轮作制度对敦化市土壤主要理化性状影响的研究

王延鸿 刘莉莉 潘修慧 薛艳杰

敦化市于2017～2019年利用三年时间在全市16个乡镇80万亩的耕地上实施了轮作种植制度，通过对轮作试点区域耕地质量监测的研究发现，轮作制度对增加土壤耕层厚度，降低土壤容重，提高土壤有机质、全氮以及磷钾等理化性状都有十分重要的影响。

1 土壤理化性状指标变化情况

1.1 耕层厚度

监测结果表明，通过三年轮作，轮作试点区耕层厚度呈增加趋势。

试点前耕层平均厚度为19.5cm，2019年耕层厚度为20.0cm。与试点前比，耕层厚度增加0.5cm，增幅2.6%。与对照区比，2019年轮作试点区耕层厚度为20.0cm，对照区耕层厚度为19.8厘米，比对照区增加0.2cm（见图1）。

1.2 土壤容重

监测结果表明，通过三年轮作，轮作试点区土壤容重呈减少趋势。

试点前耕层平均容重1.43g/cm3，2019年耕层容重1.35g/cm3。与试点前比，耕层容重降低0.08g/cm3，降幅为5.59%。与对照区相比，2019年轮作试点区耕层容重减少0.04g/cm3（见图2）。

1.3 有机质

监测结果表明，通过三年轮作，轮作区土壤有机质含量均呈稳中有升态势。轮作试点区在试点前耕层有机质平均含量为47.9g/kg，2019年耕层有机质含量为54.8g/kg。与试点前比，耕层有机质含量增加6.9g/kg，增幅14.4%。与对照区相比，2019年轮作试点区耕层有机质含量增加7.0g/kg，增幅为14.6%（见图3）。

1.4 pH值

监测结果表明，通过三年轮作，轮作区土壤pH略有提高。轮作区域试点前耕层pH值平均为5.59，2019年耕层pH值为5.62。与试点前比，耕层pH值提高0.03。与对照区相比，2019年轮作试点区pH值提高0.16，增幅为2.93%（见图4）。轮作制度可减缓土壤酸化趋势。

1.5 全氮

监测结果表明，通过三年轮作，轮作区土壤全氮含量均呈穩中有升态势。轮作区域试点前耕层全氮平均含量为2.54g/kg，2019年耕层全氮含量为2.89g/kg。与试点前比，耕层全氮含量增加0.35g/kg，增幅13.78%。与对照区相比，2019年轮作试点区耕层全氮含量增加0.52g/kg，增幅为21.9%（见图5）。轮作制度是提升土壤全氮含量的有效途径。

1.6 有效磷

监测结果表明，通过三年轮作，轮作区土壤有效磷含量均呈稳中有升态势。轮作区域试点前耕层有效磷平均含量53.5mg/kg，2019年耕层有效磷含量为83.1mg/kg。与试点前比，耕层有效磷含量增加29.6mg/kg，增幅55.3%。与对照区相比，2019年轮作试点区耕层有效磷含量增加12.6mg/kg，增幅为17.9%（见图6）。轮作制度对提升土壤有效磷含量呈有利作用。

1.7 速效钾

监测结果表明，通过三年轮作，轮作区土速效钾含量均呈稳中有升态势。轮作区域试点前耕层速效钾平均含量为171mg/kg，2019年耕层速效钾含量为188mg/kg。与试点前比，耕层速效钾含量增加17mg/kg，增幅9.9%。与对照区相比，2019年轮作试点区耕层速效钾含量增加23mg/kg，增幅为13.9%（见图7）。轮作制度对提升土壤速效钾含量呈有利作用。

1.8 缓效钾

监测结果表明，通过三年轮作，轮作区土壤缓效钾含量均呈稳中有升态势。轮作区域试点前耕层缓效钾平均含量623mg/kg，2019年耕层缓效钾含量为703mg/kg。与试点前比，耕层缓效钾含量增加80mg/kg，增幅12.8%。与对照区相比，2019年轮作试点区耕层缓效钾含量增加24mg/kg，增幅为5.7%（见图8）。轮作制度对提升土壤缓效钾含量呈有利作用。

2 结论

通过轮作促进了农产品生产多样性，科学调整种植结构。从三年轮作试点区域耕地养分数据分析得出：轮作对土壤质量改善起到积极的作用。

轮作促进土壤理化性状改善。轮作措施对于耕地土壤理化性质具有明显的改善作用，尤其是对于代表性的土壤养分，有机质和氮磷钾等含量具有相比于未轮作组更好的改善和提高作用，分析其原因主要为减少喜肥作物玉米连作，增加需肥量少作物的种植，增加了有机资源投入，秸秆还田量有所提升所导致。

长期轮作对耕地质量改善效果明显。轮作3年后对土壤理化性质的改善作用比轮作1年要更明显。监测证明轮作对于耕地质量具有改善作用，但是不同轮作方式和轮作周期对耕地质量的改善程度，特别是轮作对土壤肥力的保持能力和生产潜力还需要进一步研究。