紅壤性稻田“水改旱”輪作種植模式

文/袁嘉欣 黃國勤 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)科學(xué)研究中心

紅壤是江西省境內(nèi)面積最大、分布最廣的地帶性土壤，面積達9.3萬平方公里。同時，江西省紅壤區(qū)也是我國重要的水稻產(chǎn)區(qū)，水稻播種面積居全國第二位，總產(chǎn)量居全國第三位，其糧食貢獻率超過50%，在維護糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面有著重要的地位。

pH是表示土壤酸度等的強度指標(biāo)，可以反映土壤酸度的變化情況，對植物生長影響較大。近25年來，由于過量施用化肥，在提高單位面積作物產(chǎn)量的同時，也加劇了紅壤酸化狀況，江西興國耕地土壤pH平均降幅為0.94個單位。pH值下降幅度增加，已經(jīng)成為江西省水稻生產(chǎn)的重要限制因子。水旱輪作是指在同一塊土地上有序地輪種水稻和旱作物的種植制度，可以改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力，也有利于解決水稻連作障礙的問題。

合理的種植模式對改善土壤理化性質(zhì)、提高土壤肥力具有重要意義。江西省綠肥資源豐富，主要有紫云英、油菜、黑麥草、馬鈴薯等。大量研究表明，冬季綠肥還田能充分利用光溫水熱等資源，為后茬作物提供養(yǎng)分。雖然綠肥還田能改善土壤肥力已有較多研究，但是冬種綠肥還田+水旱輪作模式研究較少。通過設(shè)立對冬種紫云英、油菜，水稻季水旱輪作（甘薯間作晚大豆）等四種稻田種植模式試驗（A：紫云英—早稻—晚稻；B：紫云英—早稻—甘薯||晚大豆；C：油菜－早稻－甘薯||晚大豆；D：馬鈴薯－早稻－晚稻），冬季綠肥還田+水旱輪作處理能有效提高土壤的pH值。

2019年不同水旱輪作種植模式的土壤pH值

土壤酸度。通過試驗可知，各處理的pH值一直呈上升趨勢，雙季稻處理（A、D）的pH值低于水旱輪作處理（B、C）。冬作后處理C的pH值最高，與對照差異顯著，水旱輪作（B、C）處理的pH值高出對照，增幅為2.30%、3.07%。且晚稻季處理C一直保持最高的pH值，各處理的pH值均比對照處理有所提高，增幅為1.89%、2.64%和2.83%。說明冬季不同綠肥還田及水旱輪作均能影響pH值的變化，其中稻田“水改旱”種植模式（B、C）可以顯著提高土壤的pH值，有效緩解土壤酸化。

土壤有機質(zhì)。通過試驗可知，不同水旱輪作模式的土壤有機質(zhì)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，冬作后均比對照處理（A）有所提高，增幅為1.78%、9.51%和14.13%，其中處理CRI增幅最大，有機質(zhì)含量達34.66克/千克。晚稻時，各處理除處理C外，有機質(zhì)含量較上一季度有所降低，但與對照處理相比，處理B、C的有機質(zhì)含量仍顯著高于對照，增幅為13.57%和20.98%。表明冬季綠肥還田有利于土壤有機質(zhì)含量的提升，水旱輪作處理（B、C）可以顯著提高有機質(zhì)的含量。

土壤有效磷。試驗結(jié)果顯示，冬作收獲后，各處理與對照處理相比，均顯著提高了土壤有效磷的含量，處理D的有效磷含量最高，顯著高出對照82.98%，水旱輪作處理（B、C）均顯著高出對照50.56%、49.63%。晚稻季時，處理D依舊保持著最高的有效磷含量，與對照相比，增幅為70.34%，處理B顯著高出對照62.69%，處理C高出對照34.11%。綜合來看，不同種植模式的有效磷含量有明顯提高，馬鈴薯秸稈還田顯著提升了土壤有效磷的含量，水旱輪作處理（B、C）也有利于有效磷含量的提高。

通過試驗所得結(jié)果表明，雙季稻處理（A、D）的pH值低于水旱輪作處理（B、C），這可能是由于兩季水稻連作，化肥施用量增加，導(dǎo)致土壤酸化，而水旱輪作處理（B、C）由于晚稻季時實施“水改旱”模式，種植甘薯間作晚大豆，提升土壤的通氣性，改善土壤板結(jié)，從而調(diào)節(jié)了土壤的酸堿度，提高了pH值。

冬季綠肥還田能有效改善土壤肥力，為后茬作物提供養(yǎng)分，增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤環(huán)境，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。隨著農(nóng)業(yè)研究的發(fā)展，綠肥對土壤肥力的意義已比較明確，綠肥作為植物體肥料，紫云英等豆科綠肥還田后對土壤有機質(zhì)的提升作用效果明顯，油菜等十字花科植物，其根系的分泌物可活化土壤難溶養(yǎng)分，提高土壤中的有效磷含量。水旱輪作處理種植甘薯間作晚大豆，大豆作為固氮作物，能有效提升土壤有機質(zhì)的含量，提升土壤肥力。處理B、C、D有利于土壤有效磷含量的提升，這可能是由于冬季作物秸稈還田腐解后，將氮磷鉀等釋放到土壤里，從而提高了土壤氮磷鉀養(yǎng)分的含量。

合理利用不同冬季綠肥還田和“水改旱”的水旱輪作模式均能提高土壤的pH值，且水旱輪作處理（紫云英－早稻－甘薯||晚大豆、油菜－早稻－甘薯||晚大豆）和馬鈴薯－早稻－晚稻處理更有利于土壤養(yǎng)分的提升。因此在江西紅壤性水稻土的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中要注意作物種類的選擇與種植模式的搭配，在紫云英、油菜、馬鈴薯秸稈還田后，實施水旱輪作，早稻季種植水稻，保證水稻產(chǎn)量；晚稻季改種甘薯和晚大豆間作，是值得在江西省紅壤區(qū)推廣應(yīng)用的高效節(jié)能種植模式。