果园绿肥豆菜轮茬增肥技术对土壤理化性质的影响

段志龙

（延安市农业科学研究所 陕西延安716000）

绿肥是一种翻压入土腐解后可为农作物提供丰富养分的植物体，开展绿肥生产、增加有机肥源是改良土壤、培肥地力的有效措施[1]。大量研究表明果园种植绿肥可显著改善土壤的理化性质，包括增加土壤团粒数量和孔隙度大小，降低土壤容重[2]，显著提升土壤有机质、全氮、有效磷的含量[3]。然而，前人关于果园绿肥研究大多集中于单作1种草种或混播、间作多种草种的方法[4]，在充分利用土地资源、提高绿肥单位面积产量方面略有不足。

基于绿肥对苹果的提质增效作用，国家绿肥体系延安综合试验站于2018年提出“果园绿肥豆菜轮茬增肥技术”，该技术通过在苹果园树行间春季油菜翻压后种植黄豆、秋季黄豆翻压后再种油菜，不仅提高了土壤表层含水量，增强了土壤通透性，达到保墒蓄水的效果[1]，而且改1年1茬为2茬，充分利用当地光热资源，增加有机物还田量，增强果园绿肥效应。

2018－2020 年在洛川长期定位试验基地调查监测果园豆菜轮茬后土壤的理化性质变化情况，以期为果园绿肥的田间推广提供技术支撑及理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于延安市洛川县洛川凤栖镇西井村（35°46′19″N、109°26′25″E），海拔1 180 m，年平均气温9.2℃，昼夜温差15.7℃，无霜期167 d，日照时数2 552 h，年均降水量622 mm。该地为渭北黄土高原的核心地段，为公认的苹果适宜种植优生区。

该试验基地为洛川县苹果产业关键种植区，果园总面积50 hm2，树高2.0～2.5 m，树龄8～10年，株行距2 m×3 m。选取约1.5 hm2的代表性样地作为取样区域。两区域土壤质地、水肥管理等措施基本一致。

1.2 试验方法

供试品种：供试作物品种为豆科绿肥（牧绿2号）和油菜（延油2号）。

试验设计：2018－2020年，每年8月中旬在豆科绿肥盛花期进行取样测定，在果树行间豆菜轮茬区采用五点取样法，随机均匀选取5个采样点，以清耕区为对照 （清耕区仅2018年测得试验数据），共计2个处理，5个重复。

1.3 测定项目

理化指标：土壤孔隙度、容重、土壤含水量、土壤颜色、墒情、通透性。土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH。

利用铝盒烘干法测定土壤含水量；利用环刀法测定土壤容重；采用凯氏定氮法测量全氮；采用钼锑抗比色法测量速效磷；采用重铬酸钾容量法-外加热法（丘林法）测定有机质；使用pH酸碱指示计测定土壤pH。具体测定方法参照中国科学院南京土壤研究所主编的《土壤理化分析》。

1.4 数据处理

应用Excel 2016和GraphPad Prism 5软件进行数据分析与绘图，单因素方差分析（非参数One-way ANOVA）采用Tukey法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 土壤物理性状分析

3年来通过采用豆菜轮茬增肥技术，使土壤含水量与孔隙度显著增加，土壤容重显著下降（附图）。与清耕区相比，土壤含水量与孔隙度前两年变化不显著，但第3年显著提升，3年分别累计增加4.7%与2.95%；土壤容重在第1年变化不显著，但第2年与第3年显著下降，3年累计下降0.07 g/cm3。另外，通过观察土壤物理性状表明，土壤团粒结构明显增多，通透性增强，颜色变深，土壤墒情明显改善。

附图 豆菜轮茬后果园土壤物理性状

2.2 土壤化学性状分析

通过连续监测分析土壤化学指标（附表），结果表明，与清耕区相比，豆菜轮茬翻压后土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量均显著提升，平均分别增加2.24 g/kg、0.44 g/kg、1.38 g/kg、13.74 mg/kg，pH显著降低，平均下降0.13。另外，豆菜轮茬区各年份之间差异不显著，但土壤有机质与速效钾含量逐渐增加。

附表 豆菜轮茬后果园土壤化学性状

3 讨论

果园豆菜轮茬增肥栽培技术是延安市首次提出的种草覆盖方法，属国内首创。豆菜轮茬减少果园土壤裸露面积，抑制土壤水分蒸发实现保墒蓄水[1]，但本次调查结果表明，与清耕区相比应用豆菜轮茬后土壤含水量与孔隙度至第3年显著提升，土壤容重在第2年与第3年显著下降。这表明，逐年进行果园绿肥种植翻压才能从根本上改善土壤理化性状、优化土壤结构、增加土壤通透性[2]。

研究表明与清耕相比豆菜轮茬可显著提升土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量，降低土壤pH。可见绿肥栽培能提高土壤有机质含量，改善土壤库N、P含量的实际供给能力，活化有机态N、P、K，这对土壤有机质含量低[6]、有机肥源短缺的黄土高原苹果产业的健康发展意义重大。

4 结论

果树行间轮作种植翻压豆科绿肥和油菜，可显著提升土壤含水量与孔隙度，降低土壤容重；显著提升土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量，降低土壤pH。“果园绿肥豆菜轮茬增肥技术”可明显改善土壤理化性状、优化土壤结构、增强土壤养分。