不同種植年限對稻-蒜輪作土壤團聚體水穩定性及其養分的影響

茍寧倢，李 冰，王昌全，黃 容，李啟權，曹舒蕾，李艾雯，康 博

（四川農業大學資源學院，四川 成都 611130）

土壤團聚體作為土壤結構最基本的單元，在協調土壤水肥氣熱等方面起關鍵性作用，其粒徑、數量及分布在一定程度上反映土壤養分保持與供應能力的強弱［1］。團聚體的水穩定性與土壤結構及抗侵蝕能力密切相關，水穩性團聚體能夠表征土壤的肥力狀態［2］。隨著土壤團聚體穩定性的提高，土壤保肥性越好，在施入肥料后其肥力也會相應提高。有研究表明，0.5～0.25 mm土壤水穩性團聚體較為穩定，對土壤基礎養分（如氮、磷、鉀、有機碳等）的貢獻也最大［3］。此外，團聚體中的基礎養分含量也會影響團聚體的組成分布，如有機碳含量是影響土壤團聚體穩定性的關鍵因子，同時土壤團聚狀況也影響有機碳的分解。由于團聚體組成及其養分在土壤肥力形成過程中扮演著重要角色，因此，研究團聚體組成及不同粒級養分含量對土壤肥力變化的影響具有重要意義。

輪作具有緩解土壤連作障礙、提高耕地利用率等作用，影響著土壤肥力質量，對耕地資源可持續發展具有重要影響。但長時間輪作模式的利用對土壤水穩性團聚體組成及其養分的影響存在爭議，有研究表明，長期輪作能夠顯著增加表層土壤水穩性大團聚體數量，同時提高了＞2、2～0.25 mm粒級中的有機碳含量［4-6］。而有研究表明，長期輪作使各粒級水穩性團聚體中有機碳含量及穩定性顯著降低［7-9］。此外，種植年限對土壤團聚體分布及穩定性也有顯著影響［10］，但不同種植系統的種植年限對土壤團聚體的影響各異，主要是因為不同種植系統作物根系分布、其分泌物種類和數量、根系周轉特征等存在差異，引起土壤有機質含量的不同，從而影響其膠結作用，最終導致不同系統種植年限對團聚體有不同影響［11］。例如，在植茶土壤中，＞2 mm團聚體含量隨種植年限延長呈先升高后降低的變化趨勢，而＜0.25 mm團聚體比例則呈相反的變化趨勢［12］。在稻-煙輪作系統中，＜1 mm團聚體比例與輪作年限呈顯著正相關，而5～2 mm團聚體比例與輪作年限呈顯著負相關［13］。在長期水稻-小麥輪作中，0～5 cm土壤＞0.25 mm團聚體含量增加，與“耕作破壞大團聚體”結果相反［14-15］。此外，種植年限對團聚體中有機碳及養分變化存在較大的影響。有研究表明，植茶年限增加會引起各粒級團聚體中有效磷含量的增加，但各粒級團聚體中有機碳、有效磷的積累速率會隨著種植年限的增加而變緩［16］，在水稻-油菜輪作系統中，輪作年限延長增加了團聚體中全氮和全磷的分解速率，并導致土壤pH值下降，同時增加了表層不穩定有機碳的含量［17-18］。小麥-牧草輪作中，隨輪作年限增加，小麥-牧草輪作團聚體穩定性較免耕顯著降低，卻會使土壤團聚體有機碳及總養分儲量增加［19］。在稻-麥輪作系統中，短期輪作對團聚體穩定性影響效果不顯著，而隨輪作年限增加，顯著提高了團聚體幾何平均直徑（GMD）和平均重量直徑（WMD）以及＞0.25 mm團聚體和土壤總有機碳的含量［20］。由此可見，不同輪作系統及其種植年限對團聚體穩定性和養分含量的影響存在差異。

稻-蒜輪作模式在成都平原地區具有較長的種植歷史，同時大蒜是成都平原地理標志產品，其種植規模及化肥施用量高于其他種植模式［21］。目前關于不同輪作年限對稻-蒜輪作模式下土壤團聚體組成及其養分含量的影響尚不明確。因此，選取成都平原稻-蒜輪作主產地區，探討不同種植年限對土壤團聚體分布及團聚體中養分含量、理化性質變化等的影響，從土壤學角度揭示稻-蒜輪作模式土壤肥力形成與變化，為其可持續利用提供理論依據。

1 研究地區與研究方法

1.1 研究區概況

成都平原（103°～104°E，29°～31°N）地處四川盆地西南緣，地勢自西北向東南傾斜，屬亞熱帶濕潤季風氣候區，全年氣候溫和，土壤類型以沖積物發育而來的水稻土為主。水稻-蔬菜輪作模式自1980年代開始，秋冬季以大蒜、青菜、芥菜、芹菜等為主要輪作蔬菜。近20年來成都平原農業結構發生了重大調整，水稻-蔬菜輪作由1997年的6834 hm2增加到2007年的10516 hm2，再增加至2017年的13243 hm2（四川省統計年鑒，1990～2017年）。稻-蒜輪作模式在成都平原地區具有較長的種植歷史，其生產規模及效率也高于其他種植模式，更具典型性與代表性。

1.2 樣點選取與土樣采集

在成都平原中選取成土母質相同、土壤類型一致的稻-蒜不同種植年限（＜10、15、＞20年）的代表性區域，每種種植年限共設有3個采樣區域。每個采樣區域內的土壤母質均為灰色沖積物，土壤類型為滲育性水稻土。3種種植年限的采樣區域施肥情況如表1所示。

表1 采樣區域施肥情況

樣品采集：于2018年土壤淹水種稻前（4月底）進行土樣采集，分別在種植＜10、15、＞20年的稻-蒜輪作土壤采樣區域內選3個代表性樣點，每個代表性樣點3個重復，即每個種植年限各有9個采樣點位（圖1）。由于大蒜為弦線狀淺根性根系，無主根，根系長度多為25～40 cm，主要根群分布于5～20 cm耕層土壤中，同時隨種植年限不同土層性質也有差異［22］，因此采用梅花式多點采樣法采集0～20和20～40 cm土層土壤，共計54個土壤樣品。土壤樣品去除其中可見的動植物殘體、石塊等雜物后，部分土樣在通風陰涼處風干、研磨、過篩（0.02、2 mm），用于土壤理化性質等指標的測定；另取部分土壤樣品在低溫條件下（4℃）風干，當土壤含水量降低到塑限時，在室內沿自然結構將土塊掰成約1 cm的小塊，采用濕篩法獲取土壤團聚體［23］。表2為樣點基本信息。

表2 樣點基本信息

圖1 稻-蒜輪作采樣區域分布

1.3 測定項目及方法

土壤顆粒組成采用比重計法，質地分類采用國際制［24］。團聚體采用濕篩法測定［23］，測定團聚體粒徑分別為＞2、2～1、1～0.25、0.25～0.053、＜0.053 mm的質量，計算各級團聚體的質量百分比。

土壤pH用電位法測定［25］，陽離子交換量（CEC）采用乙酸銨浸提法測定［26］，有機碳采用重鉻酸鉀-濃硫酸外加熱法測定［25］，堿解氮用堿解擴散法測定［25］，有效磷用化學浸提法測定［25］，速效鉀用醋酸銨浸提-火焰光度法測定［25］。

1.4 數據處理及分析

團聚體的穩定性用平均重量直徑（MWD）、幾何平均直徑（GMD）表示，MWD和GMD越大，表示土壤團聚度越高，團聚體穩定性越好。

根據式（1）（2）進行計算［27］。

式中，xi為第i個篩子的團聚體平均直徑，mm；wi為第i個篩子的團聚體質量分數，%。

采用Excel 2010制圖，SPSS 19.0進行相關性分析，并用LSD法（P＜0.05）進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 稻-蒜輪作不同種植年限土壤機械組成特征

采用國際制進行土壤質地分類，分析稻-蒜不同種植年限的土壤質地。從表3可以看出，0～20 cm土層中，稻-蒜輪作3個種植年限土壤均為粘壤土，種植＞20年粘粒含量顯著較其他種植年限增加了14.84%～28.29%，而粉砂粒含量顯著下降了4.15%～7.89%。20～40 cm土層中，不同種植年限的稻-蒜輪作的土壤質地均為粘土，其中種植年限＞20年的粉砂粒含量顯著低于其他種植年限，減少了7.30%～7.98%。由此可見，不同種植年限可以顯著改變0～20 cm土壤的機械組成，尤其是稻-蒜種植年限超過20年，但對20～40 cm土壤質地的影響不顯著。

表3 稻-蒜不同種植年限土壤機械組成 （%）

2.2 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體組成特征

從表4可以看出，在0～40 cm土層中，3個年限下優勢粒徑均為1～0.25 mm粒徑團聚體，占比40.73%～51.28%。0～20 cm土層中，稻-蒜種植年限＞20年的＜0.053 mm團聚體含量較＜10和15年分別顯著增加了96.11%和29.37%，0.25～0.053 mm團聚體含量顯著增加了42.90%和17.35%；同時種植＞20年的2～1 mm團聚體含量較＜10年降低了26.51%，＞2 mm團聚體含量降低了25.29%。20～40cm土層中，不同種植年限的稻-蒜輪作團聚體組成變化與0～20 cm類似，種植年限＞20年的＜0.053和0.25～0.053 mm團聚體含量較＜10年顯著增加173.68%和31.48%，而1～0.25、2～1、＞2 mm團聚體含量顯著降低了15.68%、24.27%、73.74%。由此可見，特別是在稻-蒜輪作超過20年，顯著影響0～40 cm土層水穩性團聚體組成，減少了＞1 mm大粒徑團聚體，增加了＜0.25 mm小粒徑團聚體。

從表4可以看出，0～20 cm土層MWD和GMD均高于20～40 cm土層。種植＞20年較種植15和＜10年顯著降低了0～20 cm土層MWD和GMD，分別顯著降低了9.09%～16.67%和13.04%～25.00%。在20～40 cm土層中，種植年限對MWD和GMD的影響與0～20 cm相同，＞20年的MWD較其余年限顯著降低14.28%～26.83%，GMD顯著降低21.74%～37.93%。從土壤團聚體穩定性角度來看，稻-蒜輪作體系下0～20 cm土層較20～40 cm土層團聚體穩定性更好，而種植年限的延長不利于0～40 cm土層土壤團聚體的穩定。

表4 稻-蒜不同種植年限土壤水穩性團聚體組成含量 （%）

2.3 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體陽離子交換量的差異

從圖2可以看出，0～20 cm土層中，稻-蒜輪作隨種植年限延長降低了土壤各粒徑團聚體CEC，其中種植＞20年的土壤各粒級團聚體CEC較＜10年顯著下降了32.49%～41.49%，尤其是2～1 mm團聚體CEC降幅最大，達41.49%。20～40 cm土層中，稻-蒜輪作團聚體CEC也隨年限增加而降低，其中1～0.25 mm為降幅最大粒徑，種植＞20年較＜10年顯著降低了33.64%。在0～40 cm土層中＞0.25 mm粒徑團聚體的CEC高于＜0.25 mm團聚體。由此可見，種植年限降低了各粒級團聚體的CEC，但不同年限＞0.25 mm團聚體的CEC均較大。

圖2 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體陽離子交換量

2.4 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體養分特征

2.4.1 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體有機碳含量的差異

如圖3所示，0～20 cm土層中，稻-蒜種植年限＞20年各粒徑團聚體有機碳含量分別較＜10和15年顯著降低33.20%～38.41%和13.01%～16.59%。20～40 cm土層中，種植＞20年各粒徑團聚體有機碳含量較＜10年顯著減少21.58%～41.32%。0～40 cm土層中＞0.25 mm團聚體有機碳含量均高于＜0.25 mm團聚體。因此，種植年限的延長顯著降低了0～40 cm土層有機碳含量。

圖3 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體有機碳含量

2.4.2 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體堿解氮含量差異

0～20 cm土層中，種植＞20年各粒徑團聚體堿解氮含量較其他種植年限顯著增加了10.06%～17.60%，不同種植年限＜0.25 mm團聚體堿解氮含量均高于＞0.25 mm（圖4）。20～40 cm土層中團聚體堿解氮含量隨年限變化規律與0～20 cm土層一致，種植＞20年較其他年限顯著增加4.76%～34.44%。因此，種植年限顯著增加了0～40 cm土層團聚體堿解氮含量，但＞0.25 mm團聚體堿解氮較高。

圖4 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體堿解氮含量

2.4.3 有效磷及速效鉀

有效磷、鉀養分含量在種植年限的影響下變化不同。從圖5可知，各種植年限下0～20 cm土層團聚體有效磷含量高于20～40 cm，且＜0.25 mm團聚體有效磷含量均高于＞0.25 mm。0～20 cm土層，種植＞20年的各粒級團聚體有效磷含量較＜10年顯著減少了10.66%～24.19%，其中＞2 mm團聚體有效磷含量降幅最大，而＜0.053 mm團聚體有效磷含量降幅最小。20～40 cm土層中，有效磷含量均低于20 mg·kg-1，其中種植＞20年的各粒級有效磷含量（除1～0.25 mm外）顯著低于其他兩種種植年限，減少了26.50%～55.64%。由此可知，種植年限的延長降低了0～40 cm土層團聚體的有效磷含量，尤其是稻-蒜輪作種植年限超過20年。

圖5 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體有效磷含量

由圖6可知，0～20 cm土層中，種植＞20年各粒徑團聚體速效鉀含量均顯著低于其他種植年限，降低了17.27%～45.36%。20～40 cm土層中，種植＞20年的＞2 mm團聚體速效鉀含量顯著低于其余兩種年限，降低了6.63%～19.88%。在0～40 cm土層中速效鉀在＞0.25 mm團聚體分布高于＜0.25 mm團聚體。由此可知，稻-蒜輪作種植年限＞20年顯著降低了0～40 cm土層各粒徑團聚體速效鉀含量。

圖6 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體速效鉀含量

2.5 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體碳氮比

土壤團聚體C/N隨稻-蒜輪作種植年限延長其變化范圍為4.84～13.98。從圖7可以看出，0～20 cm土層中，土壤稻-蒜種植＞20年各粒徑團聚體C/N較其他種植年限顯著降低了14.36%～41.44%，不同種植年限＞0.25 mm團聚體C/N均高于＜0.25 mm。20～40 cm土層中，不同種植年限的稻-蒜輪作團聚體C/N與0～20 cm基本一致，但種植＞20年的2～1 mm團聚體C/N較15年變化不顯著，種植15年的＜0.053 mm團聚體C/N較＜10年變化不顯著。由此可見，稻-蒜輪作種植年限會顯著降低0～40 cm土層團聚體的C/N，尤其是稻-蒜種植年限超過20年，其C/N處于較低水平。

圖7 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體碳、氮計量特征

2.6 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體穩定性與養分相關分析

土壤水穩性團聚體可影響土壤養分含量。從表5可以看出，0～20 cm土層，隨年限變化團聚體MWD和GMD與土壤有機碳、速效鉀以及C/N呈極顯著正相關關系，與有效磷呈顯著正相關關系，而與堿解氮呈極顯著負相關關系，與土壤pH相關性不顯著。20～40 cm土層相關性與0～20 cm一致，其中MWD和GMD與有效磷含量的變化呈極顯著正相關關系?？梢?，隨稻-蒜輪作種植年限增加，土壤團聚體穩定性與有機碳、堿解氮、有效磷、速效鉀含量及C/N有關。

表5 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體水穩定性與土壤養分含量相關性

進一步分析團聚體粒徑含量與土壤團聚體養分相關性發現（表6），在0～20 cm土層中，隨年限變化，＞2和2～1 mm團聚體含量與團聚體水穩定性、團聚體CEC、有機碳含量、有效磷含量、速效鉀含量、團聚體C/N均呈顯著正相關關系，與堿解氮含量呈顯著負相關關系，而0.25～0.053和＜0.053 mm團聚體含量與＞2和2～1 mm相反，與團聚體水穩定性、團聚體CEC、有機碳含量、有效磷含量、速效鉀含量、團聚體C/N均呈顯著負相關關系，與堿解氮含量呈極顯著正相關關系，1～0.25 mm與各項指標相關性不明顯。20～40 cm土層各團聚體與養分含量相關性與0～20 cm一致，但其中1～0.25 mm團聚體含量與團聚體MWD、GMD、CEC、有機碳含量、有效磷含量、速效鉀含量呈顯著正相關關系，而與團聚體堿解氮呈顯著負相關關系。由此可見，隨稻-蒜輪作種植年限變化，團聚體粒徑含量與團聚體水穩定性及其養分含量有關，其中＞1 mm團聚體含量增加有利于團聚體的穩定，也有利于CEC的提高及有機碳、有效磷、速效鉀養分的積累。

表6 稻-蒜輪作不同種植年限土壤團聚體粒徑含量與團聚體養分含量相關性

3 討論

3.1 稻-蒜輪作不同年限土壤團聚體組成與穩定性

稻-蒜輪作種植年限會造成土壤團聚體組成及穩定性產生差異，從而引起土壤養分的變化。水穩性大團聚體通常指粒徑＞0.25 mm的團聚體，其具有較強的抗侵蝕能力，是土壤中結構較好的團聚體［28］。在本研究中，1～0.25 mm粒徑為優勢粒徑，在水稻-油菜輪作、油菜-玉米輪作體系中也有相同結果［4，29］，但與連作種植體系的研究結果不同［30］，這說明輪作體系可以改變團聚體優勢粒徑。本研究中，與種植＜10年相比，稻-蒜種植15和＞20年顯著增加了＜0.25 mm粒徑團聚體含量，但顯著降低了＞1 mm粒徑團聚體含量，即隨種植年限的增加土壤團聚體呈現由大粒徑向小粒徑轉變的趨勢，這一研究結果與前人相似［10，31］。一方面，人為因素包括耕作以及施肥會破壞土壤團聚體結構，且隨耕作年限的增加，團聚體受干擾的程度越大［32-33］。另一方面，土壤機械組成與團聚體組成密切相關；有研究表明，粉砂粒和粘粒含量與＜0.25 mm粒徑團聚體含量顯著正相關［34-35］，尤其是土壤粘粒的增加會增加＜0.25 mm團聚體含量［36］。本研究中稻-蒜種植年限改變了土壤的機械組成，其中稻-蒜種植超過20年0～20 cm土層粘粒含量顯著增加，即土壤質地變粘重，有利于＜0.25 mm團聚體的形成。

MWD和GMD被廣泛用于評價土壤團聚體穩定性，MWD和GMD越大表明土壤結構越穩定［37］。雖然0～20 cm土層由于作物根系分泌物產生的多糖、有機酸等膠結物質的積累使土壤結構更穩定，抗侵蝕能力更強，但長期耕作導致的破壞效應高于上述積極效應，即膠結作用［38］，從而降低了土壤團聚體的穩定性。此外，本研究通過實地調研發現，稻-蒜輪作種植過程中，水稻收獲后水稻秸稈主要通過直接覆蓋的方式還田，而這種方式不利于團聚體穩定性的提高［39-40］。因此，本研究稻-蒜種植年限的增加降低了0～20 cm土層的MWD和GMD即團聚體穩定性。但本研究中0～20 cm團聚體穩定性仍高于20～40 cm，這與前人研究結果類似［31，41］，這可能與稻-蒜輪作體系0～20 cm土層中＞1 mm團聚體含量高于20～40 cm土層的結果有關，因為＞1 mm團聚體含量的增加有助于提高團聚體穩定性［42-43］。

3.2 稻-蒜輪作不同年限土壤團聚體養分特征

有機碳含量是影響團聚體聚集的重要因素之一。本研究發現在不同種植年限下＞0.25 mm團聚體有機碳含量均較＜0.25 mm升高，表明在稻-蒜輪作體系下，＞0.25 mm團聚體是土壤有機碳的主要載體。在本研究中，輪作種植年限超過10年顯著降低了土壤團聚體有機碳含量，這可能是因為稻-蒜輪作的植被覆蓋率低，降雨時大團聚體易被濺散，使其內部有機質礦化［44］。同時，隨著種植年限的增加，作為土壤有機碳主要載體的＞0.25 mm團聚體含量呈下降趨勢，從而減少了團聚體有機碳含量。此外，土壤CEC的增加有利于提高有機質含量［45］，但本研究中種植超過20年的土壤團聚體CEC顯著下降，這可能也是有機碳含量降低的一個原因。

本研究中種植年限超過20年促進了各土層（0～20和20～40 cm）各粒級團聚體堿解氮的累積，且無論稻-蒜輪作種植年限怎樣變化，土壤＜0.25 mm團聚體均為堿解氮主要載體。堿解氮的積累主要是因為稻-蒜種植年限的增加提高了土壤粘粒含量，有利于堿解氮的累積［46］，雖然種植＞20年較15和＜10年氮肥施用量少，但其土壤團聚體堿解氮含量增加，由此可見，種植超過20年可適當減少氮肥投入而不影響土壤氮素養分含量。此外，因為稻-蒜輪作增加了＜0.25 mm團聚體含量，而＜0.25 mm團聚體有較大比表面積及較多的粘粒礦物與鐵鋁氧化物，對堿解氮有強烈的吸附與保持作用［47-48］，因而稻-蒜輪作系統＜0.25 mm團聚體是堿解氮的主要載體。對有效磷和速效鉀而言，種植＞20年降低了其在各粒級團聚體中的含量，有效磷的降低是由于稻-蒜輪作體系相比其他輪作體系需要更多的有效磷養分供給［49］；而速效鉀的降低與土壤質地［50］、降雨淋溶［51］有關。本研究區位于我國西南地區，降雨量大且土壤砂粒含量高，大量的降雨及較砂的土壤質地使速效鉀易淋失，造成速效鉀的降低。另外，團聚體有效磷含量在0～20 cm土層高于20～40 cm土層，可能是因為0～20 cm土層的＞0.25 mm團聚體含量高，而＞0.25 mm團聚體有利于有效磷的積累［52］。本研究在不同輪作種植年限下＞0.25 mm團聚體均為速效鉀的主要載體，這是因為CEC在＞0.25 mm團聚體中高，而CEC在很大程度上代表速效鉀含量的變化［53］。通過相關性分析發現，MWD、GMD均與土壤有機碳、有效磷及速效鉀含量呈顯著正相關關系（P＜0.05），與堿解氮含量呈顯著負相關關系（P＜0.05），可見，在稻-蒜輪作不同年限土壤中，土壤養分與團聚體穩定性密切相關，團聚體穩定性越高，碳、磷、鉀養分越易保持，而堿解氮越易流失。

此外，通過對比其他水-旱輪作［6］，如稻-麥輪作［19］、稻-煙輪作［12］及稻-紫云英輪作［54］土壤團聚體及養分的變化情況，發現輪作年限的增加提高了稻-麥和稻-紫云英輪作團聚體的穩定性，同時也增加了團聚體養分含量，而稻-煙輪作團聚體穩定性降低，養分含量呈先降低后上升的趨勢。這可能與不同水-旱輪作系統的土壤有機質含量存在差異有關。本研究中，稻-蒜輪作體系的土壤有機質含量（7.58～44.39 g·kg-1）隨著種植年限增加呈下降趨勢，低于稻-油（50.15 g·kg-1）、稻-紫云英輪作（47.34 g·kg-1）［49］等體系。同時，大蒜的施肥量（N 147.1 kg·hm-2、P2O590.0 kg·hm-2、K2O 90.0 kg·hm-2）高 于 油 菜（N 95 kg·hm-2、P2O590.0 kg·hm-2、K2O 90.0 kg·hm-2）和紫云英（N 8.0 kg·hm-2）［49，54］，導致稻-蒜輪作體系的秸稈還田與氮、磷、鉀的配合尚未達到土壤養分平衡的比例［55］，從而降低了土壤有機質含量和大團聚體占比。但本研究中秸稈還田與施肥的交互作用對有機質的影響還有待進一步分析。因此，在稻-蒜輪作體系中，隨種植年限的增加，大粒徑團聚體含量減少、有機質含量降低這一現象僅靠農耕措施（如秸稈還田）不足以改善，可通過適當減少氮肥施用、調整秸稈還田量及有機無機肥配施的方式予以改善。

4 結論

長期稻-蒜輪作易破壞土壤大團聚體，形成小團聚體，降低土壤團聚體穩定性，其中輪作超過20年，＞1 mm團聚體含量顯著降低，＜0.25 mm團聚體含量顯著增加，MWD和GMD顯著降低。輪作超過20年顯著降低了土壤團聚體CEC及有機碳、有效磷、速效鉀的含量，顯著增加了團聚體堿解氮含量。稻-蒜輪作不同年限下＞1 mm團聚體對碳、磷、鉀養分的保持有積極作用，而＜0.25 mm團聚體對氮素養分的保存有積極作用。因此稻-蒜輪作種植年限＞20年降低了團聚體水穩定性，不利于團聚體對土壤養分的保存及稻田土壤的可持續利用，通過適當減少氮肥施用、調整秸稈還田量及有機無機肥配施的方式可改善此現象。