赤峰地區(qū)大豆連作障礙的影響定位試驗初報

李 峰

（內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院，赤峰 024031）

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隨著中美貿(mào)易爭端的加劇，我國糧食安全問題日益突顯，大豆成為國人無可避免的傷痛[1]。為了把“飯碗”牢牢端在自己手中[2]，國家政策已開始調(diào)減玉米種植，向種植大豆傾斜[3]。為了響應(yīng)國家政策，提高赤峰地區(qū)大豆種植水平和效益，我們經(jīng)過多年的大豆連作障礙定位試驗，研究了大豆在多年連作的情況下其生理性狀和產(chǎn)量的改變趨勢[4]，為下一步解決大豆重茬帶來的一系列問題提供數(shù)據(jù)支撐。

2 試驗概況

2.1 試驗地點和時間

2014 年定位試驗在赤峰市農(nóng)牧科學(xué)研究院城子鄉(xiāng)試驗地。試驗土壤為砂壤土，肥力均勻，試驗地塊為多年大豆重茬區(qū)。

2.2 供試品種和種衣劑

供試大豆品種為赤峰農(nóng)科院的赤豆4號。

2.3 試驗設(shè)計

試驗區(qū)為多年定位大豆重茬地塊，試驗設(shè)置3 個重復(fù)處理小區(qū)，小區(qū)面積400 m2。大區(qū)面積1600m2，試驗區(qū)四周設(shè)置保護行用于隔離其他作物。播種方式采用手推式大豆播種機，行距50cm，保苗18萬株/hm2，試驗采用常規(guī)施肥，施肥量一致，底施二銨150kg/hm2。硫酸鉀75 kg/hm2。秋季考種調(diào)查實收測產(chǎn)。

3 試驗結(jié)果

3.1 通過2014～2019 年的連作障礙試驗，各年份間大豆百粒重分析比較得出，大豆連作年限對百粒重的影響差異顯著，但是沒有明顯的規(guī)律性[5]。這是由于大豆在經(jīng)過多年連作種植后，影響其百粒重的因素為品種、氣候、土壤、田間管理等[6]，綜合多種因素導(dǎo)致百粒重的各年份間差異出現(xiàn)不規(guī)律性。見表1、圖1。

表1 大豆重茬年限對百粒重的影響 單位：g

圖1 大豆連作年限對百粒重的影響

3.2 連作年限對大豆株高的影響

通過2014～2019 年的連作試驗，各年份間大豆株高分析比較得出，大豆連作年限對株高的影響（成熟期）有顯著差異，并且規(guī)律性明顯[7]，即：隨著連作年限的增加，其株高呈下降趨勢，具有顯著的負相關(guān)性[8]。這是由于大豆經(jīng)過重茬種植后，其根系分泌物在土壤中逐年增多[9]，土壤中微生物單一，氮類物質(zhì)大量聚積，根際缺乏生長所需的其他營養(yǎng)物質(zhì)[10]，導(dǎo)致根腐病、胞囊線蟲等病害多發(fā)，影響大豆株高[11]。見表2、圖2。

表2 大豆重茬年限對株高的影響（成熟期） 單位：cm

圖2 大豆連作年限對株高的影響（成熟期）

3.3 連作年限對大豆產(chǎn)量的影響

通過2014～2019 年的連作障礙試驗，各年份間大豆產(chǎn)量分析比較得出，隨著大豆連作年限的增加，產(chǎn)量會出現(xiàn)大幅度降低[12]，減產(chǎn)幅度達到44.43%。豆科作物連作的弊端開始顯現(xiàn)。通過表3、圖3 可以看出，連作種植年限間產(chǎn)量具有顯著差異，并且規(guī)律性很明顯[13]，即：隨著連作年限的增加，產(chǎn)量呈下降趨勢，具有負相關(guān)性。這是由于豆科作物在連作障礙方面的特點導(dǎo)致的[14]。大豆可把空氣中的氮元素聚集在根系上形成根瘤，根瘤可明顯提高土壤中的氮含量，對其他作物有促生長作用[15]。但如果持續(xù)連作重茬，會使土壤中氮元素含量過高，其他元素嚴(yán)重缺乏，從而導(dǎo)致病蟲害多發(fā)，大豆生長受到抑制，產(chǎn)量也隨連作年限的增加而大幅下降[16]。

表3 重茬年限對大豆產(chǎn)量的影響 單位：kg/hm2

圖3 連作年限對大豆產(chǎn)量的影響（kg/hm2）

4 結(jié)論

綜合以上試驗結(jié)果得出，大豆隨著連作年限的增加，其生理性狀會有所改變，產(chǎn)量會隨之大幅下降。大豆連作障礙是由于豆科作物根系吸收空氣中的氮形成根瘤，從而導(dǎo)致土壤中氮元素含量過高，而其他元素嚴(yán)重缺乏，造成植物營養(yǎng)失衡，根系分泌物單一，導(dǎo)致土壤中病蟲害增加而影響產(chǎn)量。下一步可通過對重茬地塊土壤微生物的化驗來驗證導(dǎo)致這一情況的土壤因素。