摘要
玉米是我国主要粮食作物之一,施氮是保证其产量稳定和品质提升的重要途径,但玉米过量施氮造成的环境污染问题亦长期存在。绿肥是一类清洁的有机肥料资源,但不同生态区适种绿肥种类及其效益差异明显。本文在连续两年种植并翻压冬季绿肥(光叶苕子-V、黑麦草-L、肥田萝卜-R、光叶苕子/黑麦草/肥田萝卜-B)后,研究绿肥对减氮20%玉米土壤养分含量、玉米养分吸收量、产量、籽粒品质指标影响,为该区域合理安排种植绿肥培肥土壤及玉米绿色高效生产提供科学支撑和技术参考。主要研究结果如下: (1)肥田萝卜生物积累量是其他3种绿肥的2.07~3.32倍,其氮(N)、磷(P)、钾(K)积累量较其他绿肥显著增加0.57~1.76倍、1.61~3.99倍和1.42~2.73倍,中、微量元素养分积累量亦增加1.42~2.31倍(Ca)、1.52~1.92倍(Mg)、1.11~1.97倍(Fe)、0.50~1.61倍(Mn)、0.42~0.79倍(Cu)、1.48~3.13倍(Zn)。 (2)减施20%氮肥(RF)后土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量在玉米各生育期较NF(习惯施肥)整体呈现降低趋势。翻压绿肥后有机质含量较NF增加或无显著差异,其中R处理显著提高10.94%~44.48%;V、R、L和B处理全氮含量在玉米生育期内较NF均有所提升,收获期达到差异显著,其中B处理在玉米各生育期显著提升12.33%~30.43%;各绿肥处理碱解氮含量在玉米生育期内较NF提升2.14%~68.94%,其中L处理显著增加30.04%~83.58%;各绿肥处理有效磷含量在收获期前较NF降低9.53%~39.11%,仅在收获期增加2.88%~29.25%;各绿肥处理速效钾含量在玉米生育周期内较NF大体呈现上升趋势,L、B处理提升效益最佳。翻压绿肥后土壤中、微量元素含量较NF有所提升或无显著差异。 (3)减施20%氮肥后,玉米各器官氮磷钾吸收量较NF大体呈现降低趋势,其全株氮磷钾吸收量较NF降低5.56%(N),3.69%(P),26.49%(K),中、微量元素吸收量则无显著差异。翻压绿肥后,玉米各器官氮磷钾吸收量较NF大体呈增加趋势,分别增加35.40%~72.26%(N)、43.09%~90.42%(P)、18.99%~62.49%(K),其中R处理分别增加78.33 kg/hm2(N)、142.5 kg/hm2(P)和106.37 kg/hm2(K),B处理也增加了86.36 kg/hm2(N)、38.03 kg/hm2(P)和2.64 kg/hm2(K)。翻压绿肥后玉米中、微量元素吸收量也有一定提升,其中R处理玉米全株吸收量显著提升64.12%(Ca)、44.55%(Mg)、32.43%(Fe)、36.07%(Mn)、55.39%(Cu)、35.42%(Zn)。 (4)与习惯施肥相比,减氮20%后玉米产量降低,籽粒品质及矿质营养元素含量也有所减低。减施20%氮肥基础上翻压绿肥后玉米产量较RF增加30.64%(V)、83.74%(R)、4.97%(L)、47.12%(B),其中R、B处理较NF增加31.89%、5.6%;翻压绿肥后玉米籽粒品质指标较NF均有所提高,以R和B较明显,R处理蛋白质、脂肪、总氨基酸和必需氨基酸含量分别增加32.26%、21.28%、39.90%和28.42%,B处理亦增加了11.53%、4.04%、30.70%和16.30%。与NF相比,翻压绿肥后玉米籽粒矿质养分含量变化规律不一,其中钙、铜含量分别增加19.42%~66.13%、12.19%~41.98%,镁、铁、铜分别降低2.50%~33.93%、10.63%~35.54%、5.36%~7.00%,磷、钾、锰含量各有增减。 综上,在川东丘陵区减施20%氮肥基础上种植并翻压绿肥可以稳定并逐步改善土壤肥力状况,进而促进玉米养分吸收效益改善其营养状况,实现玉米增产提质效应,以种植并翻压肥田萝卜效果最好,光叶苕子/黑麦草/肥田萝卜其次。