灌溉和施肥對土地整理區小麥產量和土壤養分的影響

孟會生，王 靜，閆永康，殷海善

（1.山西農業大學資源與環境學院，山西太谷030801；2.山西省農業科學院農業資源綜合考察研究所，山西太原030006）

土地整理是我國補充耕地數量、實現耕地總量動態平衡的主要手段，是我國特殊國情下解決土地利用問題的必然選擇，是提高農業綜合生產能力、增加農民收入、促進農村經濟發展的有效途徑。作為一項新興事業，土地整理有著廣闊的發展前景，也將會更好地為解決“三農”問題服務。同時，土地整理要數量與質量并重，在我國土地后備資源短缺的基本國情下，更要關注新增耕地的質量，通過整理提高耕地的生產能力[1-2]。

土地整理過程中，機械化的挖填容易造成土壤板結，破壞表土熟化層，從而影響土壤理化性狀，影響土壤養分循環效益。資料表明，整理前土壤的速效磷、速效鉀和有機質均高于整理后的土壤[3]。土地整理后的土壤性狀嚴重制約了小麥產量和農民收入的提高。為此，在新的土地整理區域開展試驗研究，探討灌溉和施肥這2種措施對小麥產量和土壤養分變化的影響，以期為小麥種植取得高產提供一定理論依據。

1 材料和方法

1.1 供試土壤

試驗區位于聞喜縣后宮鄉土地整理項目區內，種植作物以小麥、玉米為主。供試土壤以黃土質褐土性土為主，屬重壤土，土壤有機質和全氮、全磷含量較低，土壤發育完全。試驗前采集0～20 cm土壤對其理化指標進行測定分析（表1）。

表1 供試土壤理化性狀

1.2 供試材料

供試小麥品種為臨豐3號。試驗所用氮肥為NH4HCO3（N含量17%）、尿素（N含量46%），磷肥為過磷酸鈣（P2O5含量為12%）。

1.3 試驗設計

試驗設6個處理（表2），每個處理重復4次，小區面積為100m2，隨機區組排列。灌溉處理于越冬期、拔節期分別灌溉1次。根據當地農民的施肥習慣，播種前基施NH4HCO3（N含量17%）750 kg/hm2，過磷酸鈣（P2O5含量為12%）750 kg/hm2，拔節期結合灌溉追施尿素（N含量46%）225 kg/hm2。2008年10月6日播種，2009年6月5日收獲。

表2 試驗處理

1.4 測定項目與方法

小麥收獲時調查公頃穗數、千粒質量、穗粒數，計算經濟產量，并采集土壤樣品進行養分、微生物測定分析。有機質采用重鉻酸鉀容量法，堿解氮采用堿解擴散法，有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法[4]，土壤微生物測定采用稀釋平板法（細菌采用牛肉膏蛋白胨培養基，放線菌采用改良高氏一號培養基，真菌采用馬丁氏（Martin）培養基[5]）。

2 結果與分析

2.1 灌溉和施肥措施對小麥產量的影響

灌溉和施肥措施對小麥產量的影響如表3所示。

表3 灌溉和施肥措施對小麥產量的影響

從表3可以看出，對于挖方地來說，處理1既不施肥也不灌溉的小麥顆粒無收；處理2施肥不灌溉公頃產量為741 kg，產量很低；處理3既灌溉也施肥的小麥公頃產量達到3 195 kg，且這3個處理之間差異達到了顯著水平，說明挖方區進行灌溉對小麥的產量起著決定性作用，在灌溉的基礎上進行施肥，可明顯地增加作物的產量。對于填方地來說，處理6施肥灌溉處理的小麥公頃產量為5 850 kg，比處理4不施肥不灌溉處理的產量增加了168.9%，比挖方區處理產量均明顯增加。這說明不論是挖方區還是填方區，灌溉和施肥均是土地整理區提高小麥產量的有效措施，二者相結合增產效果更好。

2.2 灌溉和施肥措施對土壤微生物數量的影響

土壤微生物是土壤有機質、土壤養分轉化和循環的動力，它參與土壤中有機質的分解、腐殖質的形成、土壤養分轉化和循環等過程。土壤微生物作為一項土壤質量指標在農業可持續發展研究中具有重要的地位[6]。土壤微生物的生長和活動往往要受到土壤環境如有機質、通氣性、pH、外界干擾等的影響。

從表4可以看出，不論是細菌、放線菌還是真菌數量，處理1挖方地不施肥不灌溉處理均為最低，這說明挖方地微生物生長的主要限制因子為水分，只有提高土壤含水量才可以增加微生物數量。填方地由于土壤有機質含量相對于挖方地來說要高，保水保肥能力較強，細菌數量變化不是很大，但以處理6灌溉施肥處理最高。對于填方地來說，放線菌、真菌數量差異比較明顯，不論是灌溉措施還是施肥措施均比不施肥不灌溉處理要高。

表4 灌溉和施肥措施對土壤微生物數量的影響（以干土質量計）

2.3 灌溉和施肥措施對土壤養分的影響

土壤中的速效氮磷鉀是能夠被作物直接吸收和利用的高效養分，速效養分含量的高低體現了土壤對作物所需營養供給能力的大小[7]。

從表5可以看出，不論挖方地還是填方地，灌溉和施肥措施都對土壤有機質、堿解氮、速效磷有明顯影響，其中灌溉施肥處理含量最高。從各種措施的影響程度看，灌溉措施影響程度相對較大，土壤水分成為影響養分有效性的主要限制因子，尤其是在干旱季節里，只有補充土壤水分，才能促進土壤養分的轉化，利于作物吸收利用。而速效鉀含量幾乎不受影響。

表5 灌溉和施肥措施對土壤養分的影響

3 結論與討論

灌溉和施肥措施對小麥產量和土壤養分的影響報道較多，但對于土地整理區小麥方面的研究則非常少。本研究通過探討灌溉和施肥這2種措施對土地整理區小麥產量和土壤養分變化的影響，主要得出以下結論：（1）在土地整理區，不論是挖方地還是填方地，施肥和灌溉措施都是提高小麥產量的有效措施。（2）灌溉和施肥措施均可不同程度地增加土壤微生物數量，提高土壤有機質、堿解氮、速效磷含量，灌溉和施肥措施相結合，能進一步增加小麥產量。在干旱的季節，灌溉措施的增加幅度相對更大。

［1］ 王超，蓋艾鴻，劉都雷，等.土地整理前后景觀生態效應分析——以山西省澤州縣劉軒窯村土地整理項目為例[J].山西農業科學，2010，38（2）：49-52.

［2］ 孟志興.山西省聞喜縣土地整理項目綜合效益分析 [J].山西農業科學，2010，38（3）：71-73.

［3］ 葉艷妹，吳次芳.土地整理對土壤性狀的影響及其重建技術和工藝研究 [J].浙江大學學報（農業與生命科學版），2002，28（3）：267-271.

［4］ 鮑士旦.土壤農化分析[M].北京：中國農業出版社，1999.

［5］ 中國科學院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法[M].北京：科學出版社，1985.

［6］ 任天志，Grego S.持續農業中的土壤生物指標研究[J].中國農業科學，2000，33（1）：68-75.

［7］ 徐暢，高明，謝德體，等.土地整理年限對紫色丘陵區土壤質量的影響[J].農業工程學報，2009，25（8）：242-248.