張 宏,曾 雄,虎 芳
(阿瓦提縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,新疆 阿瓦提縣 843200)
種植綠肥不僅可以培肥地力,同時(shí)可為后茬作物提供養(yǎng)分,保墑蓄水,增加產(chǎn)量,為我國農(nóng)業(yè)資源可持續(xù)性發(fā)展奠定基礎(chǔ)[1]。油菜除油用、菜用、花用和飼用外,還有肥用功能。研究發(fā)現(xiàn),用油菜作綠肥,不僅種植成本低,其土壤改良效果也很突出,具有明顯的優(yōu)勢[2]。推廣油菜綠肥技術(shù),可增加土壤有機(jī)質(zhì)與釋放土壤中難溶性磷,減少病蟲草害的發(fā)生,提高下茬糧食作物產(chǎn)量[3]。還可提高后茬作物土壤養(yǎng)分含量及酶活性,并有效改善細(xì)菌群落多樣性,增加土壤有益菌群落數(shù)量[1]。種植翻壓油菜對維持和提高土壤肥效以及促進(jìn)后茬作物增產(chǎn)的效果顯著[4]。周泉[5]等研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)田土壤呼吸是農(nóng)業(yè)碳排放的主要途徑,而綠肥對抑制溫室氣體排放及實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排有巨大潛力。果園套種綠肥油菜是以翻壓鮮草為目的,具有提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、改良果園土壤、改善果園生態(tài)環(huán)境、培肥地力等作用,其投入少、種植技術(shù)簡單、生育周期短、易管理且效果好,是果農(nóng)最易接受的果園培肥方法[6]。
本試驗(yàn)于2020 年2~7 月在阿瓦提塔木托格拉克鎮(zhèn)賽克孜奧塔克村2 組實(shí)施。該區(qū)為溫帶大陸性荒漠氣候,多晴少雨,四季分明,年平均日照時(shí)數(shù)2 570~2 780 h,無霜期205~211 d。土壤質(zhì)地為砂壤土,肥力中等均勻,地勢平坦。采集土層為0~20 cm,土壤經(jīng)風(fēng)干與磨碎過篩后備用。土壤基本理化性質(zhì):有機(jī)質(zhì)11.40 g/kg,水解性氮56.60 mg/kg,有效磷24.30 mg/kg,速效鉀146.00 mg/kg,pH8.51。
供試綠肥油菜品種為塔油2號。
本試驗(yàn)設(shè)播期(A)和播量(B)2 個(gè)因素,共13 個(gè)處理,試驗(yàn)不設(shè)重復(fù),小區(qū)面積135 m2,采用隨機(jī)排列,見表1。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
于土壤解凍3~4 cm 時(shí),用旋耕機(jī)進(jìn)行切耙整地。灌溉方式為漫灌,試驗(yàn)期間根據(jù)作物需水情況及試驗(yàn)區(qū)灌溉水供應(yīng)實(shí)際合理安排灌水,試驗(yàn)期間各處理不施肥。在油菜盛花期利用機(jī)械進(jìn)行翻壓還田,油菜種植一季。播種時(shí)油菜種子與細(xì)土按1∶2 比例混勻后采用人工撒播,然后進(jìn)行耙耱覆土,覆土深度1.5 cm左右。
1.5.1油菜干重和鮮重的測定
于2020 年5 月17 日在每個(gè)小區(qū)取有代表性的1 m2油菜樣株調(diào)查株數(shù),并將植株樣帶回室內(nèi),稱取該1 m2的植株鮮重,取一定量鮮重(0.35 kg 左右)殺青風(fēng)干后稱取其干重,根據(jù)干鮮比及1 m2的植株鮮重計(jì)算每667 m2鮮重和干重。
1.5.2土壤養(yǎng)分的測定
油菜翻壓1 個(gè)月后(7 月2 日)取0~20 cm 土層土樣,分別采用pH 計(jì)法、質(zhì)量法、重鉻酸鉀容量法-外加熱法、半微量凱氏定氮法、堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉浸提法和火焰光度法,測定土壤pH、水溶性鹽分、有機(jī)質(zhì)、全氮、水解性氮、有效磷和速效鉀含量。
1.5.3植株氮、磷和鉀養(yǎng)分的測定
分別采用自動定氮儀法、鉬銻抗比色法和火焰光度計(jì)法,測定植株氮、磷和鉀含量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用WPS 2019進(jìn)行處理,并作圖表。
不同處理油菜干重和鮮重不同(表2)。在相同播期下,隨著播種量的增加,油菜株數(shù)、平均株高、平均葉片數(shù)、干重和鮮重總體呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,B3 播量下各項(xiàng)指標(biāo)最佳,A3(3 月13 日)播期下株數(shù)與播量未呈現(xiàn)一定規(guī)律,但平均株高、平均葉片數(shù)、干重和鮮重仍以B3播量下最大。
表2 不同處理對油菜干重和鮮重的影響
當(dāng)播量為B1 和B4 時(shí),油菜鮮重和干重隨著播期延后呈現(xiàn)先增后減趨勢,以A2 播期最高;當(dāng)播量為B2時(shí),油菜鮮重和干重隨著播期延后呈現(xiàn)遞增趨勢,以A3 播期最高;當(dāng)播量為B3 時(shí),油菜鮮重隨著播期延后呈現(xiàn)遞增趨勢,以A3 播期最高,但干重呈現(xiàn)先增后減趨勢,A2播期最高。
綜上所得,處理A2B3 的油菜干重和鮮重均較高,即播期為2月29日,播量為2 kg/667 m2時(shí)油菜干重和鮮重均較理想。
不同處理對油菜養(yǎng)分吸收影響不同(表3)。當(dāng)播期或播量相同,植株氮磷鉀吸收基本呈現(xiàn)先增后減趨勢。處理A2B3(播期2 月29 日,播量2.0 kg/667 m2)植株全氮含量最高,在B2(1.5 kg/667 m2)和B3(2.0 kg/667 m2)播量下A2 播期(2 月29 日)植株全氮含量最大,B4(2.5 kg/667 m2)播量下A1 播期(2 月23 日)植株全氮含量最大。處理A1B4(播期2月23 日,播量2.5 kg/667 m2)植株全磷含量最高,在B3(2.0 kg/667 m2)播量下A2(2 月29 日)播期植株全磷含量最大,B4播量(2.5 kg/667 m2)下A1(2 月23日)和A2(2 月29 日)播期植株全氮含量最大。當(dāng)播量相同,植株全鉀含量隨著播期延后降低,當(dāng)播期相同,植株全鉀含量隨著播期延后先增后減,其中處理A1B2(播期2 月23 日,播量1.5 kg/667 m2)植株全鉀含量最高,其次為處理A1B3(播期2 月23日,播量2.0 kg/667 m2)和處理A2B3(播期2 月29日,播量2.0 kg/667 m2)。綜上可得,處理A2B3(播期2 月29 日,播量2.0 kg/667 m2)養(yǎng)分吸收較其他處理高。
表3 不同處理對油菜養(yǎng)分吸收的影響 g/kg
2.3.1不同處理對土壤pH和水溶性鹽分的影響
由表4可知,與CK相比,其他各處理pH均降低,說明果園套種綠肥油菜可減緩?fù)寥缐A化趨勢。其中處理A1B3 的pH 最低,較CK 減少2.13%。播期相同條件下,土壤pH隨著播量的增加呈現(xiàn)先減后增的趨勢,當(dāng)播量為B3(2.0 kg/667 m2)時(shí),土壤pH 最低;當(dāng)播量為B1(1.0 kg/667 m2)和B2(1.5 kg/667 m2)時(shí),土壤pH 隨著播期的延后呈現(xiàn)先增后減趨勢;當(dāng)播量為B3(2.0 kg/667 m2)和B4(2.5 kg/667 m2)時(shí),土壤pH隨著播期的延后呈現(xiàn)遞增趨勢。
表4 不同處理土壤pH、水溶性鹽分、有機(jī)質(zhì)及全氮含量
不同處理土壤水溶性鹽分不同(表4)。與CK相比,其他各處理土壤水溶性鹽分含量降低,說明果園套種綠肥油菜可降低土壤含鹽量,其中處理A1B4(播期2 月23 日,播量2.5 kg/667 m2)土壤水溶性鹽分含量最低,較CK 減少46.43%。當(dāng)播期相同,隨著播種量的增加,土壤水溶性鹽分呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。當(dāng)播量相同,土壤水溶性鹽分隨著播期延后呈現(xiàn)遞增趨勢。
2.3.2不同處理對土壤有機(jī)質(zhì)和全氮的影響
與CK 相比,各處理土壤有機(jī)質(zhì)均增加(表4),說明果園套種綠肥油菜可增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。當(dāng)播期相同,土壤有機(jī)質(zhì)隨著播量的增加呈現(xiàn)先增后減趨勢,其中,播期為A1 時(shí),處理A1B3 有機(jī)質(zhì)含量最高,播期為A2和A3時(shí),處理A2B2和處理A3B2有機(jī)質(zhì)含量最高。當(dāng)播量為B1 和B2 時(shí),播期A2 的有機(jī)質(zhì)含量最高;當(dāng)播量為B3 和B4 時(shí),播期A1 有機(jī)質(zhì)含量最高。綜上,處理A1B3(播期2月23日,播量2.0 kg/667 m2)有機(jī)質(zhì)含量最高,為16.80 g/kg,處理A2B2(播期2 月29 日,播量1.5 kg/667 m2)次之,為16.40 g/kg。
由表4 可知,與CK 相比,其他處理土壤有機(jī)質(zhì)含量均增加(處理A3B4 除外),即在適播期內(nèi)合理的播量下,果園套種綠肥油菜可增加土壤全氮含量。當(dāng)播期相同,隨著播量的增加,土壤全氮呈現(xiàn)先增后減趨勢,其中:A1 播期播量為B3 時(shí)全氮含量最高(1.16 g/kg),A2 和A3 播期播量為B2 時(shí)全氮含量最大,分別為1.11 g/kg 和0.91 g/kg。當(dāng)播量為B1和B2 時(shí),播期A2 的全氮含量最高;當(dāng)播量為B3 和B4 時(shí),播期A1 全氮含量最高,綜合而言,處理A1B3(播期2 月23 日,播量2.0 kg/667 m2)全氮含量最高(1.16 g/kg),較CK增加90.16%,處理A2B2(播期2月29日,播量1.5 kg/667 m2)次之(1.11 g/kg),較CK 增加81.97%。
不同處理對土壤有效養(yǎng)分的影響不同(表5)。除處理A1B4、A2B4、A3B3 和A3B4 外,其他處理土壤水解性氮均較CK 增加。處理A2B2(播期2 月29日,播量1.5 kg/667 m2)水解性氮含量最高,較CK 增加18.12%,其次為處理A1B3(播期2 月23 日,播量2.0 kg/667 m2),較CK 增加16.78%。與CK 相比,各處理有效磷和速效鉀均增加,處理A2B2(播期2 月29 日,播量1.5 kg/667 m2)有效磷最高,較CK 增加160.89%,其次為處理A1B3(播期2 月23 日,播量2.0 kg/667 m2),較CK 增加135.15%;處理A1B3(播期2 月23 日,播量2.0 kg/667 m2)速效鉀最高,較CK增加64.86%,其次為處理A2B2(播期2 月29 日,播量1.5 kg/667 m2),較CK增加52.43%。
表5 不同處理對土壤有效養(yǎng)分的影響 mg/kg
綜上所述,播期為2 月23 日,播量2.0 kg/667 m2與播期為2 月29 日,播量1.5 kg/667 m2時(shí)土壤有效養(yǎng)分含量較高。
(1)不同播期和播量下果園套種的綠肥油菜產(chǎn)量不同,隨著播期延后或播量增加,油菜干重和鮮重呈現(xiàn)先增后減趨勢,即播期為2 月29 日,播量為2.0 kg/667 m2時(shí)油菜干重和鮮重均較理想。(2)果園套種綠肥油菜可降低土壤pH 和土壤水溶性鹽分,即減緩?fù)寥利}堿化。(3)果園套種綠肥油菜可增加土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、水解性氮、有效磷及速效鉀含量,綜合而言,播期為2 月29 日,播量為1.5 kg/667 m2時(shí),土壤養(yǎng)分含量較高。(4)不同播期和播量下果園套種的綠肥油菜養(yǎng)分吸收量不同,播期為2 月29 日,播量2.0 kg/667 m2時(shí),油菜養(yǎng)分吸收能力較強(qiáng)。