玉米大豆间作降低小麦玉米轮作体系土壤氮残留的效应与机制

• 作者: 任天志 刘宏斌 刘申 尹昌斌 张亦涛 张继宗 王洪媛 翟丽梅 雷秋良
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 玉米 大豆 间作 隔根 产量 土壤氮 后茬效应
• 年，卷（期）: 2015,（13）
• 所属期刊栏目: 土壤肥料?节水灌溉?农业生态环境
• 页码范围: 2580-2590
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.13.010

摘要

【目的】阐明夏播玉米大豆间作对小麦玉米轮作体系产量、吸氮量、土壤含水量和硝态氮残留的影响，明确间作地上部和地下部因素对间作优势的相对贡献率，为优化资源配置、提高土地生产力提供科学依据。【方法】2011年6月至2012年10月，在河北省徐水县代表性农田设置玉米单作（T1）、大豆单作（T2）、玉米与大豆间作根部不分隔（T3）、玉米与大豆间作根部分隔（T4）4个处理，并对关键生育时期的作物生长、土壤水分和硝态氮含量进行实时观测。【结果】相对作物单作种植模式，间作产量优势明显，玉米大豆间作种植的土地当量比（LER）大于1，间作模式总吸氮量（256.1 kg·hm-2）显著高于玉米单作种植（159.7 kg·hm-2）。玉米大豆间作主要通过促进玉米生长和氮素吸收来提高间作系统生产能力，其中地上部因素对间作玉米生物量、产量和吸氮量提高的贡献率分别为81.6%、83.4%和75.7%，而地下部因素的贡献率仅为18.4%、16.6%和24.3%。间作玉米条带土壤含水量显著低于单作玉米，隔根间作玉米土壤含水量显著低于不隔根间作玉米，单作大豆与间作大豆土壤含水量无显著差异，隔根对间作大豆土壤含水量无显著影响。相对单作种植，间作系统降低了玉米收获后各层土壤硝态氮含量，而提高了大豆条带土壤硝态氮含量；相对不隔根处理，间作隔根对玉米土壤硝态氮含量影响不大，但降低了间作大豆土壤硝态氮含量。夏季无论是单作种植还是间作种植，其后茬小麦产量和吸氮量均无显著差异，但间作可以显著降低小麦收获后土壤硝态氮残留量（P＜0.05），相对玉米单作，间作种植的后茬小麦收获后0—100 cm土层硝态氮残留量降低了87.2 kg·hm-2，其中地上部因素贡献率为77.5%，地下部因素对此贡献仅为22.5%。【结论】夏播间作种植产量优势明显，间作模式整体吸氮量高于玉米单作，其中地上部因素对间作优势的贡献大于地下部因素，并且夏播间作种植对后茬小麦产量和吸氮量均无显著影响。相对单作种植，间作种植降低了玉米条带土壤含水量而对大豆条带无显著影响，间作玉米条带土壤硝态氮含量显著降低而大豆条带土壤硝态氮含量显著提高，但间作系统当季及后茬作物收获后的整体土壤硝态氮残留显著降低。