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作物杂志,2023, 第3期: 167–174 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.03.023

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

土默川平原麦后复种饲用玉米‖油菜模式的增产优势及氮素利用效率

常青(), 李立军(), 渠佳慧, 张艳丽, 韩冬雨, 赵鑫瑶   

  1. 内蒙古农业大学农学院，010019，内蒙古呼和浩特
  • 收稿日期:2021-09-22 修回日期:2022-01-16 出版日期:2023-06-15 发布日期:2023-06-16
  • 通讯作者: 李立军，主要从事饲用作物间作研究，E-mail：imaullj@163.com
  • 作者简介:常青，主要从事饲用作物间作研究，E-mail：imauchangqing@163.com
  • 基金资助:
    内蒙古自治区科技成果转化项目“内蒙古新型盐碱饲料作物品种及栽培技术师范推广”(CGZH2018141);公益性行业（农业）科研专项项目“北方一熟区耕地培肥与合理农作制”(201503120)

Yield Advantage and Nitrogen Use Efficiency of Forage Maize-Rape Intercropping Following Wheat in Tumed Plain

Chang Qing(), Li Lijun(), Qu Jiahui, Zhang Yanli, Han Dongyu, Zhao Xinyao   

  1. Agricultural College of Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, Inner Mongolia, China
  • Received:2021-09-22 Revised:2022-01-16 Online:2023-06-15 Published:2023-06-16

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158

摘要：

为探究饲用玉米||油菜的间作优势及不同施氮水平对饲草产量、氮素吸收利用的影响，以饲用玉米品种伊单76和饲用油菜品种饲油2号为研究对象，试验于2019-2020年进行。采用双因素随机区组设计，种植模式因素包括玉米单作、油菜单作及玉米油菜间作3个模式，施氮肥因素包括不施氮（N0）、施氮量120kg/hm2（N1）和施氮量210kg/hm2（N2）3个水平。结果表明，饲用玉米‖油菜间作土地当量比为1.08~1.14，该模式具有产量优势。收获期饲用玉米在间作中占竞争主导地位，氮肥的加入强化了这种优势。施肥增加了间作的氮素吸收量，间作的氮素利用效率显著高于单作，虽然N2处理产量及氮素吸收量最高，但除2019年间作模式的氮肥利用率外，N1处理下各种植模式的氮肥偏生产力和氮肥利用率均高于N2处理，且2年N1处理下种间相对竞争力Amo和相对拥挤系数（0.092和1.160）均高于N2（0.062和1.019），说明综合饲草产量和氮素利用率2个方面，施氮量120kg/hm2适合内蒙古土默川平原地区饲用玉米‖油菜的种植，提高产量的同时可以减少无效氮素投入。

关键词: 饲用玉米, 饲用油菜, 施氮, 氮素吸收利用

Abstract:

In order to explore the effects of forage maize-rape intercropping model and nitrogen application level on forage yield and nitrogen absorption and utilization, and to clarify the yield advantages of forage maize-rape intercropping and the characteristics of nitrogen absorption and utilization of crops, forage maize Yidan 76 and forage rape Siyou 2 were used as materials in 2019 and 2020. Fertilization factors included no nitrogen application (N0), 120kg/ha (N1) and 210kg/ha (N2) fertilization levels. The results showed that forage maize-rape intercropping had yield advantage, and the land equivalent ratio was 1.08 to 1.14. Forage maize played a leading role in the competition in intercropping at harvest stage, and the addition of nitrogen fertilizer strengthened this advantage. Fertilization increased the nitrogen uptake of intercropping, and the nitrogen use efficiency of intercropping was significantly higher than that of monoculture. Although the yield and nitrogen uptake of intercropping were the highest under N2 treatment, except for the nitrogen use efficiency of the intercropping system in 2019, the partial nitrogen productivity and nitrogen use efficiency of the system under N1 treatment were higher than those of N2 treatment, and the Amo and relative crowding coefficients (annual average were 0.092 and 1.160, respectively) were higher than those of N2 (annual average 0.062 and 1.019). Therefore, based on the analysis of forage yield and nitrogen utilization rate, 120kg/ha nitrogen application rate was suitable for the planting of forage rape and maize in Tumed Plain of Inner Mongolia, so as to improve yield and reduce ineffective nitrogen input.

Key words: Forage maize, Forage rape, N application, Nitrogen absorption and utilization

表1

2019-2020年不同施肥处理下间作玉米和油菜生物产量

处理
Treatment		 2019 2020
鲜草产量Fresh grass yield 干草产量Hay yield 鲜草产量Fresh grass yield 干草产量Hay yield
N0IM 63.74±2.88cd 8.18±0.15d 64.88±0.24d 8.23±0.15b
N0SM 57.15±7.44de 7.40±0.04e 58.19±0.61e 7.56±0.09bc
N0IO 47.54±11.06e 5.64±0.09e 36.48±2.93h 4.76±0.18e
N0SO 39.42±1.91f 5.11±0.37f 36.10±1.18h 4.50±0.07e
N1IM 79.40±2.56ab 10.97±0.32ab 79.90±0.18b 11.17±0.19a
N1SM 69.47±5.67bc 9.61±0.57c 68.40±1.10c 8.58±2.30b
N1IO 58.59±1.19de 8.04±0.09d 46.73±1.74fg 5.88±0.09de
N1SO 52.35±5.24de 7.12±0.06e 45.21±0.81g 5.31±0.58de
N2IM 87.05±9.62a 12.19±0.23a 86.14±1.15a 10.01±0.09a
N2SM 78.98±3.42ab 10.89±0.44b 77.88±4.29b 10.65±0.13a
N2IO 58.83±0.65de 9.57±0.09c 49.38±0.92f 6.92±0.14bcd
N2SO 55.07±4.17de 8.53±0.09d 48.76±0.87fg 6.31±0.26cde
施肥Fertilization
N0 51.93±5.90c 6.58±0.16c 48.91±1.24c 6.26±0.12c
N1 64.95±3.70b 8.94±0.26b 60.06±0.96b 7.74±0.79b
N2 70.00±4.58a 10.29±0.21a 65.54±1.80a 8.47±0.16a
种植模式Planting pattern
IM 76.70±5.00a 10.44±0.23a 76.97±0.53a 9.80±0.15a
SM 68.50±5.70b 9.29±0.35b 68.16±2.00b 8.93±0.84b
IO 54.97±4.30c 7.75±0.09c 44.20±1.86c 5.86±0.14c
SO 48.90±3.90d 6.92±0.17d 43.35±0.95c 5.37±0.30c
种植模式Planting pattern (P) 75.80** 515.77** 1423.03** 187.11**
施肥Fertilization (F) 54.72** 977.93** 470.86** 77.09**
P×F 1.40* 2.48ns 9.97** 3.68**

图1

2019-2020年不同处理下间作玉米和油菜土地当量比 不同小写字母表示处理间差异显著（P < 0.05）

表2

2019-2020年不同施肥处理下间作植株地上氮素含量及氮素积累量

处理
Treatment		 2019 2020
氮素含量
Nitrogen content (%)		 吸氮量
Nitrogen uptake rate (kg/hm2)		 氮素含量
Nitrogen content (%)		 吸氮量
Nitrogen uptake rate (kg/hm2)
N0IM 2.068±0.095f 169.137±5.305g 2.054±0.076c 167.740±7.657d
N0SM 1.862±0.159fg 137.896±12.476h 1.703±0.116de 128.056±7.514e
N0IO 1.615±0.090hi 82.432±8.029i 1.067±0.126g 51.152±6.936i
N0SO 1.477±0.094i 75.484±5.282j 1.278±0.181fg 58.009±8.740hi
N1IM 2.428±0.255ab 266.945±30.055b 2.512±0.226ab 279.822±20.988b
N1SM 2.141±0.499d 206.085±52.068e 2.011±0.279cd 193.248±21.709d
N1IO 2.000±0.072bc 136.884±7.061d 1.417±0.078ef 82.808±5.669gh
N1SO 1.792±0.125e 127.600±8.570f 1.598±0.162ef 84.959±10.494fgh
N2IM 2.616±0.245a 318.875±26.263a 2.715±0.118a 330.323±16.371a
N2SM 2.291±0.279cd 247.585±16.432c 2.251±0.247bc 240.672±23.840c
N2IO 2.110±0.200cd 172.978±9.143d 1.610±0.311ef 112.048±24.737ef
N2SO 1.896±0.175e 161.671±13.910f 1.621±0.130ef 99.567±10.161fg
施肥Fertilization
N0 1.716±0.124b 116.237±7.773c 1.525±0.125c 101.239±7.712c
N1 2.015±0.247a 184.378±24.438b 1.884±0.186b 160.209±14.715b
N2 2.153±0.204a 225.277±16.437a 2.049±0.202a 195.653±18.777a
种植模式Planting pattern
IM 2.371±0.198a 251.652±20.541a 2.427±0.140a 259.295±15.006a
SM 2.098±0.312b 197.189±26.992b 1.988±0.214b 187.325±12.448b
IO 1.656±0.124bc 130.765±8.078c 1.364±0.172c 82.003±9.799c
种植模式Planting pattern (P) 20.637** 76.977** 60.923** 179.335**
施肥Fertilization (F) 12.218** 82.102** 24.706** 72.850**
P×F 0.109ns 1.938ns 0.451ns 7.685**

表3

2019-2020年不同施氮处理下间作种间相对竞争力及相对拥挤系数

处理
Treatment		 Amo RCC
2019 2020 2019 2020
N0 -0.076 0.104 0.998 1.029
N1 0.049 0.135 1.014 1.306
N2 0.027 0.096 1.000 1.038

表4

2019-2020年不同处理下间作植株氮肥利用效率

处理
Treatment		 2019 2020
氮肥农学效率
AEN (kg/kg)		 氮肥偏生产力
PFPN (kg/kg)		 氮肥利用率
NER (%)		 氮肥农学效率
AEN (kg/kg)		 氮肥偏生产力
PFPN (kg/kg)		 氮肥利用率
NER (%)
N1IM 60.01±18.48 42.03±1.21a 37.49±13.37 57.55±1.18a 42.83±0.74a 42.96±10.73a
N1SM 47.25±44.91 36.82±2.17b 26.14±24.11 39.15±3.65bc 32.89±8.81b 24.99±11.00b
N1IO 42.34±39.37 30.83±0.34c 20.87±5.66 39.27±14.41bcd 22.55±0.34cd 12.13±4.74c
N1SO 49.55±16.45 27.30±0.22d 19.98±3.96 34.91±7.07bcd 20.35±2.22de 10.33±3.62c
N2IM 51.05±19.39 26.69±0.50d 32.80±5.33 46.57±2.31ab 26.56±0.20bc 35.61±3.89a
N2SM 47.82±15.04 23.84±0.96e 24.03±3.21 43.13±9.18ab 23.32±0.28cd 24.67±4.48b
N2IO 24.72±24.51 20.95±0.20f 7.91±0.46 28.26±7.78cd 15.17±0.32ef 13.34±3.98c
N2SO 34.27±9.88 18.69±0.20g 7.46±1.17 27.74±1.88d 13.82±0.57f 9.10±0.71cd
施肥Fertilization
N1 54.23±5.39a 36.01±5.95a 28.89±5.36a 44.64±8.23a 32.44±5.54a 26.47±9.57a
N2 44.65±3.44a 30.66±4.28b 25.48±7.54a 39.29±4.52b 21.49±1.40b 23.90±8.36a
种植方式Planting pattern
单作Monoculture 45.68±6.19a 35.73±5.54b 22.83±1.97a 37.90±4.57b 24.47±5.98b 19.84±4.40b
间作Intercrop 53.30±5.77a 38.34±1.58a 31.53±3.68a 46.02±6.83a 29.47±7.04a 30.53±6.25a
种植方式Planting pattern (P) 1.255ns 262.899** 7.412** 16.276** 64.883** 34.191**
施肥Fertilization (F) 30.242** 9590.981** 41.860** 299.515** 653.263** 97.800**
P×F 0.495ns 83.975** 2.412ns 5.836** 19.703** 9.860**
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