禾豆间作与施氮对河西地区青贮玉米产量及水氮利用的影响

2021-08-23 08:20张海星常生华贾倩民周大梁刘永杰侯扶江
中国土壤与肥料 2021年3期
关键词:施氮吸收量间作

张海星,常生华,贾倩民*,周大梁,张 程,刘永杰,李 红,侯扶江

(1.兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室,兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室,兰州大学草地农业教育部工程研究中心,兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州 730020;2.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院,黑龙江 齐齐哈尔 161005)

随着我国畜牧业的迅速发展,饲料短缺现象愈发严重,饲料危机正威胁着中国食物安全[1]。为确保饲料安全供给,须加快我国饲草业的发展[2]。青贮玉米是许多国家畜牧业发展中重要的饲草之一,它既是缓解牧区饲料短缺的重要来源,更是农牧交错地区冬春饲料来源的有力保障[3-4]。大力推广青贮玉米种植是响应国家粮改饲战略、促进种植业结构调整的重要措施之一。因此,亟需研究青贮玉米高产优质与水肥高效利用的栽培技术。氮素是影响玉米产量形成的关键因子,土壤自身氮素含量较低,因此必须通过施用氮肥来满足作物生长对氮素的需求,合理的氮肥运筹可以达到增产的目的[5-6]。多数研究表明,氮素对玉米各器官的生长发育具有重要作用,合理施氮不仅能提高玉米的产量,而且可以显著提高水分利用效率[7-8]。李广浩等[9]研究表明,随着施氮量(0~360 kg·hm-2)的增加,玉米群体干物质量和植株氮吸收量增高。然而,也有研究认为,大量施氮虽然可以提高玉米的生物产量,但会造成生育后期叶片衰老加快,光合性能减弱,不利于玉米生长后期的干物质积累,并且导致氮肥利用效率下降[10-12]。目前,我国氮肥的实际施用量已远远高于农作物的需求量,农田中的氮肥用量较作物需求量多出175 kg·hm-2,氮肥利用率仅为30%左右[13-14]。化肥的过量施用还会造成温室气体排放增加[15]、水体富营养化加剧[16]、地下水硝酸盐超标[17]等环境问题。因此,减少农业面源污染,优化氮肥管理以提高肥料利用效率,是实现我国农业可持续发展的关键。

除了施肥措施,种植方式也是影响玉米饲草产量和水氮利用的主要因素。青贮玉米作为一种粗饲料,已在全世界广泛种植,但玉米青贮普遍存在蛋白含量低的问题[18]。研究表明,豆科作物与青贮玉米间作或混播可以充分利用光、热、水、肥等资源,提高饲草的产量和品质[19-20]。禾本科与豆科作物间作能够利用豆科作物的固氮作用,将固定的氮向禾本科转移,促进禾本科作物对氮素的吸收[21]。另外,禾-豆饲草间作或混播还可以减轻病虫害,降低化肥和农药的使用量,从而减少农业面源污染[22]。王海银[23]研究指出,玉米与豌豆间作较两者单作显著增加了耗水量,总耗水量较单作提高了13.7%~19.0%。然而,牛伊宁等[24]研究认为,玉米和豌豆间作较单作不仅提高了作物产量,同时抑制土壤水分无效蒸发,提高了作物的水分利用效率。豆科作物与玉米混作在我国栽培历史悠久,其中秣食豆就是一种常与玉米混作的豆科饲草,且秣食豆具有耐荫性强、蛋白含量高、根瘤菌丰富等优点[25]。玉米与秣食豆混播或间作可使群体植株呈现密集分布,提高群体叶面积指数,并且较单播可提高玉米的株高、茎粗和干物质积累量,显著增加群体生物产量和粗蛋白产量[26]。拉巴豆也是一种豆科饲草,它具有良好的抗逆性和晚熟特性,在国外已广泛种植,但目前在我国还未推广[27]。拉巴豆与青贮玉米混播或间作能够减少病虫害,并且可以提高青贮饲料的蛋白质、乳脂肪、乳蛋白、乳糖和干物质含量[28]。因此,本研究采用拉巴豆和秣食豆分别与青贮玉米间作的种植模式,并以单播青贮玉米作为对照。在每个种植方式下设置4 个施氮水平,研究禾豆间作和施氮水平对饲草产量、水分和氮素吸收利用的影响,分析田间土壤贮水量和耗水特征,明确提高水氮利用效率的适宜间作方式和施氮水平,旨在为河西地区青贮玉米的高产栽培与水肥高效利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

本试验在兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室临泽草地农业试验站进行,该区位于甘肃省张掖市临泽县(100°02′E,39°15′N),属于温带大陆性干旱气候,海拔1390 m,草地类型为盐渍化草甸草地。年均气温7.6℃,最高气温38℃,最低气温-28 ℃。年潜在蒸发量为2337.6 mm,年均降水量为121.5 mm,且降雨主要集中在夏、秋两季,约占全年总降水量的60%以上。播种前0~20 cm 土层土壤pH 为7.85,土壤容重为1.22 g·cm-3,土壤有机质10.62 g·kg-1,土壤全氮0.79 g·kg-1,土壤全磷0.86 g·kg-1,土壤全钾0.53 g·kg-1,碱解氮61.6 mg·kg-1,有效磷47.9 mg·kg-1,速效钾166.7 mg·kg-1。

1.2 试验设计

本研究采用裂区试验设计,主区为拉巴豆-青贮玉米间作(LM)、秣食豆-青贮玉米间作(FM)和青贮玉米单播(M)3 个种植方式。副区为不施氮肥(N1:0 kg·hm-2)、低氮肥(N2:120 kg·hm-2)、中氮肥(N3:240 kg·hm-2)和高氮肥(N4:360 kg·hm-2)4 个施氮水平。共12 个处理,各处理重复3 次,共36 个小区,小区面积为38.5 m2(长×宽:7.7 m×5 m),各小区之间设置1.2 m 宽的隔离带,防止小区间的水分渗漏。青贮玉米按当地常规种植密度9 万株·hm-2,于2019 年4 月26日播种,采用宽窄行种植方式,宽行间距70 cm,窄行间距40 cm。秣食豆和拉巴豆种植在两株玉米之间,豆、禾植株比例为3∶1。N1 处理在播种前基施磷肥138 kg·hm-2,N2 处理在播种前基施磷肥138 kg·hm-2和氮肥120 kg·hm-2,N3 和N4 处理的基肥与N2 相同,并且N3 处理在拔节期施氮肥120 kg·hm-2,N4 处理在6 叶期和12 叶期均施氮肥120 kg·hm-2。各处理的灌溉量均为200 mm,在拔节期(6 月25 日)和吐丝期(7 月30 日)各灌水50%。所有处理采用相同的除草和病虫害防治措施。

1.3 测定指标及方法

在玉米收获期,各小区随机选取6 m2的青贮玉米和豆科植株,分别称量鲜重后计算玉米和豆科作物的鲜草产量。之后从各小区6 m2的样品中随机选取18 株豆科植物和6 株青贮玉米,将整株豆科和玉米各器官(分为茎秆、叶片和籽粒3 部分)分别称重,放入65℃烘箱烘48 h 至恒重后称量干重,计算青贮玉米各器官以及整株豆科的干草产量。将测量干重后的玉米植株分茎秆、叶片和籽粒3 部分分别粉碎,豆科作物整株粉碎,装入自封袋密封保存。使用 FOSS-Infratec TM 1241 型(丹麦)近红外仪测定粉碎样品的氮含量,并根据玉米和豆科作物的干草产量计算氮吸收量和氮肥利用效率,计算公式如下:

氮吸收量(kg·hm-2)=氮含量×干草产量

氮肥利用效率(kg·kg-1)=(施氮处理氮吸收量-不施氮处理氮吸收量)/施氮量

在播种前和收获期从各小区随机选取3 点,在同行两株玉米之间使用土钻取样。在0~100 cm土层每20 cm 为一层取一个土样,放入铝盒中保存。采用烘干法在105℃烘箱内烘48 h 至恒重后称重,计算土壤质量含水量和土壤贮水量[8],公式如下:

土壤质量含水量(%)=(湿土重-干土重)/(干土重-铝盒重)×100

式中:hi(cm)为第i 土层深度;ρi(g·cm-3)为第i 土层的土壤容重;bi(%)为第i 土层土壤质量含水量;n 为土层个数。

田间耗水量和水分利用效率的计算公式如下[8]:

田间耗水量(mm)=降水量+灌水量+播种前土壤贮水量-收获期土壤贮水量

水分利用效率(kg·hm-2·mm-1)=总干草产量/田间耗水量

1.4 数据处理与统计方法

采用Excel 2010 进行数据处理,SigmaPlot 13.0 进行绘图,使用统计分析软件SPSS 18.0 进行方差分析,不同处理之间多重比较采用图基法(Tukey’s Method),显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 禾豆间作与施氮对饲草产量的影响

如图1 所示,同一种植模式下,N2、N3 和N4处理的玉米鲜草产量显著高于N1,且N3 与N4 无显著差异。因素水平的平均值显示,N2、N3 和N4的玉米鲜草产量均显著高于N1,较N1 分别增加了29.87%、56.54%和59.63%。同一施氮水平下,3 个种植模式的玉米鲜草产量无显著差异。因素水平的平均值显示,M 处理的玉米鲜草产量较FM 和LM 分别提高了7.91%(P<0.05)和10.35%(P<0.05)。在12 个处理中,M-N3获得了最高的玉米鲜草产量(102.66 t·hm-2),但与FM-N3 差异不显著。同一种植方式下,N2、N3 和N4的豆科鲜草产量显著高于N1,且N3 与N4 无显著差异(图2)。平均值显示,N2、N3 和N4的豆科鲜草产量显著高于N1,较N1 分别增加了27.42%、69.72%和78.11%。在4 种施氮水平下FM的豆科鲜草产量显著高于LM,而在N3 和N4 条件下FM 显著高于LM。平均值显示,FM的豆科鲜草产量较LM 提高了19.16%(P<0.05)。所有处理中,FM-N4的豆科鲜草产量(19.50 t·hm-2)最高,其次是FM-N3,但两者无显著差异。同一种植方式下,N2、N3 和N4的总鲜草产量显著高于N1,且N3 与N4 无显著差异(图3)。因素水平的平均值显示,N2、N3 和N4的总鲜草产量较N1 分别增加了29.60%、57.83%和61.45%。同一施氮条件下,各种植方式的总鲜草产量无显著差异,因素水平的平均值显示,FM的总鲜草产量显著高于M,而与LM 无显著差异。所有处理中,FM-N4的总鲜草产量(115.08 t·hm-2)最高,其次是FM-N3,但两者无显著差异。

如图4 所示,同一种植模式下,N3 和N4的玉米干草产量显著高于N1 和N2,而N3 与N4 无显著差异。因素水平的平均值显示,N2、N3 和N4的玉米干草产量显著高于N1,较N1 分别增加了30.84%、58.33%和60.25%。同一施氮水平下,3个种植模式的玉米干草产量无显著差异。因素水平的平均值显示,M 处理的玉米干草产量较FM 和LM 分别提高了3.83%(P>0.05)和6.91%(P<0.05)。在12 个处理中,M-N3 获得了最高的玉米干草产量(33.13 t·hm-2),但与FM-N3 差异不显著。同一种植方式下,N2、N3 和N4的豆科干草产量显著高于N1,而N3 与N4 无显著差异(图5)。平均值显示,N2、N3 和N4的豆科干草产量较N1 分别增加了26.00%、68.50%和74.00%。在N3 和N4 施氮条件下FM的豆科干草产量显著高于LM,而在N1 和N2 条件下两者无显著差异。因素水平平均值显示,FM的豆科干草产量较LM 提高了16.56%(P<0.05)。所有处理中,FM-N4的豆科干草产量最高(4.13 t·hm-2),其次是FM-N3,两者无显著差异。同一种植方式下,N3 和N4的总干草产量显著高于N1 和N2,而N3 与N4 无显著差异(图6)。因素水平平均值显示,N2、N3 和N4的总干草产量较N1 分别增加了30.73%、59.14%和61.27%。同一施氮条件下,各种植方式的总干草产量无显著差异。平均值显示,FM的总干草产量较LM 和M 分别提高了4.31%(P>0.05)和6.26%(P<0.05)。所有处理中,FM-N4的总干草产量(36.33 t·hm-2)最高,其次是FM-N3,但两者无显著差异。

2.2 禾豆间作与施氮对水分利用状况的影响

如表1 所示,播种前各处理的土壤贮水量无显著差异。在LM 和FM 方式下,各施氮水平的收获期贮水量无显著差异,而在M 种植方式下N4 显著低于N1。因素水平的平均值显示,N1、N2 处理的收获期贮水量显著高于N3 和N4,且N3 与N4无显著差异。在同一施氮条件下,各种植方式的收获期贮水量无显著差异。因素水平平均值显示,FM的收获期贮水量显著高于M,与LM 无显著差异。所有处理的土壤蒸散量无显著差异,平均值显示,N2、N3 和N4的土壤蒸散量较N1 分别提高了3.13%、6.76%和9.14%;M的土壤蒸散量较LM 和FM 分别提高了4.34%和4.24%。

表1 不同处理下的水分利用状况

同一种植方式下,N2、N3 和N4的玉米水分利用效率(WUEM)显著高于N1,而N2、N3 与N4无显著差异。因素水平的平均值显示,N2、N3 和N4的WUEM较N1 分别提高 了26.89%、48.27%和46.84%。同一施氮水平下,各种植方式的WUEM无显著差异。因素水平平均值显示,各种植方式的WUEM无显著差异,M 略高于LM 和FM。所有处理中,M-N3的WUEM(61.13 kg·hm-2·mm-1)最高,但与FM-N3 差异不显著。同一种植方式下,N2、N3 和N4的群体水分利用效率(WUEB)显著高于N1,N3与N4 无显著差异。因素水平的平均值显示,N2、N3和N4的WUEB较N1 分别提高了26.82%、49.10%和47.86%。同一施氮水平下各种植方式的WUEB无显著差异。平均值显示,FM的WUEB显著高于M,较M提高了6.40%。所有处理中,FM-N3的WUEB最高,达65.22 kg·hm-2·mm-1。

2.3 禾豆间作与施氮对氮肥吸收利用的影响

如表2 所示,同一种植方式下,N2、N3 和N4的玉米茎秆及叶片氮含量显著高于N1,而N3 与N4 无显著差异。因素水平的平均值显示,N2、N3和N4的玉米茎秆及叶片氮含量显著高于N1,茎秆氮含量较N1 分别提高20.01%、48.00%和60.02%,叶片氮含量较N1 分别提高18.58%、27.87%和28.42%。同一施氮水平下,各种植方式的玉米茎秆和叶片氮含量无显著差异。同一种植方式下,N3 和N4的玉米籽粒氮含量显著高于N1。平均值显示,N2、N3 和N4的平均玉米籽粒氮含量显著高于N1,较N1 分别提高11.28%、30.83%和42.86%。同一施氮水平下,各种植方式的玉米籽粒氮含量无显著差异。因素水平的平均值显示,M处理的籽粒氮含量显著高于FM 和LM。所有处理中,M-N4的玉米籽粒氮含量(1.95%)最高。同一种植方式下,N2、N3、N4的整株豆科氮含量显著高于N1,平均氮含量较N1 分别提高了14.63%、32.93%和35.37%。同一施氮水平下,FM的整株豆科氮含量与LM 无显著差异。所有处理中,LM-N4的整株豆科氮含量(3.41%)最高。同一种植方式下,N3 和N4的整株玉米以及群体的总氮含量显著高于N1,N3 与N4 无显著差异。因素水平的平均值显示,N2、N3 和N4的整株玉米及总氮含量显著高于N1,整株玉米氮含量较N1 分别提高10.92%、25.21%和31.93%,总氮含量较N1 分别提高11.11%、26.98%和33.33%。同一施氮水平下,各种植方式的整株玉米氮含量无显著差异,而FM 和LM的总氮含量显著高于M。所有处理中,FM-N4的总氮含量(1.74%)最高。

表2 不同处理下玉米和豆科植株的氮含量 (%)

如表3 所示,同一种植方式下,N2、N3 和N4的玉米茎秆和叶片氮吸收量显著高于N1。其中,平均茎秆氮吸收量较N1 分别提高78.75%、171.62%和210.91%,平均叶片氮吸收量较N1 分别提高44.37%、85.85%和85.79%。在N4 水平下FM 与LM的茎秆氮吸收量显著低于M,在N3 水平下FM 与LM的叶片氮吸收量显著低于M。因素水平的平均值显示,M的茎秆和叶片氮吸收量显著高于FM 与LM。所有处理中,M-N4的茎秆氮吸收量最高,而M-N3的叶片氮吸收量最高。同一种植方式下,N2、N3 和N4的籽粒氮吸收量显著高于N1,平均籽粒氮吸收量较N1 分别提高42.05%、100.00%和119.77%。在N3 条件下M的籽粒氮吸收量显著高于LM,而在其他施氮水平下各种植方式无显著差异。平均值显示,M的籽粒氮吸收量显著高于LM 和FM,且FM 显著高于LM。所有处理中,M-N4的玉米籽粒氮吸收量最高,达315.05 kg·hm-2。

表3 不同处理下玉米和豆科植株的氮吸收量 (kg·hm-2)

同一种植方式下,N2、N3 和N4的整株豆科氮吸收量显著高于N1,因素水平的平均值显示,较N1 分别提高48.10%、129.36%和142.17%。在N2 条件下FM的整株豆科氮吸收量显著高于LM,而在其他施氮水平下FM 与LM 无显著差异。平均值显示,FM的整株豆科氮吸收量显著高于LM。所有处理中,FM-N4的整株豆科氮吸收量最高,达112.87 kg·hm-2。同一种植方式下,N2、N3 和N4的整株玉米氮吸收量显著高于N1,且N3 与N4 无差异显著。因素水平的平均值显示,N2、N3 和N4的整株玉米氮吸收量较N1 分别提高44.78%、98.35%和111.47%。在N3 条件下M的整株玉米氮吸收量显著高于LM,而在其他施氮水平下各种植方式无显著差异。平均值显示,M的整株玉米氮吸收量显著高于FM 与LM。所有处理中,M-N4的整株玉米氮吸收量(538.79 kg·hm-2)最高。同一种植方式下,N2、N3 和N4的总氮吸收量显著高于N1,平均值显示,较N1 分别提高45.15%、101.74%和114.84%。在N4 条件下FM的总氮吸收量显著高于M,而在其他施氮水平下各种植方式无显著差异。平均值显示,FM 和LM的总氮吸收量显著高于M。所有处理中,FM-N4的总氮吸收量(619.10 kg·hm-2)最高。

如表4 所示,同一种植方式下,N3的整株玉米氮肥利用效率(NUE)显著高于N4。因素水平的平均值显示,N2 和N3的整株玉米NUE 显著高于N4,较N4 分别提高20.00%和32.00%。在N2和N3 水平下,M的整株玉米NUE 显著高于FM和LM,在N4 水平下M 显著高于LM。平均值显示,M的整株玉米NUE 显著高于FM 和LM。所有处理中,M-N3的整株玉米NUE(1.16 kg·kg-1)最高。同一种植方式下,N3的整株豆科NUE 显著高于N2 和N4,其平均整株豆科NUE 较N2 和N4 分别提高33.33%和33.33%。在N2 下FM的整株豆科NUE 显著高于LM,而在N3 和N4 下FM与LM 差异不显著。平均值显示,LM的整株豆科NUE 与FM 无显著差异。所有处理中,FM-N2的整株豆科NUE 值达到最高(0.24 kg·kg-1)。同一种植方式下,N3的总NUE 显著高于N4。平均值显示,N2 和N3的总NUE 显著高于N4,较N4 分别提高18.60%和33.72%。在N3 水平下FM的总NUE 显著高于LM,而在其他施氮水平下FM 与LM无显著差异。平均值显示,FM 和M的总NUE 显著高于LM。所有处理中,FM-N3的总NUE(1.21 kg·kg-1)最高,显著高于LM-N3 和FM-N4。

表4 不同处理下玉米和豆科植株的氮肥利用效率(kg·kg-1)

3 讨论

3.1 禾豆间作对饲草产量及水氮利用的影响

禾豆间作较单播能够提高牧草产量,通常产草量可提高14%~25%,并且可以明显改善牧草的营养价值[29-30]。有研究表明,与单作玉米或秣食豆相比,秣食豆与青贮玉米混播或间作由于增加了秣食豆产量,从而使总产量显著增加,并且提高了饲草的品质[31]。研究发现,秣食豆与玉米混播或间作比例为1 ∶1 且当种植密度为7.95 万株·hm-2时,可以得到最佳的青贮产量及品质[32]。同样,拉巴豆与青贮玉米混播或间作也可以改善饲草的青贮品质,并增加饲草产量[33]。本研究结果与以上一致,虽然禾豆间作下玉米的鲜干草产量低于单播,但群体的鲜干草产量要高于单播,且秣食豆与玉米间作的产量高于拉巴豆与玉米间作。单作种植的地表覆盖度通常低于混播或间作种植,其土壤无效蒸发量较大,这是降低群体WUE的主要原因之一[34-35]。谢开云等[36]研究表明,禾豆混播或间作较单播提高了地表覆盖度,增加了地上生物量,抑制了土壤水分蒸发,因而提高了水分利用效率。本试验结果与以上相似,间作处理较单播提高了总干草产量,但并没有显著增加土壤蒸散量,因此提高了水分利用效率,且秣食豆-青贮玉米间作处理的水分利用效率高于拉巴豆-青贮玉米混播。相关研究表明,禾豆混播由于改善了土壤水分条件,促进了饲草对氮素的吸收和利用,从而提高了氮肥利用效率[37-38]。另外,混播或间作种植下空间结构的变化直接影响了作物对资源的竞争[36],进而影响对氮素的利用[39-40]。朱亚琼等[41]也发现,与玉米单播相比,禾豆混播或间作提高了饲草的氮含量及吸收量,其氮肥利用效率显著高于单播。本试验的研究结果与以上相似,禾豆混播较单播显著增加了饲草的总氮含量及吸收量,且秣食豆-青贮玉米间作较玉米单播也显著提高了氮肥利用效率。豆科作物根系带有根瘤菌,可固定空气中的游离氮气,增加土壤氮含量。在河西灌区秣食豆的鲜干草产量明显高于拉巴豆,这可能与其自身固氮能力有关,有待进一步研究。

3.2 施氮对饲草产量及水氮利用的影响

施用氮肥能够延长干物质的积累周期,从而保证了干物质总量的提高[42]。郑伟等[43]研究指出,玉米群体干物质量随着施氮量的增加而增高。然而,杜斌等[44]认为,当施氮量小于240 kg·hm-2时,玉米地上干物质量与施氮量呈正相关,当继续增施氮肥后,干物质积累增加不明显。本研究结果与以上相似,施氮处理较不施氮明显提高了玉米茎、叶、籽粒的产量以及豆科作物产量,从而使总产量显著提高,但高氮肥(360 kg·hm-2)与中氮肥(240 kg·hm-2)处理无显著差异。合理施氮还可以促进植物对氮素的吸收,提高作物产量和水分利用效率[45-46]。陈远学等[47]研究表明,当饲草玉米施氮量为180 kg·hm-2时,可以获得最高的氮含量和氮、磷吸收量,并且提高饲草玉米产量和水分利用效率。邝肖[48]研究表明,在秣食豆与玉米混播比例为2∶1 时,其适宜施氮量为157.5 kg·hm-2,在该条件下,秣食豆和玉米的产量显著增加,并且土壤蒸散量降低,故而群体水分利用效率提高。本试验结果表明,高氮肥(360 kg·hm-2)与中氮肥(240 kg·hm-2)处理较不施肥增加了总干草产量,但土壤蒸散量无显著差异,进而显著提高了玉米及群体的水分利用效率。施用氮肥可以提高玉米产量和植株氮吸收量,但过量施氮会降低作物的氮肥利用效率[49]。王晓英等[50]和张宏等[51]认为,随着施氮量增加,作物的氮吸收量提高,但氮肥利用效率降低。还有研究认为,过量施氮不利于提高作物产量和氮肥利用效率,还会造成氮淋失,对农田生态系统造成不利影响[52]。本试验研究表明,高氮肥(360 kg·hm-2)较中氮肥(240 kg·hm-2)显著提高了总氮吸收量,但是显著降低了氮肥利用效率。所有处理中,秣食豆-青贮玉米混播下施氮240 kg·hm-2处理获得了最高的水分和氮肥利用效率,该模式是适宜河西地区青贮玉米饲草生产的管理措施。本研究的结果可为河西地区的农民和农场管理人员提供指导,但目前只进行了1 年,其结果具有一定的局限性,今后将进行长期定位试验。本试验中3 个种植方式下青贮玉米的种植密度均为9 万株·hm-2,未涉及种植密度的调控。今后可开展不同种植密度下青贮玉米的施肥研究,同时进行豆-禾混播比例的调控,探索和发掘河西地区青贮玉米高产高效的管理模式。

4 结论

秣食豆-青贮玉米间作的总鲜草产量、群体水分利用效率(WUEB)、总氮含量及吸收量显著高于青贮玉米单播,并且其氮肥利用效率(NUE)显著高于拉巴豆-青贮玉米间作。施氮处理(N2、N3 和N4)较不施氮(N1)显著增加了玉米茎、叶、籽粒和豆科作物的鲜干草产量及氮吸收量,并显著提高了WUEB,且N3 较N4 显著提高了青贮玉米、豆科作物以及群体的NUE。所有处理中秣食豆-青贮玉米间作下施氮240 kg·hm-2获得了最高的WUEB和NUE,该措施是适宜河西地区青贮玉米的种植模式和施氮水平。

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