不同轮作模式对黄淮平原潮土区土壤养分及作物产量的影响

摘要

通过大田试验,研究黄淮平原潮土区不同轮作方式对不同土层土壤速效养分和小麦产量构成因素及产量的影响。采用随机区组设置连续的小麦—玉米(WM-WM-WM)、1周期小麦—玉米+1周期小麦—大豆(WM-WS-WM)、1周期小麦—玉米+1周期小麦—夏花生(WM-WP-WM)、连续的小麦—夏花生(WP-WP-WP)和连续的小麦—大豆(WS-WS-WS)5个处理。结果表明,2017—2019年各处理土壤碱解氮、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量在0—30 cm土层逐渐降低。随着栽培期限的增长,0—20 cm土层,WM-WP-WM和WP-WP-WP处理的土壤碱解氮(AN)含量最高。土壤硝态氮(NO_(3)^(-)—N)和铵态氮(NH_(4)^(+)—N)含量以WP-WP-WP和WS-WS-WS处理最优,而WP-WP-WP处理NO_(3)^(-)—N和NH_(4)^(+)—N含量最高,分别为43.98,17.58 mg/kg。WP-WP-WP处理有效磷(AP)含量和速效钾(AK)含量显著高于其他处理,分别为24.49,172.80 mg/kg。轮作模式和土层深度对NO_(3)^(-)—N、NH_(4)^(+)—N、AN、AP和AK有明显交互效应。WP-WP-WP处理小麦籽粒蛋白质在年际间变化明显,最高达到17.83%。小麦成熟期生物量和产量均以WP-WP-WP和WS-WS-WS处理最高。小麦氮收获指数与收获指数呈正相关关系。WP-WP-WP处理提高小麦的穗粒数(34.2个/穗),WS-WS-WS处理提高小麦亩穗数(26.7万穗/hm^(2))。总体来说,3年周期内,WP-WP-WP处理可以显著提高土壤碱解氮、硝态氮、铵态氮、有效磷以及地上部生物量和籽粒蛋白质含量。WS-WS-WS处理显著提高土壤铵态氮含量;WS-WS-WS和WP-WP-WP处理的小麦产量最高。因此,小麦—花生和小麦—大豆轮作模式均明显增加土壤有效氮含量,同时增加或维持小麦产量,推荐为该地区适宜的轮作模式。