玉米大豆间作对坡耕地红壤团聚体分布及稳定性的影响

酒鹃鹃 李永梅 王梦雪 范茂攀

摘要：研究在坡耕地径流小区开展，进行为期3年的定位试验，设置裸地 （CK）、大豆单作 （DD）、玉米单作 （MM） 及玉米大豆间作 （MD） 4种处理，探究不同种植模式在不同生育期对土壤团聚体分布及稳定的影响。研究得出，土壤机械稳定性团聚体（WSA）在不同时期的分布特征规律一致，均表现为大团聚体占比最高，水稳性团聚体中微团聚体占比要高于大团聚体。不同时期内间作模式在≥2.000 mm粒级团聚体的占比高于其他种植模式;裸地占比高于单作;玉米单作随着生育期的推进逐渐高于大豆单作。土壤团聚体稳定性指标在不同时期内均表现为间作高于其他种植模式;裸地各项值与间作较为接近，高于单作;玉米单作在抽雄期与成熟期高于大豆单作。上述规律在0～10 cm土层表现较10～20 cm土层更为明显。结果表明土壤团聚体随生育期稳定性不断增高，间作相对于其他种植模式在各个生育期均表现出相对优势，采用间作有利于改良土壤结构，降低土壤侵蚀。

关键词：玉米;大豆;间作;红壤;团聚体;分布;稳定性

中图分类号：S513.06;S565.1.06;S152   文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）22-0219-09

收稿日期：2021-03-01

基金项目：国家自然科学基金（编号：41661063、41461059、4206070186）。

作者简介：酒鹃鹃（1995—），女，山西晋城人，硕士研究生，研究方向为坡耕地水土保持。E-mail：826102962@qq.com。

通信作者：范茂攀，博士，副教授，研究方向为坡地水土保持与持续利用。E-mail：mpfan@126.com。

土壤团聚体是土壤的重要组成部分，其含量及稳定性特征对土壤结构、性质与肥力有着重要的影响[1]。团聚体由土壤中的有机无机物质胶结而成[2]，有机胶结物质受土壤有机质、微生物、根系分泌物等因素影响[3]，无机胶结物质包括铁铝氧化物、氢氧化物、二氧化硅和碳酸钙等[2]。何云峰等研究表明，红壤中团聚体的形成及粒径分布与土壤中铁、铝氧化物关系密切[4]。除土壤自身的差异之外，团聚体的形成还受到多种外力因素的影响，与土地有关的各种人为活动都有可能成为其影响因素。而坡耕地土壤由于水土流失作用，径流冲刷与土块崩离都会对土壤团聚体形成影响。方华军等研究结果表明，土壤侵蚀会使土壤团聚体遭到破坏，且更倾向于破坏水稳性大团聚体，土壤水稳性大团聚体随着侵蚀强度增加而减少更为明显[5]。

间作作为一种能够改良水土的种植模式，其在提升地力、作物增产等方面均具有良好效益[6]。而对作物采用间作种植同时也会对土壤团聚体的形成与稳定性造成影响。邓超等研究表明，间作模式会对大豆根际土的团聚体产生影响，提高土壤团聚体分形维数[7]。王婷等研究得出，间作能够提高玉米根际的根系分泌物，而根系分泌物作为胶结物质能够使土壤与根系紧密接触，有利于团聚体的稳定[8-9]。同时间作能够明显提高土壤中微生物的含量，微生物分泌的多糖等有机产物，有利于团聚体形成[10-11]。目前针对间作对土壤团聚体的研究已有很多，研究结果均表明间作会对土壤团聚体形成影响，但对于作物生育期内团聚体的变化情况研究较少，本研究对不同种植模式下作物各生育期土壤团聚体的分布与稳定性进行研究，尝试探讨团聚体的时期变化特征，以期为间作治理坡耕地水土流失提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年5—10月在云南农业大学试验农场径流小区进行。试验地点的中心地理坐标为25°08′18″N、102°45′58″E，海拔为1 950 m，坡向为北偏西57°，属于低纬度亚热带-高原季风气候，干冷同期，雨热同季，试验小区土壤为轻红黏土，连续3年进行玉米大豆单作与间作种植，土壤有机质含量为33.2 g/kg，pH值为6.1，碱解氮含量为 123.8 mg/kg，速效磷含量为15.0 mg/kg，速效钾含量为121.3 mg/kg。

1.2 供试作物

采用云南省农业科学院粮食作物研究所培育的云瑞6号玉米、滇豆7号大豆为供试作物。玉米生育期为120 d左右，大豆生育期为132 d左右。施用肥料为尿素、农用硫酸钾、过磷酸钙。玉米、大豆于2020年5月28日播种，土壤采样分别于玉米的拔节期（7月12日）和抽雄期（8月29日）进行，10月30日进行成熟期采样以及作物收获。

1.3 试验设计

1.3.1 小区设计 试验点共设计12个径流小区，各小区间用铝塑板分隔，防止小区外的径流流入。每个小区下部有导流槽和沉沙池，池内有1个容量为50 L的水桶用于收集径流和泥沙。试验处理为玉米单作（MM）、大豆单作（DD）、玉米大豆间作（MD）和裸地（CK），重复3次。

1.3.2 种植规格 采用沿等高线常规种植。玉米单作采用宽窄行种植，大行距为80 cm，小行距为 40 cm，株距为25 cm，种植密度为66 800株/hm2;大豆单作采用等行种植，行距60 cm，株距25 cm，种植密度133 600株/hm2;玉米大豆间作采用1 ∶1模式种植，玉米与玉米之间的行距是40 cm，大豆与大豆之间的行距是40 cm，玉米与大豆之间的行距是50 cm，株距均为30 cm，间作时玉米的种植密度为 37 296株/hm2;大豆的種植密度为73 926株/hm2。玉米每穴播种2粒，大豆每穴播种4粒，定植后玉米每穴留1株，大豆每穴留2株。

1.3.3 施肥与田间管理 玉米施 N 250 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2，氮肥分基肥、小喇叭口期追肥和大喇叭口期追肥3次施入，分别占总施入氮肥量的35%、30%、35%，磷肥和钾肥都作为基肥施入耕地。大豆总共施纯N 120 kg/hm2、P2O5 240 kg/hm2、K2O 180 kg/hm2，均一次性作为基肥施用。单间作处理按照不同种植密度计算之后进行施肥。各处理的田间管理措施一致。

1.4 指标测定

1.4.1 土壤团聚体的测定 土壤样品在作物的成熟期进行采集，每个小区按“S”形选取4～5个点采样，采0～20 cm土层的土壤，尽量避免挤压，以保持原状土壤结构。混合均匀后按四分法保留1 kg左右，经自然风干。

干筛法：带回实验室的土壤样品在室内风干后，置于套筛 （孔径依次为0.106、0.250、0.500、1.000、2.000 mm） 顶部，安装底盒和筛盖后，以左右振幅为10 cm、频率为150次/min振荡2 min。对各粒级机械稳定性团聚体称质量，然后计算其质量百分含量，并按各粒级质量比收集50 g混合土样。

湿筛法：将50 g混合土样放置于团聚体分析仪中，保证水没过2 mm筛底部，且振动时不没过其顶部，以上下振幅为3 cm浸泡5 min，然后以频率为 30次/min 分析5 min后将各粒级水稳性团聚体（WSA）冲入铝盒中，60 ℃烘干称质量，计算各粒级水稳性团聚体质量百分含量。

团聚体测定之后进行粒级平均质量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）、>0.25 mm水稳性团聚体含量（R0.25）和团聚体破坏率（PAD） 等相关指标的计算。

MWD=∑ni=1xiwi;

GMD=exp（∑ni=1wilnxi）（∑ni=1wi）。

式中：xi为各粒级水稳性团聚体平均直径，mm;wi为各粒级水稳性团聚体质量百分数，%;n表示水稳性團聚体粒级分级数量。

R0.25=Mr>0.25MT。

式中：Mr>0.25为粒级>0.25 mm水稳性团聚体质量，g;MT为水稳性团聚体总质量，g。

PAD=md0.25-mw0.25md0.25×100%。

式中：md0.25为>0.25 mm机械稳定性团聚体质量，g;mw0.25为>0.25 mm水稳定性团聚体质量，g。

1.5 数据处理

本试验所得数据用Excel 2010进行整理和初步分析，用SPSS 25.0软件进行统计分析，用单因素方差分析Duncans多重比较法检验差异显著性，各指标间的相关性采用Pearson相关分析。

2 结果与分析

2.1 不同种植模式中土壤团聚体粒径分布特征

2.1.1 不同种植模式中土壤机械稳定性团聚体粒径分布特征

土壤团聚体的粒径分布是代表土壤团聚状况的指标。由图1可知，在拔节期，0～10 cm土层和10～20 cm土层中土壤机械稳定性团聚体相对含量均总体表现出随着粒径减小而下降的趋势，≥2.000 mm粒径中团聚体相对含量最高，在0～10 cm 土层中接近于40%，而在10～20 cm土层中接近60%。在0～10 cm土层中，不同种植模式影响下的各粒级团聚体相对含量没有表现出明显的规律变化，间作对团聚体的影响在≥2.000 mm与 1.000～<2.000 mm 2个粒级中表现出相对的优势;DD土壤团聚体含量在≥2.000 mm粒级显著高于其他种植模式;而MM对团聚体的影响在小粒级团聚体中表现更为明显，如0.250～<0.500 mm、0.106～<0.250 mm、<0.106 mm粒级中MM团聚体相对含量均高于MD与DD，且在0.106～<0.250 mm 粒级中达到了显著性差异。在10～20 cm 土层中，不同种植模式对各个粒级团聚体分布的影响也不尽相同，间作在 ≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm 粒级中团聚体含量高于MM、DD;CK在≥2.000 mm粒级中团聚体相对含量最高;DD在 ≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm粒级中团聚体含量显著高于MM;而MM在<1.000 mm的各粒级中（除<0.106 mm粒级外）团聚体含量高于DD，且达到了显著性差异水平。

由图2可知，抽雄期土壤机械稳定性团聚体在不同土层内的变化规律与拔节期一致，在≥2.000 mm粒级内为最大值，随着粒级的减小呈递减趋势;且≥2.000 mm粒级中10～20 cm土层内各个种植模式的团聚体相对含量均高于0～10 cm土层，与拔节期表现一致。0～10 cm土层内，MD在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm粒级团聚体相对含量高于其他种植模式，且在≥2.000mm粒级中达到显著差异水平（与CK除外）;CK在≥2.000 mm粒级中显著高于DD、MM;MM在≥2.000 mm粒级中团聚体相对含量显著高于DD;DD在<2.000 mm的各粒级团聚体中相对含量均高于MM。10～20 cm土层内，≥2.000 mm 粒级团聚体相对含量为CK>MD>MM>DD，CK与MD均显著高于DD与MM;1.000～<2.000 mm 粒级中间作显著高于单作与裸地，裸地显著高于单作，而DD与MM无显著差异;DD团聚体相对含量在0.500～<1.000 mm、0.250～<0.500 mm、0.106～<0.250 mm粒级中高于MM，在1.000～<2.000 mm、<0.106 mm中无明显差异。

由图3可知，在作物成熟期，团聚体在粒径内的分布情况与拔节期、抽雄期规律一致，在≥2.000 mm粒级内相对含量最高。在0～10 cm土层内，≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm粒级内团聚体相对含量分布为MD>MM>DD>CK;DD在 0.500～<1.000 mm粒级中高于MM;其他粒级内单作大豆与玉米含量均较为接近，未达到显著差异。10～20 cm 土层内，≥2.000 mm团聚体粒级分布为 CK>MD>DD>MM;1.000～<2.000 mm粒级中DD团聚体相对含量显著高于MM;0.500～<1.000 mm粒级中MM显著高于DD;0.250～<0.500 mm粒级中间作团聚体相对含量高于其他种植模式;在 <0.250 mm 各粒级中，不同种植模式间粒级相对含量均未形成显著差异。

2.1.2 不同种植模式中土壤水稳定性团聚体粒级分布特征

团聚体的水稳性特征相较机械稳定性而言，更加能够代表土壤的团聚状况好坏。由图4可知，在0～10 cm土层中，团聚体的相对含量随着粒级减小呈增大趋势;但这种趋势在10～20 cm土层中表现并不明显，10～20 cm土层中团聚体主要分布在<1.000 mm各粒级之中。0～10 cm土层中，各个粒级中不同种植模式的团聚体相对含量均未达到显著性差异;间作在≥2.000 mm粒级内团聚体相对含量高于其他种植模式;DD在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm、0.106～<0.250 mm  3个粒径中表现高于MM;MM在0.500～<1.000 mm、0.250～<0.500 mm、<0.106 mm粒级中高于DD。10～20 mm 土层中，MD在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm、0.250～<0.500 mm粒级高于单作与裸地;≥2.000 mm、0.106～<0.250 mm、<0.106 mm 粒级中DD团聚体相对含量高于MM;1.000～<2.000 mm、0.500～<1.000 mm、0.250～<0.500 mm粒级中MM高于DD。

由图5可知，在抽雄期0～10 cm土层中，<0.106 mm 粒级中团聚体相对含量整体高于其他粒级，在10～20 cm土层中，<0.500 mm的小粒径内团聚体相对含量整体要高于>0.500 mm的大粒級。0～10 cm 土层内，间作模式下的团聚体含量在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm要高于其他种植模式;MM在≥2.000 mm粒级内高于DD;DD在0.250～<0.500 mm、0.106～<0.250 mm、<0.106 mm 粒级中高于MM;CK在0.250～<0.500 mm、<0.106 mm中高于其他种植模式。10～20 cm土层内，MD在≥2.000 mm，1.000～<2.000 mm、<0.106 mm粒级中团聚体相对含量高于其他种植模式;MM在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm 粒级中高于DD;DD在 <1.000 mm 的各个粒级中团聚体含量高于MM;0.250～<0.500 mm粒级中CK团聚体含量高于其他种植模式。

由图6可知，在作物成熟期的0～10 cm土层中，水稳性团聚体相对含量在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm、0.500～<1.000 mm粒级表现为逐渐升高的趋势，在0.250～<0.500 mm、0.106～<0.250 mm、<0.106 mm粒级总体呈现先升后降的趋势;10～20 cm土层的团聚体含量变化趋势与 0～10 cm土层表现一致。在0～10 cm土层中，MD在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm、0.250～<0.500 mm、<0.106 mm粒级团聚体相对含量均高于其他种植模式;MM在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm、0.250～<0.500 mm粒级中表现高于DD;DD在0.106～<0.250 mm、<0.106 mm粒级团聚体中相对含量高于MM;CK在0.106～<0.250 mm 粒级中表现高于其他种植模式。10～20 cm 土层中，在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm、0.500～<1.000 mm粒级中间作团聚体相对含量要高于其他种植模式;MM在≥2.000 mm、1.000～<2.000 mm粒级中团聚体相对含量高于DD;DD在0.500～<1.000 mm、0.250～<0.500 mm、0.106～<0.250 mm、<0.106 mm粒级中高于MM。

2.2 不同种植模式对团聚体稳定性的影响

2.2.1 不同种植模式对团聚体机械稳定性特征值的影响

由表1可知，在0～10 cm土层中，CK、MM、MD处理下团聚体的MWD、GMD、R0.25随着生育期的推进呈现逐步增长的趋势，在成熟期达到最大值，DD处理呈现先降后升的趋势，且成熟期的机械稳定性指标显著高于拔节期。干筛条件下MD处理在3个生育期的团聚体MWD整体均高于其他种植模式，在抽雄期与其他种植模式差异显著，分别比CK、MM、DD提高1.52%、12.61%、16.52%;DD在拔节期MWD值高于MM;而MM在抽雄期与成熟期则高于DD，分别提高了3.48%、0.68%。间作处理的团聚体GMD在拔节期与抽雄期高于MM、DD，在抽雄期显著高于MM、DD，分别提高13.48%、23.17%;CK处理下团聚体GMD在拔节期显著高于其他种植模式，随着生育期推进逐渐低于其他处理，在成熟期显著低于其他处理;DD在拔节期显著高于MM，在抽雄期显著低于MM。MD处理在拔节期与成熟期R0.25整体高于其他种植模式;CK在抽雄期高于其他处理;DD处理在拔节期显著高于MM， 而在抽雄期则显著低于MM， 在成熟期DD与

MM差异不显著。

在10～20 cm土层中，CK、DD、MD处理下团聚体MWD、GMD值在不同生育期大体表现为成熟期>拔节期>抽雄期，随着生育期的推进呈现先降后升的变化趋势，而MM呈现不断升高的趋势。DD、MM、MD处理下团聚体R0.25值为成熟期>拔节期>抽雄期，其中成熟期明显高于其他2个时期，CK处理呈现不断升高趋势，成熟期达到最高值，分别比拔节期与抽雄期提高8.23%、6.25%。在拔节期，MD处理团聚体MWD高于其他处理，相较DD、MM分别显著提高7.86%、22.76%，成熟期MD比DD、MM分别显著提高3.29%、6.80%;CK处理在抽雄期与成熟期均高于其他种植模式;DD在拔节期与成熟期均显著高于MM;MM在抽雄期显著高于DD。MD处理下团聚体GMD在拔节期高于裸地与单作，且显著高于DD、MM;CK处理下GMD在抽雄期与成熟期均为最高，且在抽雄期与其他处理差异显著;DD处理在拔节期与成熟期均显著高于MM;MM在抽雄期高于DD，但未达到显著差异水平。间作处理在拔节期、抽雄期与成熟期均高于其他处理，部分达到显著性差异水平;DD处理在3个生育期团聚体R0.25均高于MM。

2.2.2 不同种植模式对团聚体水稳定性特征值的影响

由表2可知，在0～10 cm土层内，CK、DD、MM、MD 4种处理在3个生育期的团聚体MWD、GMD、R0.25值均表现为抽雄期>成熟期>拔节期，其中抽雄期的团聚体水稳定性高于其他2个时期。MD处理下的水稳性团聚体MWD在3个生育期均高于其他种植模式，其中在抽雄期达到最高值，分别比DD、MM提高20.29%、5.06%;DD相比MM来说，在拔节期表现出一定优势，提高了10.91%;MM隨着生育期的推进，团聚体MWD值逐渐高于DD，在抽雄期与成熟期分别比DD高出14.49%、10.77%。团聚体GMD值在不同生育期内均以MD最高，间作在拔节期分别比DD、MM单作高出8.11%、17.65%，在其他生育期各个种植模式均未达到显著差异;DD在拔节期团聚体GMD高于MM;MM处理在抽雄期与成熟期高于DD。MD模式下团聚体R0.25值与MWD、GMD表现一致，均高于其他种植模式;DD处理在拔节期团聚体R0.25高于MM;MM在抽雄期比DD显著提高11.17%，在成熟期略高于DD，但差异不显著。

10～20 cm土层内，不同种植模式下团聚体水稳性特征值随生育期的推进表现先降后升的变化趋势，为成熟期>拔节期>抽雄期，成熟期的各项指标为最大值，高于其他2个时期。在团聚体WMD指标中，间作在各个生育期都高于其他种植模式，其优势在拔节期与成熟期表现最为明显，尤其在成熟期分别比CK、DD、MM提高了16.00%、11.54%、7.41%;DD处理在3个生育期均低于MM，分别比MM降低了4.11%、4.62%、3.70%;团聚体GMD指标间作的表现与WMD一致，间作在不同生育期内均高于其他种植模式，在拔节期比DD显著提高16.28%，在成熟期比DD显著提高22.22%;DD与MM处理在不同生育期内的变化趋势也同WMD指标表现一致，均为MM>DD，且在成熟期差异显著，玉米单作较大豆显著提高17.78%;在团聚体R0.25指标中，MD在拔节期高于其他处理，在抽雄期与成熟期显著高于DD;CK在抽雄期内表现高于其他种植模式，且较DD、MM显著提高6.24%、5.50%;MM处理在不同生育期内均高于DD，且在拔节期与成熟期R0.25值与MD处理接近，较DD提高13.15%、17.38%。

2.2.3 不同种植模式对团聚体结构破坏率的影响

由表3可知，0～10 cm土层中，不同种植模式在不同生育期的团聚体结构破坏率（PAD）值表现为拔节期>成熟期>抽雄期;在抽雄期为最低值，表明抽雄期土壤的团聚状况最好，破坏率最低。在拔节期，间作处理下PAD值均低于其他种植模式，相较DD、MM显著降低5.82%、10.66%;CK处理PAD值显著低于DD、MM;MM显著高于DD。在抽雄期，PAD值排序为DD>MM>CK>MD，MD处理显著低于其他种植模式，分别比CK、DD、MM降低26.14%、42.04%、27.80%。成熟期MD与MM处理显著低于CK与DD;间作处理低于其他3种种植模式，MM显著低于DD。

10～20 cm土层中，4种处理下PAD指标均随着生育期的推进呈现不断升高的趋势，表现为拔节期<抽雄期<成熟期。拔节期间作处理PAD值均低于其他种植模式;DD处理为最大值，显著高于其他种植模式。抽雄期MD为最小值，较DD处理显著降低20.41%，较MM降低5.81%;MM较DD显著降低15.51%。成熟期DD处理PAD值在4种处理中为最高，显著高于其他3种模式;CK处理下PAD值明显低于其他处理，为最小值;MM与MD处理PAD值较为接近，均显著低于DD。

3 讨论与结论

3.1 不同种植模式对土壤团聚体分布的影响

土壤团聚体是反映土壤结构状况的基本单元，土壤团聚体的形成稳定性对土壤的物理、化学性质都有着重要的影响，研究表明团聚体的稳定性对于土壤侵蚀的减少有着重要作用，其中，水稳性团聚体的百分含量是最重要的土壤性质，与土壤可蚀性密切相关[12]。土壤团聚体的形成和稳定过程是十分复杂的，不仅受自然条件的影响，而且还受到人为活动的严重影响，影响土壤团聚体形成稳定性的主要因子有土壤有机质、土壤微生物、植物根系、土地利用方式变化和土地管理措施变化等[13]。土地利用方式的改变，耕作方式的干扰等均会对土壤团聚体形成影响。土地利用方式的改变，会对土壤孔隙度、土壤密度、土壤容重、土壤渗水性等性质产生影响，从而影响团聚体的形成与稳定性[14-15]。耕作措施会对土壤表层造成扰动，改变土壤内环境，耕作强度增加可促进土壤有机质周转，减少土壤团聚作用的发生[16-17]。邱晓蕾等的研究表明，种植模式的改变也会对土壤团聚体产生影响，有机种植较常规种植增加了土壤中<0.25 mm的微团聚体，增加了土壤有机碳含量，促进了土壤的团聚作用[18]。本研究中不同种植模式的改变对土壤团聚体分布产生了不同的影响，且在作物不同生育期表现均有差异。从不同生育期来看，随着生育期的推进，机械稳定性大团聚体的占比越来越高，这与团聚体的形成机制关系密切。作物在生长后期根系越来越发达，而大团聚体的稳定性在很大程度上取决于植物根系和菌丝[19-20]，同时大量的根系分泌物更加有利于微生物的生长活动，微生物产生的多糖是促进团聚体形成的顺变性胶结剂[3]。而水稳性团聚体在不同生育期均表现为微团聚体的百分比含量要高于大团聚体，且这种表现在0～10 cm土层比10～20 cm土层明显。在作物生长发育过程中，要进行不同的土壤耕作管理措施，许多研究表明不同土壤管理措施会对土壤团聚体的分布形成影响[21]，这种影响在人为活动更加剧烈的土壤表层表现的更加明显。在团聚体不同粒级中，间作对土壤团聚体形成的优势表现在>2.000 mm粒级团聚体中，其机械稳定性团聚体与水稳性团聚体的百分比含量均高于裸地与单作。作物间作有利于土壤有机碳的积累[22]，而土壤水稳性团聚体的形成，必须依赖于土壤中的有机物质，Zhang等对水稳定性团聚体的研究表明，红壤水稳定性大团聚体的形成主要依靠有机质的胶结作用[23]。 裸地模式下的土壤机械稳定性团聚体在大团聚体中的百分比含量要高于单作，可能是由于裸地未种植作物，因此没有土壤管理措施对土壤进行扰动，使其大团聚体含量较高。研究表明耕作会加速土壤有机质周转速率，减少土壤内有机质含量，不利于团聚体形成[24]。玉米单作与大豆单作相比，随着生育期的推进，玉米大团聚体的含量逐渐高于大豆单作，这可能是由于玉米不断发达的根系导致，研究表明玉米的根系分泌物能够增加大团聚体的稳定性[25]，致使大团聚体占比升高。

3.2 不同种植模式对土壤团聚体稳定性的影响

种植模式的改变对土壤团聚体分布产生影响的同时，也对团聚体的稳定性产生了影响，团聚体的形成与稳定实际是一个不可分割的过程。在土地上进行耕作等一系列人为活动时，不可避免地会破坏大团聚体[26-27]，而在生长过程中作物根系的生长发育、微生物的活动、有机物质的输入等都会促使土壤团聚体的形成与稳定性。本研究中土壤机械稳定性团聚体表现为随着生育期推进不断升高的趋势，这可能是由于随着作物的不断生长，根系不断发达，分泌出更多的根系分泌物，作为临时性胶结剂促进团聚体的形成与稳定性，且根系在土壤中的穿插挤压作用也能够对团聚体产生影响[28]。而水稳性团聚体的各项稳定性指标在抽雄期达到最大，而成熟期有所下降。这可能是由于在作物生长过程中，微生物数量在抽雄期达到最大，而在成熟期下降的原因。许多研究均已表明在作物生育期内微生物数量在抽雄期为最大值[29-30]。在不同生育期内，间作模式相对于其他种植模式土壤团聚体的MWD、GMD、R0.25、PAD值均表现出一定优势，表明间作能够促进土壤团聚体的稳定。这可能与间作能够增加土壤有机质与微生物量含量有关[31]。裸地与单作在团聚体稳定性的规律表现与团聚体分布一致，裸地相较于单作表现出一定优势，而玉米单作随着作物生长团聚体稳定性各项指标值逐渐高于大豆单作。

土壤团聚体在作物不同生育期内的分布与稳定性有所不同。随着生育期的增长，作物根系不断发达、土壤微生物活动的增强等因素导致团聚体粒级分布发生改变，但从总体来看不同时期内机械稳定性团聚体均以≥2.000 mm粒级团聚体占比最高，水稳性团聚体则主要集中在<0.250 mm粒级。不同时期内间作相对其他种植模式的优势主要表现在≥2.000 mm粒级团聚体内，该粒级内百分比含量主要表现为间作>裸地>单作。团聚体稳定性也随生育期不断增强，但水稳性团聚体在成熟期稳定性较抽雄期有所下降，主要是由于土壤中微生物数量降低导致。不同种植模式下，间作在各时期均表现出明显优势，尤其是0～10 cm土层下PAD值在抽雄期分别比CK、DD、MM显著降低了26.14%、42.04%、27.80%。种植模式对土壤团聚体的干扰在0～10 cm土层表现更为强烈，10～20 cm土层相较表层土规律变化不明显。

参考文献：

[1]文 倩，关 欣. 土壤团聚体形成的研究进展[J]. 干旱区研究，2004，21（4）：434-438.

[2]Barral M T，Arias M，Guérif J. Effects of iron and organic matter on the porosity and structural stability of soil aggregates[J]. Soil and Tillage Research，1998，46（3/4）：261-272.

[3]Jastrow J D. Soil aggregate formation and the accrual of particulate and mineral-associated organic matter[J]. Soil Biology and Biochemistry，1996，28（4/5）：665-676.

[4]何云峰，徐建民，侯惠珍，等. 有機无机复合作用对红壤团聚体组成及腐殖质氧化稳定性的影响[J]. 浙江农业学报，1998，10（4）：197-200.

[5]方华军，杨学明，张晓平，等. 东北黑土区坡耕地表层土壤颗粒有机碳和团聚体结合碳的空间分布[J]. 生态学报，2006，26（9）：2847-2854.

[6]陈小强，范茂攀，王自林，等. 不同种植模式对云南省中部坡耕地水土保持的影响[J]. 水土保持学报，2015，29（4）：48-52，65.

[7]邓 超，李永梅，范茂攀，等. 大豆单间作对土壤团聚体及固土能力的影响[J]. 水土保持研究，2020，27（2）：77-83.

[8]王 婷，李永梅，王自林，等. 间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响[J]. 水土保持学报，2018，32（3）：185-190.

[9]Sprent J I.Adherence of sand particles to soybean roots under water stress[J]. New Phytologist，1975，74（3）：461-463.

[10]沈雪峰，方 越，董朝霞，等. 甘蔗/花生间作对土壤微生物和土壤酶活性的影响[J]. 作物杂志，2014（5）：55-58.

[11]唐秀梅，钟瑞春，蒋 菁，等. 木薯/花生间作对根际土壤微生态的影响[J]. 基因组学与应用生物学，2015，34（1）：117-124.

[12]卢金伟，李占斌. 土壤团聚体研究进展[J]. 水土保持研究，2002，9（1）：81-85.

[13]王清奎，汪思龙. 土壤团聚体形成与稳定机制及影响因素[J]. 土壤通报，2005，36（3）：415-421.

[14]章明奎，何振立，陈国潮，等. 利用方式对红壤水稳定性团聚体形成的影响[J]. 土壤学报，1997，34（4）：359-366.

[15]侯春霞，骆东奇，谢德体，等. 不同利用方式对紫色土团聚体形成的影响[J]. 西南农业大学学报（自然科学版），2003，25（5）：467-470.

[16]Six J，Elliott E T，Paustian K，et al. Aggregation and soil organic matter accumulation in cultivated and native grassland soils[J]. Soil Science Society of America Journal，1998，62（5）：1367-1377.

[17]Wright S F，Starr J L，Paltineanu I C. Changes in aggregate stability and concentration of glomalin during tillage management transition[J]. Soil Science Society of America Journal，1999，63（6）：1825-1829.

[18]邱晓蕾，宗良纲，刘一凡，等. 不同种植模式对土壤团聚体及有机碳组分的影响[J]. 环境科学，2015，36（3）：1045-1052.

[19]Jastrow J D，Miller R M，Lussenhop J.Contributions of interacting biological mechanisms to soil aggregate stabilization in restored prairie[J]. Soil Biology and Biochemistry，1998，30（7）：905-916.

[20]李 婕，杨学云，孙本华，等. 不同土壤管理措施下土团聚体的大小分布及其稳定性[J]. 植物营养与肥料学报，2014，20（2）：346-354.

[21]Bach E M，Hofmockel K S. Coupled carbon and nitrogen inputs increase microbial biomass and activity in prairie bioenergy systems[J]. Ecosystems，2015，18（3）：417-427.

[22]王英俊，李同川，張道勇，等. 间作白三叶对苹果/白三叶复合系统土壤团聚体及团聚体碳含量的影响[J]. 草地学报，2013，21（3）：485-493.

[23]Zhang M K，He Z L，Chen G C，et al.Formation and water stability of aggregates in red soils as affected by organic matter[J]. Pedosphere，1996，6（1）：39-45.

[24]赵京考，刘作新，韩永俊. 土壤团聚体的形成与分散及其在农业生产上的应用[J]. 水土保持学报，2003，17（6）：163-166.

[25]Pojasok T，Kay B D.Effect of root exudates from corn and bromegrass on soil structural stability[J]. Canadian Journal of Soil Science，1990，70（3）：351-362.

[26]王 勇，姬 强，刘 帅，等. 耕作措施对土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响[J]. 农业环境科学学报，2012，31（7）：1365-1373.

[27]杨如萍，郭贤仕，吕军峰，等. 不同耕作和种植模式对土壤团聚体分布及稳定性的影响[J]. 水土保持学报，2010，24（1）：252-256.

[28]史 奕，陈 欣，沈善敏. 有机胶结形成土壤团聚体的机理及理论模型[J]. 应用生态学报，2002，13（11）：1495-1498.

[29]于 树，汪景宽，王 鑫，等. 不同施肥处理的土壤肥力指标及微生物碳、氮在玉米生育期内的动态变化[J]. 水土保持学报，2007，21（4）：137-140.

[30]隋跃宇，张兴义，焦晓光.不同施肥制度对玉米生育期土壤微生物量的影响[J]. 中国生态农业学报，2007，15（3）：52-54.

[31]张道勇，李会科，郭 宏，等. 间作白三叶对苹果/白三叶复合系统土壤微生物量碳、氮及酶活性的影响[J]. 水土保持研究，2015，22（5）：39-45.