遼西北風(fēng)沙地蘋果與紅薯間作系統(tǒng)土壤養(yǎng)分季節(jié)動態(tài)特征及養(yǎng)分效應(yīng)分析

摘 要 通過對蘋果與紅薯間作系統(tǒng)不同季節(jié)土壤養(yǎng)分動態(tài)變化情況及與單獨種植間的養(yǎng)分效應(yīng)進(jìn)行的對比研究，結(jié)果表明：間作系統(tǒng)整體養(yǎng)分含量呈下降趨勢，但7月對養(yǎng)分的消耗最多，養(yǎng)分中的氮、鉀需要及時補充，磷則消耗較少；間作系統(tǒng)的全氮和速效鉀比紅薯單作消耗少，但總體養(yǎng)分消耗比蘋果單作多。

關(guān)鍵詞 蘋果紅薯間作；土壤養(yǎng)分；季節(jié)變化

中圖分類號：S753.53

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2024.01.016

Analysis of Seasonal Dynamic Characteristics and Nutrient Effects of Soil

Nutrients in Apple and Sweet Potato Intercropping System in Sandy

Land of Northwest Liaoning ProvinceAi Tingting

（Liaoning Institute of Sandy Land Control and Utilization，F(xiàn)uxin 123000，China）

Abstract The dynamic changes of soil nutrients in apple and sweet potato intercropping system in different seasons and the nutrient effects of single planting were compared and studied.The results showed as follows： the overall nutrient content of the intercropping system showed a downward trend，but the nutrient consumption was the most in July，and the nitrogen and potassium in the nutrient needed to be replenished in time，while the phosphorus consumption was less;the consumption of total nitrogen and available potassium in intercropping system was less than that in sweet potato monoculture，but the overall nutrient consumption was more than that in apple monoculture.

Key words apple and sweet potato intercropping;soil nutrients;seasonal changes

科爾沁沙地位于內(nèi)蒙古東南部西遼河中下游，面積約5.06萬km²，是中國最大的沙地。阜新市位于科爾沁沙地東南緣，地處荒漠化嚴(yán)重的區(qū)域，年降水量平均為400 mm，降水稀少，作物產(chǎn)量低，土地沙漠化給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)安全和社會、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重威脅。

紅薯是一種高產(chǎn)而適應(yīng)性強(qiáng)的糧食作物，適宜在土層深厚、土壤疏松、灌排能力強(qiáng)的區(qū)域種植。蘋果為了促進(jìn)結(jié)實，幼林地間的空隙較大。兩種作物都適宜種植于沙地，果糧間作可以充分利用空間，改善土壤理化性質(zhì)，減少病蟲害發(fā)生。因此，沙地蘋果-紅薯果糧間作是一種適宜的間作模式，可以有效提高當(dāng)?shù)亓洲r(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益，但對蘋果-紅薯果糧間作模式對土壤養(yǎng)分的影響目前國內(nèi)研究較少。本試驗對進(jìn)一步的果糧間作研究提供了依據(jù)。

1 試驗區(qū)概況

本研究試驗地選在遼寧省西北邊緣的彰武縣。該地區(qū)土壤以風(fēng)沙土為主，土質(zhì)瘠薄，屬大陸性干旱半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降水量510.2 mm，最高值為824.7 mm，最低值為 310.7 mm，相對干旱，但陽光照射充足，適宜果樹生長。

2 試驗方法

在試驗地設(shè)計蘋果與紅薯間作、蘋果單作和紅薯單作3個處理。每種種植模式各設(shè)置3塊樣地，共3次重復(fù)。間作系統(tǒng)為在蘋果樹間種植紅薯，紅薯距蘋果樹基部1 m，紅薯栽植行距0.25 m。在種植紅薯時，對蘋果樹和紅薯施加1次基肥，之后不再施肥，保持正常澆水。

6—9月采集土樣，測量并分析土壤養(yǎng)分含量的變化規(guī)律及差異性。采樣方式為從果樹開始由西向東垂直于樹帶，采樣距離依次為距樹帶0、0.25、0.50、0.75、1.00、1.50、3.00 m，土壤深度以10 cm為一個土層；在紅薯單作樣地內(nèi)布設(shè)S形采樣點5處。在實驗室測定養(yǎng)分含量。土壤有機(jī)質(zhì)測定采用油浴加熱消煮—重鉻酸鉀法；全氮測量采用蒸餾法；全磷測量采用酸溶鉬銻抗混合比色法；全鉀和速效鉀測量采用火焰光度計法；堿解氮測量采用堿解擴(kuò)散法；有效磷測量采用碳酸氫鈉溶液浸提—硫酸鉬銻抗比色法。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同時間段土壤養(yǎng)分含量

蘋果與紅薯間作系統(tǒng)不同時段相同土層土壤養(yǎng)分含量隨月份增加均表現(xiàn)為同樣的持續(xù)減小趨勢。但是在7月份時降低的趨勢較明顯，這表示間作系統(tǒng)中在7月份對養(yǎng)分的消耗最多（表1）。

0～＜20 cm土層土壤，7月與6月相比養(yǎng)分含量顯著減少；但8月、9月與上月比較減少量有趨緩的趨勢，其中有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮含量8月、9月相較于上月份減少的差異顯著；而全磷、全鉀、有效磷、速效鉀8月、9月相較于上月份分別減少，但差異不顯著。

20～＜40 cm土層土壤，7月份與6月份相比養(yǎng)分含量顯著減少；8月、9月有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀、堿解氮相較于上月份減少的差異顯著。全磷、有效磷、速效鉀8月、9月相較于上月份分別減少，但差異不顯著。

40～60 cm土層土壤，7月與6月相比養(yǎng)分含量顯著減少；8月、9月有機(jī)質(zhì)、全氮、全鉀相較于上月份減少的差異顯著。全磷、堿解氮、有效磷、速效鉀相較于上月份分別減少，但差異不顯著。

3.2 單作與間作養(yǎng)分效應(yīng)對比

以單作的土壤養(yǎng)分為對照，計算間作系統(tǒng)的養(yǎng)分效應(yīng)，通過對6—9月份土壤養(yǎng)分效應(yīng)的對比發(fā)現(xiàn)（表2），與紅薯單作相比，隨著作物的持續(xù)生長，養(yǎng)分效應(yīng)普遍呈現(xiàn)減小的趨勢。各時段全氮和速效鉀的養(yǎng)分表現(xiàn)為正效應(yīng)；各時段全磷的養(yǎng)分效應(yīng)均為負(fù)值，表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)；6月份土壤有機(jī)質(zhì)、全鉀表現(xiàn)為正效應(yīng)，而7—9月份表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)。與蘋果單作相比，隨著作物的持續(xù)生長，土壤的養(yǎng)分效應(yīng)也普遍呈現(xiàn)減小的趨勢。6—7月份尚有部分正值，8—9月份土壤養(yǎng)分均負(fù)效應(yīng)。

間作系統(tǒng)的有機(jī)質(zhì)和全氮與紅薯單作的對比下降趨勢大，這應(yīng)該源于蘋果6月份對全氮和有機(jī)質(zhì)的消耗較大，與紅薯單作相比，間作系統(tǒng)養(yǎng)分消耗較小，同時與蘋果單作相比，蘋果與紅薯間作系統(tǒng)會過度消耗土壤養(yǎng)分，這說明紅薯對養(yǎng)分消耗較蘋果大。

84 結(jié)論與討論

蘋果樹的根系較深^[4]，深根可以從深層土壤中或地下水中吸收養(yǎng)分，緩解土壤表層養(yǎng)分的競爭。蘋果樹根系分布在0～60 cm的土層，而紅薯根系主要分布在0～＜20 cm耕作層中。從本研究結(jié)果可以看出，土層越深，養(yǎng)分越少；表層土壤因為施肥的原因，基礎(chǔ)養(yǎng)分含量高，但由于根系競爭，對養(yǎng)分中的氮、鉀消耗也較大，需要經(jīng)常進(jìn)行補充，而磷的消耗較小，補充量也較小。隨著土層深度的增大，土壤各養(yǎng)分指標(biāo)均呈減小的變化趨勢。高路博等^[5]的研究也說明蘋果與大豆間作系統(tǒng)會產(chǎn)生土壤養(yǎng)分低貯量區(qū)，這一效果隨著與蘋果樹距離變大后得到明顯的改善。

與單作相比，間作系統(tǒng)對土壤中各養(yǎng)分的需求不同，其土壤養(yǎng)分效應(yīng)值初期有正有負(fù)，但后期表現(xiàn)普遍為負(fù)效應(yīng)，說明蘋果與紅薯間作對養(yǎng)分消耗更激烈，間作系統(tǒng)對養(yǎng)分的需求大于單作，需后期的人工施肥才能保證產(chǎn)量。

本文初步研究了遼西北風(fēng)沙地果農(nóng)間作系統(tǒng)土壤養(yǎng)分季節(jié)變化和空間分布，但土壤養(yǎng)分差異性是由多個因素共同決定的，同時也不排除試驗存在一定誤差，今后應(yīng)進(jìn)一步探究和篩選造成養(yǎng)分差異的主要原因。果農(nóng)間作系統(tǒng)的產(chǎn)量不僅受土壤養(yǎng)分資源限制，也存在病蟲害、現(xiàn)場管理等多方面原因，今后應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究，實現(xiàn)果農(nóng)間作系統(tǒng)綜合效益最大化。

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