稻麥輪作對濱海鹽土土壤肥力的影響

傅慶林， 朱蕓， 郭彬， 劉琛， 林義成， 裘高揚， 李華

(1.浙江省農業科學院 環境資源與土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021； 2.南京林業大學 林學院，江蘇 南京 210037)

為了緩解用地壓力，合理有效地開發利用濱海鹽土資源成為近年來國家和政府關注的重點[1-2]。然而，濱海鹽土因過高的鹽分限制了土壤有機質轉化和養分的有效性，導致作物產量下降[3]。針對濱海鹽土鹽分高、土壤物理結構差、肥力低等問題，已經有許多關于改善土壤結構、降低土壤鹽分、提高土壤養分的研究[2,4-5]，土壤養分與土地利用方式具有密切關系[6]。關于不同土地利用方式與土壤化學性質的影響研究，主要集中在不同土地利用方式下土壤碳、氮、磷的含量變化方面[7]，但不同土地利用方式對土壤理化性狀的影響研究，可為合理有效地開發利用濱海鹽土資源提供理論依據[2]。

以浙江省濱海鹽土為研究對象，采集不同質地和利用方式下濱海鹽土土壤樣品，分析濱海鹽土稻麥輪作土壤肥力特征，以期為改良濱海鹽土，推動鹽漬土地區農業可持續發展提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 采樣

選擇浙江省2000年左右圍墾濱海鹽土的5種土壤質地(T)——砂壤土(SL)(上虞120°45′39″～120°52′5″N，30°9′56″～30°12′36″E)、中壤土(ML)(慈溪121°29′15″～121°35′25″N，30°13′6″～30°18′11″E)、重壤土(HL)(象山121°55′59″～121°56′53″N，29°30′32″～29°32′37″E)、輕黏土(LC)(溫嶺121°24′50″～121°33′34″N，28°17′28″～28°24′47″E)和中黏土(MC)(瑞安121°28′18″～121°34′22″N，29°3′5″～29°5′41″E)和2種土地利用方式(L)——荒地(U)和稻田(P)。荒地幾乎沒有植物或稀有的鹽生植物生長。稻田進行稻-麥輪作。10月水稻收割前1個星期，在每種土壤質地設置相同土地利用方式的3個地塊作為3個重復，彼此之間的距離至少為50 m，S形取樣法隨機布點。除表層植株根系，采集0～20 cm土層土壤樣品，風干，以備測定基本理化性狀。

1.2 測定項目和方法

土壤化學性質的測定參考 《土壤農業化學分析方法》[8]：采用比重計法測定土壤機械組成，吸管法測定土壤微團聚體。采用玻璃電極法測定土壤pH值，重鉻酸鉀容量-加熱法測定土壤有機碳含量，濃硫酸催化消煮-凱氏定氮法測定土壤全氮含量，堿解擴散法測定土壤堿解氮含量，碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定土壤有效磷含量，醋酸銨浸提-火焰光度法測定土壤速效鉀含量。

1.3 數據處理

采用Excel和SPSS分析軟件進行數據統計分析。采用雙因素方差(Two-way ANOVA)分析土壤質地、土地利用方式及其相互作用對土壤化學性質(土壤有機碳、總氮、堿解氮、有效磷和速效鉀等含量以及pH與EC)的影響，并利用 Tukey 法檢驗同一因素下處理間差異的顯著性。

2 結果與分析

2.1 土壤pH和EC

如圖1所示，土壤pH為7.80～8.64，相同質地的土壤pH荒地顯著高于稻田(P<0.05),并且，土地利用方式(L)和土壤質地(T)對土壤pH值均有極顯著影響(FL=238,FT=110，P<0.01)，但土地利用方式和土壤質地的交互作用(L×T)對土壤pH值沒有顯著影響(FT×L=2.03，P>0.05)。

在相同土地利用方式中，土壤EC值依次為砂壤土<中壤土<重壤土<輕黏土<中黏土(圖1)，而在相同土壤質地中，土壤EC值稻田極顯著低于荒地，并且土壤質地(T)、土地利用方式(L)及其交互作用(L×T)對EC值均有極顯著影響(FL=56.38，FT=89.38，FL×T=85.45)。

SL—砂壤土，ML—中壤土，HL—重壤土，LC—輕質黏土，MC—中黏土，U—荒地，P—稻田。柱上方無相同小寫字母者表示組間差異顯著(P<0.05)，圖2同。圖1 不同土壤質地與土地利用方式的土壤pH和EC值

2.2 土壤養分含量

在相同土地利用方式中，土壤有機碳含量的大小依次為中黏土>輕黏土>重壤土>中壤土>砂壤土(圖2)。在相同土壤質地下，土壤的有機碳含量荒地顯著低于稻田，而且，土地利用方式(L)、土壤質地(T)及其交互作用(L×T)對土壤有機碳含量均有極顯著影響(FL=45.98，FT=65.45，FT×L=56.98)。

在相同土地利用方式中(圖2)，土壤全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀等養分含量依次為中黏土>輕黏土>重壤土>中壤土>砂壤土。在相同土壤質地下，土壤全氮、堿解氮和有效磷等養分含量稻田明顯高于荒地，而土壤速效鉀含量稻田明顯低于荒地。土地利用方式(L)、土壤質地(T)及其交互作用(T×L)對全氮(FL=67.56，FT=87.56，FT×L=62.45，P<0.01)、堿解氮(FL=54.89，FT=72.23，FT×L=88.45，P<0.01)、有效磷(FL=65.34，FT=95.09，FT×L=59.43，P<0.01)和速效鉀(FL=56.89，FT=43.67，FT×L=73.56，P<0.01)等養分含量都有極顯著影響。

2.3 土壤化學性質指標間相關性分析

土壤化學性狀指標之間相關性如表1，土壤EC與pH、有機碳、全氮和速效鉀呈極顯著正相關(P<0.01)，土壤有機碳與全氮、堿解氮呈極顯著正相關，土壤全氮與堿解氮、有效磷呈極顯著正相關，土壤堿解氮與有效磷也呈極顯著正相關。土壤有效磷與pH、EC值雖然呈負相關，但其相關性未達到顯著性水平。

3 小結與討論

圖2 不同土壤質地與土地利用方式的土壤養分比較

表1 土壤化學性質指標之間的相關系數

不同土地利用方式影響了土壤化學性質之間的相關性[21]。本研究表明，土壤EC與pH、有機碳、全氮和有效鉀呈極顯著正相關，土壤有機碳與全氮、堿解氮也呈極顯著正相關，而有效磷與pH、EC值呈負相關，但其相關系數未達到顯著性水平。這與前人研究結果[21]不一致，可能是因為土壤類型、生態環境和植被類型等不同所致。

總之，稻麥輪作條件下濱海鹽土的土壤有機碳、總氮、堿解氮等養分含量均增加，而土壤pH、EC和速效鉀含量均顯著降低。因此，合理稻麥輪作是濱海鹽土提高土壤肥力，促進農業可持續發展的重要措施之一。