輪作制度對敦化市土壤主要理化性狀影響的研究

王延鴻 劉莉莉 潘修慧 薛艷杰

敦化市于2017～2019年利用三年時(shí)間在全市16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)80萬畝的耕地上實(shí)施了輪作種植制度，通過對輪作試點(diǎn)區(qū)域耕地質(zhì)量監(jiān)測的研究發(fā)現(xiàn)，輪作制度對增加土壤耕層厚度，降低土壤容重，提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮以及磷鉀等理化性狀都有十分重要的影響。

1 土壤理化性狀指標(biāo)變化情況

1.1 耕層厚度

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作試點(diǎn)區(qū)耕層厚度呈增加趨勢。

試點(diǎn)前耕層平均厚度為19.5cm，2019年耕層厚度為20.0cm。與試點(diǎn)前比，耕層厚度增加0.5cm，增幅2.6%。與對照區(qū)比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)耕層厚度為20.0cm，對照區(qū)耕層厚度為19.8厘米，比對照區(qū)增加0.2cm（見圖1）。

1.2 土壤容重

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作試點(diǎn)區(qū)土壤容重呈減少趨勢。

試點(diǎn)前耕層平均容重1.43g/cm3，2019年耕層容重1.35g/cm3。與試點(diǎn)前比，耕層容重降低0.08g/cm3，降幅為5.59%。與對照區(qū)相比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)耕層容重減少0.04g/cm3（見圖2）。

1.3 有機(jī)質(zhì)

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量均呈穩(wěn)中有升態(tài)勢。輪作試點(diǎn)區(qū)在試點(diǎn)前耕層有機(jī)質(zhì)平均含量為47.9g/kg，2019年耕層有機(jī)質(zhì)含量為54.8g/kg。與試點(diǎn)前比，耕層有機(jī)質(zhì)含量增加6.9g/kg，增幅14.4%。與對照區(qū)相比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)耕層有機(jī)質(zhì)含量增加7.0g/kg，增幅為14.6%（見圖3）。

1.4 pH值

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作區(qū)土壤pH略有提高。輪作區(qū)域試點(diǎn)前耕層pH值平均為5.59，2019年耕層pH值為5.62。與試點(diǎn)前比，耕層pH值提高0.03。與對照區(qū)相比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)pH值提高0.16，增幅為2.93%（見圖4）。輪作制度可減緩?fù)寥浪峄厔荨?/p>

1.5 全氮

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作區(qū)土壤全氮含量均呈穩(wěn)中有升態(tài)勢。輪作區(qū)域試點(diǎn)前耕層全氮平均含量為2.54g/kg，2019年耕層全氮含量為2.89g/kg。與試點(diǎn)前比，耕層全氮含量增加0.35g/kg，增幅13.78%。與對照區(qū)相比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)耕層全氮含量增加0.52g/kg，增幅為21.9%（見圖5）。輪作制度是提升土壤全氮含量的有效途徑。

1.6 有效磷

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作區(qū)土壤有效磷含量均呈穩(wěn)中有升態(tài)勢。輪作區(qū)域試點(diǎn)前耕層有效磷平均含量53.5mg/kg，2019年耕層有效磷含量為83.1mg/kg。與試點(diǎn)前比，耕層有效磷含量增加29.6mg/kg，增幅55.3%。與對照區(qū)相比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)耕層有效磷含量增加12.6mg/kg，增幅為17.9%（見圖6）。輪作制度對提升土壤有效磷含量呈有利作用。

1.7 速效鉀

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作區(qū)土速效鉀含量均呈穩(wěn)中有升態(tài)勢。輪作區(qū)域試點(diǎn)前耕層速效鉀平均含量為171mg/kg，2019年耕層速效鉀含量為188mg/kg。與試點(diǎn)前比，耕層速效鉀含量增加17mg/kg，增幅9.9%。與對照區(qū)相比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)耕層速效鉀含量增加23mg/kg，增幅為13.9%（見圖7）。輪作制度對提升土壤速效鉀含量呈有利作用。

1.8 緩效鉀

監(jiān)測結(jié)果表明，通過三年輪作，輪作區(qū)土壤緩效鉀含量均呈穩(wěn)中有升態(tài)勢。輪作區(qū)域試點(diǎn)前耕層緩效鉀平均含量623mg/kg，2019年耕層緩效鉀含量為703mg/kg。與試點(diǎn)前比，耕層緩效鉀含量增加80mg/kg，增幅12.8%。與對照區(qū)相比，2019年輪作試點(diǎn)區(qū)耕層緩效鉀含量增加24mg/kg，增幅為5.7%（見圖8）。輪作制度對提升土壤緩效鉀含量呈有利作用。

2 結(jié)論

通過輪作促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)多樣性，科學(xué)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。從三年輪作試點(diǎn)區(qū)域耕地養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)分析得出：輪作對土壤質(zhì)量改善起到積極的作用。

輪作促進(jìn)土壤理化性狀改善。輪作措施對于耕地土壤理化性質(zhì)具有明顯的改善作用，尤其是對于代表性的土壤養(yǎng)分，有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等含量具有相比于未輪作組更好的改善和提高作用，分析其原因主要為減少喜肥作物玉米連作，增加需肥量少作物的種植，增加了有機(jī)資源投入，秸稈還田量有所提升所導(dǎo)致。

長期輪作對耕地質(zhì)量改善效果明顯。輪作3年后對土壤理化性質(zhì)的改善作用比輪作1年要更明顯。監(jiān)測證明輪作對于耕地質(zhì)量具有改善作用，但是不同輪作方式和輪作周期對耕地質(zhì)量的改善程度，特別是輪作對土壤肥力的保持能力和生產(chǎn)潛力還需要進(jìn)一步研究。