馮 濤 孫向春 鄧喜明 殷曉燕 呂 鐸 許文霞 張美珍 韓曉梅
(酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 甘肅酒泉735000)
河西走廊屬于我國(guó)溫帶大陸性干旱氣候區(qū),平均海撥1 360 m,年平均降水量87.7 mm,年平均蒸發(fā)量為2 148.8 mm,年平均日照時(shí)數(shù)為3 033.4 h,平均氣溫7.3℃, 年平均相對(duì)濕度為46%。 該地區(qū)氣候干燥、降水少、蒸發(fā)量大、日照長(zhǎng)、冬冷夏熱溫差大、秋涼春旱多風(fēng)沙。 河西綠洲灌區(qū)是典型的兩季不足[1-2]、一季有余的的種植區(qū), 常年伴有揚(yáng)沙、 浮塵等天氣,自20 世紀(jì)90 年代以來(lái),惡劣天氣發(fā)生的頻率越來(lái)越大[3-4]。 當(dāng)?shù)匦←準(zhǔn)斋@后到翌年玉米播種有長(zhǎng)達(dá)270 d 左右的休閑期, 小麥?zhǔn)崭詈蠓N植綠肥作物,既可以有效防止風(fēng)蝕,秸稈又能還田,具有較高的生態(tài)與環(huán)境效益。
綠肥是指利用某些作物生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的全部或部分鮮體, 直接或間接翻壓到土壤中用作肥料的植物體,通過(guò)它們與主作物的間套輪作,起到促進(jìn)主作物生長(zhǎng)、改善土壤性狀等作用[5]。 近年來(lái),不少學(xué)者研究了不同綠肥種類和翻壓量對(duì)土壤肥力、 作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[6-8]。 基于此,酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在該種植區(qū), 進(jìn)行了不同綠肥翻壓對(duì)玉米產(chǎn)量及土壤理化性狀影響的試驗(yàn), 旨在探究綠肥翻壓對(duì)河西灌區(qū)土壤的改良功效, 以期為改良土壤和提高玉米產(chǎn)量提供借鑒。
試驗(yàn)地設(shè)在酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地, 小麥?zhǔn)斋@后,種植油菜、箭舌豌豆、毛苕子3 種綠肥,于11 月上旬進(jìn)行壓青還田,壓青還田試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)處理,無(wú)綠肥還田(CK)、油菜還田(T1)、箭舌豌豆還田(T2)、毛苕子還田(T3),每處理3 次重復(fù),隨機(jī)排列,小區(qū)面積92 m2,各小區(qū)之間設(shè)置田埂,并鋪設(shè)防滲膜。 綠肥翻壓后地塊耙平灌冬水閑置,翌年種植玉米,選用先玉335 為供試品種, 玉米生育期及各處理間肥料用量和施肥方式完全一致, 株行距25 cm×50 cm,畝保苗5 336 株/畝, 其他所有田間管理措施與當(dāng)?shù)卮筇镆恢隆?/p>
玉米收獲后每小區(qū)采用5 點(diǎn)法采集耕層0~20 cm 土壤樣品, 混合均勻并剔除植物殘?bào)w及其他雜物, 土壤放置于實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)處陰干過(guò)篩, 測(cè)定理化指標(biāo)。
pH 采用酸度計(jì)法,按土水比 1∶2.5 測(cè)定;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定;堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定; 速效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定。
從圖1 可以看出,相對(duì)于無(wú)綠肥還田處理(CK),T1、T2、T3 處理玉米產(chǎn)量都增加了, 比無(wú)綠肥還田處理(CK)分別增產(chǎn)4.3%、5.2%、2.0%,差異均不顯著。
圖1 不同綠肥壓青還田對(duì)后茬玉米產(chǎn)量的影響
從圖2 可以看出,相對(duì)于無(wú)綠肥還田處理(CK),T1、T2、T3 處理土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為 21.83 g/kg、21.70 g/kg、21.73 g/kg,與無(wú)綠肥還田(21.77 g/kg)無(wú)明顯差異。
圖2 不同綠肥壓青還田對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響
由圖 3 可知, 相對(duì)于無(wú)綠肥還田處理(CK),T1、T2、T3 處理土壤中堿解氮含量均比對(duì)照高,比無(wú)綠肥還田處理 (CK) 分別提高了 33.9 mg/kg、12.7 mg/kg、19.1 mg/kg,對(duì)照與 T1、T3 間差異顯著。 與無(wú)綠肥還田處理(CK)相比,土壤中速效磷含量有不同程度的增加,T1、T2、T3 處理分別增加了 9.3 mg/kg、2.8 mg/kg、9.0 mg/kg,對(duì)照與 T1、T3 間差異顯著。 土壤中速效鉀含量均比無(wú)綠肥還田處理(CK)高,其中T3 處理的含量最高,比對(duì)照高17.1%,差異顯著,T1、T2 比對(duì)照分別高9.6%、6.7%,T1 與對(duì)照間差異顯著。
圖3 不同綠肥壓青還田對(duì)土壤養(yǎng)分的影響
從圖4 可以看出,3 種綠肥作物壓青還田后,pH變化不大,T1、T2、T3 處理的土壤 pH 分別為 8.48、8.47、8.50,與對(duì)照(8.51)差異不顯著。
圖4 不同綠肥壓青還田對(duì)土壤pH 的影響
土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量與土壤肥力水平是密切相關(guān)的, 是土壤肥力的重要指標(biāo)。 試驗(yàn)結(jié)果表明,小麥?zhǔn)斋@后種植綠肥作物壓青還田,改善了土壤的養(yǎng)分狀況,土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀等肥力指標(biāo)均有不同程度的改變, 土壤有機(jī)質(zhì)、pH 變化不大,對(duì)后茬玉米具有增產(chǎn)作用,這與楊旭燕等[9]、周德平等[10]研究結(jié)論一致。