赤峰地区大豆连作障碍的影响定位试验初报

李 峰

（内蒙古自治区赤峰市农牧科学研究院，赤峰 024031）

1 试验目的

随着中美贸易争端的加剧，我国粮食安全问题日益突显，大豆成为国人无可避免的伤痛[1]。为了把“饭碗”牢牢端在自己手中[2]，国家政策已开始调减玉米种植，向种植大豆倾斜[3]。为了响应国家政策，提高赤峰地区大豆种植水平和效益，我们经过多年的大豆连作障碍定位试验，研究了大豆在多年连作的情况下其生理性状和产量的改变趋势[4]，为下一步解决大豆重茬带来的一系列问题提供数据支撑。

2 试验概况

2.1 试验地点和时间

2014 年定位试验在赤峰市农牧科学研究院城子乡试验地。试验土壤为砂壤土，肥力均匀，试验地块为多年大豆重茬区。

2.2 供试品种和种衣剂

供试大豆品种为赤峰农科院的赤豆4号。

2.3 试验设计

试验区为多年定位大豆重茬地块，试验设置3 个重复处理小区，小区面积400 m2。大区面积1600m2，试验区四周设置保护行用于隔离其他作物。播种方式采用手推式大豆播种机，行距50cm，保苗18万株/hm2，试验采用常规施肥，施肥量一致，底施二铵150kg/hm2。硫酸钾75 kg/hm2。秋季考种调查实收测产。

3 试验结果

3.1 通过2014～2019 年的连作障碍试验，各年份间大豆百粒重分析比较得出，大豆连作年限对百粒重的影响差异显著，但是没有明显的规律性[5]。这是由于大豆在经过多年连作种植后，影响其百粒重的因素为品种、气候、土壤、田间管理等[6]，综合多种因素导致百粒重的各年份间差异出现不规律性。见表1、图1。

表1 大豆重茬年限对百粒重的影响 单位：g

图1 大豆连作年限对百粒重的影响

3.2 连作年限对大豆株高的影响

通过2014～2019 年的连作试验，各年份间大豆株高分析比较得出，大豆连作年限对株高的影响（成熟期）有显著差异，并且规律性明显[7]，即：随着连作年限的增加，其株高呈下降趋势，具有显著的负相关性[8]。这是由于大豆经过重茬种植后，其根系分泌物在土壤中逐年增多[9]，土壤中微生物单一，氮类物质大量聚积，根际缺乏生长所需的其他营养物质[10]，导致根腐病、胞囊线虫等病害多发，影响大豆株高[11]。见表2、图2。

表2 大豆重茬年限对株高的影响（成熟期） 单位：cm

图2 大豆连作年限对株高的影响（成熟期）

3.3 连作年限对大豆产量的影响

通过2014～2019 年的连作障碍试验，各年份间大豆产量分析比较得出，随着大豆连作年限的增加，产量会出现大幅度降低[12]，减产幅度达到44.43%。豆科作物连作的弊端开始显现。通过表3、图3 可以看出，连作种植年限间产量具有显著差异，并且规律性很明显[13]，即：随着连作年限的增加，产量呈下降趋势，具有负相关性。这是由于豆科作物在连作障碍方面的特点导致的[14]。大豆可把空气中的氮元素聚集在根系上形成根瘤，根瘤可明显提高土壤中的氮含量，对其他作物有促生长作用[15]。但如果持续连作重茬，会使土壤中氮元素含量过高，其他元素严重缺乏，从而导致病虫害多发，大豆生长受到抑制，产量也随连作年限的增加而大幅下降[16]。

表3 重茬年限对大豆产量的影响 单位：kg/hm2

图3 连作年限对大豆产量的影响（kg/hm2）

4 结论

综合以上试验结果得出，大豆随着连作年限的增加，其生理性状会有所改变，产量会随之大幅下降。大豆连作障碍是由于豆科作物根系吸收空气中的氮形成根瘤，从而导致土壤中氮元素含量过高，而其他元素严重缺乏，造成植物营养失衡，根系分泌物单一，导致土壤中病虫害增加而影响产量。下一步可通过对重茬地块土壤微生物的化验来验证导致这一情况的土壤因素。