全 文 ：第４２卷　第３期
２０１４年３月
西北农林科技大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ａ＆Ｆ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｄ．）
Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１４
网络出版时间：２０１４－０２－２８　１３：１３ ＤＯＩ：１０．１３２０７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｎｗａｆｕ．２０１４．０３．０１１
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｏｉ／１０．１３２０７／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｎｗａｆｕ．２０１４．０３．０１１．ｈｔｍｌ
豆科绿肥养分累积规律及其对后茬小麦
生长和产量的影响
　［收稿日期］　２０１３－０３－２２
　［基金项目］　公益性行业（农业）科研专项（２０１１０３００５）；国家小麦现代产业技术体系建设专项；国家农作物种质资源平台项目；教育
部“新世纪优秀人才支持计划”项目（ＮＣＥＴ－０８－０４６５）；农业科研杰出人才及其创新团队培养计划项目
　［作者简介］　姚鹏伟（１９８７－），男，河南洛阳人，硕士，主要从事植物营养与环境研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｐｗ１９８６１２＠１６３．ｃｏｍ
　［通信作者］　高亚军（１９６８－），男，陕西岐山人，教授，博士，博士生导师，主要从事植物营养学研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｊｕｎｇａｏ＠ｎｗｓｕａｆ．ｅｄｕ．ｃｎ
姚鹏伟１，张达斌１，王　峥１，曹群虎２，鱼昌为２，
李　婧１，曹卫东３，高亚军１，４
（１西北农林科技大学 资源环境学院，陕西 杨凌７１２１００；２陕西省长武县农业技术推广中心，陕西 长武７１３６００；
３中国农业科学院 农业资源与农业区划研究所，北京１０００８１；
４农业部西北植物营养与农业环境重点实验室，陕西 杨凌７１２１００）
［摘　要］　 【目的】研究不同豆科绿肥品种养分累积规律及其盛花期翻压后对小麦生长和产量的影响，为筛选
出最佳的绿肥品种提供重要的理论依据。【方法】采用田间试验，设置了夏季裸地休闲（对照）以及种植大豆、长武怀
豆、绿豆４个处理，分析了３种豆科绿肥干物质和养分累积动态，比较了其盛花期的养分还田量，并对３种豆科绿肥翻
压后后茬小麦养分吸收量和籽粒产量的变化进行了分析。【结果】１）长武怀豆和大豆干物质和养分累积相对较快，翻
压前两者干物质和养分累积量明显高于绿豆。２）与对照相比，种植并翻压长武怀豆和大豆能显著提高小麦地上部
Ｎ、Ｐ、Ｋ吸收量和籽粒产量。３）种植并翻压绿豆的后茬小麦基本苗和返青期总茎数明显降低，因而最终导致绿豆处理
的小麦籽粒产量较低。【结论】在渭北旱塬地区，长武怀豆和大豆是短期豆科绿肥的适宜品种。
［关键词］　豆科绿肥；冬小麦；产量；干物质；养分累积
［中图分类号］　Ｓ５５１；Ｓ５１２．１＋１０．１ ［文献标志码］　Ａ ［文章编号］　１６７１－９３８７（２０１４）０３－０１１１－０７
Ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｅｃｔｓ
ｏｎ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｗｉｎｔｅｒ　ｗｈｅａｔ
ＹＡＯ　Ｐｅｎｇ－ｗｅｉ　１，ＺＨＡＮＧ　Ｄａ－ｂｉｎ１，ＷＡＮＧ　Ｚｈｅｎｇ１，ＣＡＯ　Ｑｕｎ－ｈｕ２，ＹＵ　Ｃｈａｎｇ－ｗｅｉ　２，
ＬＩ　Ｊｉｎｇ１，ＣＡＯ　Ｗｅｉ－ｄｏｎｇ３，ＧＡＯ　Ｙａ－ｊｕｎ１，４
（１　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ａ＆Ｆ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ　７１２１００，Ｃｈｉｎａ；
２　Ｓｈａａｎｘｉ　Ｃｈａｎｇｗｕ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ　Ａｇｒｏ－ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈａｎｇｗｕ，Ｓｈａａｎｘｉ　７１３６００，Ｃｈｉｎａ；３　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｒｅｇｉｏｎａｌ　Ｐｌａｎｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；４　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆ　Ｐｌａｎｔ　Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ａｇｒｉ－ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｃｈｉｎａ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ　７１２１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ】Ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ａｎｄ
ｔｈｅｉｒ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ａｎｄ　ｙｉｅｌｄ　ｏｆ　ｗｉｎｔｅｒ　ｗｈｅａｔ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅ
ｔｙｐｅ．【Ｍｅｔｈｏｄ】Ａ　ｆｉｅｌｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｆｏｕｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ：ｓｕｍｍｅｒ　ｆａｌｏｗ（ｃｏｎｔｒｏｌ），ｐｌａｎｔｉｎｇ　ｓｏｙｂｅａｎ，ｍｕｎｇ
ｂｅａｎ　ａｎｄ　Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ　ｗａｓ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．Ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｌｅｇｕ－
ｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｗｈｅａｔ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ｕｐｔａｋｅ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．【Ｒｅｓｕｌｔ】Ｃｈａｎ－
ｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ　ａｎｄ　ｓｏｙｂｅａｎ　ｈａｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｇｒｅａｔｅｒ　ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｈａｎ　ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ．
Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ　ａｎｄ　ｓｏｙｂｅａｎ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ｃｏｕｌｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｗｈｅａｔ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　Ｎ，Ｐ，ａｎｄ　Ｋ　ｕｐ－
ｔａｋｅｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｗｈｅａｔ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｎｕｍｂｅｒ，ｓｔｅｍ　ｎｕｍｂｅｒ　ｉｎ
ｓｐｒｉｎｇ，ａｎｄ　ｗｈｅａｔ　ｙｉｅｌｄ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ】Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ　ａｎｄ　ｓｏｙｂｅａｎ　ｗｅｒｅ　ｂｅｔｔｅｒ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａ－
ｎｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｓｈｏｒｔ－ｔｅｒｍ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｓｕｍｍｅｒ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅ；ｗｉｎｔｅｒ　ｗｈｅａｔ；ｙｉｅｌｄ；ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ；ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
　　黄土高原是我国以生产小麦为主的古老旱作农
业区，在我国农业生产上占有重要地位。但是该区
长期存在水土流失、土壤贫瘠、作物低产等问题。近
年来，随着人口持续增长和耕地不断减少，该地区对
粮食生产的需求更加突出。因此，提高土壤肥力水
平、增加粮食供给成为本地区的一项艰巨任务。施
用有机肥、种植并翻压绿肥对培肥土壤和农作物增
产有重要作用。
渭北旱塬是陕西省优质小麦的重要产区，由于
该地区热量和水分不足，大部分种植作物一熟有余，
两熟不足，因此夏季休闲较为普遍。在一年一熟的
种植制度中，麦收后尚有３个月左右的休闲期，此期
光照强烈，雨热同期。此时插播短期绿肥作物不仅
可以充分利用夏季休闲期的降水和光温资源，加上
地表被植被充分覆盖，还利于土壤水分保蓄。
我国绿肥资源丰富，但不同品种绿肥具有不同
的培肥效果［１］。豆科绿肥可以通过根瘤菌固定空气
中的氮素，在相同条件下，比其他绿肥品种能生产出
较高的生物产量和养分累积量［２］。于凤芝等［３］通过
对禾本科、苋科、菊科、豆科和十字花科绿肥肥效进
行比较，认为豆科绿肥肥料价值最高；并且作物茬口
的土壤养分含量随种植年限的延长而增加，累加效
应显著［４］。但豆科绿肥因品种不同，提供的养分含
量也有很大差异［５－６］。因此，明确不同豆科绿肥养分
累积规律以及探明翻压后其对小麦的生长及产量的
影响，对渭北旱塬小麦生产具有重要意义。本试验
通过研究长武怀豆、大豆、绿豆３种豆科绿肥养分累
积规律，以及种植并翻压３种绿肥对小麦生长、产量
和养分吸收的影响，以筛选出适宜当地夏闲期种植
的短期豆科绿肥品种，旨在为促进黄土高原地区农
业可持续发展提供理论依据和技术支持。
１　材料与方法
１．１　试验区概况
试验地位于黄土高原中南部的陕西省长武县丁
家镇十里铺村农技中心试验基地（１０７°４４′７０３″Ｅ，
３５°１２′７８７″Ｎ），海拔１　２２０ｍ，该地区地势平坦，属西
北内陆暖温带半湿润大陆性季风气候，四季冷暖干
湿分明，农业生产全部依赖天然降水，年均气温９．１
℃，无霜期１７１ｄ。热量丰富，年平均日照２　２２６．５
ｈ，积温２　９９４℃，多年平均降水量为５８４ｍｍ，且季
节性分布不均，多集中于夏秋季节，雨热同季。
试验地土壤为黄盖黏黑垆土，母质为中壤质马
兰黄土，土层深厚，全剖面土质均匀疏松，通透性好，
肥力中等。田间持水量为２２．４％，凋萎系数９％。
耕层土壤有机质、全氮含量分别为１２．０，０．７９ｇ／ｋｇ，
矿质氮含量为１３．７４ｍｇ／ｋｇ，ｐＨ为８．１１，全磷含量
为０．６６ｇ／ｋｇ，速效磷、速效钾含量分别为２４．６，
１６１．３９ｍｇ／ｋｇ。试验区大部分耕层土壤氮缺乏，钾
素丰富。研究区农业生产主要依赖生育期的天然降
水和前期土壤蓄水，属于典型的旱作农业区，种植制
度为典型的一年一熟或两年三熟。
１．２　试验设计
试验设夏季裸地休闲（对照）以及种植大豆、绿
豆和长武怀豆共４个处理，每处理重复３次，小区面
积５ｍ×６ｍ＝３０ｍ２。
本试验为定位试验，自２００８年以来每年的６月
底收获小麦，７月初播种绿肥，９月上旬收获并将绿
肥切碎翻压于土壤中，翻压深度２０ｃｍ左右，９月底
至１０月初播种冬小麦。２００８、２００９年绿肥种植前
施用Ｐ２Ｏ５４０ｋｇ／ｈｍ２，２０１０、２０１１年绿肥种植前不
施任何肥料。小麦播种前一次性施入氮肥和磷肥，
施氮 量 为 １０８ｋｇ／ｈｍ２，磷 肥 （Ｐ２Ｏ５）用 量 １２０
ｋｇ／ｈｍ２。２０１１－０７－２０１２－０６夏闲期（绿肥生长季）
降水量为４７１ｍｍ，比多年同期平均降水量高１５８
ｍｍ，小麦生长季降水量为２５７ｍｍ，与多年同期平
均降水量（２７５ｍｍ）相当。
１．３　测定项目与方法
２０１１年自绿肥播种开始，每隔１０ｄ采１次绿肥
样，包括地上部分和地下部分，共５次，至翻压前（绿
肥盛花期）绿肥生长期为６０ｄ。苗期每个小区随机
采集２０株；为了不影响绿肥生物量和还田效果，自
第３次采样开始每小区采１０株样品。在小麦生长
季调查各处理小麦基本苗及返青期总茎数；至小麦
收获时，每个小区分别计产，同时在每个小区采集４
行长度１ｍ的小麦样品，用于测定小麦籽粒产量及
２１１ 西北农林科技大学学报（自然科学版） 第４２卷
其三要素（穗数、穗粒数、千粒质量）及养分含量和收
获指数。其中，收获指数＝籽粒产量／地上部总生物
量。
绿肥和小麦样品经 Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２ 消煮后，采用
凯氏定氮仪测定全氮含量，采用钒钼黄比色法测定
全磷含量，采用火焰光度计测定全 Ｋ含量，有机Ｃ
含量用Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７ 外加热法测定［７］。
采用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｅｘｃｅｌ处理数据，利用ＳＡＳ软件
进行统计检验，Ｏｒｉｇｉｎ　８．５进行作图。用新复极差
法进行显著性检验。
２　结果与分析
２．１　３种豆科绿肥干物质和养分累积的变化
３种豆科绿肥干物质和氮、磷、钾累积的动态变
化如图１所示。
图１　３种豆科绿肥干物质（Ａ）和氮（Ｂ）、磷（Ｃ）、钾（Ｄ）累积的动态变化
Ｆｉｇ．１　Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ（Ａ）ａｎｄ　Ｎ（Ｂ），Ｐ（Ｃ），Ｋ（Ｄ）ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ
２．１．１　干物质和养分累积的变化规律　由图１－Ａ
看出，绿肥整个生育期间，大豆和长武怀豆的干物质
累积量（地上部＋地下部）均明显高于绿豆；长武怀
豆与大豆差异不明显。绿豆与长武怀豆干物质累积
量于播种后３０～５０ｄ增长迅速，在５０～６０ｄ生长速
度开始减慢；大豆干物质自播种至翻压前（０～６０ｄ）
一直累积较快，且在播种５５ｄ后，有超过长武怀豆
的趋势。
由图１－Ｂ，Ｃ，Ｄ还可以看出，３种养分累积量（地
上部＋地下部）中以长武怀豆最高，绿豆最低；至翻
压前（６０ｄ），大豆养分累积量与长武怀豆差异不明
显。３种豆科绿肥的氮、磷、钾与干物质的累积规律
基本一致。
２．１．２　干物质和养分累积动态模型的拟合　长武
怀豆和大豆的干物质及养分累积可以用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方
程Ｙ＝ａ／（１＋ｂｅ－ｋｘ）进行拟合；大豆的干物质和养
分累积可以用指数方程Ｙ＝ａｅｂｘ进行拟合，经检验方
程，均达到显著水平（表１）。通过回归方程，求得其
最大干物质累积速率及其出现时间，并结合绿肥翻
压前测得的养分还田量，计算出了各绿肥干物质和
３１１第３期 姚鹏伟，等：豆科绿肥养分累积规律及其对后茬小麦生长和产量的影响
养分累积的平均速率。
由表１可知，长武怀豆的干物质和氮、磷、钾最
大累积速率均明显高于绿豆，但二者的最大累积速
率均出现在播后４５ｄ左右，无明显差异。长武怀豆
和大豆的干物质和养分累积的平均速率均明显高于
绿豆。
表１　３种豆科绿肥干物质和养分累积量（Ｙ）与播后时间（ｘ）的回归方程
Ｔａｂｌｅ　１　Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ
ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｔｉｍｅ　ｓｉｎｃｅ　ｓｏｗｉｎｇ
指标
Ｉｎｄｅｘ
绿肥
Ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅ
回归方程
Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ
ｅｑｕａｔｉｏｎｓ
Ｒ２
最大累积
速率／
（ｋｇ·ｈｍ－２
·ｄ－１）
Ｍａｘｉｍｕｍ
ｒａｔｅ
最大累积
速率出现
时间／ｄ
Ｄａｙｓ　ｔｏ
ｍａｘｉｍｕｍ
ｒａｔｅ
平均累积
速率／
（ｋｇ·ｈｍ－２
·ｄ－１）
Ａｖｅｒａｇｅ
ｒａｔｅ
干物质累积量
Ｄｒｙ　ｍａｔｔｅｒ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
绿豆 Ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　 Ｙ＝１　８５３．８／（１＋７９．８ｅ－０．０９７　０ｘ） ０．９９８　６　 ４４．９５　 ４５　 ２５．０２
长武怀豆
Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ Ｙ＝３　２６９．４
／（１＋８５．９ｅ－０．１０２　３ｘ） ０．９９９　３　 ８３．６２　 ４４　 ４５．８２
大豆Ｓｏｙｂｅａｎ　 Ｙ＝１２１．９ｅ０．００５　５ｘ　 ０．９７７　１ － － ５０．２７
氮累积量
Ｎ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
绿豆 Ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　 Ｙ＝４８．４／（１＋７６．２ｅ－０．１０５　１ｘ） ０．９７２　３　 １．２７　 ４１　 ０．７０
长武怀豆
Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ Ｙ＝１１２．３
／（１＋６０．４ｅ－０．０８５　６ｘ） ０．９９７　７　 ２．４０　 ４８　 １．３８
大豆Ｓｏｙｂｅａｎ　 Ｙ＝３．５ｅ０．０５２　１ｘ　 ０．９９１　７ － － １．３４
磷累积量
Ｐ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
绿豆 Ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　 Ｙ＝４．９／（１＋６８．７ｅ－０．０９４　６ｘ） ０．９９６　０　 ０．１２　 ４５　 ０．０７
长武怀豆
Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ Ｙ＝９．５
／（１＋１１２．４ｅ－０．１０７　５ｘ） ０．９９７　４　 ０．２５　 ４４　 ０．１４
大豆Ｓｏｙｂｅａｎ　 Ｙ＝０．３ｅ０．０５２　６ｘ　 ０．９８６　４ － － ０．１１
钾累积量
Ｋ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
绿豆 Ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　 Ｙ＝１．６ｅ０．０４９　９ｘ　 ０．９５８　７　 ０．５２
长武怀豆
Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ Ｙ＝７７．１
／（１＋８５．２ｅ－０．０９４　３ｘ） ０．９９６　６　 １．８　 ４７　 １．００
大豆Ｓｏｙｂｅａｎ　 Ｙ＝１．１ｅ０．０６８　５ｘ　 ０．９２３　８ － － １．００
２．１．３　盛花期养分还田量比较　鉴于绿肥在盛花
期全部还田，因此盛花期绿肥的养分吸收量即为养
分还田量。长武怀豆和大豆的Ｎ、Ｐ、Ｋ还田量以及
大豆的Ｃ还田量均显著高于绿豆，还田量近乎为绿
豆的２倍，长武怀豆与大豆养分还田量之间则无显
著差异（表２）。
表２　３种豆科绿肥盛花期养分还田量
Ｔａｂｌｅ　２　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ａｍｏｕｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ａｔ　ｆｕｌ　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｓｔａｇｅ　 ｋｇ／ｈｍ２
绿肥
Ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅ
氮还田量
Ｎ
磷还田量
Ｐ
钾还田量
Ｋ
Ｃ还田量
Ｃ
绿豆 Ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　 ４１．８±５．８６ｂ ３．９５±０．５３ｂ ３１．４±４．６３ｂ ６５０．０ｂ
长武怀豆Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ　 ８２．５±４．６９ａ ８．１２±０．４７ａ ５９．８±３．３２ａ　 １　０１７．５ａｂ
大豆Ｓｏｙｂｅａｎ　 ８０．５±１２．２ａ ６．８０±１．０３ａ ６０．２±９．１４ａ １　２７７．３ａ
　　注：同列数字后标不同小写字母者表示差异达显著水平（Ｐ＜０．０５）。下表同。
Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｏｗｅｒｃａｓｅ　ｌｅｔｔｅｒｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｃｏｌｕｍｎ　ｍｅａｎ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ（Ｐ＜０．０５）．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｂｅｌｏｗ．
２．２　种植并翻压３种豆科绿肥对后茬小麦生长和
养分吸收的影响
２．２．１　小麦基本苗和返青期总茎数　与对照（夏季
裸地休闲）相比，绿豆处理的小麦基本苗显著降低，
长武怀豆与大豆处理小麦基本苗与对照无显著差
异，绿豆处理的小麦基本苗显著低于长武怀豆处理。
与对照相比，绿豆处理小麦返青期总茎数明显降低；
长武怀豆与大豆处理的小麦返青期总茎数明显高于
对照，但差异不显著，绿豆处理小麦返青期总茎数显
著低于长武怀豆和大豆处理（图２）。
２．２．２　小麦地上部生物量和养分吸收量　与对照
相比，夏闲期种植并翻压长武怀豆和大豆均能显著
提高小麦地上部生物量；种植绿豆也有增产的趋势，
但与对照差异不显著。３种绿肥处理的小麦生物量
较对照提高了１７％～３１％。翻压绿肥能够明显提
高小麦地上部的养分吸收量，其中长武怀豆、大豆和
绿豆处理小麦地上部吸氮量、吸磷量、吸钾量分别提
高了４７％，５０％，５５％；４８％，３９％，４５％；３０％，２９％，
４０％，而３种绿肥处理之间没有显著差异（表３）。
２．３　小麦籽粒产量及其三要素和收获指数
由表４可见，与对照相比，绿肥处理小麦籽粒产
量提高了１６％～３０％。夏闲期种植并翻压长武怀
豆和大豆后，增加了小麦穗数，而绿豆处理则降低了
穗数，这与其基本苗和返青期总茎数降低有关。３
种豆科绿肥处理对小麦穗粒数、千粒质量和收获指
数的影响均不显著。
４１１ 西北农林科技大学学报（自然科学版） 第４２卷
图２　种植并翻压后不同豆科绿肥对后茬小麦基本苗（Ａ）和返青期总茎数（Ｂ）的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ｏｎ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｎｕｍｂｅｒ（Ａ）ａｎｄ　ｓｔｅｍ　ｎｕｍｂｅｒ（Ｂ）
表３　种植并翻压后不同豆科绿肥对后茬小麦地上部生物量和养分吸收量的影响
Ｔａｂｌｅ　３　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ｏｎ　ｗｈｅａｔ　ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ　ｂｉｏｍａｓｓ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ　ｕｐｔａｋｅ　　ｋｇ／ｈｍ２
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
地上部生物量
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
ｂｉｏｍａｓｓ
地上部吸氮量
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
Ｎ　ｕｐｔａｋｅ
地上部吸磷量
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
Ｐ　ｕｐｔａｋｅ
地上部吸钾量
Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄ
Ｋ　ｕｐｔａｋｅ
夏季裸地休闲Ｓｕｍｍｅｒ　ｆａｌｏｗ　 ９　４１９．６±５５８．８ｂ １３１．９±１．８ｂ １５．２±０．８ｂ ５４．１±２．５ｂ
长武怀豆Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ　 １２　３６７．５±１　２９６．７ａ １９３．９±１４．３ａ ２２．８±１．６ａ ８４．０±９．３ａ
大豆Ｓｏｙｂｅａｎ　 １１　４２６．４±９６４．８ａ １８１．４±１２．３ａ １９．６±１．９ａ ７４．２±５．４ａ
绿豆 Ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　 １１　０２６．３±１　００７．２ａｂ　 １７２．０±１８．２ａ １９．６±２．１ａ　 ７４．１±９．７ａ
表４　种植并翻压后不同豆科绿肥对后茬小麦籽粒产量及其三要素和收获指数的影响
Ｔａｂｌｅ　４　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｌｅｇｕｍｉｎｏｕｓ　ｇｒｅｅｎ　ｍａｎｕｒｅｓ　ｏｎ　ｗｈｅａｔ　ｙｉｅｌｄ，ｙｉｅｌｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｈａｒｖｅｓｔ　ｉｎｄｅｘ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
籽粒产量／
（ｋｇ·ｈｍ－２）
Ｗｈｅａｔ　ｙｉｅｌｄ
穗数／
（×１０４·ｈｍ－２）
Ｓｐｉｋｅ　ｎｕｍｂｅｒ
穗粒数
Ｋｅｒｎｅｌｓ
ｐｅｒ　ｓｐｉｋｅ
千粒质量／ｇ
１　０００－ｋｅｒｎｅｌ
ｗｅｉｇｈｔ
收获指数
Ｈａｒｖｅｓｔ　ｉｎｄｅｘ
夏季裸地休闲
Ｓｕｍｍｅｒ　ｆａｌｏｗ ４　８７６．０±７６．７ｂ ５１９．５±３４．４ａｂ　 ２３．０±２．０ａ ４３．２±２．２ａ ０．５１±０．０１ａ
长武怀豆
Ｃｈａｎｇｗｕｈｕａｉ　ｂｅａｎ ６　３１９．７±６９５．２ａ ５７２．０±１１０．５ａｂ　 ２８．５±７．５ａ ４１．８±２．１ａ ０．５１±０．０１ａ
大豆Ｓｏｙｂｅａｎ　 ６　０１３．０±５１６．３ａ ６９４．８±１３７．０ａ ２２．４±３．１ａ ４４．３±０．８ａ ０．５２±０．０１ａ
绿豆 Ｍｕｎｇ　ｂｅａｎ　 ５　６３２．２±３４５．９ａｂ　 ４６４．５±３１．２ｂ ２９．３±５．７ａ ４４．１±３．２ａ ０．５１±０．０２ａ
３　讨论与结论
本研究中，长武怀豆与绿豆的干物质累积呈现
快速增长之后缓慢增长的规律，这符合一般作物干
物质累积的一般规律；而大豆的干物质在播种５０ｄ
以前较慢，之后迅速增加，这可能与大豆的生育期较
长有关。徐本生等［８］研究指出，夏大豆在始花期以
前，生长缓慢，干物质积累较少；始花期以后生长加
快，干物质积累量显著增加；结荚期至鼓粒期是干物
质积累最快的时期。孙克刚等［９］研究表明，夏大豆
开花至鼓粒前（出苗后５０～７１ｄ），处于营养生长与
生殖生长并进阶段，这一时期茎叶旺盛生长，干物质
急剧增加。
　　本研究中，３种绿肥养分吸收动态与干物质累
积的趋势一致，即随着时间的延长，均呈升高的趋
势。王治国等［１０］对草木犀和沙打旺生物量累积和
氮、磷、钾吸收进行了研究，结果表明，前期养分吸收
随着作物的生长而增加，达到一个高峰值以后其吸
收速率低于生物量吸收速率，养分含量是呈抛物线
变化的，但最终生物量决定着养分累积量。
多数研究认为，绿肥翻压时期一般应选择在其
产量和养分含量最高时进行。翻压过早，植株幼嫩
虽易腐解，但产量低，同时容易造成养分的流失；翻
压过迟，植株木质化程度增加，不利于腐解。王秀
芝［１１］认为，翻压时间一般应选择初花期、盛花期或
豆荚期。张学上等［１２］对陕西省夏季短期豆科绿肥
怪麻、绿豆和田菁不同翻压时期的研究表明，随着生
育期的延长，绿肥干物质和吸氮量逐渐增加，结荚期
压青比盛花期和蕾期效果更好，在腐解时间和土壤
水分等适宜的条件下，翻压期应当后延，以提高肥
效。封金玲等［１３］认为，作为夏季豆科绿肥，绿豆生
长期短，盛花期根瘤固氮期较短，应该适当延期利
５１１第３期 姚鹏伟，等：豆科绿肥养分累积规律及其对后茬小麦生长和产量的影响
用。但也有研究表明，在半干旱地区，当降雨量低于
历年平均降雨量时，虽然豌豆生物量在结荚期比在
盛花期高，但是 Ｎ素吸收量却没有明显增加，推迟
翻压会增加土壤耗水量［１４］。因此，确定绿肥翻压时
期时，除了要考虑绿肥生物量和养分含量，也要考虑
绿肥腐烂特点及气象条件等［１５］，以免影响后茬作物
的生长。在渭北旱塬区，８－９月份雨热资源充足，
有利于绿肥腐解。因此，在麦收后要尽早播种绿肥，
延长绿肥生育期，在绿肥盛花期前后根据当地天气，
及时进行翻压，以免影响后茬小麦的生长。
本研究中，３种绿肥由于生物量和养分还田量
不同等产生了不同的培肥增产效果。Ｓｈａｈ等［１６］研
究认为，随着翻压绿肥生物量的提高，后季玉米和小
麦的产量和养分吸收量也随之增加。凌诚汉［１７］研
究了种植并翻压怪麻、绿豆、田菁对小麦产量的影
响，结果表明，在土壤肥力基础不高的情况下，小麦
产量与掩青绿肥鲜草产量呈正相关，绿肥鲜质量由
大到小依次为怪麻＞绿豆＞田菁。廖明莉等［１８］发
现，在四川丘陵旱地上南选山黧豆、扁荚山黧豆、箭
舌豌豆和光叶紫花苕４种豆科绿肥与小麦间作时，
小麦产量有显著差异，鲜草和干草产量均以南选山
黧豆最高，对土壤养分积累和小麦增产效应最大。
本研究结果表明，翻压豆科绿肥处理的小麦产量和
养分吸收量均高于夏季裸地休闲处理，这与绿肥培
肥作用有关：３种绿肥通过盛花期翻压提供了氮素
４１．８～８２．５ｋｇ／ｈｍ２、磷素３．９５～８．１２ｋｇ／ｈｍ２、钾
素３１．４～６０．２ｋｇ／ｈｍ２。本研究中，绿豆处理的小
麦籽粒产量略低于大豆和长武怀豆处理，一方面可
能与其养分还田量较少有关；另一方面种植并翻压
绿豆后，小麦基本苗和返青期总茎数也明显降低，从
而造成单位面积穗数下降，但因为其穗粒数较高，因
此并没有导致小麦籽粒产量显著下降，但在３种绿
肥处理中籽粒产量最低。赵娜等［１９］和 Ｍａｔ　Ｈａｓｓａｎ
等［２０］在试验中也发现，翻压绿肥对小麦生长有一定
的影响，分析原因可能是绿肥在腐解过程中产生了
化感物质，从而抑制了小麦出苗和苗期生长，此问题
还有待进一步研究。综合分析可知，在渭北旱塬地
区，长武怀豆和大豆的干物质累积量和养分吸收量
均较高，且其翻压后后茬小麦养分吸收量和籽粒产
量均较高，为该地区适宜的短期豆科绿肥品种。
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（上接第１１０页）
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ｈｕ　ｆａｒｍ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｈａｎ　ｐｌａｉｎ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｓｏ－
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Ｗａｎｇ　Ｌ　Ｊ，Ｚｈａｏ　Ｙ　Ｇ，Ｇｕｏ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆａｒｍｌａｎｄ
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ｃｏｕｎｔｙ　ｌｅｖｅｌ［Ｊ］．Ｓｏｉｌｓ，２０１０，４２（１）：１３１－１３５．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１５］　康家瑞，刘志斌，杨荣斌．基于ＧＩＳ的土地生态适宜性模糊综
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Ｋａｎｇ　Ｊ　Ｒ，Ｌｉｕ　Ｚ　Ｂ，Ｙａｎｇ　Ｒ　Ｂ．Ｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
ｏｆ　ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｌａｎｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＧＩＳ［Ｊ］．Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｅｎ－
ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，２８（９）：１１２－１１７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）
７１１第３期 姚鹏伟，等：豆科绿肥养分累积规律及其对后茬小麦生长和产量的影响