翻压绿肥和减施化肥对小麦/玉米体系作物产量、养分吸收及土壤特性的影响

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在川中丘陵区,早地农业通常采用多熟种植模式,复种指数高,土地利用强度大,耕地上壤肥力的维持与改善是确保农作物周年高产高效和实现旱地农业可持续发展的重要课题。为此,本文在中江县苍山镇以旱地小麦/玉米体系为研究对象,以不施任何肥料为空白对照,开展了相同化肥施用量下的不同绿肥翻压量试验和同等绿肥翻压量下的不同化肥施用量试验,研究短期冬、夏绿肥对冬小麦、玉米产量、养分吸收以及土壤特性的影响,以期为短期冬、夏绿肥在四川丘陵区旱地粮经作物预留空行中的利用提供理论依据和技术支撑。试验结果表明:1、翻压绿肥处理在一定程度上有利于改善作物的农艺性状。在相同化肥施用量条件下,玉米季翻压绿肥处理(LGF、 MGF、 HGF)与CK1处理(不翻压绿肥)相比,农艺性状明显或显著改善,并且随绿肥翻压量的增加,玉米的穗粗、穗行数、百粒重和穗粒数总体上呈增加趋势。小麦季不同绿肥翻压量处理(LGF、 MGF、 HGF)间的农艺性状无显著差异,但与CK1处理(不翻压绿肥)比较,其株高、穗长明显增加,穗粒数则有所下降,而千粒重无明显著异。2、翻压绿肥处理有利于作物的干物质积累和产量提高。在相同化肥施用量条件下,玉米、小麦生长季节翻压绿肥处理(LGF、 MGF、 HGF)的植株及各器官干物重明显高于CK1处理,且总体上表现出随绿肥翻压量的增加而增大的趋势。在相同化肥施用量条件下,绿肥翻压处理(LGF、 MGF、 HGF)的产量均显著或明显高于CK1处理,并且表现出产量随绿肥翻压量增加而提高的趋势。玉米季LGF、MGF、HGF三个处理间的产量差异不显著,但小麦季HGF处理的产量显著大于LGF、 MGF处理。3、翻压绿肥处理(LGF、 MGF、 HGF)有利于植株养分的积累。在相同化肥施用量条件下,玉米和小麦翻压绿肥处理的氮磷钾养分积累量都明显或显著高于CK1处理,同时植株氮、磷、钾养分积累量总体上表现出随绿肥翻压量增加而提高的趋势。4、翻压绿肥处理(LGF、 MGF、 HGF)有利于改善土壤物理化学性状。与CK1相比,玉米、小麦生长季节翻压绿肥处理在一定程度上能够降低土壤容重和土壤酸碱度,增加孔隙度,提高土壤有机质含量及有效氮磷钾含量。在相同化肥施用量条件下,随绿肥翻压量的增加,土壤物理化学性状有进一步改善的趋势。5、同等绿肥翻压量下,随着化肥施用量减少,玉米和小麦农艺性状总体上呈略有减少或降低趋势,但不同化肥用量处理(HG、 MF、 LF)之间以及与CK2处理(不施化肥)问的农艺性状无显著差异。6、在玉米和小麦生长季节,不同化肥施用量处理(HG、 MF、 LF)植株干物重和产量均显著或明显高于CK2处理,但HG、 MF、 LF三个处理间的干物质积累量差异不显著。相同绿肥翻压量下,不同化肥施用量处理(HG、 MF、 LF)的,玉米和小麦产量都表现为随化肥施用量减少呈降低的趋势。玉米产量在HG、 MF、 LF三个处理间无显著差异,而小麦季HG处理的产量显著高于LF处理。7、在玉米和小麦生长季节,不同化肥施用量处理(HG、 MF、 LF)的氮磷钾养分积累量明显或显著高于CK2处理。在同等绿肥翻压量下,植株养分积累量在HG、MF、LF三个处理问无显著差异,但总体上表现出随化肥施用量的降低而降低的趋势。8、在玉米和小麦生长季节,同等绿肥翻压量下减施化肥,土壤物理性状变化不大。同等绿肥翻压量下,随着化肥施用量的减少,土壤有机质含量和有效氮磷钾含量总体上呈略有降低趋势。HG、 MF、 LF处理间的土壤化学性状无显著差异(除玉米季HG处理的土壤有效磷含量显著高于MF、LF处理外)。9、综合上述试验结果,在川中丘陵区旱地小麦/玉米体系下,翻压绿肥可以改善植株农艺性状、促进干物质积累和提高作物产量,同时在一定程度上有利于改善土壤物理化学性状。在翻压一定量的绿肥条件下,适度减少化肥施用量不会明显降低作物产量,对土壤物理化学性状影响也不大。建议采用绿肥15000kg/hm2+85%化肥(MF)处理为宜。
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