施氮對小麥和玉米套作體系干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的影響

氮肥是糧食高產(chǎn)的主要因素，糧食產(chǎn)量增加的貢獻率約為40%1%。我國是最大的發(fā)展中國家,以占世界7%的耕地養(yǎng)活了22%的人口,但肥料氮的消費量約占全世界肥料氮使用量的1/3［2］。根據(jù)近30年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計［3］,我國化肥總使用量持續(xù)增長,其中氮肥用量一直居高不下,在生產(chǎn)中,氮肥的盲目施用過量施用、當季利用率低和環(huán)境污染問題三者并存。因此氮肥的合理施用成為農(nóng)業(yè)高產(chǎn)高效和可持續(xù)發(fā)展的必然要求。作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華,間套作在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展上具有重要意義,在印度、東南亞、拉丁美洲、非洲等世界各地普遍存在［4］,在我國間作種植的耕地面積超過2800×104hm2［5］。四川盆地因光、熱、水資源的特殊性,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有“兩季有余,三季不足”的特點,因此四川旱地作物的間套作更是十分廣泛,約占旱地種植面積的54%。在傳統(tǒng)的小麥(Triticumaestivum)/玉米(Zeamays)、馬鈴薯(Solanumtuberosum)/玉米、玉米/甘薯(Dioscoreaesculenta)等間套作模式基礎上,近年來旱地新三熟“小麥/玉米/大豆(Glycinemax)”周年間套模式在四川盆地得到了快速發(fā)展,據(jù)研究,此模式集禾本科與禾本科、禾本科與豆科套作為一體,有效實現(xiàn)了土地的用養(yǎng)結(jié)合和養(yǎng)分互補,能有效解決當前農(nóng)村爭地、爭肥、爭勞動力的矛盾［6-8］。雖然生產(chǎn)中“小麥/玉米/大豆”體系的種植面積在逐年增加,前人也對小麥、玉米、大豆的栽培和施肥分別作了一些研究［9-15］,但迄今將周年間套體系的3種作物小麥、玉米、大豆一起作為研究對象的還很少,體系各作物的干物質(zhì)積累和產(chǎn)量產(chǎn)值關(guān)系還缺乏針對性研究。為此,本研究利用在四川雅安建立的小麥/玉米/大豆周年體系定位試驗,以不同施氮水平為因素,對“小麥/玉米/大豆”周年間套體系中各作物的干物質(zhì)積累和產(chǎn)量變化進行了研究,以期為該體系的氮肥合理施用與雙高(高產(chǎn)高效)生產(chǎn)提供科學依據(jù)。1材料和方法1.1試驗區(qū)地面降雨試驗于2010年11月12日-2012年10月30日分兩年度(2011,2012年)在四川農(nóng)業(yè)大學雅安試驗農(nóng)場定位進行。試驗區(qū)屬于亞熱帶季風氣候,降雨多集中在7-9月份,全年降雨量可達2000mm,年均溫16.2℃。試驗地土壤為紫色濕潤雛形土(紫色大土),0~25cm耕層混合土樣pH6.27,全氮1.28g/kg、有機質(zhì)29.8g/kg、堿解氮178mg/kg、速效鉀71.2mg/kg,有效磷35.9mg/kg(NH4F-HCl法)［12］。1.2大豆與玉米纖維供試品種小麥為“川麥37”,由四川省農(nóng)業(yè)科學院作物所選育;玉米為“川單418”,由四川農(nóng)業(yè)大學玉米研究所選育;大豆為“貢選1號”,由四川省自貢市農(nóng)業(yè)科學研究所選育。試驗用肥料為尿素(含N46%),過磷酸鈣(含P2O512%)和氯化鉀(含K2O60%),均購于當?shù)亻T市部。1.3大豆田區(qū)基礎施肥1.3.1試驗設計試驗在“小麥/玉米/大豆”周年間套作體系中進行,2011和2012年兩年的試驗設計方案相同:小麥設5個氮(N)水平,分別為0,60,120,180,240kg/hm2(依次編號為WN1、WN2、WN3、WN4、WN5),磷、鉀用量一致,為P2O590kg/hm2、K2O90kg/hm2;玉米同樣設5個氮(N)水平,分別為0,97.5,195,292.5,390kg/hm2(分別編號為MN1、MN2、MN3、MN4、MN5),磷、鉀用量一致,為P2O575kg/hm2,K2O105kg/hm2;大豆作為小麥的后作,試驗設計為大豆不施氮、磷、鉀肥,因有前作小麥5個氮水平的影響,大豆各處理的基礎肥力不同,分別編號為SN1、SN2、SN3、SN4、SN5。1.3.2施肥方法小麥播種時開深5cm左右的溝,50%的氮和全部磷、鉀肥撒于溝內(nèi),然后播種回土;另于分蘗期追施20%的氮,于拔節(jié)期追施30%的氮,均遇小雨天撒施。玉米打窩施底肥,窩深15cm左右,30%的氮和全部磷、鉀肥作底肥施于窩內(nèi),然后覆土移栽玉米苗;再于玉米拔節(jié)期追施30%的氮,于大喇叭口期追施40%的氮,均采用兌清水沖施于株旁。大豆整個生育期間不施肥。1.3.3試驗實施采用田間裂區(qū)試驗,每個氮水平為一個主裂區(qū),主裂區(qū)之間間隔2m,裂區(qū)內(nèi)設置4個小區(qū)作為4次重復,重復間無田間間隔(圖1)。小區(qū)面積2m×9m=18m2,小區(qū)幅寬2m,其中1m種4行小麥,另1m為套作玉米預留地,即小麥/玉米采用1m/1m的田間配置(圖2)。小麥分別于2010年11月12日(2011)和2011年11月10日(2012)條播,行距25cm,播種量180kg/hm2;待小麥處于揚花期時,在預留地中種2行玉米,分別于2011年4月6日(2011)和2012年4月5日(2012)采用肥團育苗移栽,玉米窄行距60cm(寬行距140cm),窩距40cm(圖2),每窩栽壯苗2株,密度5.0×104株/hm2;小麥收獲后,玉米處于大喇叭口期時在小麥茬地上點播2行大豆,分別于2011年6月15日(2011)和2012年6月12日(2012)點播,窩距33cm,行距40cm(圖2),每窩定苗2株,播種密度為6.06×104株/hm2。其他田間管理措施同當?shù)馗弋a(chǎn)田。小麥分別于2011年5月28日(2011)和2012年5月28日(2012)收獲(此時玉米處于6片展開葉期);玉米分別于2011年8月8日(2011)和2012年8月6日(2012)收獲(此時大豆處于初花期);大豆分別于2011年10月22日(2011)和2012年10月30日(2012)收獲。1.4小麥、玉米、大豆的干物質(zhì)量與產(chǎn)量分析1.4.1干物質(zhì)積累量分別于小麥分蘗期(tilleringstage,TS)、拔節(jié)期(jointingstage,JS)、揚花期(floweringstage,FS)和成熟期(maturitystage,MS)隨機采取20cm×100cm植株;玉米在拔節(jié)期(jointingstage,JS)、喇叭口期(flareopeningstage,FS)、吐絲期(silkingstage,SS)和成熟期(maturitystage,MS)隨機采取代表性2窩共4株;大豆于盛花期(floweringstage,FS)和成熟期(maturitystage,MS)隨機采3窩6株。以上植株樣品均分莖、葉、穗(苞)、籽粒制樣,105℃殺青30min后70℃烘干稱量［16］。1.4.2產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成小麥收獲1.0m×1.5m測產(chǎn),用20cm×100cm的樣品考種;玉米和大豆全實收測產(chǎn),隨機采10株考種。1.4.3數(shù)據(jù)處理分析分別闡述小麥、玉米、大豆的干物質(zhì)量和產(chǎn)量時,干物質(zhì)量和產(chǎn)量數(shù)據(jù)是以小麥、玉米、大豆實際占用面積(小麥4行占1m,玉米2行占2m,大豆2行占1m)計算的。而在評估小麥/玉米/大豆周年體系的產(chǎn)量、產(chǎn)值時,小麥、玉米、大豆的產(chǎn)量產(chǎn)值數(shù)據(jù)是以折算面積計算的(小麥、大豆以50%折算,玉米以100%折算),因為在整個小區(qū)中小麥、大豆作為矮稈作物分別只占了50%的面積,而玉米作為高稈作物覆蓋了整個小區(qū)面積。用Excel2007和SPSS19.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、方差分析(LSD法)和作圖。2結(jié)果與分析2.1施氮量對小麥莖穎殼和籽粒干物質(zhì)量的影響2.1.1小麥干物質(zhì)積累與分配平均兩年數(shù)據(jù)(如圖3A、圖3B所示)可以看出,套作小麥在不同時期均表現(xiàn)地上部各營養(yǎng)器官的干物質(zhì)量均隨著氮肥用量的不斷增加而增加。在分蘗期,WN1~WN5處理地上部干物質(zhì)總量為414~1181kg/hm2,施氮處理比不施氮處理依次增加68.2%,121.3%,156.7%和185.3%;其中WN4和WN5兩個處理間沒有顯著差異。拔節(jié)期小麥莖稈和葉片干物質(zhì)量分別隨著氮肥用量的增加而增加,WN1處理莖稈的干物質(zhì)量為985kg/hm2,葉片干物質(zhì)量為1025kg/hm2;從WN2~WN5處理,莖稈干物質(zhì)量依次比WN1增加52.9%,95.0%,96.7%和111.3%,葉片干物質(zhì)量依次比WN1增加46.8%,113.4%,146.2%和162.2%,但WN3、WN4和WN5三個處理間差異不顯著。小麥揚花期地上部總干物質(zhì)量以WN5處理最大,為9683kg/hm2,其中莖稈5266kg/hm2,葉片1308kg/hm2,穗重715kg/hm2;WN5處理的莖稈干物質(zhì)量依次比WN1~WN4增加20.0%,26.7%,45.4%和45.4%,葉片依次增加26.4%,78.2%,111.7%和121.7%,穗依次增加42.8%,94.9%,94.9%和112.1%,和拔節(jié)期結(jié)果一樣,WN3、WN4和WN5三個處理間差異也不顯著。在收獲期,小麥莖稈和葉片干物質(zhì)量依然隨著施氮量的增加而增加,但穗(穎殼和籽粒)部分干物質(zhì)量從WN1~WN5先增大后減小,以WN4處理最大;地上部總干物質(zhì)量也以WN4處理最大,WN3(19373kg/hm2)、WN4(20610kg/hm2)、WN5(20548kg/hm2)三處理間差異不顯著;其中WN4處理小麥莖稈干物質(zhì)量(6881kg/hm2)依次比WN1~WN5增加23.0%,55.0%,68.6%和74.0%,葉片干物質(zhì)量(2227kg/hm2)依次比WN1~WN5增加26.9%,77.6%,111.4%和128.0%,穎殼干物質(zhì)量(2706kg/hm2)依次比WN1~WN5增加24.9%,70.4%,92.2%和83.8%,籽粒干物質(zhì)量(8735kg/hm2)依次比WN1~WN5增加30.1%,73.2%,74.1%和68.1%。從各營養(yǎng)器官的干物質(zhì)量隨著氮肥用量的變化情況來看,莖稈和葉片各時期都表現(xiàn)為隨著氮肥用量的增加而生物量不斷增加,說明氮肥有利于套作小麥莖稈和葉片的生物量積累;收獲期小麥穗(穎殼和籽粒)干物質(zhì)量并沒有隨著施氮量的增加而不斷增加,說明施氮量過高,影響了套作小麥穗的干物質(zhì)積累。小麥在拔節(jié)期葉片干物質(zhì)量和莖稈干物質(zhì)量相當,拔節(jié)期以后莖稈干物質(zhì)量迅速積累,約為葉片的3倍,并且相同氮水平下莖稈的干物質(zhì)從拔節(jié)期到揚花期在不斷積累,葉片從拔節(jié)期到揚花期干物質(zhì)為正積累,揚花期以后為負積累。2.1.2玉米干物質(zhì)積累與分配兩年的試驗結(jié)果所示(如圖3C、圖3D),施氮可以明顯增加套作玉米地上部干物質(zhì)的積累,但是玉米在收獲期之前,從MN1~MN5地上部干物質(zhì)量并沒有隨著施氮量的增加而不斷增加,而是表現(xiàn)出先增大后降低的趨勢。玉米從移栽至拔節(jié)期是和小麥的共生階段,此時小麥處于生長旺盛期(揚花期~收獲期),玉米生長受氮肥和種間競爭共同影響,地上部干物質(zhì)量積累以MN3處理最高,為727kg/hm2,其中莖稈282kg/hm2,葉片446kg/hm2;MN3處理干物質(zhì)積累量與MN2處理差異不顯著,與MN1、MN4和MN5差異顯著,是MN1的4.3倍,比MN4和MN5分別高出23.0%,33.2%。喇叭口期同樣是MN3處理地上部總干物質(zhì)量最大,為2370kg/hm2,其中莖稈1150kg/hm2,葉片1221kg/hm2;MN3的干物質(zhì)總積累量只與MN1不施氮處理(470kg/hm2)有極顯著差異,與其他施氮處理之間差異不顯著。吐絲期依然是以MN3處理地上部干物質(zhì)積累量最大,為4806kg/hm2,其中莖稈2365kg/hm2,葉片1356kg/hm2,穗1085kg/hm2,但是MN3與MN2、MN4和MN5處理沒有顯著性差異,只和MN1處理(1196kg/hm2)差異極顯著。收獲期從MN1~MN5地上部生物量隨著施氮量的增加不斷增加,以MN5處理最高,為13143kg/hm2,其中莖稈2980kg/hm2,葉片1390kg/hm2,穗(苞葉、苞芯和籽粒)8774kg/hm2;MN5的干物質(zhì)積累量是MN1處理的2.9倍,差異極顯著,顯著大于MN2處理,增幅達42.6%,但和MN3、MN4之間差異不顯著。玉米在收獲期之前,莖稈和葉片干物質(zhì)積累量隨著時期的推進不斷增大,在拔節(jié)期葉片占地上部干物質(zhì)總積累量的主要部分,莖稈只占約40%左右;至喇叭口期莖稈和葉片干物質(zhì)積累量持平;到吐絲期莖稈干物質(zhì)積累量反超葉片積累量,約占60%左右,葉片占40%左右;收獲期時,除了不施氮處理各營養(yǎng)器官仍在不斷積累外,其他處理非籽粒部分干物質(zhì)積累量都無顯著變化。2.1.3大豆干物質(zhì)積累與分配如圖3E、圖3F,兩年結(jié)果平均可以看出,大豆在盛花期和收獲期,地上部干物質(zhì)積累量從SN1~SN5都表現(xiàn)為先降低后增大再降低的趨勢,并且兩個時期都表現(xiàn)為SN4>SN5>SN1>SN3>SN2。盛花期時大豆由于受玉米行間影響,地上部干物質(zhì)積累量以SN4最大,為2683kg/hm2,其中莖稈1445kg/hm2,葉片1237kg/hm2;以SN2處理最低,干物質(zhì)為1642kg/hm2,其中莖稈831kg/hm2,葉片810kg/hm2,并且SN2和SN4之間差異顯著;而SN1和SN3、SN4以及SN5之間無顯著差異。收獲期地上部總干物質(zhì)積累量也是SN4處理最高,達5457kg/hm2,其中莖稈1711kg/hm2,莢皮1479kg/hm2,籽粒2268kg/hm2,SN4和SN5處理間無顯著差異,但是與SN1、SN2、SN3差異極顯著;SN2處理干物質(zhì)積累量最低,為3531kg/hm2,其中莖稈1022kg/hm2,莢皮968kg/hm2,籽粒1541kg/hm2,SN1、SN2和SN3三處理間無顯著差異。2.2施氮量對玉米產(chǎn)量的影響2.2.1小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成如表1所示,小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和籽粒產(chǎn)量(實收產(chǎn)量)都是隨氮用量的增加有逐漸增加的趨勢,2011年施氮處理小麥籽粒產(chǎn)量顯著高于不施氮處理,施氮處理分別比不施氮處理增產(chǎn)26.1%,35.6%,34.8%,54.0%;2012年施氮處理分別比不施氮處理增產(chǎn)35.4%,101.1%,97.1%,73.8%。施氮處理穗數(shù)極顯著大于不施氮處理,但是WN4、WN5之間無顯著差異。穗粒數(shù)隨著施氮量的增加先增加后減少,但WN3、WN4和WN5之間無顯著差異,說明施氮有利于穗粒數(shù)的增加。與之相反,小麥千粒重的變化有隨施氮量的增加而不斷減小的趨勢,說明氮肥的投入不利于千粒重的增加。平均兩年籽粒產(chǎn)量以WN5最高(為8176kg/hm2),其與WN2、WN1差異顯著,但和WN4、WN3之間沒有顯著的差異。由此可知,該體系下套作小麥推薦施氮量以120kg/hm2為佳。2.2.2玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成如表2所示,玉米籽粒產(chǎn)量(實收產(chǎn)量)隨著施氮量的增加而增加,施氮處理玉米產(chǎn)量極顯著地高于不施氮處理,但MN4與MN5間沒有顯著的差異。2011年籽粒產(chǎn)量以MN5處理最高(為7284kg/hm2),施氮處理分別比不施氮處理增產(chǎn)98.3%,123.1%,108.5%和129.4%;2012年籽粒產(chǎn)量以MN4最高(為6762kg/hm2),施氮處理分別為不施氮處理的24.2,36.4,41.6和41.0倍,兩年平均產(chǎn)量以MN5處理最高(為6976kg/hm2),施氮處理分別比不施氮處理增產(chǎn)2.09,2.91,3.01和3.18倍。玉米穗數(shù)隨著氮肥用量的增加先增加后降低;玉米穗粒數(shù)、千粒重隨著施氮量的增加有不斷增加的趨勢,并且和籽粒產(chǎn)量規(guī)律相似,施氮處理顯著高于不施氮處理,但MN3、MN4和MN5之間無顯著差異。由此可看出,該體系下套作玉米的推薦施氮量為195~292.5kg/hm2。2.2.3大豆產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成如表3所示,兩年大豆籽粒產(chǎn)量(實收產(chǎn)量)的變化規(guī)律相似,都表現(xiàn)為從SN1~SN5先降低后又顯著增大。兩年平均產(chǎn)量以SN4最高(為1977kg/hm2),SN3最低(為1254kg/hm2),SN4與SN1、SN2、SN3間有極顯著的差異,依次比SN1~SN3增產(chǎn)31.3%,53.0%和57.7%,SN4與SN5間差異不顯著。大豆收獲株數(shù)有從SN1~SN5逐漸減小的趨勢,株粒數(shù)從SN1~SN5有增大的趨勢,而千粒重從SN1~SN5有不斷降低的趨勢,但SN1、SN2、SN3間和SN4與SN5間差異都不顯著。2.3施氮有利于小麥/玉米/大豆等時期地區(qū)n4/刑滿釋放后的產(chǎn)出變化體系周年產(chǎn)量和產(chǎn)值如表4所示,平均兩年數(shù)據(jù),3種作物產(chǎn)量和產(chǎn)值均隨著施氮量的增加而有逐漸增加的趨勢,小麥和玉米的籽粒產(chǎn)量都以N5處理最高,分別為4088和6976kg/hm2,大豆籽粒產(chǎn)量從N1~N5先減少后增大,以N4處理最高,為989kg/hm2;體系周年總產(chǎn)量和總產(chǎn)值均以N5處理最高,分別為11959和27288元/hm2,說明施氮有利于小麥/玉米/大豆周年體系增產(chǎn),但N4與N5間差異并不顯著。小麥/玉米/大豆周年體系中,小麥、玉米、大豆的產(chǎn)值占周年體系總產(chǎn)值的比重在不施氮處理下分別為44%,29%和27%,在施氮處理下分別為32%,55%和13%,說明實際生產(chǎn)條件下小麥/玉米/大豆體系中最主要的作物是玉米,其次是小麥,再次是大豆,在使該體系中3種作物均衡增產(chǎn)的同時更要注重玉米的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。全年總產(chǎn)值減去氮肥投入后的產(chǎn)值變化是N4>N5>N3>N2>N1,其中N3、N4和N5間無顯著差異。該體系全年氮肥總投入超過382.5kg/hm2時年收益將會下降,因此體系周年適宜氮用量為255~382.5kg/hm2,以255kg/hm2最佳。3玉米生物量的現(xiàn)狀資源的有效利用是間套作優(yōu)勢的生物學基礎,一是充分利用地上部光熱資源,不同的植物具有不同的光適應特性［17］,例如高稈和矮稈、禾本科和豆科、窄葉作物和寬葉作物、喜光作物和耐蔭作物等的結(jié)合,間作套種能得到更多的積溫和光照,為作物高產(chǎn)創(chuàng)造條件;二是充分利用地下部水分和養(yǎng)分,這是由于間套作物的根系深淺、疏密不一,根系的密集分布范圍也不同,能夠更好地利用不同土層的養(yǎng)分和水分［18］。本小麥/玉米/大豆周年間套體系中,小麥和玉米同屬于禾本科作物,禾本科與禾本科間作雖然具有產(chǎn)量優(yōu)勢,但兩作物在共生期也存在競爭。已有報道［19-22］指出,小麥競爭能力強于玉米。小麥/玉米間套作中,在前期,小麥較玉米處于營養(yǎng)競爭優(yōu)勢;在競爭結(jié)束后,由于玉米在地下部擴大了養(yǎng)分吸收空間和范圍,植株對養(yǎng)分吸收得到了明顯恢復［23］,因此生物量和產(chǎn)量也得到相應的恢復。本試驗中,小麥在揚花期和揚花期以前,生物量都是隨著施氮量的增加而增加,此時的體系中只有小麥單一作物,當揚花期后玉米套作其中,小麥的生物量變化規(guī)律改變,收獲期時地上部生物量以WN4最大,WN5略微降低,說明從小麥揚花期至小麥收獲期,小麥和套種玉米產(chǎn)生了一定的養(yǎng)分和空間等資源的競爭,小麥處于競爭優(yōu)勢地位,玉米處于競爭相對弱勢地位。至小麥和玉米共生期結(jié)束,玉米拔節(jié)期時地上部生物量2011年以MN2處理最高,2012年以MN3處理最高,這是因為共生期玉米的生長既受氮肥的促進作用又受小麥的抑制作用,低氮肥處理中小麥群體長勢欠佳,小麥對玉米的競爭抑制作用要小于高氮肥處理。小麥收獲后玉米的生態(tài)位得到恢復和提高,盡管在玉米大喇叭口期時又在行間套進了大豆,但是玉米相對大豆處于競爭優(yōu)勢地位,氮肥促進玉米生長的效應在小麥玉米共生期后逐漸得到加強,至收獲時兩年均以MN5處理的生物量最大。大豆具有一定的自生固氮能力,并且為直根系深根作物,玉米為須根系淺根作物,二者可以充分利用不同層次的水和礦質(zhì)元素,有研究表明［24］,當玉米與間作大豆根系完全相互作用時,玉米根系可以競爭到更多養(yǎng)分和水分,從而促進玉米生長,最終促進其生物量的增加。李少明等［25］通過實驗得出,玉米對氮的競爭能力比大豆強,玉米生長始終處于優(yōu)勢地位,大豆生長處于不利地位,大豆對玉米吸收利用氮素具有促進作用。多數(shù)研究結(jié)果［26-27］認為,間作中存在豆科向禾本科的氮素轉(zhuǎn)移。雍太文等［28］通過實驗表明玉米和大豆間都有氮素轉(zhuǎn)移,是雙向的,并以互惠為主［29］。本試驗中,大豆生長既受玉米長勢好壞的影響,又受土壤氮水平不同的影響。從SN1~SN5大豆生物量表現(xiàn)為先降低后升高再降低。先降低是由于低氮肥處理中玉米長得小,其競爭作用較弱,對大豆遮蔭抑制作用較小;隨著氮肥用量的增加,玉米植株長勢旺盛,玉米對行間大豆的遮蔭抑制作用也隨之加劇,致使大豆生長受到嚴重影響;兩年數(shù)據(jù)顯示在盛花期和收獲期SN2生物量都小于SN1處理,也充分證實了MN1和SN1之間的競爭小于MN2和SN2之間的競爭。后又升高可能是由于大豆種植區(qū)前作小麥施用的氮肥供小麥吸收后仍有不同程度的殘留,大豆雖為豆科植物具有自生固氮作用,但仍需要適量的土壤無機氮作為補充［30-31］,因此,得到了一定的外源氮營養(yǎng)后大豆生長受到了促進,其生物量有所提高。由于玉米長勢MN5較MN4更好,與套作大豆競爭作用加劇,致使大豆生物量SN5較SN4降低;也有可能是由于前作小麥殘留氮素SN5過多,又抑制了大豆的生長。因此,玉米與大豆在不同氮用量下的相互關(guān)系很復雜,需要以后加以深入研究。雍太文等［32］運用雙佳值法得出小麥/玉米/大豆體系全年最佳施氮量為342.8kg/hm2,推薦3種作物小麥、玉米、大豆氮肥配比應為33.76∶35.71∶30.54,分別的氮肥用量為115.73,122.41和104.69kg/hm2。本研究在對大豆沒施氮肥的