麦-豆周年不同施氮组合对复播大豆土壤肥力及周年产量的影响

为了揭示周年施氮对复播大豆土壤有机质、养分和酶活性的后效及叠加效应的影响,并从中筛选出提高冬小麦-夏大豆轮作体系农田土壤肥力和周年产量的施氮组合。以冬小麦-夏大豆为研究对象,于2017~2019年采用裂区试验,前茬麦季设置4个施氮水平:0 kg·hm^(-2)(N_(0))、104 kg·hm^(-2)(N_(1))、173 kg·hm^(-2)(N_(2))、242 kg·hm^(-2)(N_(3));复播大豆设置3个施氮水平:0 kg·hm^(-2)(S_(0))、69 kg·hm^(-2)(S_(1))、138 kg·hm^(-2)(S_(2)),探究周年不同施氮组合对复播大豆土壤有机质、养分含量、土壤酶活性和周年产量变化规律的影响。结果表明:在大豆不施氮条件下,麦季施氮越多对大豆季土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量以及土壤蔗糖酶和夏大豆产量的促进作用越明显。在麦季不施氮条件下,大豆季施氮越多越有利于增加土壤有机质、全氮含量以及土壤过氧化氢酶、脲酶活性和夏大豆产量,而土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量和土壤蔗糖酶活性均随豆茬施氮量的增加呈先升后降的趋势,基本在豆茬N0S1施氮处理达到最大。在麦季各施氮基础上,与豆季S2施氮各组合处理基本能显著提高土壤全氮含量,而与豆季S1施氮的各组合处理基本有利于提高土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量以及土壤酶活性和产量,且与豆季S0各组合处理基本呈显著差异。相关性分析表明,复播大豆产量与土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及蔗糖酶活性均呈极显著正相关,与土壤脲酶呈显著正相关。因此,对于冬小麦-夏大豆轮作体系的施氮,要周年统筹安排,前茬麦季施氮量大,后茬相对要小,否则即使具有固氮能力的大豆也需要施一定的氮肥。在本试验条件下,麦季施氮水平为173 kg·hm^(-2)时,大豆季再施69 kg·hm^(-2)的周年氮肥组合,不仅有利于提高夏大豆土壤养分含量和酶活性,而且夏大豆产量和周年产量增产效果最佳。

周年施氮对冬小麦-夏大豆轮作产量及土壤氮素含量的影响

为探讨周年不同施氮组合对冬小麦-夏大豆轮作体系土壤氮素及产量影响规律,于2017—2018年,在伊宁县农业科技示范园内开展大田试验,以冬小麦-夏大豆轮作为研究对象,在前茬麦季设置4个施氮水平:0(N0)、104(N1)、173(N2)、242 kg·hm^(-2)(N3);后茬大豆设置3个施氮水平:0(S0)、69(S1)、138 kg·hm^(-2)(S2),研究周年不同施氮组合对两季作物收获后农田0~100 cm土层土壤硝态氮(NO3^(-)-N)、铵态氮(NH4^(+)-N)含量、无机氮残留量及产量的影响。结果表明,冬小麦不同施氮水平土壤NO3^(-)-N及NH4^(+)-N含量均在20~40 cm土层达到最大值,且N3的土壤NO3^(-)-N和NH4^(+)-N含量最高,分别达到14.65 mg·kg^(-1)和4.26 mg·kg^(-1),土壤NO3^(-)-N含量平均分别较N0、N1、N2增加了92.86%、44.69%和17.03%,土壤NH4^(+)-N平均依次增加了69.95%、26.10%和8.46%;而冬小麦施氮量越高,其土壤无机氮残留量越大,以麦季N3平均最高,为200.62 kg·hm^(-2)。此外,前茬麦季施氮还能影响后茬大豆土壤中NO3^(-)-N、NH4^(+)-N含量及无机氮残留量;夏大豆的土壤NO3^(-)-N和NH4^(+)-N含量也在20~40 cm土层达到最大值,且N3S2的土壤NO3^(-)-N、NH4^(+)-N含量及无机氮残留量最大,平均分别为18.61 mg·kg^(-1)、5.10 mg·kg^(-1)、258.36 kg·hm^(-2)。在麦季施氮173 kg·hm^(-2)时(N2),冬小麦产量最高,平均为7828.64 kg·hm^(-2),平均分别较N0、N1、N3增加35.45%、16.77%、6.26%;且在此基础上夏大豆当季再施氮69 kg·hm^(-2)时(S1),夏大豆获得产量最高,平均为2988.93 kg·hm^(-2),其周年总产量也达到最高平均,为10817.5 kg·hm^(-2)。综上所述,麦季施氮173 kg·hm^(-2),豆季施氮69 kg·hm^(-2)既有利于提高麦豆周年产量,又能减少土壤氮素的残留量,可为当地一年两熟制高效施氮制度提供一定的参考标准。