全 文 ：第 10卷 第 3期
2 0 0 2年 9月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．10 NO 3
Sept．， 2002
小麦套作玉米花生种植制氮肥周年平衡施用研究
寇 长林 王永 歧
(中国农业大学植物营养系 北京 100094)(河南省农业科学院土壤肥料研究所 郑州 450002)
摘 要 运 用双 佳值 法 对砂 质 潮土 小麦 套 作玉 米 和花 生 种植 制 N 肥 周 年 施 用 量及 作 物之 间分 配 比例 研 究结 果 表
明 ，该 种植 制周 年 N 肥 最佳 施 用 量 为 311．1kg／hm ，3种 作物 间适 宜 分 配 比例 为 33．7：35．1：31．2，即 单位 自然 面 积
各 作 物施 N 量分 别 为 小 麦 104．8kg／hm 、玉 米 27．3kg／hm 、花 生 72．8kg／hm ，单 位 自然 面积 周 年 施 肥 量 为 204．9
kg／hm：。该施 肥 用 量 比单 作 常 规 周 年 施 肥 量 减 少 29．9％，但 小 麦 、玉 米 、花 生 及 总 产 量 分 别 增 产 9．3％ 、3．7％、
4．8％ 和 6．3％。
关 键词 砂 质潮 土 套 作 双 佳值 法 N 肥
Study on the annual balance application of nitrogen fertilizer in the system of wheat relay intercropped with corn and
peanut KOU Chang‘Lin(Department of Plant Nutrition，China Agricultural University，Beijing 100094)，WANG Yong‘
Qi(Soil and Fertilizer Institute，Henan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450002)，CJEA ，2002，10(3)：
86～ 89
Abstract By adopting the double optimal value method，the annual optimal amount of nitrogen fertilizer and the ratio of
nitrogen fertilizer distributed among crops in the system of wheat relay intercropping with corn and peanut is studied in
sandy s0j1．The results show that the aDnual optimal total am ount of nitrogen fertilizer applied in this system is 31 1．1
kg／hm and the suitable distributive proportion of the fertilizer is 33．7：35．1：31．2 among the three crops．It indicates
that the applying amounts are 104 8 kg／hm ，27 3kg／hm and 72．8kg／hm in natural area for wheat，corn and peanut
respectively．and the annual amount fertilized is 204．9kg／hm per natural hectare Though it decreases by 29．9％ eom—
pared with the rate determined by conventional fertilization for each so1e crop．the yields of wheat．corn and peanut and
total yield gained increase by 9．3％ ．3．7％ ．4．8％ and 6．3％ respectively．
Key words Sand,soil，Intercropping，Double optimal value method，Nitrogen fertilizer
黄淮 海平原砂 质潮土 203．1万 hm ，其 中河南 省 分 布 81．5万 hm ，是河 南 省主要 低产 土壤 之一 。该 土
壤 质地 较粗 ，有机质含量低 ，缺 N少 P，土壤肥 力相对较 低。20世纪 80年代初 期 以前 主要 实行 1年一熟或 2
年三 熟的种植模式 ，“六五 ”以后随着 沙区综合治理 的进展和土 壤肥力水平 的提高 ，沙区种植 方式 逐步 向 1年
二熟 或多熟转变0 。小麦套作玉 米和花生模式 能有效利 用沙 区光 、热 、水 、土 和 养分 资源 ，具 有较好 的生 态 、
经济 和社会效益 ，目前在 河南 省黄淮海 平原沙 区普遍 推广 ，但仍按单 一作物施肥模 式进行施肥 。为此在砂
质潮土上进行小麦套作玉米花生种植制 N肥周年一体化平衡施用研究 ，为实际生产提供理论指导和切实可
行 的施肥技术 。
l 试验材料与方法
试验于 1998～1999年在河 南 省农 业科 学 院开封 沙 地 试验 站 进行 ，该 区属 暖 温 带 过渡 地 区 ，年 均 气 温
14℃ ，年 日照时数 2267．6h，年太 阳有 效辐射 2350MJ／m ，≥ 10℃年 活动积温 4611．212，年无 霜期 214d，年降
水量 634．3ram，年蒸发量 1032．5mm，有利于 1年多熟种植 。供试土壤为砂壤潮土，0～120cm土体内无夹粘
层 ，其表层土壤有机质 8．82g／kg、全 N 0．44g／kg、全 P 1．25g／kg、碱解氮 44．1mg／kg、速效磷 11．2mg／kg、速效
钾 65．7mg／kg、>0．01him物理 性砂粒 80．36％。试验 采用 小麦 套作 玉 米 、花生 种植 制 ，供试 小麦 、玉米 和花
生品种分别 为“豫麦 18号 ”、“郑单 14”和“海花 1号”。行距 均 为 40cm，玉 米和 花生 套作 行 比为 2：6，玉 米株
距 30cm，花生 穴距 20cm。1998年 10月下旬进 行小麦播种 ，于翌 年 5月中旬进 行玉米和花生 套种 ，小麦播种
* “九五”国家重点科技攻关项目(96—004一叭一11)资助
收稿 日期 ：2001—11—10 改回日期 ：2001—12—28
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第 3期 寇 长 林 等 ：小 麦套 作 玉米 花 生种 植 制氮 肥周 年平 衡 施用 研 究 87
量 为 150kg／hm 。 采 用 前 苏 联
BAXMHCTPOB 且．B．等 于 20
世 纪 80年 代 提 出 的 双 佳 值 法 设
计 ，将 小麦 套作 玉 米和花 生种
植 制 中 3种 作物 施 用 N 素的 量作
为变量因素进行 设计 ，包 括周 年 N
肥最 佳用 量 和 3种作物 N 肥最 佳
分 配 比例 。周年 N 肥最 佳用量 试
验 以小 麦 、玉 米和花 生 3种作物 周
年施 N总量 为变量 因素 ，共设 6个
施 N 肥 水 平 ，即 0kg／hm：、l20
kg／hm 、240kg／hm 、360kg／hm 、
480kg／hm 和 600kg／hm (纯 N下
表 1 周年 N肥最佳施用量
Fab．1 Treatments in the experiment of annual optimal anlount of nitrogen fertilizer
表 2 3种 作 物间 最佳 施 N肥 比例
Tab．2 Experimental design of optimal distributive ratio of
nitrogen fertilizer among 3 crops
4l 66：4l 66：l6 68
33 33：33 33：33 34
24 99：24 99：50 02
l6 66：l6 66：66 68
8 32：8 32：83 36
和孕穗期追 施各 1／2，玉 米 N肥在 苗期追
施 1／3，大喇叭 口期 追施 2／3，花生 N肥 在
开花初期 1次追施 ，各处理均 在小麦 季基
施 P：Os 120kg／hITI2和 O 120 kg／hm ，所
用 N肥 、P肥 和 K肥分 别为尿素 、过磷 酸
钙和氯化钾。2试验分 开布置 ，重复 3次 ，
随机区组排列 ，试验管理同大 田。
2 结 果 与分 析
2．1 轮作期 N肥总用量
周 年 N肥最 佳总用量试 验产 量结果
方 差分析表 明 ，3种作物产量 及其 总产量
处 理间 差 异 均 达极 显 著 水平 ，由表 4多
重 比较 结 果 可 知 ，小 麦 产 量 及 总产 量 均
以 N 肥施 用 量 240kg／hm 处 理 最 高 ，分
别较其 他处理产量增 加 26．5％～89．6％
和 8．9％ ～49．4％，平 均 增 产 57．8％ 和
29．1％。但 玉 米 产 量 以 N 肥 用 量 360
同)，其 中 N 肥 在 3种 作 物 间
分配 比例按纯面积 计为小麦 和
玉米 各 占 40％，花 生 占 20％
(见表 1)。3种作 物 N 肥 最 佳
比例 试 验 以周 年 施 N 总 量 为
360kg／hm ，采 用 三 中 线 法 确
定 3种 作物 间施 N 比例共 13
个处理 (见表 2)，各 作 物 N 肥
具体 施 用量 见 表 3。2试 验 各
施 N处 理 小 麦 N肥 均 以 基 施
表 3 作 物最 佳 N肥 施用 量
Tab．3 Amount of optimal nitrogen fertilizer applied to
different crops in the experiment
kg／hm 处理最 高 ，较 其他处理 增产 6．4％～50．7％ ，平均 增产 22．7％。花生 以施 N肥 量 240kg／hm 处 理产
量最高 ，但较 其 他处理 仅平均 增产 8．1％ ，且其 与施肥 量 120kg／hm 和 360kg／hm 2处理产 量相 比差异 不显
著 。对 3种作物产 量及总产 量与总施 N肥 量 回归分析 可得 ，小 麦 、玉米 、花生 产量 及 总产量 与总 施用 量 ( )
关 系为 ：
v，』、 = 2581．53十l1．3414 一0．0184 (r= 0．8l6l F = 14．95 ) (1)
．) = 2375．60十6．4871 一0．0097x (r= 0．9661 F = 105．09 ) (2)
6 3 9 6 2
6 3 9 6 3
● 3 4 6 8 4 ， l
8 4 2 8 6
6 3 0 6 3
6 3 0 6 3
l 3 5 6 8
6 3 9 6 2
6 3 9 6 3
l 3 4 6 8
4 3 2 ●
6 3 9 6 2
6 3 9 6 3
l 3 4 6 8
4 3 2 ●
6 3 9 6 2
6 3 9 6 3
l 3 4 6 8
4 3 2 ●
8 4 2 8 6
6 3 0 6 3
6 3 0 6 3
● 3 5 6 8
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中 国 生 态 农 业 学 报 第 lO卷
花 = 2107．00+ 1．3135x 一0．0027 (r = 0．9432
产 ： 7064．14 4-19．1423x 一0．0308 (r= 0．9132
表 4 周 年最 佳 施 N 肥量 作 物产 量
Tab．4 Crop yield of the experiment on annual optimal amount of
nitrogen fertilizer applied
F = 60．41一 )
F = 37．67～ 1
318．4kg／hm 。故 可将 由总 产量 方程 确
定 的 3l1．1 kg／hm 作 为周 年 N 肥 最 佳
施用 量 ，则单位 自然面 积各 作物 施肥 量
相 应 分 别 为 124．4kg／hm。、31．1kg／hm
和 46．7 kg／hm ，单 位 自然 面 积 周 年 N
肥 总用量 202．2kg／hm ，比单 作 常 规 确
定 的施肥量减 少 30．9％ ，但总产量 提高
6．3％ ，小 麦 、玉 米 和 花 生 可 分 别 增 产
9．3％ 、3．7％和 4．8％ 。
2．2 作物最佳 N肥施用比例
作物 问最 佳 N 肥施 用 比例试 验 的
产量分析表 明 ，小 麦 、玉 米 、花生 和 作物
总产量处理 间均 达极显著差 异 (F 值
分 别 为 8．54一 、10．49一 、8．77一 和
24．67一。)，由此 可 按 各作 物 组 对 N 肥
在作物 间的分配 比例进 行分 析 ，小 麦组
(3)
(4)
由(1)～(4)式 可得 ，小
麦 、玉 米 、花 生 和 3种 作 物
总产量 最大 时 周 年施 N 肥
量 分 别 为 308．7 kg／hm 、
335．5kg／hm 、240．7kg／hm
和 311．1kg／hm 。 由小 麦 、
花 生 和 总 产 量 回归 方 程 确
定的最 高 产量 施 N肥 量 相
对 接 近 ，其 平 均 值 为
表 5 作物 间最 佳 N肥 施 用 比例产 量
Tab．5 Crop yield in the experiment of optimal proportion of
nitrogen fertilizer distributed among 3 crops
(见表 5)小麦、玉米产量及总产量以小麦施 N肥 比例 33．34％处理最高 ，花生 以小麦施 N肥比例 66．68％处
理产量最高。进一步对各作物产量和总产量对小麦施 N肥比例( ，％)进行回归分析得：
小麦 = 4003．97 4-36．4625x 一0．4529x (r= 0．7770 F = 9．14一) (5)
米 = 3175．82+3．261Ix 一0．0713x (r= 0．6837 F = 5．27 ) (6)
生 = 1853．90+10．8891x ～0．1137x。 (r= 0．5195 F = 2．22) (7)
总产 = 9033．69 4-50．6126x 一0．6380x (r=0．8228 F = 12．57 ) (8)
由(5)～(8)方程计算 可得 ，小 麦 N肥 分配 比例 ( ，下 同)分 别 为 40．25％ 、22．86％ 、47．87％和 39．66％
时小麦 、玉米 、花生和总产量最高 ，由于花生各处理产量差异较小 ，方程 回归检验不显著，且玉米产量差异也
相对较小 ，故 以小 麦和总产 量方程确定 N 肥在小 麦 的适 宜分 配 比例 ，二 者平 均为 40％ ，这 与 N肥 总用量 试
验所采用 的 比例相一致 。玉米 组各 处理 中作 物最 高产量 处 理 与小 麦组 分 布相 似 ，以 N肥 在 玉 米分 配 比例
33．34％时小 麦 、玉 米和总产量最 高 ，N 肥在 玉米 分配 比例 66．68％时 花生 产量最 高 。对各 作物 产量 与 玉米
N肥分配 比例进行回归分析得 ：
小麦 = 3985．29+32．6792x 一0．3855x。 (r= 0．6943 F = 5．85 ) (9)
= 2967．57 4-15．0363x 一0．1830x (r= 0．6139 F = 3．63) (10)
花 = 1619．33 4-24．9599x一0．2847x (r= 0．8592 F = 16．92 ) (11)
产 = 8572．40 4-72．6622x一0．8530x (r= 0．9014 F =26．01 ) (12)
由此 可 得 ，小 麦 、玉 米 、花 生 和 总 产 量 最 高 时 玉 米 N 肥 分 配 比 例 分 别 为 42．39％ 、41．07％ 、43．84％和
42．57％ ，4个 比例非常 接近 ，但 由于玉 米方程 回归检 验不显 著 ，故按 小麦 、花生 及 总产量方 程所得 比例 的平
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第 3期 寇长林等 ：小麦套作玉米花生种植制氮肥周年平衡施用研究 89
均值 42．93％作为玉米适宜分配 N肥比例。花生组作物最高产量处理分布与小麦组和玉米组不同，3种作
物产量和 总产量 均 以花生 N 肥分 配 比例 33．34％最 高 。同样 对各 作物 产量及 总产 量与花 生 N肥 分 配 比例
进 行 回归 分析 得 ：
ylj、 ： 4189．47+ 20．7929x 一 0．2723x
i = 2726．67 + 18．6286x 一 0．2565x
± = 1880．88 + 13．0540x 一 0．1976x
v = 8814．80 + 51．5360 一 0．7188
经计算得 出小麦 、玉 米 、花生 和总 产 量最 高时 花 生 N肥
分 配 比例 分 别 为 38．19％、36．31％ 、33．03％和 35．85，同样
去除 回归检验 不显 著 的小麦 方 程 所得 比例 38．19％，其余 3
个比 例 平 均 得 35．06％，故 花 生 适 宜 N 肥 分 配 比 例 为
35．06％。 由以上 所得 3种作 物适宜 N肥分 配 比例作 图可 得
(见图 1)，小 麦组玉米和 花生 N肥分配 比例相 同时小麦 N 肥
分配 比例为 21．27％ ～40％，取 其 平均 值 30．6％，则 3种 作
物 N肥 比例 (小麦 ：玉米 ：花生 ，以下 同 )为30．6：34．7：34．7；
玉米组小麦 与花生 N 肥分 配 比例 相同时 玉米 N 肥分配 比例
为 23．87％ ～42．93％，取其 平 均值 则 3作物 N肥 分 配 比例
为 33．3：33．4：33．3；花 生 组 可 得 3作 物 N 肥 分 配 比例 为
37．1：37．1：25．8，由上 述 3个 比例平 均 可 得小 麦 、玉 米和 花
生 N 肥最佳 分配 比例为 33．7：35．1：31．2。结合肥 料最 佳 施
(r = 0．6116 F = 3．58)
(r = 0．7589 F = 8．15一 )
(r = 0．8941 F = 23．91一 )
(r = 0．8227 F ： 12．56一 )
0
(13)
(14)
(15)
(16)
100％
图 1 3种 作物 间 N 肥最 佳 分配 比例 的确 定
Fig 1 Determination of the distributive optimal
proportion of nitrogen fertilizer among 3 crops
用量试验所得 周年 N肥最 佳施 用量 311．1kg／hm 可计算得 小麦 、玉米和花 生的净 面积 N肥适宜用 量分别 为
104．8 kg／hm 、109．2kg／hm 和 97．1kg／hm ，则 单 位 自然 面 积 各 作 物 的 N 肥 适 宜 施 用 量 分 别 为 104．8
kg／hm 、27．3kg／hm 和 72．8kg／hm ，单 位 自然 面积周 年 N肥 施 用总 量 204．9kg／hm ，比单作 常规所 确 定 的
周年施肥 量减少 29．9％，但 总产量增加 6．3％。
3 小 结
砂质 潮土小麦套 作玉米和 花生种植制若 按照单作 常规施 用 N肥 ，造 成 N 肥浪 费 ，且不 利于 作物 产量 的
提高 ，而本文所得 该种植制单 位 自然 面 积 周年 适宜 施 N 肥 量 为 204．9kg／hm ，即单 位 自然 面积 各作 物 施 N
肥量分别 为小 麦 104．8kg／hm。、27．3kg／hm 和 72．8kg／hm ，此用量 比单 作常规 所确定 的周 年施肥 量减 少 N
肥用量 29．9％，且 可使小麦 、玉 米 、花生 及总产量 分别增产 9．3％、3．7％、4．8％和 6．3％。
参 考 文 献
秋杰，李新端 ，寇长林等 冬小麦套作花生一年两熟制下沙土养分平衡与培肥研究 土壤，1997，29(4)：205～217
武继承，王秋杰，寇长林等 开封沙地试验区不同作物种植方式的综合效益评价 生态学杂志，1999，18(1)：3～58
BAXMHCTPOB且 B 等 冬小 麦 N、P、K肥 料 最适施 用量 及其 比例 国外 农学 一土壤 肥料 ，1992(3)：30～32
BAXMttCTPOB且 B 等 分别 确定 氮磷 钾 肥料 的最佳 总用 量 和最佳 比例 ．国外 农学 一土壤 肥料 ，1986(4)：41～46
BAXM HcTPoB 且 B ．CM HPHOBA B B OFITHMH3aIJ,HFI cyMMapHo荫且o3bI N + p + K H COOTHOLUeHH~ N ：P ：K ByJLo6peHH 03HMOH
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