晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田當(dāng)年施肥對(duì)大豆生長(zhǎng)的影響

劉濤+葛東媛+賀龍?jiān)?姚晶晶+武曉莉

摘要：采用盆栽試驗(yàn)的方法研究了晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田當(dāng)年不施肥（ACK）、單施雞糞（AM）、單施生物菌肥（AW）、單施無機(jī)肥（ANPK）、雞糞和無機(jī)肥配施（AMNPK）及生物菌肥和無機(jī)肥配施（AWNPK）對(duì)大豆植株生長(zhǎng)、干物質(zhì)重和產(chǎn)量的影響，并將其與耕作熟土當(dāng)年不施肥（BCK）進(jìn)行比較。結(jié)果表明，不同施肥措施均能促進(jìn)大豆株高、冠幅和地徑的生長(zhǎng)，并提高其干物質(zhì)重和產(chǎn)量，但是不同施肥措施的作用不同，其中AMNPK和AWNPK最好。AMNPK和AWNPK的干物質(zhì)總重分別是ACK的3.31、3.02倍，BCK的1.80、1.65倍，AMNPK能夠更好地促進(jìn)大豆植株生長(zhǎng)和物質(zhì)積累。AWNPK的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和籽粒產(chǎn)量分別是AMNPK的1.25、1.53、1.03倍，而AMNPK的百粒重卻是AWNPK的1.52倍。雞糞是研究區(qū)常見的農(nóng)家肥，成本較低，效益也較好，將其與無機(jī)肥配施是快速提高當(dāng)?shù)匦略燹r(nóng)田大豆產(chǎn)量，獲得較高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑。

關(guān)鍵詞：新造農(nóng)田；有機(jī)肥；無機(jī)肥；干物質(zhì)重

黃土高原地域遼闊，是世界上最大的黃土堆積區(qū)，土層厚度50-180 cm，是我國(guó)糧食生產(chǎn)的重要區(qū)域。近年來，隨著我國(guó)耕地面積逼近1.2億hm2 的紅線和國(guó)際糧價(jià)持續(xù)上漲，黃土高原的農(nóng)田改造越來越受到重視，如何快速改良土壤就顯得尤為重要。本文旨在通過研究晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田當(dāng)年施肥對(duì)大豆生長(zhǎng)、干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響，探明快速提高新造農(nóng)田經(jīng)濟(jì)效益的途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)為山西省中陽縣下棗林鄉(xiāng)（111°03′10″E-111°07′46″E，37°15′18″N-37°21′56″N），海拔1400-1500 m，位于中陽縣西部，氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年平均氣溫10.5℃，年平均降水量464.2 mm，土壤類型主要為灰褐土，農(nóng)業(yè)以種植玉米和豆類為主。

1.2 試驗(yàn)材料

供試作物為大豆。供試肥料分為無機(jī)肥和有機(jī)肥，其中無機(jī)肥為尿素（含N46%）、過磷酸鈣（含P2O512%）和氯化鉀（含K2O 50%），有機(jī)肥為雞糞和生物菌肥。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)于2013年5-10月采用盆栽法進(jìn)行，試驗(yàn)設(shè)土壤類型和施肥措施兩個(gè)因素：A為新造農(nóng)田表層土，B為耕作熟土，CK為不施肥，M為施雞糞，W為施生物菌肥， NPK為施無機(jī)肥，共7個(gè)處理（ACK、BCK、AM、AW、ANPK、AMNPK、ABWNPK），每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。施肥量為：雞糞450.0 g/箱、生物菌肥7.2 g/箱、尿素36.0 g/箱、過磷酸鈣54 g/箱。

2013年5月開始種植，大豆的生長(zhǎng)發(fā)育期每20天測(cè)量其株高、冠幅和地徑，并在成熟期測(cè)量大豆地徑。成熟后將大豆地上部分分株收割，并挖出地下根系清洗干凈，在105℃條件下烘30 min，然后在80℃條件下烘至恒重[1]；同時(shí)分別測(cè)量每株莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和百粒重。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并借助SPSS18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥措施對(duì)大豆植株生長(zhǎng)的影響

2.1.1 不同施肥措施對(duì)大豆株高的影響。大豆生長(zhǎng)期高度的變化直接反應(yīng)了其生長(zhǎng)的快慢。各施肥措施對(duì)大豆株高的影響不同，從強(qiáng)到弱依次為：AMNPK、AWNPK、BCK、ANPK、AW、AM、ACK?？傮w上施肥比不施肥好；單施無機(jī)肥比單施有機(jī)肥好；有機(jī)肥和無機(jī)肥配施比單施無機(jī)肥好，而且在觀測(cè)后期，株高略高于耕作熟土。整個(gè)觀測(cè)過程中，AMNPK對(duì)大豆株高的促進(jìn)作用都要強(qiáng)于AWNPK，可見，雞糞和無機(jī)肥配施對(duì)大豆株高的促進(jìn)作用要優(yōu)于生物菌肥和無機(jī)肥配施。

2.1.2 不同施肥措施對(duì)大豆冠幅的影響。各施肥措施下大豆植株的冠幅都隨著時(shí)間的增加而逐漸增大，不同施肥措施下大豆冠幅和株高隨時(shí)間的變化相似，都是隨著時(shí)間而逐漸顯著，且各施肥措施對(duì)新造農(nóng)田的影響強(qiáng)弱順序都是有機(jī)肥和無機(jī)肥配施、單施無機(jī)肥、不施肥，但是單施無機(jī)肥和單施有機(jī)肥則略有不同，對(duì)冠幅的影響順序是AW、ANPK、AM。

2.1.3 不同施肥措施對(duì)大豆地徑的影響。大豆植株地徑的生長(zhǎng)情況在一定程度上反映了其生長(zhǎng)的強(qiáng)壯程度?？傮w上不同施肥措施對(duì)大豆植株地徑的影響不同，但其影響的強(qiáng)弱次序和株高相同，其中AMNPK最有利于促進(jìn)大豆植株地徑的生長(zhǎng)，最大平均地徑可達(dá)到1.026 cm，是ACK的1.92倍，BCK的1.538倍，可見有機(jī)肥和無機(jī)肥配施對(duì)促進(jìn)新造農(nóng)田當(dāng)年大豆植株地徑生長(zhǎng)具有重要的促進(jìn)作用。

2.2 不同施肥措施對(duì)大豆干物質(zhì)重的影響

大豆的干物質(zhì)重反應(yīng)了大豆吸收養(yǎng)分和光合作用的物質(zhì)積累狀況，包括大豆植株的地上部分秸稈、籽粒產(chǎn)量和根系的干物質(zhì)重。如表1所示，不同施肥措施對(duì)大豆各部分的干物質(zhì)重量影響不同。不同施肥措施下大豆干物質(zhì)總重從大到小表現(xiàn)為：有機(jī)肥和無機(jī)肥配施、耕作熟土不施肥、單施無機(jī)肥、單施有機(jī)肥、不施肥，其中AMNPK和AWNPK的干物質(zhì)總重分別為52.26 g/株、47.77 g/株，分別是BCK的1.80、1.65倍，ACK的3.31、3.02倍，可見有機(jī)肥和無機(jī)肥配施可以大大提高大豆干物質(zhì)總重，而單施無機(jī)肥或有機(jī)肥效果卻不明顯。

2.3 不同施肥措施對(duì)大豆產(chǎn)量的影響

大豆產(chǎn)量是由籽粒產(chǎn)量、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和百粒重構(gòu)成的[2]。只有適宜的土壤水分和養(yǎng)分條件才能提高大豆的產(chǎn)量，本試驗(yàn)各處理的土壤水分條件是相同的，因此產(chǎn)量的不同主要取決于養(yǎng)分條件。不同施肥措施對(duì)大豆產(chǎn)量的影響見表2。

2.3.1 不同施肥措施對(duì)單株莢數(shù)的影響。不同施肥措施對(duì)大豆單株莢數(shù)影響不同，從多到少的順序?yàn)椋河袡C(jī)肥和無機(jī)肥配施、單施無機(jī)肥、耕作熟土不施肥、單施有機(jī)肥、新造農(nóng)田不施肥。AWNPK和AMNPK的單株莢數(shù)分別是ANPK的2.01、1.61倍，AW的3.38、2.71倍，AM的3.09、2.48倍，BCK的2.71、2.17倍，ACK的4.49、3.60倍，可見有機(jī)肥和無機(jī)肥配施比單施有機(jī)肥或者無機(jī)肥更有利于促進(jìn)大豆植株開花結(jié)果，并且AWNPK的促進(jìn)作用最強(qiáng)，平均單株莢數(shù)可達(dá)82.00個(gè)。

2.3.2 不同施肥措施對(duì)單株粒數(shù)的影響。不同施肥措施對(duì)大豆單株粒數(shù)的影響不同，且從多到少的順序和單株莢數(shù)相同。AWNPK和AMNPK的單株粒數(shù)分別是ANPK的2.14、1.40倍，AW的3.32、2.18倍，AM的2.93、1.92倍，BCK的2.60、1.70倍，ACK的4.36、2.86倍，其對(duì)大豆結(jié)果的促進(jìn)作用稍弱于單株莢數(shù)，可見有機(jī)肥和無機(jī)肥配施在促進(jìn)大豆植株開花的同時(shí)并不能同等程度地促進(jìn)其結(jié)出有效果實(shí)。

2.3.3 不同施肥措施對(duì)籽粒產(chǎn)量的影響。不同施肥措施對(duì)大豆籽粒產(chǎn)量的影響不同，且差異顯著。籽粒產(chǎn)量從多到少的順序?yàn)椋河袡C(jī)肥和無機(jī)肥配施、耕作熟土不施肥、單施無機(jī)肥、單施有機(jī)肥、新造農(nóng)田不施肥，其中AWNPK的產(chǎn)量最高，為26.37 g/株，分別是BCK和ACK的1.88、3.51倍，AMNPK其次，分別是BCK和ACK的1.83、3.40倍，因此有機(jī)肥和無機(jī)肥配施可以有效提高新造農(nóng)田當(dāng)年大豆產(chǎn)量。

2.3.4 不同施肥措施對(duì)百粒重的影響。百粒重可以體現(xiàn)大豆籽粒的飽滿程度。不同施肥措施對(duì)大豆百粒重的影響不同，從大到小的順序?yàn)椋篈MNPK、BCK、ACK、AW、AWNPK、AM、ANPK，與單株粒數(shù)和單株產(chǎn)量的順序不同。AMNPK可以有效促進(jìn)大豆的飽滿程度，其百粒重分別是BCK、ACK和AWNPK的1.10、1.23和1.52倍?？梢婋u糞和無機(jī)肥配施在有效提高大豆產(chǎn)量的同時(shí)還能有效其籽粒的飽滿程度。

3 討論與結(jié)論

研究區(qū)大面積的土地整理，使得生土裸露在地表，而黃土母質(zhì)生土對(duì)肥料的反應(yīng)十分敏感，生土當(dāng)年施肥可以顯著提高作物產(chǎn)量[3]。因此將不同施肥措施對(duì)新造農(nóng)田作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響進(jìn)行對(duì)比，篩選出最佳施肥措施具有重要意義。

本文研究了晉西黃土區(qū)新造農(nóng)田當(dāng)年施肥對(duì)大豆植株生長(zhǎng)、干物質(zhì)重和產(chǎn)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同施肥措施對(duì)大豆的生長(zhǎng)和物質(zhì)積累都有一定的促進(jìn)作用，但不同施肥措施的作用不同，其中有機(jī)肥和無機(jī)肥配施的效果最好，甚至優(yōu)于耕作熟土當(dāng)年不施肥。雞糞是當(dāng)?shù)爻Ｒ姷霓r(nóng)家肥，成本較低，效益也較好，因此，研究區(qū)新造農(nóng)田當(dāng)年可以采用雞糞和無機(jī)肥配施的方法快速提高大豆產(chǎn)量，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊峰山.除草劑藥害對(duì)大豆生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2001：9.

[2] 王林.黑土區(qū)間作大豆和云杉水肥耦合關(guān)系研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2010：6.

[3] 楊珍平，白志明，張翔宇，等.黃土母質(zhì)當(dāng)年施肥對(duì)谷類作物生產(chǎn)力與根際土壤營(yíng)養(yǎng)及生物活性的影響[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，18（4）：698-705.