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作物杂志, 2025, 41(4): 188-196 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.04.024

生理生化·植物营养·栽培耕作

绿肥还田和减量施氮对甘肃河西灌区土壤质量及燕麦产量和品质的影响

周琦,1,2, 张靖1,2, 王振龙1,2, 施志国1,2, 邓超超1,2, 常浩1, 柳洋1,2, 周彦芳,1,2

1甘肃省农业工程技术研究院，730000，甘肃兰州

2甘肃省武威市农田土壤改良与耕地保育技术创新中心，733006，甘肃武威

Effects of Green Manure Incorporation and Nitrogen Fertilizer Reduction on Soil Quality, Oat Yield and Quality in Hexi Irrigation District of Gansu Province

Zhou Qi,1,2, Zhang Jing1,2, Wang Zhenlong1,2, Shi Zhiguo1,2, Deng Chaochao1,2, Chang Hao1, Liu Yang1,2, Zhou Yanfang,1,2

1Gansu Academy of Agri-Engineering Technology, Lanzhou 730000, Gansu, China

2Wuwei Farmland Soil Improvement and Farmland Conservation Technology Innovation Center, Wuwei 733006, Gansu, China

通讯作者: 周彦芳，主要从事作物高效栽培与地力提升方面的研究，E-mail：151245056@qq.com

收稿日期: 2025-02-25   修回日期: 2025-04-19   网络出版日期: 2025-05-30

基金资助: 甘肃省青年科技基金计划(23JRRH0018)
甘肃省民生科技专项―科技特派员（基地）专项(23CXNH0019)
甘肃省技术创新引导计划(24CXTA003)

Received: 2025-02-25   Revised: 2025-04-19   Online: 2025-05-30

作者简介 About authors

周琦，主要从事作物高效栽培与地力提升方面的研究，E-mail：1610821576@qq.com

摘要

为探究河西灌区绿肥还田模式下饲用燕麦的适宜氮肥减施量，采用田间定位试验，设置6个施肥处理（CK：100%氮肥；GFN90、GFN80、GFN70、GFN60、GFN50处理分别为绿肥+90%、80%、70%、60%、50%氮肥），分析不同处理对土壤质量以及饲用燕麦光合特性、农艺性状、产量和品质的影响。结果表明：绿肥还田和减量施氮处理能不同程度提高土壤有机质和速效养分含量，降低土壤容重，0~40 cm土层土壤有机质、速效钾、有效磷含量较CK处理增幅分别达22.57%~33.98%、16.02%~19.91%、3.15%~29.19%；整个生育期燕麦叶绿素相对含量（SPAD）在开花期达到最大值，GFN90处理显著高于其他处理，增幅达3.08%~13.78%；燕麦叶片光合参数净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随氮肥用量的递减整体呈逐渐降低的趋势，GFN90处理高于其他处理；GFN90和GFN80处理下饲用燕麦农艺性状（株高、茎粗、叶面积）及产量均较高，GFN90处理旗叶叶面积、产量较CK处理分别显著提高13.85%和4.40%；绿肥还田和减量施氮可有效提高燕麦品质，其中GFN90、GFN80、GFN70处理下粗蛋白含量分别较CK提高17.87%、18.52%和14.22%，酸性洗涤纤维分别较CK降低7.08%、8.43%和6.17%。综上，绿肥还田结合减量施氮10%~20%组合可有效提升土壤质量、饲用燕麦产量和品质，改善其光合特性和农艺性状。

关键词： 饲用燕麦; 绿肥还田; 氮肥减施; 土壤质量; 光合特性; 产量和品质

Abstract

To explore the appropriate amount of nitrogen fertilizer reduction for forage oats under the mode of green manure incorporation in the Hexi irrigation district, a fixed-location field experiment was carried out. Six fertilization treatments were set up (CK: 100% nitrogen fertilizer; GFN90, GFN80, GFN70, GFN60, GFN50: green manure + 90%, 80%, 70%, 60%, 50% nitrogen fertilizer), and the effects of different treatments on the soil quality, photosynthetic characteristics, agronomic traits, yield and quality of forage oats were analyzed. The results showed that the treatments of green manure incorporation and nitrogen fertilizer reduction had varying degrees of improvement on soil organic matter and available nutrients, while also decreasing soil bulk density. The contents of soil organic matter, available potassium, and available phosphorus in the 0-40 cm soil layer increased by 22.57%-33.98%, 16.02%-19.91% and 3.15%-29.19% respectively compared with the CK treatment. The relative chlorophyll content (SPAD) of oats reached the maximum value during the flowering stage throughout the growth period, and the GFN90 treatment was significantly higher than other treatments, with an increase of 3.08%-13.78%. The photosynthetic parameters of oat leaves, including the net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate, generally showed a gradually decreasing trend with the decrease of nitrogen fertilizer application amount, and the GFN90 treatment was higher than other treatments. Under the GFN90 and GFN80 treatments, the agronomic traits (plant height, stem diameter, leaf area) and yield of forage oats were relatively high. The flag leaf area and yield of the GFN90 treatment were significantly increased by 13.85% and 4.40% respectively compared with the CK treatment. The return of green manure to field and the reduction of nitrogen application effectively improve the quality of oats. Among them, the crude protein contents of the GFN90, GFN80 and GFN70 treatments were increased by 17.87%, 18.52% and 14.22% respectively compared with the CK treatment, and the acid detergent fiber contents were decreased by 7.08%, 8.43% and 6.17% respectively compared with the CK treatment. In conclusion, the combination of green manure return to field and a 10%-20% reduction in nitrogen fertilizer application can effectively improve the soil quality, yield and quality of forage oats, and improve the photosynthetic characteristics and agronomic traits.

Keywords： Forage oats; Green manure incorporation; Nitrogen fertilizer reduction; Soil quality; Photosynthetic characteristics; Yield and quality

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本文引用格式

周琦, 张靖, 王振龙, 施志国, 邓超超, 常浩, 柳洋, 周彦芳. 绿肥还田和减量施氮对甘肃河西灌区土壤质量及燕麦产量和品质的影响. 作物杂志, 2025, 41(4): 188-196 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.04.024

Zhou Qi, Zhang Jing, Wang Zhenlong, Shi Zhiguo, Deng Chaochao, Chang Hao, Liu Yang, Zhou Yanfang. Effects of Green Manure Incorporation and Nitrogen Fertilizer Reduction on Soil Quality, Oat Yield and Quality in Hexi Irrigation District of Gansu Province. Crops, 2025, 41(4): 188-196 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2025.04.024

近年来，甘肃省不断夯实饲草产业发展举措，饲草产业发展成效显著。据统计，2022年全省饲草年末保留面积146.48万hm2、新增60.25万hm2，总产量1292.24万t，其中，燕麦草12.93万hm2、产量98.89万t[1]。河西灌区是重要的农业生产区域，其光照充足、昼夜温差大，为农作物生长提供了独特优势。饲用燕麦（Avena sativa）作为当地主要种植作物之一，在保障粮食安全与促进畜牧业发展方面发挥着关键作用，因其具有产量高、适口性好、消化率高、营养品质优良等特点，深受种植户和养殖户的青睐，全省种植面积逐年扩大[2]。在生产中，合理施肥是保证燕麦正常生长发育的关键，但当前存在肥料使用种类单一与氮肥用量过高的问题，导致施肥效果下降，土壤养分、微生物群落多样性失衡，土壤质量下降（主要表现在土壤板结现象严重、容重增加、孔隙度减小、通气透水性变差、有机质含量逐年下降等），并引起饲用燕麦产量、品质不稳定和生产效益低等问题，已成为制约甘肃省饲草产业高质量发展的重要因素[3-4]。因此，提高土壤质量和饲用燕麦的产量与品质，增加饲草供应，对维持土地生产力、缓解草畜矛盾和促进我省畜牧业高质量发展具有重要意义。

绿肥作为一种提高土壤肥力、改善土壤微环境的纯天然清洁生物肥源，其翻压还田后可培肥地力，加速土壤有机质矿化分解，并将自身养分转化到土壤，进而增加了土壤中宏量、微量养分含量[5-6]。绿肥植物翻压、腐解过程中可产生大量可溶性有机物，提高土壤磷、钾等养分含量，促进下茬作物对土壤养分的利用，调节土壤养分平衡，改善土壤微环境，改良土壤结构，促进养分循环，防止土壤侵蚀，生态效益显著[7-10]。目前，绿肥还田和减量施氮对粮食作物、经济作物、设施蔬菜等在土壤质量、作物产量品质和肥料利用率方面的研究已较为系统和全面，如张璐等[11]研究表明，绿肥与氮肥减量20%~40%配施能维持水稻土壤磷素与钾素供给，且氮肥利用率最高、产量稳定性最好；梁琴等[12]研究表明，山黧豆与氮肥减量20%~30%处理可显著提高水稻产量，分别增产13.84%和7.25%，同时可提高稻米精米率和蛋白质含量，降低垩白度、垩白粒率和直链淀粉含量；樊虎玲等[13]研究表明，绿肥可以增强小麦面团中氨基酸的含量；田想等[14]研究发现，种植绿肥75 kg/hm2可以替代30%氮肥的施用，但不会降低土壤肥力以及柑橘的产量和品质；赵文军等[15]研究表明，绿肥配施70%的氮肥可改善烤烟品质，提高肥料利用率，从而实现烤烟产值最大化。然而，减氮施肥对饲草影响的相关研究相对较少。所以，本研究在绿肥还田条件下，分析减量施氮对河西灌区饲用燕麦土壤肥力、光合特性、农艺性状、产量及品质的影响，探明促使土壤质量与饲用燕麦产量、品质协同提升的绿肥还田量和施氮量的最佳组合，为河西灌区地力提升与饲用燕麦提质增效提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在甘肃省武威市凉州区黄羊镇甘肃省农业工程技术研究院（102°58′ E，37°43′ N）试验基地进行。该区海拔1720 m，年均气温7.9 ℃，年均日照时数2877 h，无霜期152 d，降水量155.16 mm左右，年蒸发量2011 mm，≥10 ℃年有效积温3250 ℃，太阳年辐射总量580~660 kJ/cm2。灌溉以地下水为主，降水集中在每年5~9月。试验地地势平坦，土壤肥力均匀，水肥一体灌溉设施配套完善，前茬作物为玉米。试验地土壤为灌淤土，0~20 cm土壤基础理化性质为有机质13.5 g/kg、全氮0.75 g/kg、碱解氮60.2 mg/kg、有效磷25.4 mg/kg、速效钾121 mg/kg、pH 8.61、土壤容重1.35 g/cm3；20~40 cm土层土壤基本理化性状为有机质9.32 g/kg、全氮0.51 g/kg、碱解氮39.7 mg/kg、有效磷14.7 mg/kg、速效钾95.7 mg/kg、pH 8.56、土壤容重1.41 g/cm3。

1.2 试验材料

供试豌豆（Vicia sativa）品种为陇箭2号，购于当地农资公司。供试饲用燕麦品种为福燕1号，购于北京佰青源畜牧业科技发展有限公司。供试氮肥尿素（N 46.0%）、磷肥过磷酸钙（P2O5 16%）和钾肥硫酸钾镁（K2O 24%）均购于当地农资公司。

1.3 试验设计

试验种植模式为（箭筈豌豆→饲用燕麦），于2023年3月播种箭筈豌豆，于6月箭筈豌豆盛花期，采用秸秆还田机粉碎翻压还田（以不种植箭筈豌豆的裸地为对照），随后播种饲用燕麦，于9月饲用燕麦乳熟期收割。连续2年定位，2024年9月燕麦收获后结束，试验数据为2024年测试数据。2023年绿肥（箭筈豌豆）氮素为4.15%，还田量为32 300 kg/hm2，2024年绿肥氮素为4.53%，还田量为35 100 kg/hm2，试验中各小区绿肥还田量一致。采用随机区组试验设计，共设6个处理，具体处理和施肥量见表1。箭筈豌豆播量为75 kg/hm2，条播，行距15 cm。饲用燕麦播量为300 kg/hm2，人工开沟撒播种植，行距20 cm。施肥以当地饲用燕麦化肥用量，纯氮150 kg/hm2，其中80%作底肥，20%作苗期追肥；磷肥（P2O5） 90 kg/hm2、钾肥（K2O）90 kg/hm2，全部用作底肥；箭筈豌豆种植不施肥。每个处理重复3次，小区面积24 m2（长6 m×宽4 m），随机区组排列，共设18个小区，小区间隔0.5 m。所有绿肥处理灌溉采用地下水滴灌完成，其他田间管理措施与当地农耕管理措施一致。

表1   不同处理施肥量

Table 1  Fertilization amount under different treatments kg/hm2

代码Code处理TreatmentNPK
CK休闲+100%氮肥1509090
GFN90绿肥+90%氮肥1359090
GFN80绿肥+80%氮肥1209090
GFN70绿肥+70%氮肥1059090
GFN60绿肥+60%氮肥909090
GFN50绿肥+50%氮肥759090

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1.4 测定指标与方法

1.4.1 植株生长指标、产量及品质

在燕麦乳熟期随机选取5株，株高用直尺测量主茎基部到顶端的距离；用游标卡尺测定倒三叶处的茎粗；随机选取5株乳熟期植株，用刻度尺测量旗叶长和宽，并计算叶面积，采用长宽系数法测定叶面积，叶面积=叶长×叶宽×0.75[16]。燕麦乳熟期进行齐地收割，测定鲜草产量，从中选取2 kg鲜草105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒重，称量干重，计算鲜干比，根据鲜干比计算每个小区干草产量，折算成公顷产量。

烘干后的燕麦样品取200 g，粉碎过1 mm筛，用FOSS 5000近红外分析仪（丹麦FOSS公司）进行光谱扫描，数据库为引进的美国CVAS（Cumberland Valley Analytical Services）公司数据。由于河西灌区当地种植饲料燕麦均于乳熟期收获，故试验中只测定乳熟期干草品质指标，分别为：粗蛋白（crude protein，CP）、粗脂肪（ether extract，EE）、淀粉（starch）、酸性洗涤纤维（acid detergent fiber，ADF）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber，NDF）、木质素（lignin）。

1.4.2 光合特性

在燕麦乳熟期，选取各处理长势相近的植株，于晴天上午9:00-10:30，用光合仪（LI-6400XT，美国）测定燕麦旗叶蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、净光合速率（Pn）和胞间CO2浓度（Ci）等参数，每个处理重复3次；每个处理选取旗叶上部、中部、下部3个位点，使用叶绿素测定仪（SPAD-502 Plus，日本）测定燕麦苗期、拔节期、开花期和乳熟期的叶片相对叶绿素含量（SPAD值），其平均值作为该旗叶SPAD值，每个处理重复3次。

1.4.3 土壤样品采集与测定

在燕麦收割后各小区0~20 cm和20~40 cm土层，采用“S”形5点混样法采集土壤混合样品，土壤于室内风干后，根据测定指标的不同土壤粒径大小需求研磨过筛，装袋测定土壤理化指标。采用重铬酸钾容量法外加硫酸亚铁滴定法测定土壤有机质含量；采用浓硫酸消煮―凯氏定氮法测定全氮含量；采用碱解扩散法测定碱解氮含量；采用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提―钼锑抗比色法测定有效磷含量；采用1 mol/L乙酸铵浸提―火焰光度法测定速效钾含量[17]。

1.5 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2019进行数据统计和图表制作，利用SPSS 22.0进行处理之间的差异显著性分析（P<0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对土壤养分指标的影响

不同绿肥还田和减量施氮处理可以提高燕麦土壤养分含量。随着土层深度增加，0~20 cm土层有机质、全氮、碱解氮、速效钾和有效磷含量整体高于20~40 cm土层，土壤容重呈相反趋势（表2）。与对照（CK）相比，不同土层所有增施绿肥和减施氮肥处理（GFN50、GFN60、GFN70、GFN80、GFN90），土壤各养分指标变化呈现多样性，总体表现为增加趋势。0~40 cm土层平均土壤养分指标有机质、碱解氮、速效钾、有效磷增幅分别达22.57%~33.98%、9.70%~32.81%、16.02%~19.91%、3.15%~29.19%，土壤容重降低幅度为3.88%~ 5.43%，与其他处理相比，GFN90和GFN80处理下不同土层土壤有机质、全氮和碱解氮指标达到显著水平（P<0.05）。土壤有效磷GFN90处理显著高于其他处理。以上表明GFN90或GFN80处理对提高燕麦土壤养分的效果较好。

表2   不同处理对土壤养分指标的影响

Table 2  Effects of different treatments on soil nutrient indicators

土层深度
Soil layer
(cm)		处理
Treatment		有机质
Organic matter
(g/kg)		全氮
Total nitrogen
(g/kg)		碱解氮
Available nitrogen
(mg/kg)		速效钾
Available potassium
(mg/kg)		有效磷
Available
phosphorus (mg/kg)		容重
Bulk density
(g/cm3)
0~20CK14.42±0.12c0.98±0.01c63.33±1.45d127.00±2.31c40.26±0.40e1.25±0.01a
GFN9019.61±0.12a1.14±0.02a93.90±1.39a153.00±1.15b55.99±0.42a1.16±0.01bc
GFN8019.56±0.12a1.05±0.01b81.07±1.16b162.33±2.03a51.54±0.41b1.14±0.01cd
GFN7018.47±0.14b0.95±0.01c72.47±1.28c154.33±1.45b47.16±0.64c1.17±0.01b
GFN6018.85±0.16b0.84±0.02d75.00±1.08c152.67±0.88b51.43±0.63b1.12±0.01d
GFN5018.50±0.18b0.75±0.01e74.40±0.93c155.33±0.88b45.49±0.41d1.15±0.01bc
20~40CK10.29±0.12d0.52±0.01c49.20±1.04c104.00±1.53d23.18±0.25c1.33±0.02a
GFN9012.52±0.08b0.69±0.02b55.57±1.43b121.00±1.53a25.96±0.18a1.31±0.01a
GFN8013.56±0.18a0.76±0.02a61.73±0.98a110.33±1.45c19.51±0.27d1.30±0.01a
GFN7012.25±0.17b0.68±0.02b51.00±1.06c122.67±1.45a18.29±0.26e1.30±0.02a
GFN6012.41±0.15b0.79±0.02a55.67±1.11b115.33±1.20b24.28±0.61b1.31±0.01a
GFN5011.78±0.12c0.67±0.02b50.90±1.61c116.33±1.45b20.34±0.34d1.31±0.01a
0~40（平均）
0-40 (average)		CK12.36±0.09e0.75±0.01c56.27±1.25e115.50±1.89c31.72±0.10e1.29±0.01a
GFN9016.07±0.05b0.91±0.02a74.73±0.96a137.00±0.50ab40.98±0.21a1.24±0.01b
GFN8016.56±0.15a0.91±0.02a71.40±1.07b136.33±0.33ab35.53±0.30c1.22±0.01b
GFN7015.36±0.02cd0.82±0.02b61.73±0.32d138.50±1.26a32.72±0.28de1.24±0.00b
GFN6015.63±0.02c0.82±0.02b65.33±1.09c134.00±0.76b37.86±0.62b1.22±0.01b
GFN5015.15±0.12d0.71±0.01c62.65±0.38cd135.83±0.60ab32.92±0.33d1.23±0.00b

同列不同小写字母表示不同处理间在P < 0.05水平差异显著，下同。

Different lowercase letters in same column indicate significant differences (P < 0.05) level among different treatment, the same below.

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2.2 不同施肥处理对燕麦叶绿素相对含量的影响

由图1可知，燕麦叶绿素相对含量（SPAD）随生育期的推进呈现先增加后降低的趋势，在燕麦开花期达到最大值。苗期和拔节期，所有增施绿肥减施氮肥处理SPAD值均低于CK，但在开花期GFN90和GFN80处理SPAD值高于CK，分别达到58.03和57.40，GFN90处理显著高于CK，GFN90和GFN80处理间差异不显著。乳熟期GFN90处理显著高于其他处理。

图1

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图1   不同处理对燕麦各生育期SPAD值的影响

不同小写字母表示处理间在P < 0.05水平差异显著，下同。

Fig.1   Effect of different treatments on SPAD of oat at different growth stages

Different lowercase letters indicate significant differences among different treatments at P < 0.05 level, the same below.


不同处理下燕麦整个生育期SPAD均值见图2。结果表明，GFN90处理SPAD值显著高于其他处理，相较其他处理增幅达3.08%~13.78%。说明绿肥还田模式下适量减少氮肥用量可以提高燕麦SPAD值，其中，GFN90处理提高效果最好。

图2

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图2   不同处理对燕麦生育期平均SPAD值的影响

Fig.2   Effects of different treatments on the SPAD in oat growth period


2.3 不同施肥处理对燕麦光合特性的影响

由表3可知，绿肥还田和减量施氮各处理下燕麦叶片光合参数Pn、Gs、Tr随着氮肥用量的减少整体呈逐渐降低的趋势，而Ci整体呈逐渐增高趋势。燕麦叶片的Pn、Gs和Tr均在GFN90处理下达到最大值。相较其他处理增幅分别达3.07%~ 45.59%、14.04%~71.05%和0.33%~62.23%。GFN90、GFN80与CK处理相比，叶片Pn差异不显著，但显著高于其他处理。GFN90叶片Gs与其他处理相比均达到显著水平。叶片Tr介于1.88~ 3.05 mmol/(m2∙s)，GFN90与CK处理相比差异不显著，与其他处理差异显著。叶片Ci以GFN90处理最小（336.48 μmol/mol），GFN90处理相较其他处理差异显著，降幅达到9.13%~27.20%，其中较CK下降16.86%。说明绿肥还田模式下适量减少氮肥用量可以提高燕麦叶片光合能力，综合来看，GFN90处理效果较好。

表3   不同处理对燕麦光合特性的影响

Table 3  Effects of different treatments on the photosynthetic characteristics of oat

处理
Treatment		Pn
[μmol/(m2∙s)]		Gs
[mmol/(m2∙s)]		Ci
[μmol/mol]		Tr
[mmol/(m2∙s)]
CK9.76±0.06a0.57±0.02b404.69±4.33c3.04±0.03a
GFN9010.06±0.12a0.65±0.02a336.48±3.18e3.05±0.05a
GFN809.74±0.10a0.53±0.02bc370.28±3.12d2.77±0.05b
GFN708.80±0.17b0.49±0.02c398.05±5.55c2.45±0.06c
GFN608.25±0.07c0.47±0.03c426.46±2.99b2.22±0.07d
GFN506.91±0.12d0.38±0.02d462.17±3.79a1.88±0.04e

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2.4 不同施肥处理对燕麦农艺性状及产量的影响

由表4可知，绿肥还田和减量施氮各处理对燕麦农艺性状和产量指标产生不同影响。所有处理中，燕麦株高排序为GFN90>CK>GFN80>GFN70>GFN60>GFN50，其中，CK、GFN90、GFN80、GFN70处理间差异不显著。燕麦茎粗GFN90处理最高（8.25 mm），其次为GFN80（7.91 mm），GFN50处理最低（6.05 mm），GFN90和GFN80处理较CK分别高8.84%、4.35%，GFN90与CK处理间差异显著，但与GFN80处理间差异不显著。不同处理的燕麦叶面积大小在26.50~40.21 cm2，具体表现为GFN90>GFN80>CK>GFN70>GFN60>GFN50，GFN90处理与其他处理均达到显著差异水平，较其他处理的增幅达到7.43%~51.74%。燕麦产量介于10 727.15~12 747.55 kg/hm2，GFN90和GFN80处理高于其他处理，但彼此间差异不显著，分别较CK处理产量提高4.40%和1.60%，总体来说提高幅度不高，但与单施100%氮肥（CK）处理相比，可以达到当地常规施肥水平。以上结果说明绿肥还田模式下适量减少氮肥用量可以改善燕麦农艺性状，提高或保持燕麦产量，GFN90和GFN80处理下效果相对较好。

表4   不同处理对燕麦农艺性状及产量的影响

Table 4  Effects of different treatments on agronomic traits and yield of oat

处理
Treatment		株高
Plant height (cm)		茎粗
Stem diameter (mm)		叶面积
Leaf area (cm2)		产量
Yield (kg/hm2)
CK135.30±2.86a7.58±0.19b35.32±0.53c12 210.78±159.68b
GFN90138.17±1.28a8.25±0.16a40.21±0.64a12 747.55±237.59a
GFN80134.03±1.79a7.91±0.18ab37.43±0.42b12 406.65±165.29ab
GFN70132.53±1.27ab7.57±0.09b33.69±0.24d11 581.48±99.59c
GFN60126.87±2.00bc7.42±0.15b30.38±0.47e11 435.62±159.68c
GFN50123.17±1.43c6.05±0.25c26.50±0.59f10 727.15±52.05d

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2.5 不同施肥处理对燕麦品质的影响

由表5可知，不同处理对燕麦品质指标的影响存在差异。燕麦粗蛋白GFN90、GFN80、GFN70处理间差异不显著，但显著高于CK、GFN60、GFN50处理，GFN90、GFN80、GFN70分别较CK处理提高17.87%、18.52%和14.22%。燕麦粗脂肪CK、GFN90、GFN80、GFN70处理间差异不显著，但是随着氮肥比例的降低，粗脂肪也大体呈逐渐降低的趋势。淀粉含量介于2.43%~3.42%，各处理中除GFN50处理外，淀粉含量差异不显著。各处理下，燕麦酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、木质素指标呈现先降低后增高的趋势。燕麦酸性洗涤纤维GFN90、GFN80、GFN70处理与CK处理差异显著，分别较CK处理降低7.08%、8.43%和6.17%。GFN80中性洗涤纤维与CK处理差异显著，但与GFN90处理间差异不显著，GFN90和GFN80较其他处理降低幅度分别为0.37%~5.51%和0.81%~6.28%。GFN80处理木质素含量最低（1.22%），均显著低于其他处理，特别是GFN80较CK处理降低62.23%。以上结果说明绿肥还田模式下适量减少氮肥用量可以提高燕麦品质，综合分析表明，GFN90和GFN80处理下效果相对较好。

表5   不同处理对燕麦品质的影响

Table 5  Effects of different treatments on the quality of oat %

处理Treatment粗蛋白CP粗脂肪EE淀粉Starch酸性洗涤纤维ADF中性洗涤纤维NDF木质素Lignin
CK10.69±0.18b3.33±0.06ab3.42±0.10a33.21±0.17a51.83±0.26c3.23±0.07a
GFN9012.60±0.52a3.47±0.14ab3.37±0.11a30.86±0.10cd51.64±0.10cd1.68±0.10c
GFN8012.67±0.18a3.62±0.03a3.35±0.10a30.41±0.10d51.22±0.11d1.22±0.07d
GFN7012.21±0.09a3.47±0.10ab3.08±0.05a31.16±0.22c54.26±0.12a1.72±0.10c
GFN6010.12±0.08b3.16±0.20b3.20±0.09a32.47±0.15b52.58±0.15b2.47±0.10b
GFN5010.37±0.14b3.12±0.06b2.43±0.18b33.52±0.10a54.65±0.20a2.28±0.06b

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2.6 土壤肥力与燕麦农艺性状、光合特性、产量及品质指标的相关性分析

不同处理下土壤肥力与燕麦农艺性状、光合特性、产量及品质指标的相关性分析见表6。结果表明，各指标间存在不同程度的相关性。燕麦肥力指标OM与土壤TN、AN、AK、AP呈极显著正相关（P<0.01），与燕麦品质指标CP呈显著正相关（P<0.05），但与土壤BD和燕麦品质指标ADF呈极显著负相关（P<0.01）；土壤TN与AN、SD、LA、Pn、Gs、SPAD值、Y和CP呈极显著正相关，与PH、Tr、EE及ST呈显著正相关，但与Ci、ADF、NDF和LI呈极显著负相关；土壤AN与AK、AP、CP呈极显著正相关，与LA和Y呈显著正相关，但与Ci、ADF、LI呈极显著负相关，与土壤BD呈显著负相关；土壤AK与BD、LI呈极显著负相关，与ADF呈显著负相关；土壤AP与SD、Gs呈显著正相关，与Ci和ADF呈显著负相关；土壤BD与LI呈显著正相关；燕麦农艺性状指标（PH、SD和LA）与Pn、Gs、Tr、SPAD值、Y、CP、EE、ST达到极显著或显著正相关，与Ci、ADF、NDF呈极显著负相关；燕麦光合特性指标Pn、Gs、Ci、Tr与SPAD值、Y、ST、NDF呈极显著正相关或负相关；燕麦产量Y与CP、ST呈极显著正相关，但与ADF、NDF呈极显著负相关。

表6   土壤肥力与燕麦生长、光合特性及产量的相关性分析

Table 6  Correlation analysis of soil fertility with oat growth, photosynthetic characteristics and yield

指标
Index		TNANAKAPBDPHSDLAPnGsCiTrSPADYCPEESTADFNDFLI
OM0.638**0.825**0.909**0.604**-0.853**-0.0590.1760.137-0.056-0.043-0.310-0.232-0.0520.0700.487*0.227-0.110-0.670**-0.030-0.875**
TN0.792**0.4220.678**-0.3880.550*0.718**0.752**0.662**0.606**-0.830**0.487*0.598**0.703**0.757**0.548*0.555*-0.892**-0.612**-0.692**
AN0.644**0.835**-0.579*0.2560.4480.510*0.3260.404-0.641**0.2030.4040.511*0.627**0.2630.185-0.710**-0.426-0.743**
AK0.434-0.829**-0.244-0.006-0.062-0.289-0.226-0.130-0.418-0.260-0.1630.4120.133-0.316-0.523*0.326-0.818**
AP-0.4260.2420.476*0.4640.3120.475*-0.579*0.2360.3470.4540.3000.0900.347-0.479*-0.457-0.389
BD0.298-0.0110.1590.2720.2950.0450.4510.2860.181-0.206-0.1060.2370.407-0.1360.678**
PH0.720**0.853**0.873**0.800**-0.818**0.849**0.829**0.782**0.546*0.4390.677**-0.525*-0.616**-0.155
SD0.873**0.883**0.779**-0.868**0.800**0.771**0.813**0.594**0.576*0.773**-0.702**-0.687**-0.314
LA0.943**0.884**-0.963**0.904**0.923**0.925**0.718**0.589*0.788**-0.728**-0.750**-0.359
Pn0.874**-0.882**0.940**0.928**0.919**0.618**0.573*0.823**-0.618**-0.817**-0.174
Gs-0.862**0.869**0.882**0.938**0.547*0.3020.708**-0.478*-0.684**-0.076
Ci-0.818**-0.875**-0.894**-0.785**-0.601**-0.709**0.794**0.683**0.495*
Tr0.934**0.877**0.514*0.563*0.774**-0.423-0.762**-0.033
SPAD0.855**0.511*0.4180.590**-0.460-0.803**-0.215
Y0.680**0.4380.733**-0.600**-0.793**-0.228
CP0.694**0.302-0.856**-0.337-0.764**
EE0.384-0.621**-0.393-0.560*
ST-0.469*-0.771**-0.002
ADF0.4390.834**
NDF0.087

“*”表示在P < 0.05水平上显著相关，“**”表示P < 0.01水平上显著相关。OM：有机质；TN：全氮；AN：碱解氮；AK：速效钾；AP：有效磷；BD：容重；PH：株高；SD：茎粗；LA：叶面积；Y：产量；ST：淀粉；LI：木质素。

“*”indicates significant correlation at P < 0.05 level,“**”indicates significant correlation at P < 0.01 level. OM: organic matter; TN: total nitrogen; AN: available nitrogen; AK: available potassium; AP: available phosphorus; BD: bulk density; PH: plant height; SD: stem diameter; LA: leaf area; Y: yield; ST: starch; LI: lignin.

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3 讨论

3.1 绿肥还田和减量施氮对燕麦土壤养分指标的影响

土壤养分是土壤物理、化学和生物学性质的综合表现，它全面反映了土壤特性，是揭示土壤动态变化的最敏感指标[18]。绿肥种植在农业生产系统中具有良好的土壤培肥效果，豆科绿肥有较强的生物固氮能力，可增加土壤中的氮素含量，在其生长过程中根、茎、叶内含有丰富的养分，翻压还田后其植物体腐解会增加土壤氮、磷、钾以及各种微量元素的积累，同时利于土壤有机质形成，对土壤碳库增长有着较大贡献[19]。本研究为复种豆科绿肥2年定位试验在氮肥减量前提下，土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾、有效磷含量均显著增加，土壤容重显著降低。由此可见，绿肥还田对土壤养分含量的提升具有积极作用，此结果与前人研究结果[14,20-22]相似。这主要归因于绿肥对土壤肥力的提升可能具有年际间的叠加效应，有机质中的腐殖质可改善土壤空隙状况和水气比例，疏松土壤，改善土壤结构[23]，绿肥作物在生长过程中的根系分泌物以及腐解产生的有机酸能使土壤中难溶性的磷、钾等转化为能利用的有效磷、钾，种植和腐解后还可以大大增加微生物活性，吸收固定化肥磷、钾，促进无机磷、钾向有机磷、钾转化，还可通过其发达的根系富集深层土壤中的磷、钾到土壤耕层[14,24-25]。

3.2 绿肥还田和减量施氮对燕麦光合特性的影响

氮素对植物的光合作用有着极大的影响，合理施用氮肥可以显著提高作物的光能利用率，有助于同化产物获得高产[26]。叶片是植物进行光合作用的主要场所，叶片叶绿素相对含量、光合特性则是体现光合作用强弱的关键指标[27]。本研究结果表明，绿肥还田和减量施氮各处理的燕麦叶片光合参数指标Pn、Gs、Tr随着氮肥用量的递减整体呈逐渐降低的趋势，Ci整体呈逐渐增高趋势。燕麦叶片的Pn、Gs和Tr均在GFN90处理达到最大值，这与张亚琦等[28]和王鑫等[16]的研究结果一致，即适宜的施氮量能提高作物的光合作用。此结果可能是由于豆科绿肥还田结合减量施氮条件下，充足的土壤养分供应有效调控了燕麦生理生化特性，促使燕麦对水、肥、气、热等资源高效利用，从而提高叶片叶绿素含量和光合作用效率[29]。本研究相关性分析中燕麦叶片光合特性指标Pn、Gs、Tr、SPAD与TN、PH、SD、LA、Y、CP等指标呈极显著或显著正相关，也充分证明了这一点。

3.3 绿肥还田和减量施氮对燕麦产量及品质的影响

绿肥对我国传统农业生产起到举足轻重的作用，减少农田氮肥投入是实现农业可持续发展的重要途径。在绿肥替代部分化学氮肥的条件下，保持作物稳产或增产，对提高土壤肥力具有重要意义[9]。国外有关学者研究[30]表明，在不降低作物产量的前提下绿肥通常可以替代50%以上的氮肥，而我国研究[31-33]中发现在维持作物高产前提下种植绿肥通常可以替代15%~60%氮肥，多数研究的氮肥替代量在30%左右。本研究中发现绿肥还田结合减氮10%~20%与单施100%化学氮肥相比，燕麦产量维持在较高区间，可以保持燕麦不减产或增产，此结果与在烤烟[15]、玉米[33]和水稻[34]绿肥种植结合减量施氮方面研究的结果相似。主要原因一方面可能是绿肥对土壤生物活性物质和有机物质间互相转化有积极的促进作用，有效提升了土壤有效酶含量、提高土壤酶活性及土壤微生物活性，改善了土壤保水保肥能力[35]；另一方面可能是豆科作物具有很强的固氮作用，使土壤有效氮含量提高，进而协同少量氮肥保障燕麦在关键生育期的养分供应，保证了株高、茎粗、叶面积和干物质积累等产量构成因素达标[36]。本研究的产量提升幅度有限，可能是由于绿肥腐解速度、氮素释放与燕麦需肥规律匹配度不够精准，后续需优化绿肥还田种类、方式和时期，得到更加充实的试验依据。

饲草品质影响畜产品质量，饲草适口性、消化率和营养成分含量是决定饲草品质的重要指标，一般而言，粗蛋白含量越高、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量越低，饲草营养价值越高[37]。本研究结果表明，GFN90和GFN80处理（绿肥还田结合减氮10%~20%）较其他处理效果好。绿肥还田使燕麦粗蛋白含量有所提升，原因可能是：其一，绿肥具有固氮作用，调节了土壤中氮素的储存与供应，为燕麦提供部分氮素养分，多种氨基酸和有机氮转化为植物可利用氮源，参与蛋白质合成[38]；其二，绿肥在改善土壤氮库的同时，也改善了碳库，以及部分磷、钾和其他微量元素等养分，从而促进了燕麦生长和养分吸收，提高了燕麦品质[12]。本研究结果显示在GFN90和GFN80处理下燕麦酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量降低，提高了燕麦品质，分析其原因可能是由于绿肥翻压与适宜的氮肥减施条件下燕麦茎、叶、穗占比不同，而叶、穗的中酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量低于茎秆，进而影响干草酸性洗涤纤维[39]。然而，减量施氮未造成品质降低，表明燕麦品质形成对氮肥依赖并非绝对，合理利用绿肥能优化氮素利用效率，改善燕麦营养品质。研究中发现，脂肪、淀粉等品质指标变化不明显，说明绿肥还田和减量施氮主要作用于氮代谢相关品质，对其他品质成分的影响途径有待进一步探索。

4 结论

绿肥还田在适量减氮条件下可使燕麦土壤质量、叶片光合能力、产量和品质得到提升，农艺性状得到改善，其中以绿肥还田（32 300 kg/hm2）结合减量施氮量10%~20%（120~135 kg/hm2）组合效果较好，可作为甘肃省河西灌区燕麦生产的高效绿色种植模式。

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为探明不同燕麦品种在黄淮海地区的生长表现及其对饲草产量和品质的影响，以22个燕麦品种为研究对象，连续两年开展农艺性状、干物质产量和养分含量观测，通过聚类分析和灰色关联度综合评价，筛选综合评价较高的适栽品种。结果显示，各品种间叶比重、穗比重和茎叶比变异较大，两年的变异系数均大于15%，茎比重、株高变异较小，其变异系数均低于10%，表明参试品种在黄淮海地区生长上的差异主要表现在叶和穗，茎和株高差异相对较小。对13个生长与养分指标进行聚类分析显示，22个参试品种可以分为4个类群，第Ⅰ类群为高RFV的优质组，第Ⅱ类群为低RFV的劣质组，第Ⅲ类群为植株高大组，第Ⅳ类群为叶量丰富的高蛋白组，各类群间饲草产量差异不显著（P>0.05），但植株各部分比重及CP、NDF、ADF、ADL和RFV差异显著（P<0.05）。相关分析显示，株高、叶比重和穗比重分别与干物质产量、饲草CP和RFV呈显著正相关（P<0.05），表明品种间主要因叶和穗比重的差异导致饲草品质的不同。灰色关联度分析结果显示，第Ⅰ类群的贝勒、领袖、林纳和第Ⅳ类群中的ESK、牧乐思和牧王综合评价得分较高，为黄淮海地区最佳选择品种。

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为探究氮肥减施与施氮时期对高寒区燕麦(Avena L.)生长发育、产量构成因素及光合特性的影响，本研究共设置4个氮肥处理：N1(常规施氮量：69 kg&#183;hm<sup>-2</sup>)、N2(减施20%：55.2 kg&#183;hm<sup>-2</sup>)、N3(减施40%：41.4 kg&#183;hm<sup>-2</sup>)、N4(减施60%：27.6 kg&#183;hm<sup>-2</sup>)和全生育期不施氮处理N0(0 kg&#183;hm<sup>-2</sup>)，3个施氮时期：T1(全部基施)、T2(拔节期追施)、T3(孕穗期追施)，比较各处理对燕麦生长发育指标、产量构成因素及光合特性的影响进行研究。结果表明，氮肥后移促进了燕麦的生长发育，显著增加了燕麦的茎粗、株高、穗长和旗叶高度，同时也提高了产量及构成因素，燕麦单株小穗数、单株穗粒数、单株穗粒重、粒长、粒宽和千粒重显著增加，氮肥后移改善了燕麦的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度，降低了胞间CO<sub>2</sub>浓度，相关性分析表明，燕麦孕穗期追施氮肥优于拔节期追施。通过综合分析，N1T3处理最好。因此，在适宜的施氮量下，高寒区燕麦最佳追肥时期为孕穗期。

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Despite the integral role of the soil microbial community in straw decomposition, we still have a limited understanding of the complex response of microbial community to long-term of crop straw return in rotation system. Here we report on the structural and functional response of the soil bacterial and fungal community to more than 10 years of straw return in wheat-corn rotation system. Compared with single-season straw return, soil microbial phosphor lipid fatty acids (PLFAs) and catabolic activity were improved more greatly with double-season straw return. The relative abundance of bacteria and fungi decreased with double-season straw return, but increased with single-season straw return. The copiotrophic bacteria were more represented in the soils with corn straw return, while oligotrophic groups were more represented in soils with wheat straw return. Compared with wheat straw return, lower fungal community diversity and higher abundance of fungal pathogen (identified to be Leptosphaeria) were observed with corn straw return, especially at high return rates. Redundancy analysis showed that soil available potassium (P = 0.008) and ratio of C to N (P = 0.048) significantly affected the soil bacterial community, while soil electric conductivity (P = 0.04) was the significant factor impacting soil fungal community. It suggests that full corn straw return might have positive impact on soil mineral nutrient but negative impact on soil fungal community diversity and pathogenic risk, mainly due to the change in soil electric conductivity.

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为明确植烟区光叶紫花苕子（Vicia villosa Roth var. glabrescens）用作绿肥模式下烤烟的适宜氮肥施用量，开展田间定位试验，设置冬闲（F）和冬种绿肥（G）种植模式，并分别设置施用0（N0）、55%（N55）、70%（N70）、85%（N85）和100%（N100）氮肥，共计10个处理。研究绿肥模式下不同施氮水平对烟草农艺性状、烤烟产量和品质的影响。结果表明，与冬闲相比，冬种绿肥可显著提升烟草农艺性状；其中N55、N70、N85处理显著提升了烟草株高、有效叶数，N85处理烟草的株高提升了7%；N55和N70处理烟草的有效叶数分别增加了15%及13%。相比冬闲，冬种绿肥显著增加烤烟产值、烤烟均价、中上等烟比例、上等烟比例和烤烟产量；其中，N70施肥处理的中上等烟比例、烤烟均价及烤烟产值均最高，较冬闲100%施肥处理显著增加了18.3%、14.9%和11.2%；且N70处理烤烟的化学品质有较大改善，总氮含量显著增加，糖碱比显著降低，钾氯比提高。综上所述，冬种绿肥并配施70%的氮肥可有效提升烟草农艺性状，从而实现烤烟产值最大化，改善烤烟品质，为云南烟区节肥、增效、可持续生产提供科学依据和技术支撑。

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Soil quality: a concept, definition, and framework for evaluation

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周志明, 张立平, 曹卫东, 等.

冬绿肥―春玉米农田生态系统服务功能价值评估

生态环境学报, 2016, 25(4):597-604.

DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.04.008      [本文引用: 1]

杨春霞, 赵志平, 杨丽萍, 等.

不同覆盖绿肥养分特性及其对橡胶园土壤理化性质的影响

植物营养与肥料学报, 2012, 18(2):467-474.

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张盛南, 汪波, 张一为, 等.

复种绿肥油菜还田对青贮玉米农艺性状、产量及土壤养分的影响

天津农业科学, 2022, 28(4):21-24,30.

盛雪雯, 陶玥玥, 徐坚, 等.

绿肥油菜还田提高水稻产量与土壤磷钾肥力

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王振龙, 宿翠翠, 周琦, 等.

氮肥减量配施有机肥对菊芋产量、品质及土壤质量的影响

作物杂志, 2023(5):104-109.

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王子腾, 耿元波, 梁涛, 等.

减施化肥和配施有机肥对茶园土壤养分及茶叶产量和品质的影响

生态环境学报, 2018, 27(12):2243-2251.

DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2018.12.009      [本文引用: 1]

吴红敏, 杨清培, 曾娇, 等.

不同生草间作处理对柑橘园温度及产量的影响

江西农业大学学报, 2015, 37(2):239-248.

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蔡天革, 杜春明, 胡智馨, 等.

氮磷配施对燕麦生长特性及产量的影响

沈阳大学学报(自然科学版), 2021, 33(1):20-26,32.

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张树衡, 丁德东, 何静, 等.

两种生物肥料配施对再植花椒生长及光合特性的影响

西北农业学报, 2021, 30(9):1355-1364.

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张亚琦, 李淑文, 付巍, 等.

施氮对杂交谷子产量与光合特性及水分利用效率的影响

植物营养与肥料学报, 2014, 20(5):1119-1126.

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郑剑超, 张巨松, 闫曼曼, 等.

氮肥追施模式对遮阴下棉花光合效率及产量的影响

干旱区研究, 2016, 33(5):1036-1042.

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Tang Q Y, Zhang C X.

Data processing system (DPS) software with experimental design, statistical analysis and data mining developed for use in entomological research

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张松茂, 胡发龙, 殷文, 等.

河西灌区绿肥对春小麦化学氮肥的替代及增产潜力初探

中国土壤与肥料, 2021(2):256-261.

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苟志文, 殷文, 徐龙龙, 等.

绿洲灌区复种豆科绿肥条件下小麦稳产的减氮潜力

植物营养与肥料学报, 2020, 26(12):2195-2203.

魏全全, 张萌, 柳玲玲, 等.

豆科绿肥还田及氮肥减施对黄壤玉米生长的影响

河南农业科学, 2023, 52(4):66-73.

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王吕, 崔月贞, 吴玉红, 等.

绿肥稻秆协同还田下氮肥减量的增产和培肥短期效应

作物学报, 2022, 48(4):952-961.

DOI:10.3724/SP.J.1006.2022.12007      [本文引用: 1]

稻田绿肥秸秆协同还田是稻田培肥地力的有效措施, 本文基于2年田间试验研究了绿肥稻秆协同还田下氮肥减量对水稻产量、产量构成要素及土壤养分含量的影响。试验于2018—2020年在陕西省汉中市汉台区进行, 设置5个处理: (1) 冬闲+水稻秸秆不还田+不施肥(CK); (2) 冬闲+水稻秸秆不还田+常规施氮(NPK); (3) 冬种紫云英+水稻秸秆还田+常规施氮(GRN1); (4) 冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮20% (GRN2); (5) 冬种紫云英+水稻秸秆还田+减氮30% (GRN3)。结果表明: 水稻产量方面, 年际间差异较大, 2019年度GRN1处理‘荃香优1521’产量最高为10,047 kg hm<sup>-2</sup>, 显著高于NPK处理, 增幅为6.7%; 其次为GRN2和GRN3, 但与NPK差异不显著; 2020年度GRN2和GRN3处理‘黄华占’产量较NPK处理显著增加, 增幅分别为6.6%和5.8%。绿肥稻秆协同还田处理均可以显著提高水稻产量, 较CK和NPK增幅分别为67.9%~83.0%和2.8%~6.7%。土壤养分方面, 紫云英稻秆协同还田提高了耕层0~20 cm土壤有机碳和速效磷, GRN2处理较NPK处理分别提高了6.8%~13.2%和9.9%~12.6%。相关分析表明, 水稻株高、单株鲜重、根茬鲜重、每穗实粒数及千粒重与水稻产量呈显著正相关, 与NPK相比, 2年GRN2处理可以显著提高水稻有效穗13.0%~29.3%, 每穗实粒数4.5%~14.3%; GRN2处理可以显著提高水稻株高10.4%, 单株鲜重23.6%, 根茬鲜重30.0%。紫云英-水稻轮作条件下, 绿肥稻秆协同还田同时氮肥减量20%, 提高了水稻产量性状及农艺性状, 增强了土壤汇碳功能, 增加了土壤养分, 从而有利于维持水稻稳产高产, 是适宜汉中地区的水稻绿色种植模式。

杨学珍, 张世新, 李利利.

豆科绿肥还田与氮肥配施对旱地冬小麦产量和水分利用特征的影响

江苏农业科学, 2023, 51(8):232-239.

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颜志雷, 方宇, 陈济琛, 等.

连年翻压紫云英对稻田土壤养分和微生物学特性的影响

植物营养与肥料学报, 2014, 20(5):1151-1160.

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闫天芳, 魏臻武, 王爱华, 等.

8份燕麦材料在江淮地区生产性能及饲用价值评价

中国草地学报, 2020, 42(3):111-118.

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张文霞, 李盼, 殷文, 等.

麦后复种绿肥及配施不同水平氮肥对小麦产量、品质及氮素利用的影响

中国农业科学, 2023, 56(17):3317-3330.

DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2023.17.007      [本文引用: 1]

【目的】 针对甘肃省河西地区春小麦种植氮肥投入量大、肥源单一、氮素利用率低及小麦品质差的问题，探究适宜的绿肥与减量配施氮肥的栽培技术对春小麦籽粒产量、品质及氮素吸收利用的影响，以期为河西灌区春小麦高产、优质和绿色生产方式提供理论依据。【方法】 试验于2019—2021年在甘肃武威河西绿洲灌区进行，试验采用裂区设计方法，主区设单作小麦（W）和麦后复种豆科绿肥（W-G）两种种植模式；副区为5种施氮水平：农户传统施氮100% N肥（180 kg·hm<sup>-2</sup>，N<sub>4</sub>）、传统施氮的85% N肥（N<sub>3</sub>）、传统施氮的70% N肥（N<sub>2</sub>）、传统施氮的55% N肥（N<sub>1</sub>）及不施氮肥（N<sub>0</sub>）。【结果】 麦后复种绿肥结合施氮85%（W-G-N<sub>3</sub>）可显著提高小麦籽粒和生物产量，W-G-N<sub>3</sub>较单作小麦模式下施氮85%（W-N<sub>3</sub>）和传统施氮（W-N<sub>4</sub>）籽粒产量分别提高16.7%—18.4%和13.6%—34.4%，W-G-N<sub>3</sub>较W-N<sub>3</sub>与W-N<sub>4</sub>生物产量分别提高11.3%（2020）与5.2%—11.6%（2020—2021），籽粒产量提高幅度大于生物产量，因而，W-G-N<sub>3</sub>处理具有较高的收获指数，较W-N<sub>3</sub>和W-N<sub>4</sub>收获指数分别提高4.9%—15.9%和8.0%—20.5%。同时，W-G-N<sub>3</sub>可通过增加籽粒蛋白质含量、沉降值和湿面筋含量改善营养品质，其中W-G-N<sub>3</sub>较W-N<sub>3</sub>蛋白质含量、沉降值和湿面筋含量分别提高12.3%—16.1%、28.7%—47.2%和10.7%—11.1%；W-G-N<sub>3</sub>较W-N<sub>4</sub>蛋白质含量提高8.9%—12.4%，但W-G-N<sub>3</sub>与W-N<sub>4</sub>处理沉降值和湿面筋含量差异不显著。此外，W-G-N<sub>3</sub>较W-N<sub>3</sub>和W-N<sub>4</sub>有利于促进小麦吸收氮素及转化为籽粒产量，其中植株吸氮量分别提高42.2%—58.9%和35.2%—45.0%，氮肥利用率分别提高12.0%—20.6%和5.9%—20.4%，氮肥偏生产力分别提高3.6%—18.3%和28.1%—58.1%；W-G-N<sub>3</sub>处理也可补偿减氮造成的氮肥农学效率的降低，较W-G-N<sub>4</sub>氮肥农学效率提高74.2%—80.0%。相关分析表明，麦后复种绿肥配合适量减氮通过促进氮素吸收利用而增加籽粒产量，同时又可显著改善籽粒营养品质。【结论】 麦后复种绿肥结合传统施氮量的85%（153 kg·hm<sup>-2</sup>）模式是河西绿洲灌区增加春小麦产量、改善籽粒品质和提高氮肥利用效率的适宜种植模式和施氮水平。

王蕾, 张想平, 周琦, 等.

甘肃省永昌县小黑麦、饲料大麦、燕麦不同生育期产量和品质综合评价

中国草地学报, 2022, 44(10):38-46.

[本文引用: 1]

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