冯 涛 孙向春 邓喜明 殷晓燕 吕 铎 许文霞 张美珍 韩晓梅
(酒泉市农业科学研究院 甘肃酒泉735000)
河西走廊属于我国温带大陆性干旱气候区,平均海拨1 360 m,年平均降水量87.7 mm,年平均蒸发量为2 148.8 mm,年平均日照时数为3 033.4 h,平均气温7.3℃, 年平均相对湿度为46%。 该地区气候干燥、降水少、蒸发量大、日照长、冬冷夏热温差大、秋凉春旱多风沙。 河西绿洲灌区是典型的两季不足[1-2]、一季有余的的种植区, 常年伴有扬沙、 浮尘等天气,自20 世纪90 年代以来,恶劣天气发生的频率越来越大[3-4]。 当地小麦收获后到翌年玉米播种有长达270 d 左右的休闲期, 小麦收割后种植绿肥作物,既可以有效防止风蚀,秸秆又能还田,具有较高的生态与环境效益。
绿肥是指利用某些作物生长过程中产生的全部或部分鲜体, 直接或间接翻压到土壤中用作肥料的植物体,通过它们与主作物的间套轮作,起到促进主作物生长、改善土壤性状等作用[5]。 近年来,不少学者研究了不同绿肥种类和翻压量对土壤肥力、 作物产量和品质的影响[6-8]。 基于此,酒泉市农业科学院在该种植区, 进行了不同绿肥翻压对玉米产量及土壤理化性状影响的试验, 旨在探究绿肥翻压对河西灌区土壤的改良功效, 以期为改良土壤和提高玉米产量提供借鉴。
试验地设在酒泉市农业科学院试验基地, 小麦收获后,种植油菜、箭舌豌豆、毛苕子3 种绿肥,于11 月上旬进行压青还田,压青还田试验设4 个处理,无绿肥还田(CK)、油菜还田(T1)、箭舌豌豆还田(T2)、毛苕子还田(T3),每处理3 次重复,随机排列,小区面积92 m2,各小区之间设置田埂,并铺设防渗膜。 绿肥翻压后地块耙平灌冬水闲置,翌年种植玉米,选用先玉335 为供试品种, 玉米生育期及各处理间肥料用量和施肥方式完全一致, 株行距25 cm×50 cm,亩保苗5 336 株/亩, 其他所有田间管理措施与当地大田一致。
玉米收获后每小区采用5 点法采集耕层0~20 cm 土壤样品, 混合均匀并剔除植物残体及其他杂物, 土壤放置于实验室通风处阴干过筛, 测定理化指标。
pH 采用酸度计法,按土水比 1∶2.5 测定;有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法测定;碱解氮采用碱解扩散法测定; 速效磷采用NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定;速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定。
从图1 可以看出,相对于无绿肥还田处理(CK),T1、T2、T3 处理玉米产量都增加了, 比无绿肥还田处理(CK)分别增产4.3%、5.2%、2.0%,差异均不显著。
图1 不同绿肥压青还田对后茬玉米产量的影响
从图2 可以看出,相对于无绿肥还田处理(CK),T1、T2、T3 处理土壤有机质含量分别为 21.83 g/kg、21.70 g/kg、21.73 g/kg,与无绿肥还田(21.77 g/kg)无明显差异。
图2 不同绿肥压青还田对土壤有机质含量的影响
由图 3 可知, 相对于无绿肥还田处理(CK),T1、T2、T3 处理土壤中碱解氮含量均比对照高,比无绿肥还田处理 (CK) 分别提高了 33.9 mg/kg、12.7 mg/kg、19.1 mg/kg,对照与 T1、T3 间差异显著。 与无绿肥还田处理(CK)相比,土壤中速效磷含量有不同程度的增加,T1、T2、T3 处理分别增加了 9.3 mg/kg、2.8 mg/kg、9.0 mg/kg,对照与 T1、T3 间差异显著。 土壤中速效钾含量均比无绿肥还田处理(CK)高,其中T3 处理的含量最高,比对照高17.1%,差异显著,T1、T2 比对照分别高9.6%、6.7%,T1 与对照间差异显著。
图3 不同绿肥压青还田对土壤养分的影响
从图4 可以看出,3 种绿肥作物压青还田后,pH变化不大,T1、T2、T3 处理的土壤 pH 分别为 8.48、8.47、8.50,与对照(8.51)差异不显著。
图4 不同绿肥压青还田对土壤pH 的影响
土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的含量与土壤肥力水平是密切相关的, 是土壤肥力的重要指标。 试验结果表明,小麦收获后种植绿肥作物压青还田,改善了土壤的养分状况,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾等肥力指标均有不同程度的改变, 土壤有机质、pH 变化不大,对后茬玉米具有增产作用,这与杨旭燕等[9]、周德平等[10]研究结论一致。