不同綠肥翻壓還田對(duì)土壤物理性狀的影響

摘要：針對(duì)大興安嶺南麓農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)農(nóng)田土壤肥力下降、土壤板結(jié)等問(wèn)題，在呼倫貝爾市阿榮旗現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)選取試驗(yàn)田，設(shè)置毛葉苕子翻壓還田（VR）、箭筈豌豆翻壓還田（VS）、油菜翻壓還田（BC）、紫花苜蓿翻壓還田（MS）、飼用燕麥翻壓還田（AE）5種綠肥翻壓還田處理，以休閑田為對(duì)照（CK），采用田間試驗(yàn)與室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，研究不同種類(lèi)綠肥翻壓還田對(duì)土壤物理性狀的影響，篩選出適宜大興安嶺南麓農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)種植的綠肥種類(lèi)。在 0～60 cm土層，隨著翻壓年份的增加，各處理土壤容重呈逐年降低的趨勢(shì)，而土壤的總孔隙度呈逐漸增加的趨勢(shì)。在0～20 cm土層，BC、MS處理顯著降低土壤容重，與第1年相比，分別降低6.82%、6.51%，土壤總孔隙度分別提高了3.39%、3.24%；VR、MS處理提高了土壤穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量。在0～60 cm土層中，連續(xù)2年MS處理可提高土壤質(zhì)量含水量，提高范圍為17.43%～30.80%。油菜、紫花苜蓿改善土壤物理結(jié)構(gòu)效果較好，因此大興安嶺南麓農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)可優(yōu)先推廣種植油菜、紫花苜蓿。

關(guān)鍵詞：綠肥；翻壓還田；土壤物理性狀；大興安嶺

中圖分類(lèi)號(hào)：S142；S152 "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）14-0262-09

收稿日期：2023-07-28

基金項(xiàng)目：合理輪耕減蝕耕層構(gòu)建技術(shù)研究與示范項(xiàng)目（編號(hào)：2022YFD1500902-3）；黑土地土壤退化過(guò)程與阻控關(guān)鍵技術(shù)研究項(xiàng)目（編號(hào)：2022YFDZ0060）。

作者簡(jiǎn)介：且天真（1996—），女，內(nèi)蒙古赤峰人，碩士，主要從事耕地地力提升方面的研究工作。E-mail：1798549105@qq.com。

通信作者：張德健，博士，教授，主要從事退化農(nóng)田生態(tài)保育與地力提升方面的研究。E-mail：zhangdejian00@163.com。

土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的重要自然資源，是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化過(guò)程的重要場(chǎng)所，良好的土壤條件是保證植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)［1］。近年來(lái)，由于人為高強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)和利用，加上風(fēng)蝕、水蝕等侵害影響，導(dǎo)致我國(guó)黑土地土層厚度下降，土壤養(yǎng)分流失嚴(yán)重，對(duì)東北地區(qū)乃至全國(guó)的糧食和生態(tài)安全帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)。習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào)，要采取有效措施，保護(hù)好黑土地，把黑土地用好養(yǎng)好。改善農(nóng)田環(huán)境成為農(nóng)業(yè)研究發(fā)展的熱點(diǎn)方向。綠肥是新鮮植物中被用來(lái)就地翻壓、異地施用或經(jīng)漚、堆之后形成的肥料，是一種有機(jī)肥［2］。綠肥可以保護(hù)土壤免受侵蝕，綠肥的根系對(duì)土壤有較強(qiáng)的穿插與擠壓作用，可增加土壤的孔隙度和結(jié)構(gòu)性，降低土壤容重，減少淋濾和徑流。國(guó)內(nèi)外有大量研究認(rèn)為，綠肥翻壓還田后能夠有效改善土壤的物理結(jié)構(gòu)［3-6］。李子雙等的研究表明，翻壓綠肥可以提高土壤孔隙度，降低土壤容重［7-8］。李正等的研究表明，翻壓黑麥草能明顯改善土壤的理化性質(zhì)，提升煙葉品質(zhì)；當(dāng)黑麥草的翻壓量為22 500 kg/hm2時(shí)，土壤的容重可以降低0.064 g/cm3［9］。有研究發(fā)現(xiàn)，黑麥草翻壓還田可以提高土壤的總孔隙度，提高幅度可達(dá)到5.6%，白三葉處理可達(dá)到3.2%［10］。董章輝發(fā)現(xiàn)油菜壓青還田后，可以顯著降低土壤 lt;0.053 mm～0.250 微團(tuán)聚體質(zhì)量百分含量，0.250～lt;0.500 mm、0.500～lt;2.000 mm的大團(tuán)聚體含量、團(tuán)聚體平均重量直徑均顯著提高［11］。前人的研究多集中在綠肥的混播方式、混播種類(lèi)、化肥減量、綠肥還田的種植模式對(duì)土壤理化性狀的影響。本試驗(yàn)通過(guò)種植5種綠肥翻壓還田的方式，研究其對(duì)大興安嶺南麓地區(qū)土壤物理性狀的影響，以期篩選出適宜當(dāng)?shù)胤N植的綠肥種類(lèi)，為改善土壤環(huán)境提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試綠肥為毛葉苕子（Vicia villosa Roth）、箭筈豌豆（Vicia sativa L.）、油菜（Brassica campestris L.）、紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、燕麥草（Arrhenatherum elatius L.），供試種子均由阿榮旗現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古呼倫貝爾市阿榮旗現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)，阿榮旗地處內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部，呼倫貝爾市東南部，背倚大興安嶺，屬于溫帶大陸性半濕潤(rùn)氣候，晝夜溫差較大，年平均氣溫為1.7 ℃，最冷月份1月平均氣溫為-20 ℃，年有效積溫 2 394.1 ℃，降水主要集中在6—8月，年平均降水量為458.4 mm，大部分地區(qū)9月中旬出現(xiàn)早霜，無(wú)霜期為90～130 d。試驗(yàn)地0～60 cm土層基礎(chǔ)化學(xué)性狀見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)置毛葉苕子（VR）、箭筈豌豆（VS）、油菜（BC）、紫花苜蓿（MS）、燕麥草（AE）5種綠肥翻壓還田處理，以休閑田為對(duì)照（CK），每個(gè)處理重復(fù)3次，共18個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積37.5 m2（2.5 m×15.0 m）。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，于2020年、2021年每年5月13日左右播種。播種方式為條播，播種量為：箭筈豌豆60.0 kg/hm2，毛葉苕子 90.0 kg/hm2，油菜 6.0 kg/hm2，紫花苜蓿 22.5 kg/hm2，燕麥草 225.0 kg/hm2。每年在整地時(shí)施入N、P、K肥作為基肥，整個(gè)試驗(yàn)期除綠肥種類(lèi)不同，田間管理均一致。于每年7月25日左右進(jìn)行綠肥翻壓還田量的測(cè)定，2020年、2021年不同綠肥翻壓還田量如表2所示。于每年的7月下旬進(jìn)行翻壓，翻壓時(shí)先將綠肥切割成長(zhǎng)約20 cm的小段，再進(jìn)行綠肥翻壓還田，翻耕深度為20～30 cm。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 土壤容重的測(cè)定

在采樣點(diǎn)設(shè)置0～60 cm 4層作業(yè)平臺(tái)，用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重［12］、總孔隙度，具體計(jì)算方法如下。

土壤容重：Rs=（m2－m1）/100。（1）

式中：Rs為土壤容重，g/cm3；m1為環(huán)刀重量，g；m2為環(huán)刀+烘干樣重量，g；環(huán)刀容積為100 cm3。

1.4.2 土壤總孔隙度的測(cè)定

土壤總孔隙度：Pt=（1－Rs/ds）×100% 。（2）

式中：Pt為土壤總孔隙度，%；Rs為土壤容重，g/cm3；ds為土壤密度，g/cm3。

1.4.3 土壤含水量的測(cè)定

參照農(nóng)業(yè)農(nóng)村部 NY/T 52—1987《土壤水分測(cè)定法》測(cè)定土壤含水量，具體計(jì)算方法如下：

w=（M2-M3）/（M3－M1）×100%。（3）

式中：w為含水率，%；M1為鋁盒重量，g；M2為鋁盒+濕土樣重量，g；M3為鋁盒+烘干樣重量，g。

1.4.4 土壤團(tuán)聚體的測(cè)定

采用沙維諾夫分級(jí)法測(cè)定土壤團(tuán)聚體組成：利用五點(diǎn)取樣法采集0～60 cm 土層土壤，沿土壤結(jié)構(gòu)自然剖面掰成直徑 1 cm 左右團(tuán)塊，篩除樣品中的雜質(zhì)，將樣品混勻，自然風(fēng)干。風(fēng)干后采用四分法取樣300 g，測(cè)定土壤團(tuán)聚體指標(biāo)［13］。按孔徑大小順序由上至下套好篩組，并帶有底和蓋，將篩組置GZS-1型高頻振篩機(jī)上振動(dòng)3～5 min，機(jī)械穩(wěn)定后將樣品篩分為8個(gè)粒級(jí)，分別為：≥7.000、5.000～＜7.000、2.000～＜5.000、1.000～＜2.000、0.500～＜1.000、0.250～＜0.500、0.053～＜0.250、＜0.053 mm。對(duì)各級(jí)篩子中的土樣分別稱(chēng)重，計(jì)算各級(jí)團(tuán)聚體的質(zhì)量百分含量。對(duì)于≥0.250 mm的粒級(jí)稱(chēng)為大團(tuán)聚體（大團(tuán)粒），對(duì)于＜0.250 mm的粒級(jí)稱(chēng)為微團(tuán)聚體（微團(tuán)粒），用大團(tuán)聚體來(lái)評(píng)價(jià)土壤團(tuán)聚體的穩(wěn)定性［11］。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2016、Origin 2021對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合及處理，利用SPSS 22.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同綠肥翻壓還田對(duì)土壤容重的影響

由圖1可知，不同綠肥翻壓還田對(duì)土壤容重的影響存在較大差異。在2020年（圖1-A），綠肥播種前0～10 cm土層中，VR處理的土壤容重最大，為 1.38 g/cm3，高于其他處理；BC處理的容重最低，為1.33 g/cm3，較CK顯著降低3.60%；VS、 BC較VR處理分別顯著降低3.37%、4.16%（Plt;0.05）。10～40 cm土層中，各處理土壤容重較CK降低的范圍為 0.39%～5.65%，各處理間無(wú)顯著差異（Pgt;0.05）。40～60 cm土層中，MS處理的土壤容重最小，為1.40 g/cm3，較CK降低1.02%，但與CK無(wú)顯著性差異；VR、VS、BC、AE處理的土壤容重均高于CK，其中VS處理的土壤容重最大，為1.46 g/cm3，MS處理的土壤容重最小，為1.40 g/cm3。綠肥翻壓還田后（圖1-B），0～10 cm土層中，BC處理容重最低，為 1.24 g/cm3，較CK、VS、AE處理分別顯著降低7.19%、9.22%、8.08%（Plt;0.05）；10～20 cm土層中，VR處理的土壤容重最大，為1.38 g/cm3，MS處理的土壤容重最小，為1.33 g/cm3，與CK相比，除VR、BC處理高于CK外，其他處理均低于CK但無(wú)顯著差異；20～40 cm土層中，VR處理土壤容重最小，為1.35 g/cm3，VS處理土壤容重最大，為 1.44 g/cm3，VR處理顯著低于VS處理（Plt;0.05）。40～60 cm土層中，VR、BC、MS處理的土壤容重與CK相比，分別降低2.30%、0.92%、2.72%，但各處理間無(wú)顯著差異。

2021年土壤容重的整體變化趨勢(shì)與2020年相同。由圖1-C可知，播種前0～10、10～20 cm土層中，BC、MS處理的容重較CK分別顯著降低3.50%、5.57%、6.17%、5.01%，較VS分別顯著降低5.62%、6.95%、8.22%、6.40%；與2020年相比，土壤容重降低0.04～0.09 g/cm3。20～40 cm土層中，各處理土壤容重與CK相比，降低的范圍為0.68%～4.76%，但差異不顯著；與2020年相比，土壤容重降低0.56%～6.05%。40～60 cm土層中，VS處理容重最大，為1.43 g/cm3，BC處理容重最小，為 1.36 g/cm3；BC處理比CK、VS處理分別顯著降低4.27%、4.83%，較2020年降低4.51%。2021年土壤容重較2020年相比有下降趨勢(shì)，翻壓還田后相比播種前變化不明顯（圖1-D）。0～10 cm土層中，BC、MS處理的土壤容重比CK分別顯著降低8.16%、6.64%，比VS處理分別顯著降低6.74%、5.19%（Plt;0.05）；與2020年相比降低3.26%、5.90%。0～20 cm土層中，BC、MS處理分別降低了6.82%、6.51%。20～40、40～60 cm土層中，MS處理的土壤容重最小，分別比CK、VS處理顯著降低7.00%、6.32%、8.07%、6.93%（Plt;0.05）。

2.2 不同綠肥翻壓還田對(duì)土壤總孔隙度的影響

由圖2-A可知，2020年播種前，0～10 cm土層中，VR處理的土壤總孔隙度最小，為 47.62%，低于CK但無(wú)顯著性差異；BC處理的土壤總孔隙度最大，為49.80%，較CK、VR處理分別顯著提高2.02%、2.18%，其余處理間均無(wú)顯著性差異。10～40 cm 土層中，MS處理的土壤總孔隙度最大，較CK、AE處理分別顯著提高2.68%、2.56%（Plt;0.05）。40～60 cm土層中，MS處理的總孔隙度最大，為47.33%，VS處理最小，為45.08%。由圖2-B可知，綠肥翻壓還田后，0～10 cm土層中，BC處理的總孔隙度最大，為53.07%，較CK、VS、AE處理

分別顯著提高3.81%、4.64%、4.13%；較播種前提高3.27%。10～20 cm土層中，除VR、BC處理低于CK外，其他處理較CK提高0.67%～1.06%，但差異不顯著。20～40 cm土層中，VR處理的總孔隙度最大，為49.17%， 較CK提高2.31%， 較播種前提高3.22%；VS處理最小，為45.72%，顯著低于VR、MS處理（Plt;0.05）。40～60 cm土層中，VS、AE處理的土壤總孔隙度低于CK，VR、BC、MS處理較CK分別提高1.34%、0.60%、1.56%，差異不顯著。除AE處理外，其他處理較播種前均有所提高，提高幅度為0.28%～1.87%。

由圖2-C可知，2021年播種前，0～10 cm土層中，VR、BC、MS處理土壤總孔隙度顯著高于CK、VS處理，較CK分別提高3.71%、1.76%、3.10%，較VS處理分別提高4.92%、2.96%、4.31%。與2020年相比，除AE處理的土壤總孔隙度降低外，其余處理均有所提高，提高幅度為1.40%～5.54%。10～20 cm土層中，BC處理的總孔隙度最大，為51.89%，VS處理的最小，為48.65%；BC、MS處理與CK相比，分別顯著提高2.90%、2.62%（Plt;0.05）。20～60 cm土層中，除VS處理的土壤總孔隙度低于CK外，其余處理均比CK有所提高，提高的范圍為0.34～2.47百分點(diǎn)；較2020年提高 0.29～3.27百分點(diǎn)，但差異不顯著。由圖2-D可知，種植綠肥并翻壓還田后，各處理的總孔隙度變化的趨勢(shì)與2020年相同。0～10 cm 土層中，BC、MS、VR處理顯著高于AE、CK、VS處理，其中較CK分別提高了3.86%、3.11%、2.24%。10～20 cm土層中，BC、MS處理的總孔隙度分別為52.09%、53.05%，較CK分別顯著提高2.92%、3.38%，較VS處理分別顯著提高3.18%、3.68%。20～60 cm土層中，除VS處理低于CK外，其余處理均高于CK，但無(wú)顯著性差異；BC、MS、AE處理的總孔隙度分別較VS處理顯著提高3.94%、3.51%、2.29%。與2020年相比，各處理的土壤總孔隙度均有所提高，提高的幅度為0.43～4.24百分點(diǎn)。與2020年相比，0～20 cm土層中，BC、MS分別提高3.39%、3.24%。

2.3 不同綠肥翻壓還田對(duì)土壤團(tuán)聚體的影響

土壤團(tuán)聚體在土壤結(jié)構(gòu)中起著重要的作用［14］，不同粒徑的大小和組成比例會(huì)影響土壤的質(zhì)量［15］。由圖3可知，2020年播種前，0～10 cm土層中，MS、AE處理的大團(tuán)粒含量分別為97.31%、97.52%，較CK分別顯著提高5.63%、 5.86%（Plt;0.05），高于

其他處理但差異不顯著。與CK相比，各處理均降低了土壤微團(tuán)聚體含量，降幅為30.29%～69.05%，其中MS、AE處理與CK差異顯著（Plt;0.05）。10～20 cm土層中，各處理團(tuán)聚體粒級(jí)分布主要集中在2.000～＜5.000 mm粒級(jí)， 占總含量的 31.62%～39.98%，各處理≥0.250 mm的大團(tuán)粒含量均大于CK，較CK提高0.09%～3.06%，無(wú)顯著差異。VS、MS、AE處理的土壤微團(tuán)粒含量較CK分別降低14.94%、3.45%、64.37%。20～40 cm土層中，除AE處理的土壤大團(tuán)粒含量低于CK外，其余處理均高于CK，較CK提高0.32%～1.53%。40～60 cm土層中，AE處理提高了土壤大團(tuán)粒含量，降低了土壤微團(tuán)粒含量，但各處理間均無(wú)顯著差異。

由圖4可知，2020年翻壓還田后，20～60 cm土層中，土壤大團(tuán)粒含量高于播種前。0～20 cm 土層中，各處理大團(tuán)聚體含量均低于CK，較CK降低的幅度為0.03%～5.68%，差異不顯著?！?.000 mm 的團(tuán)聚體含量占比有所增加，較CK提高的范圍為2.15%～18.87%；10～20 cm土層中VR、BC、MS處理≥5.000 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量較CK分別提高21.51%、15.22%、15.06%，VS處理土壤微團(tuán)粒含量低于CK，較CK降低16.67%。20～40 cm 土層中，VR、VS、BC處理的大團(tuán)粒含量均高于CK、MS、AE處理，其中較CK分別高出0.11%、0.92%、0.37%，差異不顯著。MS處理的土壤微團(tuán)粒含量占比最大，顯著高于其他處理，≥5.000 mm粒級(jí)的團(tuán)聚體含量較CK提高15.10%。40～60 cm土層中，各處理大團(tuán)粒含量均達(dá)到96.71%以上，其中VS處理最高，為99.07%，但與其他處理之間差異不顯著；VR、BC處理可以提高1.000～＜2.000、2.000～＜5.000 mm粒級(jí)土壤團(tuán)粒的含量，VR處理較CK分別提高2.30%、3.64%，BC處理較CK分別提高2.18%、1.80%。VS處理的微團(tuán)粒含量低于其他處理，其中較CK降低45.56%。

由圖5可知，2021年播種前，0～10 cm土層中，各處理≥0.250 mm團(tuán)聚體含量均達(dá)到90.34%以上；VS、BC、MS處理顯著高于CK、VR處理（Plt;0.05），較CK分別提高5.50%、6.18%、6.44%，較VR處理分別提高4.76%、5.43%、5.69%；其中MS處理的大團(tuán)聚體含量最大，為96.16%。BC、MS、AE處理下的土壤微團(tuán)聚體含量與VR處理存在顯著性差異，較VR處理降低的范圍為6.19%～48.98%。10～20 cm土層中，大團(tuán)聚體含量達(dá)到92.29%以上，VS處理的大團(tuán)聚體含量為96.82%，顯著高于VR處理，較VR處理顯著提高4.91%。各處理土壤團(tuán)聚體粒級(jí)含量從大到小整體表現(xiàn)為2.000～＜5.000、≥7.000、5.000～＜7.000、1.000～＜2.000、0.500～＜1.000、0.053～＜0.250 mm，其中 ＜0.053 mm 的含量最小。20～40、40～60 cm土層中，各處理大團(tuán)聚體含量均低于CK，與CK相比分別低0.47%～5.19%、0.38%～2.48%，各處理間均沒(méi)有達(dá)到顯著性差異。在20～40 cm土層中，AE處理的微團(tuán)聚體含量顯著高于CK、VR處理。

由圖6可知，2021年綠肥翻壓還田后2.000～＜5.000 mm的土壤團(tuán)聚體含量較大，其次為 1.000～＜2.000、≥7.000、5.000～＜7.000、0.500～＜1.000 mm，其中＜0.053 mm的團(tuán)聚體含量最小。2021年，0.250～＜2.000 mm的團(tuán)聚體含量較2020年提高2.69%～38.95%。在0～10 cm土層中，土壤大團(tuán)聚體含量均達(dá)到94.49%以上，AE處理的大團(tuán)聚體含量最高，為98.13%，較CK、VR、VS、BC、MS分別提高1.93%、3.09%、1.43%、3.86%、2.76%，其中AE處理與VR、BC、MS處理間達(dá)到顯著性差異（P＜0.05）。VR、BC、MS處理可以提高0.250～＜2.000 mm粒級(jí)團(tuán)聚體含量，其中VR處理較CK顯著提高18.68%。10～20 cm土層中，AE處理的大團(tuán)聚體含量最大，為98.72%，較其他處理提高的幅度為0.52%～10.04%。VR、VS、VE、MS處理的土壤微團(tuán)聚體含量較CK分別降低0.17%、1.34%、0.97%、1.74%。20～40 cm、40～60 cm土層中，各處理的大團(tuán)聚體含量均高于CK，提高的范圍為0.33%～1.72%；各處理間不存在顯著性差異。各處理的微團(tuán)聚體含量均低于CK，但無(wú)顯著性差異。

2.4 不同綠肥翻壓還田對(duì)土壤含水量的影響

由圖7-A可知，2020年種植綠肥播種前，0～10 cm 土層中，BC、AE處理的土壤含水量分別為15.89%、15.24%，均高于CK，差異不顯著。10～20 cm 土層中，BC、MS、AE處理土壤含水量顯著高于VR、VS處理。20～40 cm土層中，VR、BC、MS、AE處理的土壤含水量與CK間均達(dá)到顯著差異，較CK提高5.58%～10.47%。40～60 cm土層中，AE處理的土壤含水量最大，為26.49%，較其他處理顯著提高4.63%～6.93%。由圖7-B可知，綠肥翻壓還田后，0～20 cm土層中，MS、AE處理的土壤含水量均高于CK、VR、VS處理，其中較CK提高的范圍為0.14%～4.32%。20～40 cm土層中，各處理的土壤含水量較CK提高0.91%～6.17%。40～60 cm 土層中，各處理的土壤含水量均高于CK，較CK提高0.32%～3.26%，但各處理間沒(méi)有達(dá)到顯著性差異。

2021年各處理的變化趨勢(shì)整體表現(xiàn)為，隨著土層加深土壤含水量逐漸增大。由圖7-C可知，播種前0～10、10～20 cm土層中，MS處理的土壤含水量高于其他處理，較CK提高14.89%、17.34%。20～40 cm土層中，VS、MS處理的土壤含水量分別為19.08%、19.42%，高于CK；VR、BC、AE處理均低于CK，但無(wú)顯著差異。40～60 cm土層中，除VS處理外，其余處理的土壤含水量均高于CK，比CK提高0.55%～4.08%，但無(wú)顯著性差異。由圖7-D可知，綠肥翻壓還田后，0～10 cm土層中，MS、AE處理的土壤含水量均高于其他處理，較CK分別提高3.48%、4.30%，較VR分別顯著提高9.42%、10.24%；除VR處理外，其余處理較播種前土壤含水量均有所提高，提高的范圍為5.33%～11.25%；與2020年相比，提高0.50%～8.51%。10～20 cm土層中，VR、MS、AE處理的土壤含水量分別為26.59%、25.65%、23.67%，高于CK、VS、BC處理；其中VR、MS處理較VS處理分別顯著提高7.03%、6.10%。20～60 cm土層中，VR、BC、MS、AE處理的土壤含水量比CK提高0.84%～4.99%，無(wú)顯著性差異；MS處理的土壤含水量比VS處理顯著提高

7.89%。在0～60 cm土層中，連續(xù)2年MS處理的土壤含水量可提高17.43%～30.80%。

3 討論

綠肥翻壓還田可以改善土壤的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化土壤的理化性狀。本研究通過(guò)對(duì)土壤容重、 土壤孔隙度等不同物理指標(biāo)研究發(fā)現(xiàn)，不同種類(lèi)綠肥翻壓還田可以降低土壤的容重，提高土壤的孔隙度，增加土壤大團(tuán)聚體含量和土壤含水量，從而改善土壤結(jié)構(gòu)。呂奕彤等在西北綠洲灌區(qū)對(duì)玉米田土壤進(jìn)行綠肥還田研究，結(jié)果表明綠肥全量翻壓還田可降低0～30 cm土層的土壤容重，提高土壤孔隙度［16］。在本研究中，隨著綠肥翻壓年限的增加，土壤容重在逐漸降低，而土壤孔隙度在逐漸增大。 2021年種植綠肥并翻壓還田后，在0～20 cm土層中，土壤容重均有所降低，土壤總孔隙度有所提高，其中油菜、紫花苜蓿與CK間達(dá)到了顯著性差異。這主要是因?yàn)椋鬯楹蟮木G肥擁有一定的體積，翻壓到土壤中與土壤顆粒間存在較大的孔隙，使土壤變得疏松，進(jìn)而降低了土壤的容重［17］，本研究結(jié)果與趙娜等的研究結(jié)果［18］一致。本研究發(fā)現(xiàn)，綠肥翻壓還田后，毛葉苕子、紫花苜蓿處理提高了10～60 cm土層≥0.250 mm粒級(jí)土壤團(tuán)聚體的含量，減少了＜0.250 mm的粒級(jí)土壤團(tuán)聚體含量，0.250～＜2.000 mm粒級(jí)機(jī)械穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量隨著種植年限的增加而增加，這說(shuō)明豆科綠肥有利于土壤中0.250～＜2.000 mm粒級(jí)機(jī)械穩(wěn)定性土壤團(tuán)聚體的形成，這與Zhang等的研究結(jié)果［19-20］相符。這主要是因?yàn)椋G肥翻壓還田有利于增加礦物質(zhì)養(yǎng)分含量，這些養(yǎng)分有利于綠肥根系分泌物的增加，從而為土壤微生物提供了豐富的碳源，促進(jìn)豆科綠肥作物的菌絲生長(zhǎng)；綠肥還田后在微生物的分解下，會(huì)分解出有機(jī)酸、木質(zhì)素、胡敏素等物質(zhì)，可作為土壤中的有機(jī)膠結(jié)劑，有利于土壤團(tuán)粒的結(jié)合，進(jìn)而有利于土壤大團(tuán)聚體的形成［21-24］。綠肥翻壓還田不僅降低了土壤容重、提高了土壤孔隙度，也改變了土壤含水量。本研究發(fā)現(xiàn)，2020年綠肥翻壓還田后，0～10 cm土層中，與其他處理相比，毛葉苕子、箭筈豌豆處理的土壤含水量有所降低，這主要是因?yàn)?，豆科綠肥在生長(zhǎng)過(guò)程中自身的耗水量較大，使土壤中的水分含量下降。2021年綠肥翻壓還田后，毛葉苕子、油菜、紫花苜蓿均可提高20～60 cm土層的土壤含水量，且20～60 cm 土層的土壤含水量高于10～20 cm土層，這與劉美艷的研究結(jié)果［25］相似。這可能是因?yàn)?，綠肥翻壓還田后產(chǎn)生腐殖質(zhì)等腐解物，具有親水性，疏松多孔，可以吸持水分；此外，綠肥翻壓后土壤孔隙度有所提高，使得土壤水分儲(chǔ)存空間增加，使地表水快速流到土壤內(nèi)部，增加土壤含水量［26］。

4 結(jié)論

不同綠肥翻壓還田對(duì)土壤物理性狀的研究結(jié)果表明：隨著土層深度的增加，0～60 cm土層中各處理的土壤容重逐漸增大，且隨著綠肥翻壓年限的增加，土壤容重逐漸降低，土壤總孔隙度逐漸增加；各處理均降低了0～20 cm土層的土壤容重，其中油菜、紫花苜蓿處理的效果最為顯著。毛葉苕子、紫花苜蓿處理提高了土壤穩(wěn)定性團(tuán)聚體含量。綠肥翻壓還田10～60 cm土層的土壤含水量提高了0.06%～10.11%，且隨著土層深度的增加，土壤含水量增大。本研究認(rèn)為，油菜、紫花苜蓿處理較其他處理改善土壤的物理結(jié)構(gòu)的效果更好，大興安嶺南麓地區(qū)可優(yōu)先種植翻壓油菜、紫花苜蓿。

參考文獻(xiàn)：

［1］李 正. 綠肥對(duì)植煙土壤培肥改良效應(yīng)及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響［D］. 鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

［2］竇 菲，劉忠寬，秦文利，等. 綠肥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的作用分析［J］. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，13（8）：37-38，51.

［3］劉國(guó)順，羅貞寶，王 巖，等. 綠肥翻壓對(duì)煙田土壤理化性狀及土壤微生物量的影響［J］. 水土保持學(xué)報(bào)，2006，20（1）：95-98.

［4］陳秀德，吳明波，姚倫俊. 獼猴桃園綠肥還田對(duì)土壤肥力及獼猴桃產(chǎn)質(zhì)量的影響［J］. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（8）：73-76.

［5］張興興，趙 魯，安 淵. 種草對(duì)桃園土壤物理性狀、果樹(shù)生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)的影響［J］. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)科學(xué)版），2011，29（2）：58-63.

［6］Zhu B，Yi L X，Guo L M，et al. Performance of two winter cover crops and their impacts on soil properties and two subsequent rice crops in Dongting Lake Plain，Hunan，China［J］. Soil and Tillage Research，2012，124：95-101.

［7］李子雙，廉曉娟，王 薇，等. 我國(guó)綠肥的研究進(jìn)展［J］. 草業(yè)科學(xué)，2013，30（7）：1135-1140.

［8］Jeon W，Choi B，El-Azeem S. A. M. A，et al. Effect of different seeding methods on green manure biomass soil properties and rice yield in rice based cropping systems［J］. African Journal of Biotechnology，2011，10（11）：2024-2031.

［9］李 正，敬海霞，解昌盛，等. 翻壓綠肥對(duì)植煙土壤理化性狀及烤煙常規(guī)化學(xué)成分的影響［J］. 華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，27（增刊1）：275-280.

［10］宋 莉，廖萬(wàn)有，王燁軍，等. 套種綠肥對(duì)茶園土壤理化性狀的影響［J］. 土壤，2016，48（4）：675-679.

［11］董章輝，王 虎，張艷麗，等. 綠肥油菜復(fù)種棉花對(duì)土壤細(xì)菌和團(tuán)聚體的影響［J］. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，42（3）：90-97.

［12］農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn). 土壤檢測(cè) 第4部分：土壤容重的測(cè)定：NY/T 1121.4—2006［S］. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2017.

［13］劉孝義. 土壤物理及土壤改良研究法［M］. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1982.

［14］柳開(kāi)樓，黃 晶，張會(huì)民，等. 長(zhǎng)期施肥對(duì)紅壤旱地團(tuán)聚體特性及不同組分鉀素分配的影響［J］. 土壤學(xué)報(bào)，2018，55（2）：443-454.

［15］Li J S. Increasing crop productivity in an eco-friendly manner by improving sprinkler and micro-irrigation design and management：a review of 20 years’ research at the IWHR，China［J］. Irrigation and Drainage，2018，67（1）：97-112.

［16］呂奕彤，于愛(ài)忠，呂漢強(qiáng)，等. 綠洲灌區(qū)玉米農(nóng)田土壤團(tuán)聚體組成及其穩(wěn)定性對(duì)綠肥還田方式的響應(yīng)［J］. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)（中英文），2021，29（7）：1194-1204.

［17］殷程程. 深層秸稈還田對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響［D］. 長(zhǎng)春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

［18］趙 娜，趙護(hù)兵，曹群虎，等. 渭北旱區(qū)夏閑期豆科綠肥對(duì)土壤肥力性狀的影響［J］. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29（2）：124-128，146.

［19］Zhang R Q，Huang Q Q，Yan T Y，et al. Effects of intercropping mulch on the content and composition of soil dissolved organic matter in apple orchard on the Loess Plateau［J］. Journal of Environmental Management，2019，250：109531.

［20］張 欽，于恩江，林海波，等. 連續(xù)種植不同綠肥作物耕層的土壤團(tuán)聚體特征［J］. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，32（1）：148-153.

［21］Li C L，Cao Z Y，Chang J J，et al. Elevational gradient affect functional fractions of soil organic carbon and aggregates stability in a Tibetan alpine meadow［J］. Catena，2017，156：139-148.

［22］Yao Z Y，Xu Q，Chen Y P，et al. Enhanced stabilization of soil organic carbon by growing leguminous green manure on the Loess Plateau of China［J］. Soil Science Society of America Journal，2019，83（6）：1722-1732.

［23］Zhang D B，Yao Z Y，Chen J，et al. Improving soil aggregation，aggregate-associated C and N，and enzyme activities by green manure crops in the Loess Plateau of China［J］. European Journal of Soil Science，2019，70（6）：1267-1279.

［24］石溫慧，溫曉蘭，李生輝，等. 綠肥還田對(duì)土壤團(tuán)聚性、可蝕性及有機(jī)質(zhì)的影響［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（12）：195-201.

［25］劉美艷. 冬種綠肥與秸稈還田對(duì)連作棉田土壤理化性質(zhì)及酶活性的影響［D］. 邯鄲：河北工程大學(xué)，2021.

［26］Vedran R，Stjepan H. Clay and humus contents have the key impact on physical properties of Croatian Pseudogleys［J］. Agriculturae Conspectus Scientificus，2016，81（4）：187-191.