灌溉和施肥對(duì)土地整理區(qū)小麥產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的影響

孟會(huì)生，王 靜，閆永康，殷海善

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，山西太谷030801；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源綜合考察研究所，山西太原030006）

土地整理是我國(guó)補(bǔ)充耕地?cái)?shù)量、實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡的主要手段，是我國(guó)特殊國(guó)情下解決土地利用問(wèn)題的必然選擇，是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力、增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效途徑。作為一項(xiàng)新興事業(yè)，土地整理有著廣闊的發(fā)展前景，也將會(huì)更好地為解決“三農(nóng)”問(wèn)題服務(wù)。同時(shí)，土地整理要數(shù)量與質(zhì)量并重，在我國(guó)土地后備資源短缺的基本國(guó)情下，更要關(guān)注新增耕地的質(zhì)量，通過(guò)整理提高耕地的生產(chǎn)能力[1-2]。

土地整理過(guò)程中，機(jī)械化的挖填容易造成土壤板結(jié)，破壞表土熟化層，從而影響土壤理化性狀，影響土壤養(yǎng)分循環(huán)效益。資料表明，整理前土壤的速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)均高于整理后的土壤[3]。土地整理后的土壤性狀嚴(yán)重制約了小麥產(chǎn)量和農(nóng)民收入的提高。為此，在新的土地整理區(qū)域開(kāi)展試驗(yàn)研究，探討灌溉和施肥這2種措施對(duì)小麥產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分變化的影響，以期為小麥種植取得高產(chǎn)提供一定理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試土壤

試驗(yàn)區(qū)位于聞喜縣后宮鄉(xiāng)土地整理項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，種植作物以小麥、玉米為主。供試土壤以黃土質(zhì)褐土性土為主，屬重壤土，土壤有機(jī)質(zhì)和全氮、全磷含量較低，土壤發(fā)育完全。試驗(yàn)前采集0～20 cm土壤對(duì)其理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定分析（表1）。

表1 供試土壤理化性狀

1.2 供試材料

供試小麥品種為臨豐3號(hào)。試驗(yàn)所用氮肥為NH4HCO3（N含量17%）、尿素（N含量46%），磷肥為過(guò)磷酸鈣（P2O5含量為12%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理（表2），每個(gè)處理重復(fù)4次，小區(qū)面積為100m2，隨機(jī)區(qū)組排列。灌溉處理于越冬期、拔節(jié)期分別灌溉1次。根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的施肥習(xí)慣，播種前基施NH4HCO3（N含量17%）750 kg/hm2，過(guò)磷酸鈣（P2O5含量為12%）750 kg/hm2，拔節(jié)期結(jié)合灌溉追施尿素（N含量46%）225 kg/hm2。2008年10月6日播種，2009年6月5日收獲。

表2 試驗(yàn)處理

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

小麥?zhǔn)斋@時(shí)調(diào)查公頃穗數(shù)、千粒質(zhì)量、穗粒數(shù)，計(jì)算經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，并采集土壤樣品進(jìn)行養(yǎng)分、微生物測(cè)定分析。有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法[4]，土壤微生物測(cè)定采用稀釋平板法（細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，放線菌采用改良高氏一號(hào)培養(yǎng)基，真菌采用馬丁氏（Martin）培養(yǎng)基[5]）。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌溉和施肥措施對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

灌溉和施肥措施對(duì)小麥產(chǎn)量的影響如表3所示。

表3 灌溉和施肥措施對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，對(duì)于挖方地來(lái)說(shuō)，處理1既不施肥也不灌溉的小麥顆粒無(wú)收；處理2施肥不灌溉公頃產(chǎn)量為741 kg，產(chǎn)量很低；處理3既灌溉也施肥的小麥公頃產(chǎn)量達(dá)到3 195 kg，且這3個(gè)處理之間差異達(dá)到了顯著水平，說(shuō)明挖方區(qū)進(jìn)行灌溉對(duì)小麥的產(chǎn)量起著決定性作用，在灌溉的基礎(chǔ)上進(jìn)行施肥，可明顯地增加作物的產(chǎn)量。對(duì)于填方地來(lái)說(shuō)，處理6施肥灌溉處理的小麥公頃產(chǎn)量為5 850 kg，比處理4不施肥不灌溉處理的產(chǎn)量增加了168.9%，比挖方區(qū)處理產(chǎn)量均明顯增加。這說(shuō)明不論是挖方區(qū)還是填方區(qū)，灌溉和施肥均是土地整理區(qū)提高小麥產(chǎn)量的有效措施，二者相結(jié)合增產(chǎn)效果更好。

2.2 灌溉和施肥措施對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

土壤微生物是土壤有機(jī)質(zhì)、土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)的動(dòng)力，它參與土壤中有機(jī)質(zhì)的分解、腐殖質(zhì)的形成、土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)等過(guò)程。土壤微生物作為一項(xiàng)土壤質(zhì)量指標(biāo)在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中具有重要的地位[6]。土壤微生物的生長(zhǎng)和活動(dòng)往往要受到土壤環(huán)境如有機(jī)質(zhì)、通氣性、pH、外界干擾等的影響。

從表4可以看出，不論是細(xì)菌、放線菌還是真菌數(shù)量，處理1挖方地不施肥不灌溉處理均為最低，這說(shuō)明挖方地微生物生長(zhǎng)的主要限制因子為水分，只有提高土壤含水量才可以增加微生物數(shù)量。填方地由于土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)于挖方地來(lái)說(shuō)要高，保水保肥能力較強(qiáng)，細(xì)菌數(shù)量變化不是很大，但以處理6灌溉施肥處理最高。對(duì)于填方地來(lái)說(shuō)，放線菌、真菌數(shù)量差異比較明顯，不論是灌溉措施還是施肥措施均比不施肥不灌溉處理要高。

表4 灌溉和施肥措施對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響（以干土質(zhì)量計(jì)）

2.3 灌溉和施肥措施對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

土壤中的速效氮磷鉀是能夠被作物直接吸收和利用的高效養(yǎng)分，速效養(yǎng)分含量的高低體現(xiàn)了土壤對(duì)作物所需營(yíng)養(yǎng)供給能力的大小[7]。

從表5可以看出，不論挖方地還是填方地，灌溉和施肥措施都對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷有明顯影響，其中灌溉施肥處理含量最高。從各種措施的影響程度看，灌溉措施影響程度相對(duì)較大，土壤水分成為影響?zhàn)B分有效性的主要限制因子，尤其是在干旱季節(jié)里，只有補(bǔ)充土壤水分，才能促進(jìn)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，利于作物吸收利用。而速效鉀含量幾乎不受影響。

表5 灌溉和施肥措施對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

3 結(jié)論與討論

灌溉和施肥措施對(duì)小麥產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的影響報(bào)道較多，但對(duì)于土地整理區(qū)小麥方面的研究則非常少。本研究通過(guò)探討灌溉和施肥這2種措施對(duì)土地整理區(qū)小麥產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分變化的影響，主要得出以下結(jié)論：（1）在土地整理區(qū)，不論是挖方地還是填方地，施肥和灌溉措施都是提高小麥產(chǎn)量的有效措施。（2）灌溉和施肥措施均可不同程度地增加土壤微生物數(shù)量，提高土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷含量，灌溉和施肥措施相結(jié)合，能進(jìn)一步增加小麥產(chǎn)量。在干旱的季節(jié)，灌溉措施的增加幅度相對(duì)更大。

［1］ 王超，蓋艾鴻，劉都雷，等.土地整理前后景觀生態(tài)效應(yīng)分析——以山西省澤州縣劉軒窯村土地整理項(xiàng)目為例[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（2）：49-52.

［2］ 孟志興.山西省聞喜縣土地整理項(xiàng)目綜合效益分析 [J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（3）：71-73.

［3］ 葉艷妹，吳次芳.土地整理對(duì)土壤性狀的影響及其重建技術(shù)和工藝研究 [J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2002，28（3）：267-271.

［4］ 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1999.

［5］ 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所微生物室.土壤微生物研究法[M].北京：科學(xué)出版社，1985.

［6］ 任天志，Grego S.持續(xù)農(nóng)業(yè)中的土壤生物指標(biāo)研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，33（1）：68-75.

［7］ 徐暢，高明，謝德體，等.土地整理年限對(duì)紫色丘陵區(qū)土壤質(zhì)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2009，25（8）：242-248.