果園綠肥豆菜輪茬增肥技術對土壤理化性質的影響

段志龍

（延安市農業科學研究所 陜西延安716000）

綠肥是一種翻壓入土腐解后可為農作物提供豐富養分的植物體，開展綠肥生產、增加有機肥源是改良土壤、培肥地力的有效措施[1]。大量研究表明果園種植綠肥可顯著改善土壤的理化性質，包括增加土壤團粒數量和孔隙度大小，降低土壤容重[2]，顯著提升土壤有機質、全氮、有效磷的含量[3]。然而，前人關于果園綠肥研究大多集中于單作1種草種或混播、間作多種草種的方法[4]，在充分利用土地資源、提高綠肥單位面積產量方面略有不足。

基于綠肥對蘋果的提質增效作用，國家綠肥體系延安綜合試驗站于2018年提出“果園綠肥豆菜輪茬增肥技術”，該技術通過在蘋果園樹行間春季油菜翻壓后種植黃豆、秋季黃豆翻壓后再種油菜，不僅提高了土壤表層含水量，增強了土壤通透性，達到保墑蓄水的效果[1]，而且改1年1茬為2茬，充分利用當地光熱資源，增加有機物還田量，增強果園綠肥效應。

2018－2020 年在洛川長期定位試驗基地調查監測果園豆菜輪茬后土壤的理化性質變化情況，以期為果園綠肥的田間推廣提供技術支撐及理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于延安市洛川縣洛川鳳棲鎮西井村（35°46′19″N、109°26′25″E），海拔1 180 m，年平均氣溫9.2℃，晝夜溫差15.7℃，無霜期167 d，日照時數2 552 h，年均降水量622 mm。該地為渭北黃土高原的核心地段，為公認的蘋果適宜種植優生區。

該試驗基地為洛川縣蘋果產業關鍵種植區，果園總面積50 hm2，樹高2.0～2.5 m，樹齡8～10年，株行距2 m×3 m。選取約1.5 hm2的代表性樣地作為取樣區域。兩區域土壤質地、水肥管理等措施基本一致。

1.2 試驗方法

供試品種：供試作物品種為豆科綠肥（牧綠2號）和油菜（延油2號）。

試驗設計：2018－2020年，每年8月中旬在豆科綠肥盛花期進行取樣測定，在果樹行間豆菜輪茬區采用五點取樣法，隨機均勻選取5個采樣點，以清耕區為對照 （清耕區僅2018年測得試驗數據），共計2個處理，5個重復。

1.3 測定項目

理化指標：土壤孔隙度、容重、土壤含水量、土壤顏色、墑情、通透性。土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀、pH。

利用鋁盒烘干法測定土壤含水量；利用環刀法測定土壤容重；采用凱氏定氮法測量全氮；采用鉬銻抗比色法測量速效磷；采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法（丘林法）測定有機質；使用pH酸堿指示計測定土壤pH。具體測定方法參照中國科學院南京土壤研究所主編的《土壤理化分析》。

1.4 數據處理

應用Excel 2016和GraphPad Prism 5軟件進行數據分析與繪圖，單因素方差分析（非參數One-way ANOVA）采用Tukey法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 土壤物理性狀分析

3年來通過采用豆菜輪茬增肥技術，使土壤含水量與孔隙度顯著增加，土壤容重顯著下降（附圖）。與清耕區相比，土壤含水量與孔隙度前兩年變化不顯著，但第3年顯著提升，3年分別累計增加4.7%與2.95%；土壤容重在第1年變化不顯著，但第2年與第3年顯著下降，3年累計下降0.07 g/cm3。另外，通過觀察土壤物理性狀表明，土壤團粒結構明顯增多，通透性增強，顏色變深，土壤墑情明顯改善。

附圖 豆菜輪茬后果園土壤物理性狀

2.2 土壤化學性狀分析

通過連續監測分析土壤化學指標（附表），結果表明，與清耕區相比，豆菜輪茬翻壓后土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量均顯著提升，平均分別增加2.24 g/kg、0.44 g/kg、1.38 g/kg、13.74 mg/kg，pH顯著降低，平均下降0.13。另外，豆菜輪茬區各年份之間差異不顯著，但土壤有機質與速效鉀含量逐漸增加。

附表 豆菜輪茬后果園土壤化學性狀

3 討論

果園豆菜輪茬增肥栽培技術是延安市首次提出的種草覆蓋方法，屬國內首創。豆菜輪茬減少果園土壤裸露面積，抑制土壤水分蒸發實現保墑蓄水[1]，但本次調查結果表明，與清耕區相比應用豆菜輪茬后土壤含水量與孔隙度至第3年顯著提升，土壤容重在第2年與第3年顯著下降。這表明，逐年進行果園綠肥種植翻壓才能從根本上改善土壤理化性狀、優化土壤結構、增加土壤通透性[2]。

研究表明與清耕相比豆菜輪茬可顯著提升土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量，降低土壤pH。可見綠肥栽培能提高土壤有機質含量，改善土壤庫N、P含量的實際供給能力，活化有機態N、P、K，這對土壤有機質含量低[6]、有機肥源短缺的黃土高原蘋果產業的健康發展意義重大。

4 結論

果樹行間輪作種植翻壓豆科綠肥和油菜，可顯著提升土壤含水量與孔隙度，降低土壤容重；顯著提升土壤有機質、全氮、速效磷、速效鉀含量，降低土壤pH。“果園綠肥豆菜輪茬增肥技術”可明顯改善土壤理化性狀、優化土壤結構、增強土壤養分。