两种优化的红壤旱地种植的多熟制套作模式

文/封亮 王淑彬 胡启良 王兰 黄国勤 江西农业大学生态科学研究中心

间套作是一种充分利用光、温、水和土壤资源，提高单位土地产出率的集约化农业栽培技术，为农民增产增收提供了重要的保障。玉米－大豆间套作是在我国应用较早、在全国推广面积最大的一种大豆间套作种植模式，以玉米为主的作物间套作种植模式在现代农业生产占据重要位置。经过多年农业生产实践和科学试验表明，合理的间套作种植模式有助于提高作物产量，并且可以维持并提高土壤肥力以获得经济效益和环境效益最大化。

南方红壤具有酸、瘦、黏等特点，分布区域、降水时空不均匀，以及不合理开发利用造成的水土流失、土壤退化、土壤污染等，导致红壤地区的生态环境恶化，红壤资源潜在的生产能力得不到应有的发挥，使整个地区农业及经济持续发展受到严重制约。而间套作种植可以提升农田生态系统服务功能，提高土壤肥力及作物产量。通过种植不同冬季作物以玉米－大豆套作，表明不同冬种模式下均会对土壤产生不同程度的影响，筛选出马铃薯/春玉米/春大豆模式（有利于增加土壤有机质和全氮含量）、紫云英－春玉米/夏大豆模式（有利于提高土壤碱解氮含量）两种适宜于南方红壤旱地种植的多熟制套作模式，可为红壤旱地土壤质地改良提供参考。

不同种植模式设计

碱解氮是土壤氮素有效性指标，它可以被作物直接吸收利用，反映了土壤短期内的氮素供应状况，对作物产量及土壤肥力评价具有重要意义。通过试验表明，紫云英－春玉米/夏大豆模式处理下玉米带、大豆带、玉米－大豆带碱解氮含量较冬闲－单作玉米和冬闲－单作大豆分别增加10.48%、4%，10.48%、4%，11.33%、4.81%，有利于土壤肥力的增加。

土壤pH。玉米带与玉米－大豆带土壤pH无显著性差异，大豆带中处理E模式下土壤pH较高，为4.92，较大豆单作增加1.2%，与其他处理呈显著性或极显著性差异。套作模式中，处理E玉米带土壤pH较好，为4.98，玉米－大豆带中处理C与处理F土壤pH相等，均为4.96。

2行玉米间作2行大豆

2行玉米间作3行大豆

2行玉米间作4行大豆

土壤有机质含量。不同冬种套作模式种植对土壤有机质产生不同的影响。处理C、D、F模式下玉米带、大豆带土壤有机质均高于单作玉米、大豆处理，说明种植不同冬季作物有益于提高土壤有机质含量。处理D模式下，玉米带、大豆带与玉米－大豆带的土壤有机质均为最高，与其他套作模式处理呈显著或极显著性差异。由处理C、G可得，冬种紫云英－春玉米//春大豆模式在玉米带、大豆带、玉米－大豆带均低于冬闲－春玉米//春大豆土壤有机质含量。由处理D、F可得，马铃薯－春玉米/夏大豆模式在玉米带、大豆带、玉米－大豆带均高于紫云英－春玉米/夏大豆土壤有机质含量。

土壤碱解氮含量。处理F模式下玉米带、大豆带与玉米－大豆带碱解氮含量均为最高。在不同种植模式下，玉米与玉米－大豆带碱解氮含量无显著性差异。在玉米带中，处理D、E、F土壤碱解氮均高于单作玉米，分别较单作玉米提高5.26%、1.13%、7.89%。大豆带中，除处理E碱解氮含量低于单作大豆外其他处理均与处理B模式呈显著性差异。玉米－大豆带土壤碱解氮含量以处理E、F最高，同为93.33。处理G模式碱解氮含量最低，为81.67，较处理E降低14.28%。由处理C、G可得，冬闲－春玉米//春大豆模式在玉米带、大豆带、玉米－大豆带均高于冬种紫云英－春玉米//春大豆模式土壤碱解氮含量。由处理D、F可得，马铃薯－春玉米/夏大豆模式在玉米带、大豆带、玉米－大豆带均高于紫云英－春玉米/夏大豆土壤碱解氮含量。

土壤全氮含量。不同种植模式有益于改善土壤肥力。处理D、E、F模式下土壤全氮含量在玉米带高于单作玉米，大豆带土壤中处理D全氮含量较高，处理G模式中土壤全氮含量最低，玉米－大豆带中，处理E模式下土壤全氮含量较高，与其他处理呈显著性或极显著性差异。由处理C、G可得，冬闲－春玉米//春大豆模式在玉米带、大豆带、玉米－大豆带均高于冬种紫云英－春玉米//春大豆模式土壤全氮含量。由处理D、F可得，马铃薯－春玉米/夏大豆模式在玉米带、大豆带、玉米－大豆带均高于紫云英－春玉米/夏大豆土壤全氮含量。

合理间套作模式可以提高水肥光热等各因子利用率，有利于保持土壤肥力，提高作物产量。通过对多种种植模式的试验，不同冬种模式下对土壤肥力均表现出不同差异，表明在红壤旱地可以种植适宜的冬季作物以此来改善土壤瘠薄的缺点。冬闲－春玉米//春大豆模式与紫云英－春玉米/夏大豆模式下的土壤pH较单作大豆提高2.06%，较单作玉米降低了0.6%，不同种植模式均会影响土壤pH；油菜－夏玉米/夏大豆模式较单作大豆土壤pH提高1.23%，缓解了土壤酸性特点；马铃薯/春玉米/夏大豆模式分别较冬闲－单作玉米和冬闲－单作大豆提高10.48 %和4%，相较于其他套作处理能显著提高土壤有机质含量。