不同施氮量下玉米生长及产量对间作豆科绿肥的响应

【目的】明确不同施氮量下玉米生长及产量对间作豆科绿肥的响应,为构建干旱灌区基于绿肥的玉米氮肥节约型生产模式提供依据。【方法】采用裂区试验设计,主区设玉米间作箭筈豌豆(M||V)和单作玉米(SM)2种种植模式,副区设5个施氮水平:地方推荐施氮量N360(360 kg·hm^(-2))、减量25%施氮N270(270 kg·hm^(-2))、减量50%施氮N180(180 kg·hm^(-2))、减量75%施氮N90(90 kg·hm^(-2))、不施氮N0。对玉米叶面积指数(LAI)、叶日积(LAD)、光能利用率、干物质积累量及产量进行了相关研究。【结果】间作绿肥能够提高减量施氮(N270、N180、N90、N0)条件下玉米出苗后75—150 d的LAI,并增加其全生育期LAD和光能利用率。在N270、N180、N90、N0下,M||V较SM玉米75—150 d LAI、全生育期总LAD、光能利用率平均显著提高了9.8%、8.2%、4.6%。在M||V中,N270与N360的玉米出苗后75—150 d LAI、全生育期总LAD、光能利用率之间没有显著差异,而显著高于其他施氮水平;在SM中,玉米出苗后75—150 d的LAI、全生育期总LAD、光能利用率随施氮量的减少而降低。间作绿肥显著提高了N270、N180、N90、N0条件下玉米出苗后90—150 d的干物质积累量,在同一氮肥减量条件(N270、N180、N90、N0)下,M||V较SM的玉米干物质积累量平均显著提高了4.6%。在玉米出苗后75—130 d,M||V较SM的玉米群体生长率显著提高了5.9%。M||V较同一减量施氮(N270、N180、N90、N0)条件下的SM玉米籽粒产量平均显著提高了8.5%。在M||V中,N270的籽粒产量显著高于N360。M||V较SM玉米穗粒数和千粒重分别平均显著提高6.0%和6.3%。拟合曲线结果表明,间作绿肥可以使玉米在施氮量261.4 kg·hm^(-2)时获得最高产量14876.4 kg·hm^(-2),而单作玉米获得最高产量14012.5 kg·hm^(-2)时的最佳施氮量为348.6 kg·hm^(-2)。减量施氮对绿肥鲜草产量和绿肥氮素积累量的影响显著,M||V N270较M||V N360、M||V N90、M||V N0的绿肥鲜草产量分别显著高了3.8%、4.6%、9.7%,较M||VN90和M||VN0之间的绿肥氮素积累量显著高了5.3%和11.9%。间作绿肥主要通过提高玉米的干物质积累总量,进而增加减量施氮条件下玉米的穗粒数和千粒重,从而使间作玉米在氮肥减量下能够获得较高水平的籽粒产量。【结论】间作豆科绿肥可使氮肥减量25%的玉米获得高于地方推荐施氮量单作玉米的产量水平,可作为试区以及相似生态区域玉米化学氮肥减量的推荐生产模式。

复种绿肥在不同灌水水平下对小麦籽粒品质和产量的影响

探明麦后复种绿肥在不同灌水水平下对小麦籽粒品质和产量的影响,对构建干旱灌区基于绿肥的小麦稳产丰产与优质生产模式具有重要的理论和实践支撑作用。本研究采用裂区试验设计,主区设2种种植模式:麦后复种绿肥(W-G)和麦后休闲(W);副区设小麦生育期3个灌水水平:低灌水(I1:190 mm)、中灌水(I2:240 mm)、高灌水(I3:290mm),于2020年和2021年测定分析了小麦籽粒蛋白质含量、淀粉含量、容重等品质指标,产量表现及土壤有机质含量变化。结果表明:在同一灌水水平下,W-G较W小麦籽粒蛋白质含量增加了5.8%~26.5%、湿面筋含量增加了9.3%~26.4%、容重增加了0.4%~2.1%;同一种植模式不同灌水水平之间,小麦籽粒蛋白质含量随灌水水平的降低呈增加趋势,而籽粒淀粉含量和湿面筋含量随灌水水平的降低呈减少趋势,I2小麦籽粒容重显著大于I1和I3;各组合处理之间,麦后复种绿肥中灌水水平(W-GI2)的小麦籽粒蛋白质含量与麦后复种绿肥低灌水水平(W-GI1)之间差异不显著,均高于其他处理,较麦后休闲高灌水水平(WI3)增加了15.1%~35.0%, W-GI2的小麦籽粒淀粉含量、湿面筋含量均与麦后复种绿肥高灌水水平(W-GI3)差异不显著。W-G较W籽粒产量增加了7.0%~13.2%;小麦籽粒产量随灌水水平的降低呈减少趋势,但W-GI2小麦籽粒产量与W-GI3差异不显著,较WI3平均增加了6.0%。W-G较W使小麦播前土壤有机质含量增加了5.6%~31.5%,但W-GI2土壤有机质含量在20~40 cm土层与W-GI3差异不显著,较WI3平均增加了7.8%。总之,麦后复种绿肥较麦后休闲处理能够显著增加麦田土壤有机质含量,使小麦在中灌水条件下获得较高籽粒产量的同时,改善籽粒蛋白质、淀粉、湿面筋含量等品质,可作为干旱灌区限量灌溉条件下小麦持续稳产丰产与品质优化的推荐农艺措施。