兩種優(yōu)化的紅壤旱地種植的多熟制套作模式

文/封亮 王淑彬 胡啟良 王蘭 黃國勤 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)科學(xué)研究中心

間套作是一種充分利用光、溫、水和土壤資源，提高單位土地產(chǎn)出率的集約化農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)，為農(nóng)民增產(chǎn)增收提供了重要的保障。玉米－大豆間套作是在我國應(yīng)用較早、在全國推廣面積最大的一種大豆間套作種植模式，以玉米為主的作物間套作種植模式在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占據(jù)重要位置。經(jīng)過多年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)試驗(yàn)表明，合理的間套作種植模式有助于提高作物產(chǎn)量，并且可以維持并提高土壤肥力以獲得經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益最大化。

南方紅壤具有酸、瘦、黏等特點(diǎn)，分布區(qū)域、降水時(shí)空不均勻，以及不合理開發(fā)利用造成的水土流失、土壤退化、土壤污染等，導(dǎo)致紅壤地區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化，紅壤資源潛在的生產(chǎn)能力得不到應(yīng)有的發(fā)揮，使整個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展受到嚴(yán)重制約。而間套作種植可以提升農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，提高土壤肥力及作物產(chǎn)量。通過種植不同冬季作物以玉米－大豆套作，表明不同冬種模式下均會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生不同程度的影響，篩選出馬鈴薯/春玉米/春大豆模式（有利于增加土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量）、紫云英－春玉米/夏大豆模式（有利于提高土壤堿解氮含量）兩種適宜于南方紅壤旱地種植的多熟制套作模式，可為紅壤旱地土壤質(zhì)地改良提供參考。

不同種植模式設(shè)計(jì)

堿解氮是土壤氮素有效性指標(biāo)，它可以被作物直接吸收利用，反映了土壤短期內(nèi)的氮素供應(yīng)狀況，對(duì)作物產(chǎn)量及土壤肥力評(píng)價(jià)具有重要意義。通過試驗(yàn)表明，紫云英－春玉米/夏大豆模式處理下玉米帶、大豆帶、玉米－大豆帶堿解氮含量較冬閑－單作玉米和冬閑－單作大豆分別增加10.48%、4%，10.48%、4%，11.33%、4.81%，有利于土壤肥力的增加。

土壤pH。玉米帶與玉米－大豆帶土壤pH無顯著性差異，大豆帶中處理E模式下土壤pH較高，為4.92，較大豆單作增加1.2%，與其他處理呈顯著性或極顯著性差異。套作模式中，處理E玉米帶土壤pH較好，為4.98，玉米－大豆帶中處理C與處理F土壤pH相等，均為4.96。

2行玉米間作2行大豆

2行玉米間作3行大豆

2行玉米間作4行大豆

土壤有機(jī)質(zhì)含量。不同冬種套作模式種植對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生不同的影響。處理C、D、F模式下玉米帶、大豆帶土壤有機(jī)質(zhì)均高于單作玉米、大豆處理，說明種植不同冬季作物有益于提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。處理D模式下，玉米帶、大豆帶與玉米－大豆帶的土壤有機(jī)質(zhì)均為最高，與其他套作模式處理呈顯著或極顯著性差異。由處理C、G可得，冬種紫云英－春玉米//春大豆模式在玉米帶、大豆帶、玉米－大豆帶均低于冬閑－春玉米//春大豆土壤有機(jī)質(zhì)含量。由處理D、F可得，馬鈴薯－春玉米/夏大豆模式在玉米帶、大豆帶、玉米－大豆帶均高于紫云英－春玉米/夏大豆土壤有機(jī)質(zhì)含量。

土壤堿解氮含量。處理F模式下玉米帶、大豆帶與玉米－大豆帶堿解氮含量均為最高。在不同種植模式下，玉米與玉米－大豆帶堿解氮含量無顯著性差異。在玉米帶中，處理D、E、F土壤堿解氮均高于單作玉米，分別較單作玉米提高5.26%、1.13%、7.89%。大豆帶中，除處理E堿解氮含量低于單作大豆外其他處理均與處理B模式呈顯著性差異。玉米－大豆帶土壤堿解氮含量以處理E、F最高，同為93.33。處理G模式堿解氮含量最低，為81.67，較處理E降低14.28%。由處理C、G可得，冬閑－春玉米//春大豆模式在玉米帶、大豆帶、玉米－大豆帶均高于冬種紫云英－春玉米//春大豆模式土壤堿解氮含量。由處理D、F可得，馬鈴薯－春玉米/夏大豆模式在玉米帶、大豆帶、玉米－大豆帶均高于紫云英－春玉米/夏大豆土壤堿解氮含量。

土壤全氮含量。不同種植模式有益于改善土壤肥力。處理D、E、F模式下土壤全氮含量在玉米帶高于單作玉米，大豆帶土壤中處理D全氮含量較高，處理G模式中土壤全氮含量最低，玉米－大豆帶中，處理E模式下土壤全氮含量較高，與其他處理呈顯著性或極顯著性差異。由處理C、G可得，冬閑－春玉米//春大豆模式在玉米帶、大豆帶、玉米－大豆帶均高于冬種紫云英－春玉米//春大豆模式土壤全氮含量。由處理D、F可得，馬鈴薯－春玉米/夏大豆模式在玉米帶、大豆帶、玉米－大豆帶均高于紫云英－春玉米/夏大豆土壤全氮含量。

合理間套作模式可以提高水肥光熱等各因子利用率，有利于保持土壤肥力，提高作物產(chǎn)量。通過對(duì)多種種植模式的試驗(yàn)，不同冬種模式下對(duì)土壤肥力均表現(xiàn)出不同差異，表明在紅壤旱地可以種植適宜的冬季作物以此來改善土壤瘠薄的缺點(diǎn)。冬閑－春玉米//春大豆模式與紫云英－春玉米/夏大豆模式下的土壤pH較單作大豆提高2.06%，較單作玉米降低了0.6%，不同種植模式均會(huì)影響土壤pH；油菜－夏玉米/夏大豆模式較單作大豆土壤pH提高1.23%，緩解了土壤酸性特點(diǎn)；馬鈴薯/春玉米/夏大豆模式分別較冬閑－單作玉米和冬閑－單作大豆提高10.48 %和4%，相較于其他套作處理能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。