玉米大豆间作和条带轮作对辽西褐土地区土壤养分及产量的影响

摘要

为探明辽西半干旱地区玉米大豆复合种植的最佳模式及其对土壤养分和产量的影响，2023—2024年在辽宁省阜新市褐土地区开展了为期2年的田间定位试验，设置玉米单作（M）、大豆单作（S）、玉米大豆间作（IMS）和玉米大豆条带轮作（IRMS）4种种植模式，分别测定2年0—20和>20—40 cm土层的土壤有机碳含量、全氮含量、土壤速效养分含量、微生物量碳氮含量、土壤碳和氮的获取酶活性、土壤质量指数（SQI）及作物产量等指标，系统评估了不同种植模式对土壤养分的影响及其综合效应。结果表明：2023和2024年IRMS的SQI均显著高于M和S（P<0.05）。在生产力方面，IRMS的玉米经济当量产量为10 363 kg/hm²，土地当量比为1.16，显著优于IMS模式，表现出更高的土地利用效率。2024年，IRMS的0—20 cm土层有机碳含量较M和S模式升高48.59%～66.77%，土壤碳氮比（C/N）为13.06，显著高于其他3种模式（P<0.05），土壤微生物量碳含量较IMS显著增加。相比于M和S模式，IMS和IRMS均可显著提升0—20 cm土层铵态氮和硝态氮含量，并显著提升氮获取酶活性（P<0.05）。综上，玉米大豆条带轮作（IRMS）通过优化玉米和大豆的时空配置，实现了土壤肥力和系统生产力双提升的目标，是适宜在辽西半干旱地区推广的可持续复合种植模式。

关键词

玉米大豆间作 / 条带轮作 / 碳氮养分 / 土壤质量 / 产量