晋西黄土区新造农田当年施肥对大豆生长的影响

刘涛+葛东媛+贺龙云+姚晶晶+武晓莉

摘要：采用盆栽试验的方法研究了晋西黄土区新造农田当年不施肥（ACK）、单施鸡粪（AM）、单施生物菌肥（AW）、单施无机肥（ANPK）、鸡粪和无机肥配施（AMNPK）及生物菌肥和无机肥配施（AWNPK）对大豆植株生长、干物质重和产量的影响，并将其与耕作熟土当年不施肥（BCK）进行比较。结果表明，不同施肥措施均能促进大豆株高、冠幅和地径的生长，并提高其干物质重和产量，但是不同施肥措施的作用不同，其中AMNPK和AWNPK最好。AMNPK和AWNPK的干物质总重分别是ACK的3.31、3.02倍，BCK的1.80、1.65倍，AMNPK能够更好地促进大豆植株生长和物质积累。AWNPK的单株荚数、单株粒数和籽粒产量分别是AMNPK的1.25、1.53、1.03倍，而AMNPK的百粒重却是AWNPK的1.52倍。鸡粪是研究区常见的农家肥，成本较低，效益也较好，将其与无机肥配施是快速提高当地新造农田大豆产量，获得较高经济效益的有效途径。

关键词：新造农田；有机肥；无机肥；干物质重

黄土高原地域辽阔，是世界上最大的黄土堆积区，土层厚度50-180 cm，是我国粮食生产的重要区域。近年来，随着我国耕地面积逼近1.2亿hm2 的红线和国际粮价持续上涨，黄土高原的农田改造越来越受到重视，如何快速改良土壤就显得尤为重要。本文旨在通过研究晋西黄土区新造农田当年施肥对大豆生长、干物质积累及产量的影响，探明快速提高新造农田经济效益的途径。

1 材料与方法

1.1 试验地概況

试验地点为山西省中阳县下枣林乡（111°03′10″E-111°07′46″E，37°15′18″N-37°21′56″N），海拔1400-1500 m，位于中阳县西部，气候属暖温带大陆性季风气候，年平均气温10.5℃，年平均降水量464.2 mm，土壤类型主要为灰褐土，农业以种植玉米和豆类为主。

1.2 试验材料

供试作物为大豆。供试肥料分为无机肥和有机肥，其中无机肥为尿素（含N46%）、过磷酸钙（含P2O512%）和氯化钾（含K2O 50%），有机肥为鸡粪和生物菌肥。

1.3 试验设计及方法

试验于2013年5-10月采用盆栽法进行，试验设土壤类型和施肥措施两个因素：A为新造农田表层土，B为耕作熟土，CK为不施肥，M为施鸡粪，W为施生物菌肥， NPK为施无机肥，共7个处理（ACK、BCK、AM、AW、ANPK、AMNPK、ABWNPK），每个处理4个重复。施肥量为：鸡粪450.0 g/箱、生物菌肥7.2 g/箱、尿素36.0 g/箱、过磷酸钙54 g/箱。

2013年5月开始种植，大豆的生长发育期每20天测量其株高、冠幅和地径，并在成熟期测量大豆地径。成熟后将大豆地上部分分株收割，并挖出地下根系清洗干净，在105℃条件下烘30 min，然后在80℃条件下烘至恒重[1]；同时分别测量每株荚数、单株粒数、单株粒重和百粒重。

1.4 数据处理与分析

采用Excel2007对数据进行整理并借助SPSS18.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥措施对大豆植株生长的影响

2.1.1 不同施肥措施对大豆株高的影响。大豆生长期高度的变化直接反应了其生长的快慢。各施肥措施对大豆株高的影响不同，从强到弱依次为：AMNPK、AWNPK、BCK、ANPK、AW、AM、ACK。总体上施肥比不施肥好；单施无机肥比单施有机肥好；有机肥和无机肥配施比单施无机肥好，而且在观测后期，株高略高于耕作熟土。整个观测过程中，AMNPK对大豆株高的促进作用都要强于AWNPK，可见，鸡粪和无机肥配施对大豆株高的促进作用要优于生物菌肥和无机肥配施。

2.1.2 不同施肥措施对大豆冠幅的影响。各施肥措施下大豆植株的冠幅都随着时间的增加而逐渐增大，不同施肥措施下大豆冠幅和株高随时间的变化相似，都是随着时间而逐渐显著，且各施肥措施对新造农田的影响强弱顺序都是有机肥和无机肥配施、单施无机肥、不施肥，但是单施无机肥和单施有机肥则略有不同，对冠幅的影响顺序是AW、ANPK、AM。

2.1.3 不同施肥措施对大豆地径的影响。大豆植株地径的生长情况在一定程度上反映了其生长的强壮程度。总体上不同施肥措施对大豆植株地径的影响不同，但其影响的强弱次序和株高相同，其中AMNPK最有利于促进大豆植株地径的生长，最大平均地径可达到1.026 cm，是ACK的1.92倍，BCK的1.538倍，可见有机肥和无机肥配施对促进新造农田当年大豆植株地径生长具有重要的促进作用。

2.2 不同施肥措施对大豆干物质重的影响

大豆的干物质重反应了大豆吸收养分和光合作用的物质积累状况，包括大豆植株的地上部分秸秆、籽粒产量和根系的干物质重。如表1所示，不同施肥措施对大豆各部分的干物质重量影响不同。不同施肥措施下大豆干物质总重从大到小表现为：有机肥和无机肥配施、耕作熟土不施肥、单施无机肥、单施有机肥、不施肥，其中AMNPK和AWNPK的干物质总重分别为52.26 g/株、47.77 g/株，分别是BCK的1.80、1.65倍，ACK的3.31、3.02倍，可见有机肥和无机肥配施可以大大提高大豆干物质总重，而单施无机肥或有机肥效果却不明显。

2.3 不同施肥措施对大豆产量的影响

大豆产量是由籽粒产量、单株荚数、单株粒数和百粒重构成的[2]。只有适宜的土壤水分和养分条件才能提高大豆的产量，本试验各处理的土壤水分条件是相同的，因此产量的不同主要取决于养分条件。不同施肥措施对大豆产量的影响见表2。

2.3.1 不同施肥措施对单株荚数的影响。不同施肥措施对大豆单株荚数影响不同，从多到少的顺序为：有机肥和无机肥配施、单施无机肥、耕作熟土不施肥、单施有机肥、新造农田不施肥。AWNPK和AMNPK的单株荚数分别是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，可见有机肥和无机肥配施比单施有机肥或者无机肥更有利于促进大豆植株开花结果，并且AWNPK的促进作用最强，平均单株荚数可达82.00个。

2.3.2 不同施肥措施对单株粒数的影响。不同施肥措施对大豆单株粒数的影响不同，且从多到少的顺序和单株荚数相同。AWNPK和AMNPK的单株粒数分别是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，其对大豆结果的促进作用稍弱于单株荚数，可见有机肥和无机肥配施在促进大豆植株开花的同时并不能同等程度地促进其结出有效果实。

2.3.3 不同施肥措施对籽粒产量的影响。不同施肥措施对大豆籽粒产量的影响不同，且差异显著。籽粒产量从多到少的顺序为：有机肥和无机肥配施、耕作熟土不施肥、單施无机肥、单施有机肥、新造农田不施肥，其中AWNPK的产量最高，为26.37 g/株，分别是BCK和ACK的1.88、3.51倍，AMNPK其次，分别是BCK和ACK的1.83、3.40倍，因此有机肥和无机肥配施可以有效提高新造农田当年大豆产量。

2.3.4 不同施肥措施对百粒重的影响。百粒重可以体现大豆籽粒的饱满程度。不同施肥措施对大豆百粒重的影响不同，从大到小的顺序为：AMNPK、BCK、ACK、AW、AWNPK、AM、ANPK，与单株粒数和单株产量的顺序不同。AMNPK可以有效促进大豆的饱满程度，其百粒重分别是BCK、ACK和AWNPK的1.10、1.23和1.52倍。可见鸡粪和无机肥配施在有效提高大豆产量的同时还能有效其籽粒的饱满程度。

3 讨论与结论

研究区大面积的土地整理，使得生土裸露在地表，而黄土母质生土对肥料的反应十分敏感，生土当年施肥可以显著提高作物产量[3]。因此将不同施肥措施对新造农田作物生长及产量的影响进行对比，筛选出最佳施肥措施具有重要意义。

本文研究了晋西黄土区新造农田当年施肥对大豆植株生长、干物质重和产量的影响，结果发现，不同施肥措施对大豆的生长和物质积累都有一定的促进作用，但不同施肥措施的作用不同，其中有机肥和无机肥配施的效果最好，甚至优于耕作熟土当年不施肥。鸡粪是当地常见的农家肥，成本较低，效益也较好，因此，研究区新造农田当年可以采用鸡粪和无机肥配施的方法快速提高大豆产量，从而获得较高的经济效益。

参考文献

[1] 杨峰山.除草剂药害对大豆生长发育及产量的影响[D].哈尔滨：东北农业大学，2001：9.

[2] 王林.黑土区间作大豆和云杉水肥耦合关系研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2010：6.

[3] 杨珍平，白志明，张翔宇，等.黄土母质当年施肥对谷类作物生产力与根际土壤营养及生物活性的影响[J].中国生态农业学报，2010，18（4）：698-705.