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探讨玉米-大豆轮作条件下,降低生产成本、减少环境污染的施肥模式,是目前东北作物生产需要解决的技术问题。本研究基于建立的玉米-大豆轮作体系的5个施肥处理,分别为:T1:玉米施用化肥,大豆不施肥;T2:玉米施用化肥,大豆施用有机肥;T3:玉米施用化肥,大豆施用1/2量的化肥;T4:玉米施用化肥,大豆施用化肥;T5:玉米大豆化肥总量一次性全部施入到玉米种植年份,大豆不施肥,分析了不同施肥管理对大豆、玉米氮素积累,根系形态及其产量的影响。研究结果表明:(1)基于玉米-大豆轮作体系下,5种不同施肥方式对大豆和玉米产量的影响显著。经两个轮作周期(4年),只有每个生长季玉米正常施肥,大豆田仅施用有机肥的施肥处理大豆产量最高为2959kg·hm-2,比玉米、大豆正常施用化肥增产7.3%,其他处理显著降低了大豆产量。(2)经过两个半轮作周期(5年),玉米正常施肥,大豆田仅施用有机肥处理以及玉米茬过量施肥(豆肥米施),大豆不施肥处理都能显著提高玉米产量,比玉米、大豆正常施用化肥处理分别增产15.4%和21.8%。在玉米-大豆轮作种植模式下,玉米正常施肥,大豆田仅施用有机肥的施肥模式能够达到玉米与大豆双增产的效果。(3)玉米正常施肥,大豆田仅施用有机肥处理使大豆增产的原因是大豆株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数和单株粒重增加的缘故,玉米产量的增加缘于玉米穗长、行粒数和穗粒数增加;而玉米茬过量施肥(豆肥米施),大豆不施肥处理玉米产量的增加缘于玉米穗长、穗粗、行粒数和穗粒数的增加。(4)玉米正常施肥,大豆田仅施用有机肥处理增加了始花期大豆根系的长度,尤其是1020cm土层,也增加鼓粒期表土层根的重量,而对大豆根平均直径和其它时期单位体积的根表面积的影响不大。该施肥模式能促进表土层玉米根系伸长生长,增加表土层玉米根长和根表面积,尤其增加2030cm根重密度和根平均直径,使根系更加粗壮,而对表土层根重、根平均直径及深土层根表面积、根长无显著促进作用。(5)玉米正常施肥,大豆田仅施用有机肥处理可以显著增加大豆根瘤密度、单个根瘤质量、根瘤鲜重和根瘤数,尤其是R1期根瘤数和R1R3期根瘤鲜重,增加了大豆地上部干物质积累量,也显著增加了大豆籽粒中的氮素积累量,提高了氮收获指数;该模式显著增加了玉米地上部氮素积累量,尤其显著增加了抽雄开花期玉米叶片中的氮素积累量;也显著提高了干物质转运量,氮收获指数和籽粒中的氮素积累量,但降低了氮素转运量。(6)玉米茬过量施肥(豆肥米施),大豆不施肥处理显著增加了玉米地上部氮素积累量,尤其显著增加了收获期玉米茎中的氮素积累量;也显著增加了干物质转运量、氮素转运量和籽粒中的氮素积累量,却显著降低了氮素收获指数。玉米茬过量施肥(豆肥米施)对生育后期玉米茎氮素积累的促进作用尤为突出。