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玉米-大豆带状套作对土壤肥力的影响

作者：

马智鸣;潘增柔;杨欢;宿雅涵;李建政;汪扬媚;赵静;杨文钰;吴雨珊

单位：

四川农业大学农学院/农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室/四川省作物带状复合种植工程技术研究中心;凉山彝族自治州农业科学院;中国农业科学院农业信息研究所/农业农村部农业监测预警技术重点实验室;禹城市农业农村局

关键词：

玉米-大豆带状套作;土壤肥力;土壤酶;团聚体;玉米和大豆产量

摘要：

【目的】明确玉米大豆带状套作对土壤肥力、酶活性、团聚体含量的影响以及作物产量的变化。【方法】以“登海605”为供试玉米品种，以“南豆12”为供试大豆品种，设置玉米-大豆带状套作、玉米单作和大豆单作3个处理，系统研究不同处理对土壤有机质、全氮、全磷和有效磷、全钾和速效钾含量，pH、容重，脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、硝酸还原酶活性、团聚体含量和作物产量的影响。【结果】玉米-大豆带状套作显著提高了玉米和大豆带土壤的有机质、有效磷、速效钾等养分含量，其中玉米带增幅分别为18.1%、14.9%和21.8%，大豆带有机质和速效钾增幅分别为17.7%和34.9%，而有效磷增幅较小且不显著，并保持了全氮、全磷、全钾含量和pH的稳定。玉米带土壤容重显著下降3.3%，大豆带则显著增加4.7%。带状套作显著提高了土壤蔗糖酶和脲酶的活性，玉米带增幅为16.3%和20.5%，大豆带增幅为133.7%和66.2%，酸性磷酸酶和硝酸还原酶活性保持稳定。带状套作促进了大粒径团聚体的形成，套作玉米和大豆带>2 mm团聚体分别显著提高18.8%和22.2%，其他各粒级的小团聚体不同程度下降。带状套作玉米较单作千粒重、穗粒数、有效株数和产量均无显著差异。带状套作大豆有效株数、单株粒数分别较单作显著下降12.9%、26.5%，百粒重无显著差异，最终使大豆产量达到单作的60.9%。【结论】玉米-大豆套作模式提高了土壤肥力，显著增加了有机质、速效钾、有效磷等的含量，维持了土壤中全氮、全磷、全钾含量和pH的稳定，并显著提高了土壤脲酶和蔗糖酶的活性，从而有利于土壤养分转化和植物吸收利用。带状套作还促进微小团聚体向稳定的大团聚体转化，从而提高了土壤的通透性和保水保肥能力，一定程度上影响土壤的化学性质，满足了玉米和大豆生长需要。因此，玉米-大豆带状套作可以改善土壤的化学性质和物理性质，提高土壤肥力，保持与单作相当的玉米产量，并能额外收获相当于单作产量60.9%的大豆。

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