德州地區拆村還田綠肥應用模式研究

王玉霞 李洪杰 王富建 周曉琳 董艷芳 杜夢揚 王薇 李子雙

摘要 ［目的］研究德州地區綠肥應用模式對拆村還田的影響。［方法］以供試苜蓿品種為紫花苜蓿、春玉米品種為九圣禾2468開展試驗，設置了玉米單作（T1）、苜蓿單作（T2）和玉米間作苜蓿（T3）3種種植模式。［結果］T1玉米產量為6.57 t/hm2；T2苜蓿收獲2茬，鮮重為1.05 t/hm2；T3玉米產量為6.52 t/hm2，苜蓿收獲2茬，鮮重為1.01 t/hm2，T3比T1玉米減產0.76%，減產不顯著；T1玉米在生育期全氮、全磷、全鉀表現整體優于T3；同時期各處理間土壤全氮、有效磷、速效鉀、全鹽、有機質和pH整體表現差異不顯著；T3和T1相比，全氮、有效磷、速效鉀、有機質含量均有不同程度的提升。［結論］該綠肥應用模式適用于拆村還田土地。

關鍵詞 綠肥應用模式；拆村還田；產量；土壤肥力

中圖分類號 S 142? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2023）07-0050-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.07.013

Study on the Application Mode of Green Manure in Dezhou Area

WANG Yu-xia， LI Hong-jie， WANG Fu-jian et al

（Dezhou Academy of Agricultural Sciences， Dezhou， Shandong 253015）

Abstract ［Objective］To study the effect of the application mode of green manure in Dezhou area on returning the village to the field.［Method］The experiment was carried out with alfalfa as the tested alfalfa variety and Jiushenghe 2468 as the spring maize variety. The experiment set up three planting patterns： maize monoculture （T1）， alfalfa monoculture （T2） and maize intercropping with alfalfa （T3）. ［Result］The yield of T1 maize was 6.57 t/hm2;T2 alfalfa was harvested for 2 crops， and the fresh weight was 1.05 t/hm2;the yield of T3 maize was 6.52 t/hm2， the fresh weight of alfalfa was 1.01 t/hm2 after harvesting two crops， and the yield of T3 maize was 0.76% lower than that of T1 maize， which was not significant;the performance of total nitrogen， total phosphorus and total potassium in T1 maize was better than that in T3 maize;there was no significant difference in total nitrogen， available phosphorus， available potassium， total salt， organic matter and pH among the treatments at the same time.Compared with T1， total nitrogen， available phosphorus，available potassium and organic matter content increased in different degrees in T3. ［Conclusion］The application mode of green manure is applicable to the land of returning farmland to villages.

Key words Application mode of green fertilizer;Demolishing villages and returning farmland;Output;Soil fertility

基金項目 國家自然科學基金項目（41877100）；山東省重大科技創新工程項目（2019JZZY010716）；德州市市級研發計劃項目“德州地區綠肥應用模式及利用技術研究與示范”；德州市市級研發計劃項目“德州農田土壤改良機理與新技術研究”。

作者簡介 王玉霞（1990—），女，山東平邑人，農藝師，碩士，從事農業資源與環境、草業等方面的研究。

通信作者，正高級農藝師，碩士，從事土壤與植物營養等方面的研究。

收稿日期 2022-05-31

玉米作為我國的主要的糧食作物［1］，兼作飼用作物，華北地區也是玉米的主產區，保障玉米產量對我國糧食安全具有舉足輕重的作用。綠肥作物能起到改良土壤的作用，以豆科為主，起到固氮作用，降低了化肥的使用量［2-3］。間作綠肥可以促進主作物生長，玉米間套作不同品種綠肥體現在探索間作模式［4-5］、對土壤的改良效果［6-9］等研究中。德州地區土壤類型以潮土為主，其次是鹽土和風沙土［10］。對于遷居重建、村莊整合后的土地進行土地集約化經營［11-12］是現實的趨勢，該試驗以拆村還田的土壤為載體，設置玉米間作苜蓿的綠肥種植模式，探究該模式對主作物產量等指標的影響以及對土壤基本理化指標的改良效果，旨在加強土地資源利用，推進鄉村振興。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點為臨邑縣孟寺鎮李樓村，試驗于2021年進行。供試土壤為潮土，質地為砂質壤土。播前為拆村還田土地，土壤基本理化性質

為全氮0.41 g/kg、有效磷10.80 mg/kg、速效鉀306.06 mg/kg、全鹽1.07‰、有機質3.52 g/kg、pH 9.72。

1.2 試驗設計

該試驗采用隨機試驗設置，設置了玉米單作（T1）、苜蓿單作（T2）和玉米間作苜蓿（T3）3 種種植模式。供試苜蓿品種為紫花苜蓿，玉米品種為九圣禾2468。

播前旋耕整地，有機肥1 t/hm2、復合肥（N∶P∶K = 22∶10∶10）600 kg/hm2，3種模式的水分管理措施一致。

T1玉米行距65 cm，株距21 cm，播種密度為66 000株/hm2；T2采用撒播，播種量均為24.9 kg/hm2；T3種植模式玉米、苜蓿行比為 3∶3，間距65 cm，帶寬為4.6 m，玉米密植株距13 cm，苜蓿3個寬行種植（圖1）。

1.3 調查內容與方法

于春玉米重點生育期每10 m取2株共取20株玉米進行相關植株指標的測量：于大喇叭口期、抽絲期、收獲期分別測定植株干重，即將植株在烘箱內110 ℃殺青1 h后80 ℃烘干至恒重，冷卻至室溫后稱重，粉碎后測定植株全氮、全磷和全鉀含量；收獲期測定穗數、穗粒數、千粒重、產量，以及籽粒的全氮、全磷、全鉀含量。于苜蓿開花期前每10 m取1 m2測植株地上鮮重。

于播種前、生育期及收獲后分別取0～20 cm土樣，采用隨機多點取樣法，對土壤的有機質、全氮、有效磷、速效鉀、全鹽、pH等進行測定。

植株全氮含量采用凱氏定氮法測定，全磷含量用H2SO4-H2O2法消煮和釩鉬黃比色法測定，全鉀含量用火焰光度計法測定。土壤的有機質、全氮、有效磷、速效鉀、全鹽、pH等采用常規標準方法［13］。

1.4 數據統計分析

利用Excel軟件進行數據統計及基本計算，利用SPSS軟件進行重復間的顯著性比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米不同生育期生理指標的影響

該試驗取大喇叭口期、抽絲期和收獲期3個時期的植株樣進行分析，從表1可以看出，不同生育期干重T3均低于T1，且隨著生育期變化而增大；全氮、全磷含量隨著生育期變化逐漸降低，全鉀含量隨著生育期變化整體呈降低趨勢，整體上T1表現比T3好。

2.2 不同處理對玉米產量及相關指標的影響

取玉米籽粒進行分析，從表2可以看出，全氮含量T1大于T3，全磷、全鉀含量T3大于T1，籽粒吸氮量、籽粒吸磷量、籽粒吸鉀量均為T1大于T3。

由表3可知，T1和T3處理中玉米行數、列數、穗數、穗粒數、千粒重、產量差異性不大；T1玉米產量為6.57 t/hm2；T2苜蓿收獲2茬，鮮重為1.05 t/hm2；T3玉米產量為6.52 t/hm2，苜蓿收獲2茬，鮮重為1.01 t/hm2；T3比T1玉米減產0.76%；苜蓿鮮產量差異不大。

2.3 不同處理不同生育期土壤的基本理化指標

該試驗取大喇叭口期、抽絲期、收獲期3個時期0～20 cm的土樣進行分析，從表4可以看出，全氮含量隨著生育期變化整體呈現減少的趨勢，除收獲期T3（玉米區）與T1差異顯著，其他生育期各處理均差異不顯著；有效磷含量隨著生育期變化整體呈現增加的趨勢，各個生育期不同處理下均差異不顯著；速效鉀含量隨著生育期變化整體呈現減少的趨勢，各個生育期不同處理下均差異不顯著；全鹽含量隨著生育期變化整體呈現減少的趨勢，各個生育期不同處理差異均不顯著；有機質含量隨著生育期變化整體呈現增加的趨勢，除抽絲期T2與其他處理差異顯著外，其他生育期各處理均差異不顯著；pH隨著生育期變化整體呈現先減后增的趨勢，各個生育期不同處理間均差異不顯著。

從表5可以看出，收獲期土壤全氮含量T3最高，T3比T1增加了25.71%，T3比T2增加了22.22%；有效磷含量T3最高，比T1、T2分別增加了3.93%、1.35%；速效鉀含量T2最高，T3比T1增加了5.76%；全鹽含量幾乎沒有變化；有機質含量T3最高，比T1、T2分別增加了2.93%、3.08%。

3 討論與結論

紫花苜蓿可對鹽堿地實現生態修復［14-15］，作為綠肥能夠有效改善稻田土壤，提升水稻產量，提高氮肥利用率［16］，有利于高寒地區烤煙的生長［17］。在河西綠洲灌區，玉米間作草木樨（壓青）處理的玉米產量為最高，較對照單作玉米增產6.4%［4，6］；在武威市涼州區灌漠土上，玉米間作草木樨壓青處理、玉米間作（箭闊豌豆 + 毛葉苕子）壓青和根茬處理、麻豌豆壓青處理較對照單作玉米產量均增加［8］；在黃河島濱海鹽堿地，間作玉米的凈面積單產顯著高于單作，高出14.01%［18］。該研究是在臨邑縣拆村還田的土地上，不同生育期植株干重玉米單作（T1）大于玉米間作苜蓿（T3），整體上全氮、全磷、全鉀含量T1表現比T3好；籽粒中全氮含量T1大于T3，全磷、全鉀含量T3大于T1，籽粒吸氮量、吸磷量、吸鉀量均為T1大于T3；T3與T1相比，產量減產率0.76%，整體差異性不大。由于當年雨水多，可能對玉米、苜蓿生長、產量均產生了影響，尤其苜蓿長勢不好，后續繼續對綠肥產量品質進行評價。

在武威市涼州區灌漠土上，對比玉米單作模式，玉米間作綠肥的玉米帶土壤有機碳含量均大幅度提高［8］；玉米大豆間作能夠提高土壤團聚體穩定性，對紅壤坡耕地具有肥力提升和減少水土流失的有益效應［7］；玉米間作紫花苜蓿可提高土壤肥力，有機質、氮磷鉀等體現在行距之間的不同而有差異［9］；在濱海鹽堿地，不同種植模式在不同生育期、不同土層碳氮含量不同，綠肥單作模式最佳［18］；有待更進一步研究玉米間作紫花苜蓿的氮素、磷素根系土壤互作機制［19-20］。

該研究表明各個生育期不同處理土壤基礎指標差異不顯著，需要增加生育期取樣；T3和T1相比，全氮、有效磷、速效鉀、有機質含量均有不同程度的提升。

綜上所述，玉米間作苜蓿，在主作物玉米減產率不顯著的情況下地力也得到了提升，由此玉米間作苜蓿綠肥應用模式適用于拆村還田土地。

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