開荒作物對后茬作物產(chǎn)量、雜草群落及土壤理化性質(zhì)的影響

錢久李，秦俊豪，黎華壽

(1 廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510520； 2 農(nóng)業(yè)部熱帶農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室/廣東省現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)與循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心/廣東省高等學(xué)校農(nóng)業(yè)生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642)

開荒作物對后茬作物產(chǎn)量、雜草群落及土壤理化性質(zhì)的影響

錢久李1,2，秦俊豪2，黎華壽2

(1 廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510520； 2 農(nóng)業(yè)部熱帶農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室/廣東省現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)與循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心/廣東省高等學(xué)校農(nóng)業(yè)生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，廣東 廣州 510642)

【目的】探討傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中利用芝麻作為開荒作物的作用機(jī)理?！痉椒ā坎捎么筇锓N植方式，在南方紅壤新墾荒地以芝麻作為先鋒作物，大豆和玉米作為對照，調(diào)查不同作物對后茬作物玉豆和蘿卜產(chǎn)量、土壤理化性質(zhì)以及田間雜草的影響?！窘Y(jié)果】新墾荒地種植芝麻對后茬玉豆和蘿卜單株產(chǎn)量增產(chǎn)率分別為44.25%和148.48%；對土壤pH、有機(jī)碳和速效磷含量有增加效應(yīng)，使土壤堿解氮和速效鉀分別減少了89.93%和47.95%；種植芝麻后未發(fā)現(xiàn)原生境中的雜草粗耳草，但出現(xiàn)優(yōu)勢雜草凹頭莧和三葉鬼針草；雜草種類和生物量受后茬作物種類的影響差異較大，其中芝麻-自然長草處理雜草種類為5.67種，與芝麻-蘿卜處理11.67種和芝麻-玉豆處理10種相比差異達(dá)顯著水平，雜草的地上部凈質(zhì)量為蘿卜(1 639.13 g·m-2)>玉豆(976.89 g·m-2)>自然長草(944.13 g·m-2)；芝麻-長草與長草-長草處理相比，雜草種類由4種增加到5.67種，但雜草生物量由2 698.6 g·m-2減少到944.13 g·m-2。【結(jié)論】芝麻可以提高后茬作物產(chǎn)量，對雜草的生長有抑制作用，適宜作為開荒作物。芝麻凋落物和殘茬易腐解，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)和速效磷增加，這可能是后茬作物增產(chǎn)的主要原因。

芝麻； 荒地； 土壤理化性質(zhì)； 后茬作物； 雜草

中國2014年耕地面積凈減少8.02萬hm2[1]，合理、高效地開發(fā)利用邊坡、灘涂等荒地資源，減緩耕地逐年減少的現(xiàn)狀迫在眉睫[2-3]。芝麻Sesamumindicum是我國重要的油料作物之一，古書記載了利用芝麻與其他植物間的化感作用，可以達(dá)到除草并提升作物產(chǎn)量目的。明朝鄺蟠認(rèn)為：“凡開墾荒地，燒去野草，犁過，先種芝麻1年，使草木之根敗爛后種谷，則無荒草之害。蓋芝麻之于草木若锝之于五金，性相制也、務(wù)農(nóng)者不可不知”[4]。20世紀(jì)90年代，江西省的許多地區(qū)在新墾荒地時(shí)，先種植1～2茬芝麻以達(dá)到促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的[5]。有研究表明，芝麻落葉、根系分泌物、莖稈等殘留物可以加速毛竹鞭、灌木等根系的腐爛[6]，防止塊根類的野生植物繁殖，抑制藤本、草木等雜草的滋生[7]，促進(jìn)土壤熟化[8]等。錢久李等[9-10]的研究結(jié)果表明，芝麻葉揮發(fā)物可以抑制萵苣和稗草的生長，且芝麻的化感作用與品種有關(guān)。李威聯(lián)等[11-12]認(rèn)為芝麻秸稈還田后土壤有效養(yǎng)分明顯提升，尤其是速效鉀；武雪萍等[13]研究發(fā)現(xiàn)，施用芝麻餅肥有利于土壤生物過程的活躍和有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化；秦俊豪等[14-15]通過盆栽模擬大田的研究認(rèn)為，芝麻全株還田對后茬作物幼苗生長具有促進(jìn)作用，芝麻活體通過莖葉淋溶的途徑對受體的生長產(chǎn)生影響。芝麻作為開荒作物對荒地土壤的理化性質(zhì)、雜草群落及后茬作物產(chǎn)量影響的研究鮮見報(bào)道。本研究在廣東省廣州市增城區(qū)寧西新墾荒地，以芝麻作為先鋒作物，研究了芝麻對新墾荒地土壤理化性質(zhì)、田間雜草及后茬作物產(chǎn)量的影響，并探索其作用機(jī)理，為芝麻的化感作用研究和開荒植物的種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試芝麻品種為江西省常規(guī)推廣品種“武寧黑芝麻”，由江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。后茬作物選用對土壤肥料較為敏感作物白蘿卜RaphanussativusL.和玉豆PhaseolusvulgarisL.“雙青12號”；以改土效果較好的大豆Glycinemax(L.)“東大3號”和粗生耐貧瘠作物玉米ZeamaysL.“高油101”作為對照作物，后茬及對照作物種子均購于廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，為本地常規(guī)種植品種。

1.2 方法

1.2.1 前茬作物耕種方式及取樣方法 試驗(yàn)于2015年3—11月在廣東省增城區(qū)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)寧西科研教學(xué)基地進(jìn)行。新墾平坦荒地900 m2(30 m×30 m)，原生境優(yōu)勢雜草為粗葉耳草Hedyotisverticillata(L.) Lam.、飛機(jī)草EupatoriumodoratumL.和蒺藜TribulusterrestrisL.，雜草植被長勢茂盛，群落平均株高約1 m。人工除草、深翻、耙勻后劃分為36個(gè)小區(qū)。按照九點(diǎn)法在整塊地取表層0～30 cm土樣，充分混勻后取3個(gè)300 g作為對照土樣測土壤本底值。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，分別為種植玉米、大豆和芝麻及重新棄耕自然長草(播種時(shí)間為3月22日)。每處理9個(gè)小區(qū)，按照抽牌法隨機(jī)抽樣播種。作物生長過程中不施任何肥料，采用人工撒潑澆水方式進(jìn)行灌溉。7月9日作物收獲后每小區(qū)按九點(diǎn)法取表層0～30 cm土樣，充分混合后留3個(gè)300 g作為土樣處理，共有3×37=111個(gè)土樣(36個(gè)處理與1個(gè)本底值)。測定土壤含水量(烘干法)、pH(德國STEPS PH3000型土壤pH計(jì)測定)、以及有機(jī)碳(重鉻酸鉀外加熱法)、堿解氮(堿解擴(kuò)散法)、有效磷(比色法)、速效鉀(醋酸銨浸提-火焰光度法)的含量等指標(biāo)。

1.2.2 后茬作物耕作方式及調(diào)查方法 前茬作物按照傳統(tǒng)方法收獲，保留芝麻、大豆、玉米根和殘留莖葉于土壤或地表中。7月11日每塊地人工單獨(dú)翻整后點(diǎn)播種植蘿卜和玉豆。每種前茬處理的9個(gè)小區(qū)隨機(jī)播種玉豆3個(gè)小區(qū)和蘿卜3個(gè)小區(qū)，剩余3個(gè)小區(qū)自然長草。11月23日收獲，每小區(qū)各30株，調(diào)查蘿卜、玉豆的單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(鮮質(zhì)量)。后茬作物收獲前1周(11月17日)，調(diào)查每小區(qū)1 m2內(nèi)雜草的種類與地上部鮮質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 Excel 軟件(2010 版)進(jìn)行處理，利用SPSS 20.0 的單因素方差分析(One-way ANOVA，Duncan)方法對每個(gè)測定項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行顯著性方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 芝麻對新墾荒地后茬作物產(chǎn)量的影響

由圖1可以看出，新墾荒地后茬作物單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量受前茬種植不同作物的影響差異極顯著(P<0.01)。前茬種植芝麻的玉豆單株產(chǎn)量為13.3 g，比自然長草的對照(9.22 g)增產(chǎn)了44.25%，差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)；前茬種植芝麻的蘿卜單株產(chǎn)量為646.2 g，比對照(260.08 g)增產(chǎn)了148.46%，差異達(dá)極顯著水平(P<0.01)。由此可見，芝麻作為開荒作物，可以極顯著地提高后茬作物單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，且對蘿卜的提升效應(yīng)大于玉豆。此外，不同的前茬作物對后茬玉豆和蘿卜的增產(chǎn)效應(yīng)存在極顯著差異(P<0.01)，表現(xiàn)為大豆>芝麻>玉米，這可能與豆科作物固氮菌根的作用有關(guān)。

2.2 芝麻對新墾荒地土壤理化性質(zhì)的影響

由于作物生長過程中不施用任何肥料，因此種植作物后土壤養(yǎng)分會受到一定影響。由表1可見，種植芝麻能夠明顯地改變新墾荒地土壤理化指標(biāo)。新墾荒地堿解氮本底值為96.53 mg·kg-1，種植芝麻后該指標(biāo)數(shù)值降為9.72 mg·kg-1，減少了89.93%，差異達(dá)到了顯著水平(P<0.05)，且與自然長草對照相比也表現(xiàn)出降低效應(yīng)；速效鉀指標(biāo)本底值(w)為73.06 mg·kg-1，種植芝麻后該指標(biāo)為38.03 mg·kg-1，減少了47.95%，且與自然長草對照相比也表現(xiàn)出降低效應(yīng)。土壤吸濕水本底值為0.05%，種植芝麻后增加為0.15%，達(dá)顯著水平，但比自然長草處理(0.22%)低；pH與本底值和自然長草對照比增加效應(yīng)均達(dá)到顯著水平；與本地值和自然長草處理相比，種植芝麻后有效磷表現(xiàn)為顯著的增加效應(yīng)；種植芝麻的有機(jī)碳與本地值相比表現(xiàn)為顯著的提升效應(yīng)，其他處理表現(xiàn)為降低效應(yīng)。由此可以得出，芝麻作為開荒作物，對原荒地土壤本底值表現(xiàn)為吸濕水、pH、有機(jī)碳、有效磷的提升效應(yīng)，以及對堿解氮、速效鉀的降低效應(yīng)；與自然長草對照處理相比，表現(xiàn)出pH、有機(jī)碳、有效磷的提升效應(yīng)，以及吸濕水、堿解氮、速效鉀的降低效應(yīng)。

各圖中柱子上大寫字母不同表示差異極顯著(P<0.01，Duncan’s法)。

圖1 新墾地不同前茬作物對后茬玉豆和蘿卜單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的影響

Fig.1 Effects of different preceding plants onRaphanussativusandPhaseolusvulgarisyields in the new cultivated wasteland

表1 不同作物對新墾荒地土壤理化性質(zhì)的影響1)
Tab.1 Effect of different plants on the physical and chemical characteristics of the new cultivated wasteland soil

處理吸濕水(w)/%pHw/(mg·kg-1)有機(jī)碳堿解氮速效鉀有效磷本底值0．05±0．03a5．58±0．02a17．45±1．13b96．53±13．51d73．06±9．64cd27．13±0．84b自然長草0．22±0．03c5．73±0．02b17．12±0．59b30．46±4．67b41．84±1．53b27．78±1．25b大豆0．21±0．02c5．71±0．02b14．32±0．97a42．49±4．92c55．27±5．81c35．54±2．04d玉米0．06±0．04a5．61±0．01a16．32±1．36ab47．20±2．73c60．01±3．85c15．72±0．96a芝麻0．15±0．02b5．93±0．06c22．36±1．28c9．72±0．42a38．03±0．74a32．18±1．02c

1)同列數(shù)據(jù)后，凡是有一個(gè)相同小寫字母者表示差異不顯著(P>0.05，Duncan’s法)。

2.3 芝麻對新墾荒地后茬作物田間雜草種類和地上部鮮質(zhì)量的影響

人工深耕墾殖干預(yù)后，原生境優(yōu)勢雜草粗葉耳草未被發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過前后茬作物的交互作用，作物田間出現(xiàn)了新的優(yōu)勢雜草如凹頭莧Amaranthuslividus、酢漿草Oxalistriangularis、三葉鬼針草Herbabidentispilosae、鯉腸EcIiptaprostrata、繁縷Stellariamedia等。其中，除自然長草-自然長草處理區(qū)外，其他處理小區(qū)均發(fā)現(xiàn)了凹頭莧。

圖2為新墾荒地前后茬作物交互作用后田間雜草種類總數(shù)的調(diào)查結(jié)果。由圖2可以看出，各處理雜草種類存在明顯的差異。其中自然長草-自然長草處理雜草種類最少，為4.12種，比雜草種類最多的自然長草-蘿卜(15種)少了10.88種，差異顯著；前茬作物為芝麻處理組，雜草種類最少的為芝麻-自然長草處理(5.67種)，與芝麻-蘿卜處理(11.67種)和芝麻-玉豆處理(10種)間差異達(dá)顯著水平，但芝麻-蘿卜與芝麻-玉豆處理間差異不顯著。此外，芝麻-自然長草處理雜草種類總數(shù)比大豆-自然長草(11種)處理少了5.33種，達(dá)顯著差異水平，說明新墾荒地種植1茬作物后如若休耕，則開荒作物選芝麻比大豆有更好的控制雜草種類的效果；芝麻-玉豆處理雜草種類總數(shù)比玉米-玉豆處理(14種)少4種，差異達(dá)顯著水平，說明當(dāng)新墾荒地后茬作物為玉豆時(shí)，前茬選擇芝麻控制雜草種類的效果優(yōu)于選擇玉米。

相同前茬作物不同柱子上，凡是有一個(gè)相同小寫字母者表示組內(nèi)差異不顯著； 柱子上凡是有一個(gè)相同大寫字母者表示處理間差異不顯著(P>0.05, Duncan’s法)。

圖2 不同前后茬作物對新墾荒地田間雜草種類的影響

Fig.2 Effect of different preceding and afterreap crops on weed species in the new cultivated wasteland

由圖3可以看出，新墾荒地前后茬作物交互作用后各處理田間雜草地上部總鮮質(zhì)量的有較大差異。從組間差異來看，雜草地上部鮮質(zhì)量最大的為自然長草-自然長草處理，達(dá)2 698.6 g·m-2，顯著高于芝麻-自然長草處理(944.13 g·m-2)、大豆-自然長草處理(863.2 g·m-2)和玉米-自然長草處理(1 482 g·m-2)，芝麻-自然長草和大豆-自然長草處理之間差異不顯著。說明新墾荒地種植1茬作物后休耕，前茬種植芝麻和大豆均可以顯著抑制雜草地上部鮮質(zhì)量，且比玉米的抑制效果要強(qiáng)。從組內(nèi)差異方面來看，新墾荒地前茬種植芝麻后，后茬自然長草(即休耕)雜草的地上部鮮質(zhì)量與種植蘿卜處理(1 639.13 g·m-2)間差異達(dá)顯著水平，但后茬休耕與種植玉豆對田間雜草地上部鮮質(zhì)量影響則差異不顯著。

相同前茬作物不同柱子上，凡是有一個(gè)相同小寫字母者表示組內(nèi)差異不顯著； 柱子上凡是有一個(gè)相同大寫字母者表示處理間差異不顯著(P>0.05, Duncan’s法)。

圖3 不同前后茬作物對新墾荒地田間雜草地上部鮮質(zhì)量的影響

Fig.3 Effect of different preceding and afterreap crops on weed aboveground biomass in the new cultivated wasteland

3 討論與結(jié)論

3.1 后茬作物產(chǎn)量分析

古書記載芝麻作為開荒作物已有悠久的歷史。芝麻作為開荒作物，對后茬蘿卜和玉豆的產(chǎn)量有顯著的提升效應(yīng)。Albuquerque等[16]研究認(rèn)為前茬作物釋放的化感物質(zhì)會影響土壤中養(yǎng)分釋放與轉(zhuǎn)化，不利于后茬作物吸收。植物釋放的次生代謝物會對后茬作物養(yǎng)分吸收[17]、營養(yǎng)元素間的交互作用[18-19]和土壤氮循環(huán)[20-21]等產(chǎn)生較大影響。芝麻作為先鋒作物對后茬作物產(chǎn)量的提升效應(yīng)明顯與土壤理化性質(zhì)的改變有關(guān)，種植芝麻提升了新墾荒地吸濕水、pH以及有機(jī)碳和有效磷含量等指標(biāo)。秦俊豪等[14]研究認(rèn)為，芝麻秸稈還田釋放的養(yǎng)分對后茬作物幼苗生長起促進(jìn)作用,并影響化感物質(zhì)的活性和化感作用的發(fā)揮。前茬芝麻對后茬蘿卜的增產(chǎn)效果比后茬玉豆高，這與芝麻根系殘留物或化感物質(zhì)殘留引起的后茬作物養(yǎng)分吸收、營養(yǎng)元素間的交互作用及土壤氮循環(huán)變化是否有關(guān)，或者前后茬作物營養(yǎng)吸收互補(bǔ)是否有關(guān)，這對于選擇搭配后茬作物有重要意義，值得進(jìn)一步研究探討。

3.2 土壤理化性質(zhì)變化分析

有研究結(jié)果表明，土壤有機(jī)碳含量年際間變化與播種量呈顯著正相關(guān)，與作物產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)[22]。本研究結(jié)果中芝麻作為開荒作物，對土壤有機(jī)碳和pH有一定的提升效應(yīng)，分析原因可能有2個(gè)方面：一方面測試本底值的土壤采自原荒地深翻后的表層土，因此營養(yǎng)物質(zhì)含量有限，而后期土壤理化性質(zhì)數(shù)據(jù)來源于作物收獲后單獨(dú)翻耕前的表層土，是開荒作物凋落物、根系和微生物密布的主要土層，且種植期間采用人工灑水的方式灌溉，有助于芝麻凋落葉及殘茬腐解從而影響pH和有機(jī)碳含量；另一方面是由于芝麻采用傳統(tǒng)的撒播方式播種，而對照玉米和大豆為傳統(tǒng)點(diǎn)播，芝麻的播種量明顯增多，覆蓋度增大，且種植芝麻時(shí)為春夏季節(jié)的高溫高濕時(shí)期(3—7月)，芝麻凋落葉和后期殘茬根系等較容易腐解形成土壤有機(jī)質(zhì)，從而直接提高了土壤有機(jī)碳含量。

秦俊豪等[14]的研究表明，芝麻秸稈吸收較多的磷鉀養(yǎng)分, 芝麻秸稈還田對土壤速效磷、速效鉀含量提高比花生和田菁秸稈大。李威聯(lián)等[11-12]研究也表明，芝麻秸稈含有豐富的有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀等，秸稈還田能提高土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀全量和速效氮磷鉀含量。劉衛(wèi)群等[26]研究認(rèn)為，芝麻餅肥處理能夠提高煙株對氮素的吸收、利用和分配，提高煙葉總糖和鉀含量。新墾荒地具有肥力較為貧瘠且分布不均的特點(diǎn)，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)中首茬開荒作物未施任何肥料，芝麻作為開荒作物降低了新墾荒地土壤堿解氮和速效鉀的含量，這可能與土壤的原肥力和芝麻營養(yǎng)吸收規(guī)律[24]有關(guān)，也可能與芝麻根系對土壤微生物群落的改變[25]有關(guān)。

3.3 后茬作物田間雜草影響分析

李威聯(lián)等[11-12]的研究結(jié)果表明，芝麻對香附子Cyperusrotundus、白茅Imperatacylindriea、鋪地黎Panicumrepens等有抑殺作用。華菊玲等[25]研究表明，芝麻地雜草主要以禾本科的馬唐Digitariasanguinalis、稗Echinochloacrusgalli為主，出現(xiàn)頻率為38.46%。本研究芝麻作為開荒作物，后茬作物田間未發(fā)現(xiàn)香附子等雜草，最主要的3種雜草為凹頭莧、飛機(jī)草和三葉鬼針草。飛機(jī)草作為原生境優(yōu)勢雜草，具有很強(qiáng)的入侵性，有研究表明，禾本科或豆科牧草，對飛機(jī)草有一定的抑制作用[26]，這也解釋了本研究中芝麻-自然長草和芝麻-蘿卜處理飛機(jī)草生物量較大，而芝麻-玉豆處理未發(fā)現(xiàn)飛機(jī)草的結(jié)論。嚴(yán)文斌等[27]研究認(rèn)為，土壤氮素過高對土著種鬼針草種子萌發(fā)有強(qiáng)烈的抑制作用，本研究中芝麻作為開荒作物，將土壤中消解氮降至原值10%，這也可能是其后茬作物中大量發(fā)現(xiàn)三葉鬼針草的原因之一。

本研究中雜草種類與地上部鮮質(zhì)量分布規(guī)律不明顯，種植芝麻、蘿卜、玉豆等農(nóng)作物后雜草種類比對照自然長草區(qū)明顯增加，分析可能有2個(gè)方面原因：一是開荒前原生境雜草已經(jīng)形成片區(qū)式生長環(huán)境，土壤質(zhì)地和雜草種類分布不均勻[25]，且前茬作物收獲后每個(gè)處理小區(qū)均單獨(dú)人工翻耕，可能會造成土壤雜草種子暴露，從而影響了后茬作物田間雜草種類；二是在荒地引入農(nóng)作物，破壞了原生境雜草群落結(jié)構(gòu)，同時(shí)不排除農(nóng)作物種子帶入雜草籽的可能性。芝麻品種與栽培技術(shù)對田間雜草種類影響差異較大[10]。本研究僅種植芝麻1茬約3個(gè)月(3—7月份)，隨后立即種植后茬作物，可能對雜草的生長也有一定的影響。

古書中有關(guān)利用芝麻作為開荒作物以達(dá)到除草目的[4]在本研究中并不明顯, 可能原因是本試驗(yàn)是在南方高溫多雨的季節(jié)進(jìn)行, 有關(guān)的植物次生化感物質(zhì)容易受炎熱溫度和多雨高濕的環(huán)境條件影響而快速分解, 而后茬作物地上主要的雜草是入侵性極強(qiáng)的惡性雜草三葉鬼針草,其對養(yǎng)分的競爭和化感物質(zhì)的響應(yīng)能力均與一般雜草有很大不同。

3.4 結(jié)論

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，利用芝麻作為開荒作物比自然長草的對照和種植玉米能顯著促進(jìn)后茬作物蘿卜和玉豆的生長；種植芝麻能夠改變新墾荒地土壤理化性質(zhì)，顯著提高土壤pH、吸濕水以及有機(jī)碳和有效磷的含量；利用芝麻作為開荒作物對于除草效果不明顯。此外，本研究以大田試驗(yàn)的方式，劃區(qū)后將各處理隨機(jī)種植不同種類前后茬作物，且每區(qū)獨(dú)立翻整，種植作物后統(tǒng)一管理，這種方式比溫室盆栽模擬試驗(yàn)更能反映現(xiàn)實(shí)田間土壤和氣候條件, 對于研究芝麻作為開荒作物的應(yīng)用價(jià)值更有實(shí)際意義。

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【責(zé)任編輯 周志紅】

Effect of the pioneer crop on afterreap crop yield, weed community and soil physicochemical property

QIAN Jiuli1,2, QIN Junhao2, LI Huashou2

(1 Guangdong Engineering Polytechnic，Guangzhou 510520, China; 2 Key Laboratory of Agro-Environment in the Tropics, Ministry of Agriculture/Guangdong Engineering Research Center for Modern Eco-Agriculture and Circular Agriculture/Key Laboratory of Agro-Ecology and Rural Environment of Guangzhou Regular Higher Education Institutions/College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

【Objective】 To explore the mechanism of using sesame for cultivating wasteland in traditional agriculture land. 【Method】Sesame was planted in the virgin land with red soil in the south area as the pioneer crop, the controls wereGlycinemaxandZeamays. The yield of afterreap crops,RaphanussativusandPhaseoluscoccineus, physicochemical characteristics of soils and changes of weeds were studied. 【Result】The yield ofR.sativusandP.coccineusincreased, and the increase rate was 44.25% and 148.48% respectively. The contents of organic C and available P, and pH in the soil increased. The contents of available N and available K decreased by 89.93% and 47.95% respectively. The dominant weedSaxifragastoloniferain virgin land was not found after planting sesame, butAmaranthusblitumandBidenspilosabecame dominant. The species and biomass of weeds were affected by afterreap, and there were significant differences of weed species between sesame-radish(11.67 species) or sesame-P.vulgaris(10 species) and sesame-natural grass(5.67 species). Compared with grass-grass, the number of weed species of sesame-grass treatment increased from 4 to 5.67 species, but biomass reduced from 2 698.6 to 944.13 g·m-2. 【Conclusion】 Sesame,which can enhance afterreap crop yield and inhibit weed growth, is suitable for cultivating wasteland. The fact that the litter and stubble from sesame are easily decomposed can increase organic C and available P contents in soil as well as afterreap crop yield.

sesame; wasteland; soil physicochemical property; afterreap crop; weed

2016- 05- 15優(yōu)先出版時(shí)間：2016-12-28

錢久李(1982—)，男，講師，碩士，E-mail: jiuli.qian@foxmail.com；通信作者：黎華壽(1964—)，男，教授，博士，E-mail:lihuashou@scau.edu.cn

973項(xiàng)目(2011CB100400-G) ；廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015A020224006，2015B090903077)；廣東省教育廳科研項(xiàng)目(2013CXZDA007)

S314

A

1001- 411X(2017)01- 0038- 06

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錢久李，秦俊豪，黎華壽.開荒作物對后茬作物產(chǎn)量、雜草群落及土壤理化性質(zhì)的影響[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017,38(1):38- 43.