控释肥一次性基施对黑豆谷子带状复合种植产量及经济效益的影响

摘要 为选择带状复合种植中高效施肥模式，通过3年田间定位试验研究不同施肥模式对带状复合种植中黑豆和谷子产量及经济效益的影响。黑豆谷子各设置4个施肥模式，分别为不施氮肥设对照（CK），农户施肥习惯设常规施肥，控释肥设追肥处理，控释肥一次性基施，黑豆选用低氮控释肥，谷子选用高氮控释肥。结果表明，施用控释肥追肥及控释肥基施处理显著增加了带状复合种植中黑豆谷子产量及其构成因素，较常规施肥产量增加了11.77%～19.39%、9.77%～12.63%，控释氮肥一次性基施的效果与控释肥追肥处理无显著差异。控释肥一次性基施产投比最高为1.86，黑豆谷子带状复合种植中宜推广省工高效的控释肥一次性基施。

关键词 谷子；黑豆；带状复合种植；控释肥；产量

中图分类号 F323.3  文献标识码 A   文章编号 0517-6611（2024）15-0160-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.035

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of One-time Basal Application of Controlled-release Fertilizer on Yield and Economic Benefit in Strip Compound Cropping System of Black Soybean and Millet

LIANG  Ji-bao，WANG  Rong，  LI  Rui et al

（Shenmu City Agricultural Technology and Promotion Center， Shenmu， Shaanxi 719300）

Abstract In order to select the high-efficiency fertilization mode in the belt compound planting， the effects of different fertilization modes on the yield and benefits of black bean and millet in the belt compound planting were studied through a 3-year field experiment. In this study， four fertilization models were set up for black soybean millet， respectively， No-N control （CK）， conventional fertilization for farmers， topdressing for controlled-release fertilizer， one-time basal application of controlled-release fertilizer and low-N controlled-release fertilizer for black soybean， high nitrogen controlled release fertilizer was used for millet. The results showed that yield and its components of black soybean millet were increased by 11.77%-19.39%， 9.77%-12.63% compared with the conventional fertilization， there was no significant difference between the effect of one-time basal application of controlled release nitrogen fertilizer and that of controlled release nitrogen fertilizer topdressing treatment. The highest yield-to-input ratio of controlled release fertilizer was 1.86 for single basal application. The one-time basal application of controlled-release fertilizer should be popularized in strip compound cropping system of black soybean and millet.

Key words Millet;Black soybean;Srip compound cropping system;Controlled release fertilizer;Yield

粮豆带状复合种植技术是针对我国旱地间套多熟种植习惯，采用禾谷类和豆类带状间作套种方式，具有光合利用率高、氮素利用率高等优点，集高效轮作、绿色增收、提质增效三位一体，已成为农业领域关注的焦点。榆林是特色粮豆作物种植的主要区域，榆林市谷物常年种植面积在9.33万hm2左右，豆类种植面积在10万hm2左右，但由于榆林特色粮豆作物的生产技术研究基础薄弱，生产技术和产业发展需求不配套，加之种植区域干旱严重，耕作管理粗放、栽培技术落后，严重制约了特色粮豆作物生产的发展和效益的发挥。谷子黑豆带状复合种植能够实现谷子、黑豆带间轮作种植，解决了传统种植中黑豆谷子净作大小年的难题，大大降低了粮食产量与价格的波动。在实现谷子基本不减产，增加一季黑豆产量的基础上，解决了倒茬难题。

施肥作为田间管理方式中重要一环，能有效提高生产效率。其中控释肥养分释放规律与作物需肥规律一致，采用控释肥一次性施肥［1］，延缓了养分的释放，肥效时间长损失少［2］，利用率更高［3］，能够更好地满足作物对养分的需求［4］。研究表明，施用缓控释肥可以显著改善作物农艺性状，提高千粒重和产量［5-7］。谷豆带状复合种植中作物需肥规律不一致、田间管理难度大，故研究其施肥种类及方式在当前带状复合种植推广中显得尤为重要。当前关于谷豆带状复合种植中肥料方面的研究鲜有报道，笔者通过设立不施氮肥、常规施肥、控释肥一次性基施、控释肥+追肥进行3年对比试验，分析其农艺性状及产量，提出适于该地区谷豆带状复合种植高效施肥模式。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年开始在神木市旱作农业试验研究基地（110°30′56″E，38°45′19″N）进行。此地为谷物豆类主栽区，土质为黄绵土，土层深厚，质地优良。年平均日照2 876 h，平均气温8.5 ℃，全年≥10 ℃积温3 345 ℃，年降雨量440.8 mm，无霜期169 d以上。试验田海拔1 070 m，耕层土壤有机质含量6.11 g/kg，速效氮含量3.47 mg/kg，速效磷含量39.8 mg/kg，速效钾含量221.1 mg/kg，pH 8.3，土壤保水能力弱。大田作物为一年一季，试验地前茬为马铃薯。

1.2 试验设计

采用大区定位试验，谷子黑豆采用4∶4模式种植，其中谷子、黑豆行间距为40 cm，穴距均为20 cm，带间距为60 cm，一个完整带型宽幅为3.6 m。第二年进行茬口轮换，即在上年谷子带茬口上种植黑豆，黑豆茬口上种植谷子，实现谷子、黑豆带间轮作种植。

谷子设置4种施肥模式：以不施氮肥为对照（CK），农户施肥习惯设常规施肥（CF，基施二铵450 kg/hm2，抽穗期追肥尿素150 kg/hm2），高氮控释肥设追肥处理（GN+，2/3高氮控释肥基施，追施1/3普通尿素）；高氮控释肥一次性基施处理（GN，控释肥一次性基施，不追肥），所有处理的磷肥和钾肥用量相同，均作基肥一次性施入；黑豆设置4种施肥模式：不施氮肥为对照（CK），农户施肥习惯设常规施肥（CF，基施二铵300 kg/hm2），低氮控释肥设追肥处理（DN+，2/3低氮控释肥基施，鼓粒期追施1/3普通尿素）；低氮控释肥一次性基施处理（DN，控释肥一次性基施，不追肥），除CK外，所有处理磷肥和钾肥用量相同，均作基肥一次性施入。

供试黑豆品种为神木鸡腰白，保苗密度75 000株/hm2；谷子品种为晋谷21号，保苗密度均为180 000株/hm2。高氮控释肥料采用龙蟒控释肥（N∶P∶K=28∶6∶6），低氮控释肥料采用龙蟒控释肥（N∶P∶K=12∶18∶15）、陕复磷酸二铵（含P2O5 46%、含N 18%）、府谷尿素（含N 46%）和氯化钾（含K2O 60%）5种肥料。采用种肥一体机进行播种，人工除草间定苗。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 产量及产量构成因素。

收获前在种植区内按对角线中心点及等距延长点进行5点取样。黑豆在种植带中间行随机连续取5株，边行取5株，共计取10株样本测量株高、单株荚数、单株粒数、百粒重等性状；谷子取样方法同上，测量穗长、穗粗、千粒重等性状。小区实收计产量。用水分测定仪（PM-8188 NEW）测定籽粒含水量，黑豆、谷子均按13%含水量折算产量。

1.3.2 效益计算。

效益=产值-生产投入，产值为销售收益，生产投入包括种子、肥料、微喷设施及水电费、机械作业费和田间管理投入等。每种模式产量、产值效益取各自轮作年限均值。

1.4 数据分析

采用Excel 2003整理数据，SPSS 19.0软件方差分析。

2 结果与分析

2.1 控释肥料一次性基施对黑豆产量及其构成因素的影响

黑豆干物质的合成、积累、运转与分配直接影响后期产量的形成。由表1可知，施肥显著提高了黑豆的株高、主茎分枝、主茎节数、单株荚数、单株粒数、百粒重及产量。控释+追肥处理的黑豆产量3年中最高达1 359.80 kg/hm2，控释处理为1 315.50 kg/hm2，较同年CK产量增加38.59%、34.07%，而同年常规施肥处理黑豆产量为1 138.95 kg/hm2，较不施氮肥处理增加16.08%。控释+追肥处理与控释处理较常规施肥显著增加黑豆产量。从黑豆的产量构成因素及产量来看，控释肥处理具有较好的增产效果，增产的原因是单株荚数、单株粒数及百粒重的增加。控释+追肥处理及控释处理最高产较同年常规施肥分别增产19.39%、15.50%，说明带状复合种植需肥量较常规种植增加，增加施肥量增产幅度明显。控释+追肥处理与控释处理增产差异不显著，说明同等施肥量条件下，控释肥一次性施用可满足黑豆整个生育期所需。

2.2 控释肥一次性基施对谷子产量的影响

不同施肥处理谷子产量及产量构成因素差异显著（表2），各施肥处理的穗粗、单穗重、穗长均显著大于不施氮肥（CK）处理。各控释氮肥处理的谷子产量显著大于CK，提高幅度分别为21.04%～24.18%，其中控释+追肥及控释处理产量显著高于常规施肥处理，分别较常规处理增产12.40%～12.63%、9.77%～11.41%。控释+追肥处理与控释肥处理的谷子产量差异不显著。说明控释肥一次性施用可满足谷子生育期所需。

2.3 经济效益评价

2.3.1 生产成本投入。

轮作系统中的生产成本包括肥料、作业费（整地、收获等）、其他投入（种子、农药、田间管理用工等）。2020—2022年黑豆和谷子生产成本因肥料价格、劳务费等上涨而增加较快（表3）。