果園綠肥豆菜輪茬增肥技術(shù)對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

段志龍

（延安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 陜西延安716000）

綠肥是一種翻壓入土腐解后可為農(nóng)作物提供豐富養(yǎng)分的植物體，開(kāi)展綠肥生產(chǎn)、增加有機(jī)肥源是改良土壤、培肥地力的有效措施[1]。大量研究表明果園種植綠肥可顯著改善土壤的理化性質(zhì)，包括增加土壤團(tuán)粒數(shù)量和孔隙度大小，降低土壤容重[2]，顯著提升土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷的含量[3]。然而，前人關(guān)于果園綠肥研究大多集中于單作1種草種或混播、間作多種草種的方法[4]，在充分利用土地資源、提高綠肥單位面積產(chǎn)量方面略有不足。

基于綠肥對(duì)蘋(píng)果的提質(zhì)增效作用，國(guó)家綠肥體系延安綜合試驗(yàn)站于2018年提出“果園綠肥豆菜輪茬增肥技術(shù)”，該技術(shù)通過(guò)在蘋(píng)果園樹(shù)行間春季油菜翻壓后種植黃豆、秋季黃豆翻壓后再種油菜，不僅提高了土壤表層含水量，增強(qiáng)了土壤通透性，達(dá)到保墑蓄水的效果[1]，而且改1年1茬為2茬，充分利用當(dāng)?shù)毓鉄豳Y源，增加有機(jī)物還田量，增強(qiáng)果園綠肥效應(yīng)。

2018－2020 年在洛川長(zhǎng)期定位試驗(yàn)基地調(diào)查監(jiān)測(cè)果園豆菜輪茬后土壤的理化性質(zhì)變化情況，以期為果園綠肥的田間推廣提供技術(shù)支撐及理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于延安市洛川縣洛川鳳棲鎮(zhèn)西井村（35°46′19″N、109°26′25″E），海拔1 180 m，年平均氣溫9.2℃，晝夜溫差15.7℃，無(wú)霜期167 d，日照時(shí)數(shù)2 552 h，年均降水量622 mm。該地為渭北黃土高原的核心地段，為公認(rèn)的蘋(píng)果適宜種植優(yōu)生區(qū)。

該試驗(yàn)基地為洛川縣蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵種植區(qū)，果園總面積50 hm2，樹(shù)高2.0～2.5 m，樹(shù)齡8～10年，株行距2 m×3 m。選取約1.5 hm2的代表性樣地作為取樣區(qū)域。兩區(qū)域土壤質(zhì)地、水肥管理等措施基本一致。

1.2 試驗(yàn)方法

供試品種：供試作物品種為豆科綠肥（牧綠2號(hào)）和油菜（延油2號(hào)）。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)：2018－2020年，每年8月中旬在豆科綠肥盛花期進(jìn)行取樣測(cè)定，在果樹(shù)行間豆菜輪茬區(qū)采用五點(diǎn)取樣法，隨機(jī)均勻選取5個(gè)采樣點(diǎn)，以清耕區(qū)為對(duì)照 （清耕區(qū)僅2018年測(cè)得試驗(yàn)數(shù)據(jù)），共計(jì)2個(gè)處理，5個(gè)重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目

理化指標(biāo)：土壤孔隙度、容重、土壤含水量、土壤顏色、墑情、通透性。土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀、pH。

利用鋁盒烘干法測(cè)定土壤含水量；利用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重；采用凱氏定氮法測(cè)量全氮；采用鉬銻抗比色法測(cè)量速效磷；采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法（丘林法）測(cè)定有機(jī)質(zhì)；使用pH酸堿指示計(jì)測(cè)定土壤pH。具體測(cè)定方法參照中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所主編的《土壤理化分析》。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Excel 2016和GraphPad Prism 5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與繪圖，單因素方差分析（非參數(shù)One-way ANOVA）采用Tukey法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤物理性狀分析

3年來(lái)通過(guò)采用豆菜輪茬增肥技術(shù)，使土壤含水量與孔隙度顯著增加，土壤容重顯著下降（附圖）。與清耕區(qū)相比，土壤含水量與孔隙度前兩年變化不顯著，但第3年顯著提升，3年分別累計(jì)增加4.7%與2.95%；土壤容重在第1年變化不顯著，但第2年與第3年顯著下降，3年累計(jì)下降0.07 g/cm3。另外，通過(guò)觀察土壤物理性狀表明，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)明顯增多，通透性增強(qiáng)，顏色變深，土壤墑情明顯改善。

附圖 豆菜輪茬后果園土壤物理性狀

2.2 土壤化學(xué)性狀分析

通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)分析土壤化學(xué)指標(biāo)（附表），結(jié)果表明，與清耕區(qū)相比，豆菜輪茬翻壓后土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀含量均顯著提升，平均分別增加2.24 g/kg、0.44 g/kg、1.38 g/kg、13.74 mg/kg，pH顯著降低，平均下降0.13。另外，豆菜輪茬區(qū)各年份之間差異不顯著，但土壤有機(jī)質(zhì)與速效鉀含量逐漸增加。

附表 豆菜輪茬后果園土壤化學(xué)性狀

3 討論

果園豆菜輪茬增肥栽培技術(shù)是延安市首次提出的種草覆蓋方法，屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。豆菜輪茬減少果園土壤裸露面積，抑制土壤水分蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)保墑蓄水[1]，但本次調(diào)查結(jié)果表明，與清耕區(qū)相比應(yīng)用豆菜輪茬后土壤含水量與孔隙度至第3年顯著提升，土壤容重在第2年與第3年顯著下降。這表明，逐年進(jìn)行果園綠肥種植翻壓才能從根本上改善土壤理化性狀、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤通透性[2]。

研究表明與清耕相比豆菜輪茬可顯著提升土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀含量，降低土壤pH。可見(jiàn)綠肥栽培能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤庫(kù)N、P含量的實(shí)際供給能力，活化有機(jī)態(tài)N、P、K，這對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量低[6]、有機(jī)肥源短缺的黃土高原蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展意義重大。

4 結(jié)論

果樹(shù)行間輪作種植翻壓豆科綠肥和油菜，可顯著提升土壤含水量與孔隙度，降低土壤容重；顯著提升土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀含量，降低土壤pH。“果園綠肥豆菜輪茬增肥技術(shù)”可明顯改善土壤理化性狀、優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤養(yǎng)分。