連作對土壤及谷子產量的影響

盧成達 李陽 孫迪 張麗娜

摘要 連作是谷子種植的一種主要方式，但是對土壤酶活性及土壤養分產生直接的影響，最終會影響谷子的產量。基于此，開展試驗研究，并分別分析連作對土壤酶活性、谷子產量、土壤養分的影響。結果表明，谷子的產量受連作時間的影響，時間越長，減產越明顯；與此同時，連作還對土壤酶活性、土壤肥力、土壤微環境等產生影響。

關鍵詞 谷子；連作方式；土壤酶活性；土壤養分；產量

中圖分類號 S515 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）13-0019-01

谷子是一種耐貧瘠、耐旱的農作物，主要分布于我國的東北、華北與西北地區。但是，由于谷子的栽培技術較為落后，同時，連作的方式較為普遍，致使草害、蟲害、病害發生較為頻繁，嚴重影響了當地谷子的總體產量。對此，需要深入分析谷子茬口的基本特征及其對環境的影響，從而采用正確的耕作方式提高谷子的產量和質量，維護區域糧食產量、種類的平衡[1-3]。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

為了保證試驗結果的精準性，將試驗的地點設定在陜西農林科技大學一站位置，該地點的實際海拔為520 m，年平均氣溫大約為12.9 ℃，年平均降水量大約為550.8 mm。另外，降水的時間主要集中在7—9月，其間降水量占年度總降水量的60%以上，年度的總蒸發量大約為1 400 mm。因此，該地區屬于半濕潤、易干旱的類型。

1.2 試驗設計

2013—2016年對該試驗地進行了綁定定位試驗，共設4個處理，分別為谷子連作2年，在2015—2016年每年播種一季谷子（T1）；連作3年，在2014—2016年每年播種一季谷子（T2）；連作4年，在2013—2016年每年播種一季谷子（T3）；以輪作為對照，輪作的模式為谷子—蕎麥—蕓豆—谷子（CK）。其中，谷子品種為晉谷29號，蕓豆品種為小黑蕓豆，蕎麥品種為西農9940。4次重復，隨機組合排列[4-6]，小區面積為10 m2。培育過程中不施肥，生育期間不澆水。

1.3 土樣采集

在2016年，進行合理的土樣采集，采集分為6次進行，主要包括播種期、幼苗生長期、抽穗期、灌漿期、成熟期以及收獲后。在采集完成后，對采樣的各部分土壤進行合理的檢測，檢測其質量是否符合標準，并明確其常規的性質。重點對收獲后的采集樣進行常規檢驗，而其余時期的采集樣則進行酶活性檢測。不同區域進行隨機采集，經過自然風干進行樣本處理，將樣本中存在的雜質進行去除。通常情況下，工作人員會選擇“四分法”進行合理的劃分，形成標準的樣本，經過有效的研磨與篩選，選擇最佳的溫度進行存儲，滿足實際的需求。

1.4 測定項目及方法

根據試驗需求對試驗地的土壤進行采樣，并通過科學的方式進行處理、保存，為測定提供樣本。測定方法：全氮使用凱氏法進行消毒，然后使用連續流動分析儀進行測定；速效氮使用1.0 mol/L KCl進行浸提，然后使用AA3連續流動分析儀對其完成測定；全磷則需要使用H2SO4-HClO4進行消毒，并使用硫酸鉬銻抗比色法進行數據測定；速效鉀采用1.0 mol/L NH4OAc進行浸提，使用火焰光度法對樣本進行測定；pH值則主要使用1.0∶2.5的土水比對樣本進行浸提，然后使用電位法完成測定。

2 結果與分析

2.1 連作對土壤酶活性的影響

2.1.1 脲酶活性。處理T3各個時期的脲酶活性與其他處理的結果相比明顯降低（P<0.05），CK在處理以后各個生育期間脲酶活性均明顯高于連作方式下的酶活性（P<0.05）。處理T2谷子播種期間土壤酶活性僅僅較處理T1略高，而其他處理方式在各生育期的酶活性為處理T3<處理T2<處理T1

2.1.2 蔗糖酶活性。經過試驗分析，在處理T1、T2這2種耕作方式下，蔗糖酶活性的實際變化趨勢大致與CK相同：先下降后上升，并且在開花期以后下降的較為明顯；處理T3土壤酶活性則一直呈現下降的趨勢，與CK有著本質的區別。在谷子生長的整個過程中，土壤中蔗糖的酶活性大致表現為處理T1為47.35 mg/g、處理T2為35.28 mg/g、處理T3為3.053 mg/g；并且隨時間的推移，谷子土壤中的酶活性呈現下降的趨勢，并且低于輪作方式。

2.1.3 過氧化酶活性。從播種開始，到農作物成熟的整個環節中，不同的種植方式對過氧化氫酶活性的影響具有一定的差異。處理T1與CK過氧化氫酶活性變化趨勢大致相同：在前期逐漸升高，當開花期過后便開始呈現下降的趨勢；處理T2與處理T3過氧化氫酶活性變化整體趨勢大致相同：在出苗期間過氧化氫酶活性逐漸升高，然后一直呈現下降趨勢。

2.2 連作對谷子產量的影響

試驗結果表明，隨連作時間年限的不斷增加，谷子的產（下轉第22頁）

（上接第19頁）

量不斷下降。與CK相比，處理T1、T2、T3谷子的產量明顯降低，分別降低6.8%、11.5%、25.4%。通過實測數據分析可知，隨著年限的不斷增加，減產的幅度將越來越大，影響的效果也越來越明顯，差異較顯著。

2.3 連作對土壤養分的影響

試驗結果表明，隨著谷子連作時間的逐漸增加，土壤中的速效磷、全磷、速效氮、全氮的含量均呈現下降趨勢。不同連作年限，各處理土壤全磷含量無較大的差異（P>0.05），但在各處理速效氮的實際含量有著較為明顯的變化（P<0.05）。CK土壤全氮、速效磷與速效氮含量明顯大于處理T2、T3，而與處理T1卻無明顯的差異（P>0.05）；CK土壤速效鉀最終含量較處理T1略低（P>0.05），與處理T2、T3相比差異則較為明顯（P<0.05）。

3 結論與討論

試驗結果表明，谷子自身的產量受連作時間的影響，時間越長，減產越明顯；與此同時，連作還對土壤酶活性、土壤肥力、土壤微環境等產生影響。

綜上所述，連作方式對谷子土壤酶活性、土壤養分有較大的影響，在不同的連作方式中，酶活性與養分有著不同的變化，但總體上不利于谷子的生長，甚至降低產量。因此，為了提高產量與質量，不建議采用連作的方式種植谷子。

4 參考文獻

[1] 黃立強，趙竹青，劉新偉，等.秸稈深還年限對葡萄園土壤腐殖質組分及酶活性的影響[J].湖北農業科學，2017，56（19）：3640-3645.

[2] 溫婧媛，李小英，申佳艷.滇中高海拔區不同年限撂荒地土壤質量特征變化及開發利用研究[J].中國農學通報，2017，33（29）：61-65.

[3] 李明.半干旱地區不同輪作方式的綜合評價[D].太谷：山西農業大學，2015.

[4] 李明，郝建平，杜天慶，等.半干旱區3a不同輪作組合系統的綜合評價[J].山西農業科學，2014，42（10）：1090-1094.

[5] 妙佳源，李夏，周達，等.連作對谷子土壤酶活性及養分的影響[J].干旱地區農業研究，2016，34（3）：123-126.

[6] 李夏，妙佳源，高小麗，等.連作條件下谷子葉片衰老與活性氧代謝研究[J].中國農業大學學報，2016，21（4）：1-9.