品种为箭舌豌豆和草木樨。
1.3 试验设计与方法
试验为宽窄行套种绿肥、清种玉米和农民常规等行距（对照）3种方式种植。宽行距90 cm，窄行距40 cm和45 cm，等行距45 cm。窄行种植玉米，密度为66 000株/hm2；宽行套种绿肥，箭舌豌豆播种量60 kg/hm2，行距20 cm；草木樨播种量15 kg/hm2，行距25 cm。宽行距90 cm、窄行距45 cm套种箭舌豌豆为处理A1、套种草木樨为处理A2、清种玉米为处理A3；宽行距90 cm、窄行距40 cm套种箭舌豌豆为处理B1、套种草木樨为处理B2、清种玉米为处理B3；对照为处理C。小区宽2.6 m和2.7 m，长15 m。随机区组排列，重复3次。
播种时间为玉米4月26日，绿肥5月8日。试验基施硝酸磷肥（有效成分为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 调查项目
田间调查玉米株高、穗位高等。绿肥在开花盛期到结荚初期收割取样并进行氮磷钾含量的测定；测产后翻压，第二年播种前测土壤有机质及养分含量。玉米收获时每处理取2行， 进行室内考种， 调查各处理的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、秃尖长度和产量等。
2 结果与分析
2.1 不同套种模式对土壤肥力的影响
2.1.1 不同套种模式绿肥的鲜草产量及养分含量 绿肥种类不同，其生物量和养分含量不同。试验结果（表2）表明， 箭舌豌豆的养分含量比草木樨高。相同的种植方式草木樨鲜草产量比箭舌豌豆平均高1 294.56 kg/hm2；不同的套种模式绿肥生物量差异较大，宽行距90 cm、窄行距40 cm种植模式鲜草产量较宽行距90 cm、窄行距45 cm平均多3.9%。根据绿肥单株养分含量和单位面积鲜草产量，可折算出每公顷绿肥翻压后能给土壤提供的潜在养分量。由表2可知，尽管箭舌豌豆的鲜草产量不及草木樨，但它的鲜草养分含量高，特别是全氮含量比草木樨高出1.35倍，能为土壤提供的养分总量平均比草木樨多52.7%。综合来看，箭舌豌豆能为土壤提供的养分比草木樨多。
2.1.2 不同品种的绿肥翻压腐熟后对土壤有机质和速效养分的影响 由表3看出，玉米套种绿肥翻压区的土壤养分含量均得到提高，除速效磷差异不显著外，其余处理养分含量均与对照差异极显著。土壤有机质含量较对照提高了7.2%～12.8%，速效氮、速效磷、速效钾含量的平均值分别较对照高18.43、0.14、13.79 mg/kg；套种模式不同其速效氮、速效钾含量差异极显著；套种品种不同其养分含量差异不显著。说明种植绿肥能使土壤中微生物数量大幅度增加，微生物能将土壤中不易被植物吸收利用的有机物质转化为可给态的无机物质，从而增加土壤有机质含量，提高土壤养分有效性。试验表明，种植的绿肥翻压后，能有效增加土壤养分，提高土壤肥力，同时能使土壤酸碱度有所下降。与对照相比，宽行距90 cm、窄行距40 cm套种箭舌豌豆土壤有机质提高12.8%，速效氮和速效钾分别提高24.20 mg/kg和19.72 mg/kg，该套种模式效果最佳。
2.2 不同套种模式绿肥对玉米农艺性状及产量的影响
2.2.1 种植方式对玉米农艺性状及产量的影响 从表4可以看出，与对照相比采用宽窄行种植对玉米的农艺性状影响不明显。宽窄行种植无论是清种还是套种产量较对照均增产，增产幅度为12.8%～17.5%，且差异达极显著水平。说明宽窄行种植能发挥植株的边行优势，增加产量。宽窄行不论套种与否两种种植方式（窄株距40 cm和45 cm）玉米产量差异不显著。 2.2.2 套种方式对玉米农艺性状及产量的影响 宽窄行套种绿肥和清种玉米对玉米株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重等农艺性状和玉米产量差异不显著。玉米套种绿肥在整个生长过程中，玉米植株直立向上生长，而绿肥成匍匐状或半匍匐状生长，不影响玉米的通风透光。说明玉米和绿肥套种与否，对玉米产量的影响差异不显著。
3 小结
试验结果表明，采用玉米与绿肥立体种植， 通过合理配置群体结构， 充分利用光、热、水、肥等资源， 进一步挖掘单位土地的产出能力， 是实现玉米高产高效的一种有效途径。
3.1 连作的玉米田套种绿肥，对当季玉米农艺性状和产量影响不显著。绿肥翻压后能增加土壤中有机质含量，提高土壤养分有效性，其中，宽行距90 cm、窄行距40 cm套种箭舌豌豆模式玉米比对照增产13.2%，绿肥翻压后能为土壤提供的养分最多，并为下季作物对养分需求奠定基础，因此该套种模式能实现效益的最大化。
3.2 套种能够合理配置作物群体， 使作物高矮成层， 相间成行， 有利于改善作物的通风透光条件， 提高光能利用率， 充分发挥边行优势的增产作用。做到了用养结合，既增加产量，又培肥土壤，可实现高产稳产。
参 考 文 献：
[1] 邢会琴，肖占文，闫吉智，等.玉米连作对土壤微生物和土壤主要养分的影响[J].草业科学，2011，28（10）：1777-1780.
[2] 孙淑荣，吴海燕，刘春光.玉米连作对中部农区主要土壤微生物区系组成特征影响的研究[J].玉米科学，2004，12（4）：67-69.
[3] 马春梅，刘 侃，唐远征.轮连作对土壤微生物数量的影响[J].东北农业大学学报， 2005， 36（2）：147-152.
[4] 王 薇，袁 亮.设施栽培土壤微生物量氮的变化规律及其与土壤肥力的关系[J].山东农业科学，2011，4：53-55，70.
[5] 张淑香，高子勤，刘海玲.连作障碍与根际微生态[J].应用生态学报， 2002，11（5）：741-744.
[6] 刘晶晶，李同杰，由文颖.冬小麦-夏玉米轮作体系中磷素平衡的研究[J].山东农业科学，2011，8：71-74.
[7] 周开芳.冬绿肥品种及播量试验初报[J].耕作与栽培，1999，6：45.
[8] 张淑珍， 孙传芳. 绿肥品种资源研究[J].作物品种资源， 1995，1：9-10.
[9] 左明玉. 旱地绿肥品比及播量试验[J].贵州农业科学，2004，32（4）：63.
[10]王治国，陈 冰，饶晓娟，等.绿肥养分吸收规律研究[J].新疆农业大学学报，2008，31（2）：47-50.
[11]郑元红，潘国元，毛国军，等.不同绿肥间套作方式对培肥地力的影响[J].贵州农业科学，2009，37（1）：79-81.
[12]周开芳，何 炎.豆科冬绿肥翻压对土壤肥力和杂交玉米产量及品质的影响[J].贵州农业科学， 2003， 31（增刊）： 42.
[13]刘国顺， 罗贞宝， 王 岩， 等. 绿肥翻压对烟田土壤理化性状及土壤微生物量的影响[J]. 水土保持学报， 2006， 20（1）： 95-96.
[14]谭秀山，毕建杰，刘建栋，等.玉米种植方式的发展趋势[J].山东农业科学，2010，5：57-59.
[15]张永科，孙 茂，张雪君，等.行距对玉米产量和营养的效应[J].玉米科学，2006，14（2）：108-111.
[16]武志海，张治安，陈展宇，等.大垄双行种植玉米群体冠层结构及光合特性的解析[J].玉米科学，2005，13（4）：62-65.
[17]何开祥，贺晓芳，刘 玉.不同绿肥聚垄种植玉米研究[J].农技服务，2008，25（8）：38-39.
[18]陈 颖，张宪陶.不同种植方式对玉米产量的影响[J].耕作与栽培，2002，4：37-46.
关键词：玉米；绿肥；连作；套种模式；土壤肥力；产量
中图分类号：S513.061：S344.3 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2013）10-0089-04
玉米是我国的第二大粮食作物，2012年种植面积为3 494.9×104 hm2。玉米长期连作，导致土壤中氮、钾等养分片面消耗，营养失衡；土壤理化性状变差、土壤酶活性降低、微生物种群失衡，一些病害，如丝黑穗病、纹枯病、灰斑病等病菌大量积累，发生频繁，致使作物生长发育变差，严重地影响着玉米产量[ 1～4]。绿肥作为一种完全型肥料，有机质含量丰富，在翻入土壤后，可在短时间内促生大量的有益微生物，改善土壤微生态系统，抑制病原菌繁殖；并促进土壤结构的改善，提高土壤保水保肥及供肥能力，这样就可以在一定程度上解决连作障碍问题[ 5～12]。
套种可最大限度地提高土地利用率，套种形成的作物复合群体可增加对阳光的截取与吸收，减少光能的浪费；同时，两种作物套种还可产生互补作用。但套种时不同作物之间也常存在着对阳光、水分、养分的激烈竞争。通过对株型高矮不一、生育期长短稍有参差的作物进行合理搭配并在田间配置宽窄不等的种植行距，有助于提高套种效果[13～16]。本试验针对玉米连作存在的主要问题，研究不同品种的绿肥在不同的套种模式下，绿肥翻压后对连作田土壤的培肥效果及玉米产量的影响，以期筛选出适应玉米高产稳产最佳套种模式。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2012年在山西省农业科学院玉米研究所檀村试验田进行。试验田耕层土壤理化性状如表1。前茬作物为玉米。
1.2 试验材料
玉米品种为先玉335，绿肥品种为箭舌豌豆和草木樨。
1.3 试验设计与方法
试验为宽窄行套种绿肥、清种玉米和农民常规等行距（对照）3种方式种植。宽行距90 cm，窄行距40 cm和45 cm，等行距45 cm。窄行种植玉米，密度为66 000株/hm2；宽行套种绿肥，箭舌豌豆播种量60 kg/hm2，行距20 cm；草木樨播种量15 kg/hm2，行距25 cm。宽行距90 cm、窄行距45 cm套种箭舌豌豆为处理A1、套种草木樨为处理A2、清种玉米为处理A3；宽行距90 cm、窄行距40 cm套种箭舌豌豆为处理B1、套种草木樨为处理B2、清种玉米为处理B3；对照为处理C。小区宽2.6 m和2.7 m，长15 m。随机区组排列，重复3次。
播种时间为玉米4月26日，绿肥5月8日。试验基施硝酸磷肥（有效成分为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 调查项目
田间调查玉米株高、穗位高等。绿肥在开花盛期到结荚初期收割取样并进行氮磷钾含量的测定；测产后翻压，第二年播种前测土壤有机质及养分含量。玉米收获时每处理取2行， 进行室内考种， 调查各处理的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重、秃尖长度和产量等。
2 结果与分析
2.1 不同套种模式对土壤肥力的影响
2.1.1 不同套种模式绿肥的鲜草产量及养分含量 绿肥种类不同，其生物量和养分含量不同。试验结果（表2）表明， 箭舌豌豆的养分含量比草木樨高。相同的种植方式草木樨鲜草产量比箭舌豌豆平均高1 294.56 kg/hm2；不同的套种模式绿肥生物量差异较大，宽行距90 cm、窄行距40 cm种植模式鲜草产量较宽行距90 cm、窄行距45 cm平均多3.9%。根据绿肥单株养分含量和单位面积鲜草产量，可折算出每公顷绿肥翻压后能给土壤提供的潜在养分量。由表2可知，尽管箭舌豌豆的鲜草产量不及草木樨，但它的鲜草养分含量高，特别是全氮含量比草木樨高出1.35倍，能为土壤提供的养分总量平均比草木樨多52.7%。综合来看，箭舌豌豆能为土壤提供的养分比草木樨多。
2.1.2 不同品种的绿肥翻压腐熟后对土壤有机质和速效养分的影响 由表3看出，玉米套种绿肥翻压区的土壤养分含量均得到提高，除速效磷差异不显著外，其余处理养分含量均与对照差异极显著。土壤有机质含量较对照提高了7.2%～12.8%，速效氮、速效磷、速效钾含量的平均值分别较对照高18.43、0.14、13.79 mg/kg；套种模式不同其速效氮、速效钾含量差异极显著；套种品种不同其养分含量差异不显著。说明种植绿肥能使土壤中微生物数量大幅度增加，微生物能将土壤中不易被植物吸收利用的有机物质转化为可给态的无机物质，从而增加土壤有机质含量，提高土壤养分有效性。试验表明，种植的绿肥翻压后，能有效增加土壤养分，提高土壤肥力，同时能使土壤酸碱度有所下降。与对照相比，宽行距90 cm、窄行距40 cm套种箭舌豌豆土壤有机质提高12.8%，速效氮和速效钾分别提高24.20 mg/kg和19.72 mg/kg，该套种模式效果最佳。
2.2 不同套种模式绿肥对玉米农艺性状及产量的影响
2.2.1 种植方式对玉米农艺性状及产量的影响 从表4可以看出，与对照相比采用宽窄行种植对玉米的农艺性状影响不明显。宽窄行种植无论是清种还是套种产量较对照均增产，增产幅度为12.8%～17.5%，且差异达极显著水平。说明宽窄行种植能发挥植株的边行优势，增加产量。宽窄行不论套种与否两种种植方式（窄株距40 cm和45 cm）玉米产量差异不显著。 2.2.2 套种方式对玉米农艺性状及产量的影响 宽窄行套种绿肥和清种玉米对玉米株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重等农艺性状和玉米产量差异不显著。玉米套种绿肥在整个生长过程中，玉米植株直立向上生长，而绿肥成匍匐状或半匍匐状生长，不影响玉米的通风透光。说明玉米和绿肥套种与否，对玉米产量的影响差异不显著。
3 小结
试验结果表明，采用玉米与绿肥立体种植， 通过合理配置群体结构， 充分利用光、热、水、肥等资源， 进一步挖掘单位土地的产出能力， 是实现玉米高产高效的一种有效途径。
3.1 连作的玉米田套种绿肥，对当季玉米农艺性状和产量影响不显著。绿肥翻压后能增加土壤中有机质含量，提高土壤养分有效性，其中，宽行距90 cm、窄行距40 cm套种箭舌豌豆模式玉米比对照增产13.2%，绿肥翻压后能为土壤提供的养分最多，并为下季作物对养分需求奠定基础，因此该套种模式能实现效益的最大化。
3.2 套种能够合理配置作物群体， 使作物高矮成层， 相间成行， 有利于改善作物的通风透光条件， 提高光能利用率， 充分发挥边行优势的增产作用。做到了用养结合，既增加产量，又培肥土壤，可实现高产稳产。
参 考 文 献：
[1] 邢会琴，肖占文，闫吉智，等.玉米连作对土壤微生物和土壤主要养分的影响[J].草业科学，2011，28（10）：1777-1780.
[2] 孙淑荣，吴海燕，刘春光.玉米连作对中部农区主要土壤微生物区系组成特征影响的研究[J].玉米科学，2004，12（4）：67-69.
[3] 马春梅，刘 侃，唐远征.轮连作对土壤微生物数量的影响[J].东北农业大学学报， 2005， 36（2）：147-152.
[4] 王 薇，袁 亮.设施栽培土壤微生物量氮的变化规律及其与土壤肥力的关系[J].山东农业科学，2011，4：53-55，70.
[5] 张淑香，高子勤，刘海玲.连作障碍与根际微生态[J].应用生态学报， 2002，11（5）：741-744.
[6] 刘晶晶，李同杰，由文颖.冬小麦-夏玉米轮作体系中磷素平衡的研究[J].山东农业科学，2011，8：71-74.
[7] 周开芳.冬绿肥品种及播量试验初报[J].耕作与栽培，1999，6：45.
[8] 张淑珍， 孙传芳. 绿肥品种资源研究[J].作物品种资源， 1995，1：9-10.
[9] 左明玉. 旱地绿肥品比及播量试验[J].贵州农业科学，2004，32（4）：63.
[10]王治国，陈 冰，饶晓娟，等.绿肥养分吸收规律研究[J].新疆农业大学学报，2008，31（2）：47-50.
[11]郑元红，潘国元，毛国军，等.不同绿肥间套作方式对培肥地力的影响[J].贵州农业科学，2009，37（1）：79-81.
[12]周开芳，何 炎.豆科冬绿肥翻压对土壤肥力和杂交玉米产量及品质的影响[J].贵州农业科学， 2003， 31（增刊）： 42.
[13]刘国顺， 罗贞宝， 王 岩， 等. 绿肥翻压对烟田土壤理化性状及土壤微生物量的影响[J]. 水土保持学报， 2006， 20（1）： 95-96.
[14]谭秀山，毕建杰，刘建栋，等.玉米种植方式的发展趋势[J].山东农业科学，2010，5：57-59.
[15]张永科，孙 茂，张雪君，等.行距对玉米产量和营养的效应[J].玉米科学，2006，14（2）：108-111.
[16]武志海，张治安，陈展宇，等.大垄双行种植玉米群体冠层结构及光合特性的解析[J].玉米科学，2005，13（4）：62-65.
[17]何开祥，贺晓芳，刘 玉.不同绿肥聚垄种植玉米研究[J].农技服务，2008，25（8）：38-39.
[18]陈 颖，张宪陶.不同种植方式对玉米产量的影响[J].耕作与栽培，2002，4：37-46.