长期绿肥替代化肥维持河西绿洲灌区小麦-玉米间作体系产量并提升土壤质量

文献类型： 中文期刊

第一作者： 杨蕊菊

作者： 杨蕊菊;张久东;崔恒;卢秉林;王婷

作者机构：

关键词： 小麦;玉米;绿肥;产量;土壤养分

期刊名称： 植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2025 年 31 卷 009 期

页码： 1703-1712

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]探讨河西绿洲灌区农田长期翻压绿肥替代不同比例化肥,对小麦-玉米间作系统作物产量和土壤养分状况的影响,为优化施肥制度、提升资源利用效率和土壤质量提供理论依据.[方法]长期定位试验于1988 年在甘肃河西绿洲灌区开展,设 4 个施肥处理:CK(不施肥)、NP(单施化肥)、GP(绿肥)和 1/2GNP(1/2 绿肥+1/2 氮肥配施),种植制度为小麦-玉米间作,绿肥作物为箭筈豌豆.于 2022 年采集 0-20 cm耕层土壤样品,测定土壤pH、有机质和养分含量,并分析不同施肥处理对作物产量、土壤养分变化和氮肥生产力的影响.[结果]长期翻压绿肥(GP)和绿肥与氮肥配施(1/2GNP)处理小麦多年平均产量较单施化肥(NP)处理分别显著增加 18.08%、11.58%.在试验的前 20 年平均玉米和间作体系产量表现为NP>1/2GNP>GP.20 年后,1/2GNP和GP处理的玉米产量和间作体系产量逐渐上升,与NP处理的差距缩小,35 年后 1/2GNP处理的间作体系产量与NP处理无显著差异.长期翻压绿肥显著提高了土壤有机质和全氮含量.与试验初始值相比,1/2GNP处理增加土壤有机质 7.20 g/kg、全钾 3.57 g/kg;GP处理增加土壤全氮 0.76 g/kg、碱解氮 101.83 mg/kg、有效磷 43.97 mg/kg;1/2GNP和GP处理降低了土壤速效钾含量和pH值,其中土壤pH值分别下降了 0.62 和0.60 个单位.与NP处理相比,1/2GNP、GP处理分别增加了土壤有机质 4.70、8.25 g/kg,碱解氮 59.33、36.00 mg/kg(P<0.05).较NP处理,1/2GNP处理的小麦氮肥偏生产力增加了 17.65%,玉米和间作体系的氮肥农学效率分别增加了 35.18%、15.26%.相关性分析表明,小麦和玉米产量与土壤碱解氮、有效磷、全氮和全磷含量呈正相关,与土壤pH呈负相关(P<0.01).[结论]长期翻压绿肥配施氮肥不仅可有效提高河西绿洲灌区小麦-玉米间作体系的氮肥利用效率,还显著提升了土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷和有效磷含量,降低了土壤pH.连续 30 多年采用绿肥替代一半氮肥的小麦-玉米间作体系,其产量与单施化肥的处理相比无显著差异.因此,长期翻压绿肥是实现化肥减施增效、提升土壤健康水平的有效措施.

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