稻麦轮作对滨海盐土土壤肥力的影响

傅庆林， 朱芸， 郭彬， 刘琛， 林义成， 裘高扬， 李华

(1.浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021； 2.南京林业大学 林学院，江苏 南京 210037)

为了缓解用地压力，合理有效地开发利用滨海盐土资源成为近年来国家和政府关注的重点[1-2]。然而，滨海盐土因过高的盐分限制了土壤有机质转化和养分的有效性，导致作物产量下降[3]。针对滨海盐土盐分高、土壤物理结构差、肥力低等问题，已经有许多关于改善土壤结构、降低土壤盐分、提高土壤养分的研究[2,4-5]，土壤养分与土地利用方式具有密切关系[6]。关于不同土地利用方式与土壤化学性质的影响研究，主要集中在不同土地利用方式下土壤碳、氮、磷的含量变化方面[7]，但不同土地利用方式对土壤理化性状的影响研究，可为合理有效地开发利用滨海盐土资源提供理论依据[2]。

以浙江省滨海盐土为研究对象，采集不同质地和利用方式下滨海盐土土壤样品，分析滨海盐土稻麦轮作土壤肥力特征，以期为改良滨海盐土，推动盐渍土地区农业可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 采样

选择浙江省2000年左右围垦滨海盐土的5种土壤质地(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)、轻黏土(LC)(温岭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种土地利用方式(L)——荒地(U)和稻田(P)。荒地几乎没有植物或稀有的盐生植物生长。稻田进行稻-麦轮作。10月水稻收割前1个星期，在每种土壤质地设置相同土地利用方式的3个地块作为3个重复，彼此之间的距离至少为50 m，S形取样法随机布点。除表层植株根系，采集0～20 cm土层土壤样品，风干，以备测定基本理化性状。

1.2 测定项目和方法

土壤化学性质的测定参考 《土壤农业化学分析方法》[8]：采用比重计法测定土壤机械组成，吸管法测定土壤微团聚体。采用玻璃电极法测定土壤pH值，重铬酸钾容量-加热法测定土壤有机碳含量，浓硫酸催化消煮-凯氏定氮法测定土壤全氮含量，碱解扩散法测定土壤碱解氮含量，碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量，醋酸铵浸提-火焰光度法测定土壤速效钾含量。

1.3 数据处理

采用Excel和SPSS分析软件进行数据统计分析。采用双因素方差(Two-way ANOVA)分析土壤质地、土地利用方式及其相互作用对土壤化学性质(土壤有机碳、总氮、碱解氮、有效磷和速效钾等含量以及pH与EC)的影响，并利用 Tukey 法检验同一因素下处理间差异的显著性。

2 结果与分析

2.1 土壤pH和EC

如图1所示，土壤pH为7.80～8.64，相同质地的土壤pH荒地显著高于稻田(P<0.05),并且，土地利用方式(L)和土壤质地(T)对土壤pH值均有极显著影响(FL=238,FT=110，P<0.01)，但土地利用方式和土壤质地的交互作用(L×T)对土壤pH值没有显著影响(FT×L=2.03，P>0.05)。

在相同土地利用方式中，土壤EC值依次为砂壤土<中壤土<重壤土<轻黏土<中黏土(图1)，而在相同土壤质地中，土壤EC值稻田极显著低于荒地，并且土壤质地(T)、土地利用方式(L)及其交互作用(L×T)对EC值均有极显著影响(FL=56.38，FT=89.38，FL×T=85.45)。

SL—砂壤土，ML—中壤土，HL—重壤土，LC—轻质黏土，MC—中黏土，U—荒地，P—稻田。柱上方无相同小写字母者表示组间差异显著(P<0.05)，图2同。图1 不同土壤质地与土地利用方式的土壤pH和EC值

2.2 土壤养分含量

在相同土地利用方式中，土壤有机碳含量的大小依次为中黏土>轻黏土>重壤土>中壤土>砂壤土(图2)。在相同土壤质地下，土壤的有机碳含量荒地显著低于稻田，而且，土地利用方式(L)、土壤质地(T)及其交互作用(L×T)对土壤有机碳含量均有极显著影响(FL=45.98，FT=65.45，FT×L=56.98)。

在相同土地利用方式中(图2)，土壤全氮、碱解氮、有效磷和速效钾等养分含量依次为中黏土>轻黏土>重壤土>中壤土>砂壤土。在相同土壤质地下，土壤全氮、碱解氮和有效磷等养分含量稻田明显高于荒地，而土壤速效钾含量稻田明显低于荒地。土地利用方式(L)、土壤质地(T)及其交互作用(T×L)对全氮(FL=67.56，FT=87.56，FT×L=62.45，P<0.01)、碱解氮(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)和速效钾(FL=56.89，FT=43.67，FT×L=73.56，P<0.01)等养分含量都有极显著影响。

2.3 土壤化学性质指标间相关性分析

土壤化学性状指标之间相关性如表1，土壤EC与pH、有机碳、全氮和速效钾呈极显著正相关(P<0.01)，土壤有机碳与全氮、碱解氮呈极显著正相关，土壤全氮与碱解氮、有效磷呈极显著正相关，土壤碱解氮与有效磷也呈极显著正相关。土壤有效磷与pH、EC值虽然呈负相关，但其相关性未达到显著性水平。

3 小结与讨论

图2 不同土壤质地与土地利用方式的土壤养分比较

表1 土壤化学性质指标之间的相关系数

不同土地利用方式影响了土壤化学性质之间的相关性[21]。本研究表明，土壤EC与pH、有机碳、全氮和有效钾呈极显著正相关，土壤有机碳与全氮、碱解氮也呈极显著正相关，而有效磷与pH、EC值呈负相关，但其相关系数未达到显著性水平。这与前人研究结果[21]不一致，可能是因为土壤类型、生态环境和植被类型等不同所致。

总之，稻麦轮作条件下滨海盐土的土壤有机碳、总氮、碱解氮等养分含量均增加，而土壤pH、EC和速效钾含量均显著降低。因此，合理稻麦轮作是滨海盐土提高土壤肥力，促进农业可持续发展的重要措施之一。