關(guān)于玉米-大豆間作和施氮對(duì)玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響分析

周 宇

1 研究背景

氮元素在植物生理與代謝活動(dòng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，施加氮肥是保障農(nóng)作物質(zhì)量與產(chǎn)量的重要舉措。但是在實(shí)踐操作過(guò)程中，氮肥的大量使用，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了不利影響，出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題。對(duì)此，為控制氮肥的使用，相關(guān)工作人員試圖采用間作法保障農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量。基于此，本文以玉米-大豆間作為例，就玉米-大豆間作和施氮對(duì)玉米產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀的影響進(jìn)行了如下分析，以期，探尋玉米種植過(guò)程中施氮與間作對(duì)其產(chǎn)量與質(zhì)量的影響規(guī)律，為間作與施氮實(shí)踐提供理論依據(jù)。

2 研究材料與方法

2.1 試驗(yàn)地基本情況

本次試驗(yàn)選擇在雞東縣（東經(jīng)130°40'35"-131°45'53"，北緯44°50'10"-45°45'01"）進(jìn)行。該地區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候，存在一定的變溫幅度，年平均溫度在2.8～3.8℃，年平均降水量約427.9～542.5mm，年無(wú)霜期為115～135天，是我國(guó)重要的農(nóng)產(chǎn)品種植基地，擁有綠色農(nóng)產(chǎn)品基地超過(guò)30萬(wàn)畝，玉米基地超過(guò)11萬(wàn)畝。在本次試驗(yàn)組織開(kāi)展之前，進(jìn)行均耕實(shí)驗(yàn)后，耕作層土壤條件如表1所示。

表1 耕作層土壤條件

2.2 試驗(yàn)方法

根據(jù)試驗(yàn)區(qū)試驗(yàn)地基本情況，選用適宜當(dāng)?shù)胤N植，且發(fā)芽率高、抗倒伏、抗病蟲害能力強(qiáng)的玉米、大豆種子，如玉米可選用龍單20、豐澤118等，大豆可選用墾農(nóng)5號(hào)、遼豆13、吉育58。本次試驗(yàn)選擇的玉米品種為龍單20，大豆品種為吉育58。

本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：試驗(yàn)實(shí)踐與2017年4～10月進(jìn)行。在試驗(yàn)過(guò)程中采用

采雙因素試驗(yàn)法（兩種施氮水平+兩種種植模式）進(jìn)行實(shí)踐操作。因此，試驗(yàn)小區(qū)共由四種處理形式，每個(gè)處理形式設(shè)計(jì)三次重復(fù)。在單作處理形式中，玉米行距設(shè)置為60厘米，株距設(shè)置為30厘米，每小區(qū)種植行數(shù)為10行，每穴定植1株；在玉米——大豆間作處理形式中，玉米主要采用“寬窄行”種植法進(jìn)行種植，其中窄行玉米行距控制在40厘米，株距與單作玉米株距相同，每行種植數(shù)量與單作玉米種植數(shù)量相同。寬行中間種植三行大豆，大豆行距控制在30厘米，株距控制在20厘米，每穴定植兩株。單作處理與間作處理間距保持在50厘米左右。在試驗(yàn)過(guò)程中，為保證試驗(yàn)的科學(xué)性，準(zhǔn)確性，所施肥料應(yīng)均施加在玉米行中。除氮肥外，是他施肥種類、施肥實(shí)踐應(yīng)保持一致，其他田間管理措施需相統(tǒng)一。

在試驗(yàn)測(cè)定過(guò)程中，需對(duì)干物質(zhì)、株高、產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成要素等進(jìn)行測(cè)定。其中干物質(zhì)測(cè)定，主要采用隨機(jī)抽樣法分別對(duì)不同小區(qū)內(nèi)育苗階段、拔節(jié)階段以及成熟階段的玉米進(jìn)行烘干至恒重，計(jì)算干物質(zhì)平均數(shù)值；株高則選用相似玉米樣品進(jìn)行育苗期、拔節(jié)期與成熟期測(cè)量；葉綠素含量應(yīng)用葉綠素測(cè)定儀進(jìn)行SPAD值測(cè)試；產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成要素則是在玉米成熟期進(jìn)行取樣測(cè)定，包括產(chǎn)量、百粒重、穗粒數(shù)等。并利用有關(guān)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與整理。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 不同種植模式與施氮水平對(duì)玉米產(chǎn)量存在的影響

試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析了解到，玉米——大豆間作模式相對(duì)于單作模式而言，施氮時(shí)玉米產(chǎn)量下降了16.51%，不施氮時(shí)玉米產(chǎn)量下降了27.29%。雖然玉米——大豆間作種植模式下，玉米產(chǎn)量均有所下降，但合計(jì)大豆產(chǎn)量，總產(chǎn)量有所提升。與此同時(shí)，施氮相對(duì)于不施氮而言，產(chǎn)量有所增加（23.1%～40.9%）。因此，玉米——大豆間作種植模式對(duì)提升產(chǎn)量存在一定積極影響作用。

3.2 不同種植模式與施氮水平對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成要素存在的影響

有表2可知，農(nóng)作物種植模式與施氮水平在一定程度上對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量構(gòu)成要素存在一定的影響，并最終以產(chǎn)量多少的形式進(jìn)行具體體現(xiàn)。在本次試驗(yàn)研究中，不施氮情況下，玉米——大豆間作種植模式玉米穗位高度、穗長(zhǎng)、百粒重、穗粒數(shù)以及單穗鮮重皆高于單作種植模式；在施氮情況下，玉米——大豆間作種植模式玉米穗位高、百粒重以及單穗鮮重等玉米產(chǎn)量構(gòu)成要素均在一定程度上超過(guò)單作玉米；而無(wú)論是單作模式、還是間作模式，施氮后玉米的穗位高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、百粒重以及單穗鮮重皆在一定程度上高于不施氮玉米。因此，不同種植模式與施氮水平對(duì)玉米農(nóng)藝性狀存在影響。間作模式下，可通過(guò)豆科作物根瘤菌固氮作用，提高喬本科植物氮元素吸收能力，滿足喬本科植物生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮元素的需求，從而減少氮肥使用，降低氮肥使用過(guò)程中，氮元素流失對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響。

表2 同種植模式和施氮水平對(duì)玉米產(chǎn)量構(gòu)成要素存在的影響

3.3 不同種植模式與施氮水平對(duì)玉米干物質(zhì)積累、株高、葉綠色的影響

試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，間作能夠提升自然資源利用率，在不施氮情況下，間作模式下的玉米干物質(zhì)積累量、株高、葉綠色含量均有所提升，但差異性并不明顯。相對(duì)于種植模式而言，施氮水平對(duì)玉米干物質(zhì)積累、株高、葉綠色含量所帶來(lái)的影響相對(duì)較大。