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第 7卷 第 3期
1 9 9 9年 9月
生 态 农 业 研 究
ECO—AGRICULTURE RESEARCH
VoI．7
Sep．
No．3
1999
苜蓿一作物轮作研究*
王 庆锁 张 玉 发
(中国农业科学院畜牧研究所
堂丞差
苏加楷
北京 100094)
(山东省东营市胜利油田河 口采油厂 东营 257000)
s i}l 。
摘 宴 苜蓿 作精轮作可提高后茬作精 的产量与品质，其作用受作特种类与种植年限、苜蓿
地耕作方式厦耕作升间、苜蓿品种与种植年限、作物对土壤 中苜蓿一N利用率及施肥水平 的影
响。苜蓿一作物转作可改善农 田生态环境，提高土壤 N 素、有机质含量和水稳性田粒结构 ，阵低
土壤容重。苜蓿通过生物脱盐和大量嗳水可阵低地下水位，改良盐渍化土壤，减少地表径流量
南土壤冲刷量，减轻农作物病虫草害。
关键词 苜蓿 作精 轮作 农田生志环墟
Review on alfMfa-erop rotations．W ang Q[ngsuotZhang YufatSu Jhkai(Institute of Animal
SciencetCAAS，Beijing 100094)，Zhang Yongting(Hekou oil Extraction Factory，Shengli Oil
Field，Dongying of Shandong，Dongying 257000)tEAR，1999，7(3)：35~ 38
Abstract The alfalfa-crop rotations can make the yield increase and the quality of crop raise．
During the influence of alfalfatthere are several factors including crop kind and alfalfa vari—
eties，continued years of planting alfalfa or crop，tillage methods of alfalfa field，alfalfa—N use
efficiency of crop as well as fertilization．On the other hand．the rotations can improve the field
ecological environment such as to increase nitrogen，organic matter and waterahle aggregat~
structure in soil，to dedine soil density．By obsorbing water amountly and biological desalina—
tiontalfalfa can decline the ground water level，improve salinized soil，reduce the runoff of wa-
ter and soil，it also can decrease the pests and weeds．
Key words A1falfa．CroptRotation，Farmland eco—environment
苜蓿为营养丰富的优质饲料，与作物轮作可提高后茬作物特别是非豆科作物的产量
和品质 ，改善农 田生态环境 ，增加土壤 N源和有机质，改善土壤结构 ，保持水土，消除连作
时植物性毒素 ，减少杂草和病虫害发生等。
1 提高后茬作物产量与品质
苜蓿与作物轮作最显著特征是提高后茬作物特别是非豆科作物的产量和品质 。不
同 作物、苜蓿种植年限、苜蓿后茬作物连作年限、耕作方式、施肥水平等对后茬作物产量
的提高有不同影响。苜蓿茬可提高大麦产量 1 7．4 ～40．4 0 、小麦产量 18．2 ～
· 九五 国家科技攻黄专题资助项 日
收稿H期 ：1998 06 02 改回H期 1~98-06—30
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生 您 农 业 研 究 第 7卷
】36．1 。叫 。 、玉 米 产 量 20．0 ～ 206．8 ’。 。 。 、谷 子 产 量 22．2 ～
87．5 ]
、棉花产量 12．0 ～I14．4 口 、高粱产量 48．9％～67．3 、大豆产量72．0
～ I10．0 和向日葵产量 51．3 ～1O0．1 r] 。首蓿一怍物轮作还可提高后茬作物品质，
增加小麦、高粱等谷物籽粒蛋白质含量。Hobbsn 指出连作小麦和高粱籽粒蛋白质含量分
别为 13．4 和 8．9 ，而苜蓿一作物轮作的蛋白质含量分别为 14．2 和 l0．8 。谭超夏
等“ 研究结果与 Hobbs类似。而 Griffin和 Hesterman1：4~研究发现首蓿对后茬马铃薯的块
茎产量无影响，但对马铃薯茎的干物质和含 N量有所提高。一般随着首蓿种植年限延长，
苜蓿生物量和翻耕土壤中的有机质 、N量均增多，后茬作物产量也越高 J Hoyt和
Hennig一” 研究发现 4年生苜蓿地翻耕种植小麦产量最高．5年生以上苜蓿地翻耕种植小
麦产量有所下降。根据不同种植年限苜蓿产草量的变化、对后茬作物产量和土壤耗水最的
影响，苜蓿 3～7年生(以 3～5年为宜)就应翻耕种植作物。随苜蓿后茬作物连作年限增
加．其产量逐渐降低，不旒肥时更 明显。如 2年生 苜蓿后茬种植玉米当年产量 4792
kg／hm ．翌年产量 3851kg／hm n]。3年生以上首蓿地增产一般可维持 3～4年。也有研究
表明我国关 中地区苜蓿地种植小麦当年增产 20 ～3o ，翌年增产 30 ～50 ，第 3年
与第 1年相同 ]；Stickler等一 研究表明首蓿后茬种植玉米产量当年低于翌年；Tucker
等 研究发现苜蓿后茬种植小麦产量第 1年低于第 2 3年．第 2年产量最高。其原因可
能是苜蓿大量消耗土壤水分 ，使第 1年产量易受不利气候影响。Tucker 发现首蓿表面
清翻耕和表面留茬覆盖耕作对后茬小麦产量无显著影响，但表面清翻耕比表面留茬覆盖
耕作小麦籽粒含 N量高。Triplett等 试验结果表明苜蓿地翻耕和免耕对后茬玉米产量
与品质无显著影响。而 Groya和 SheafferI：~s?研究 2年发现苜蓿后茬种植苏丹草产量为翻
耕>深松土>少耕 ；1981年苏丹草干物质产量秋耕 (翻耕或深松土)>春耕 ，而翌年为秋
耕<春耕，秋深松土与春深松土相同。Kroontje和 Kehr[x~J报道 了 6个首蓿品种地后茬种
植大麦其产量几乎相同。Groya和 Sheaffer口 发现休眠苜蓿和非休眠苜蓿当年固定土壤
中的N对苏丹草干物质及吸N量无显著影响。Stickler等 ]、Bruulsema和Christiell“研
究发现不同苜蓿品种当年固定土壤 中的 N量差异很大 ，但对后茬作物产量无显著影响。
而 Badaruddin和 Meyer(1989)发现不同苜蓿品种对小麦产量影响不同。许多研究表明，
后茬作物产量的提高与土壤中苜蓿 N量有关，但这并不意味着作物产量的提高直接与首
蓿一N量的贡献相关 。作物对苜蓿 N量利用率较低。Frihourg和 Bartholomew 报道，
1年生苜蓿固定到土壤中的 N约 34 当年被利用，约 7．5％翌年被利用。Stickler等0 研
究指出约 33 ～71 的苜蓿 N量被利用(上述苜蓿一N的利用率为肥料一N 的替代值)。后
茬作物对苜蓿一N的利用率随首蓿 N量的增加而降低 ” 。苜蓿～N的利用须经其残体的
分解和 N的矿化才被作物利用 。但苜蓿一N究竟被矿化多少尚不清楚。有些现象表明，苜
蓿残体的物质组成对其分解和N的矿化有很大影响。Hesterman等 认为苜蓿木质素的
浓度和C／N值控制苜蓿残体的分解率和 N释放到土壤的速率，苜蓿残体木质化的程度
越高 ，其残体分解和 N释放率越慢。首蓿在土壤中固定大量 N，故苜蓿后茬作物应避免大
量旒用 N肥。但 1～2年生苜蓿地翻耕种植作物少最l施用N肥可提高作物产量，3年生以
上苜蓿地翻耕种植作物第 1～2年可不施 N肥。Hesterman等～“ 研究表明 1年生苜蓿地
翻耕后茬种植 玉米旒N肥可提高其产量 ，且较高旒N肥量效果好，高施N肥量增产不显
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第 3期 王庆锁等 ：苜蓿 作物轮作研究 37
著．甚至产量下降；2～3年生苜蓿地翻耕种植玉米低 N肥水平下对增产有很大促进作用，
而高 N肥水平下无明显影响 。Triplett等 报道 3年生苜蓿地翻耕种植玉米低 N肥水
平下第 1年有增产作用，第 2、3年对增产无显著影响
2 改善农田生态环境
苜蓿根瘤对固定空气中游离 N有很强能力。据估算当年生苜蓿固定到土壤中的 N约
35~305kg／hm “ ，比其他作物地和天然草地高，N循环为正值。苜蓿固N量随苜蓿种
植年限延长而增加。据邢新海等 研究，3年生苜蓿地 0～5cm 土层全 N平均含量为
0．064 ，6年生苜蓿地为 0．068 ，8年生以上苜蓿地为 0．089 。苜蓿一作物轮作可增加
土壤有机质，2年生苜蓿地 2个观测点有机质分别比对照提高 24．4 和 53．0 ，这是提
高后茬作物产量的重要原因 苜蓿根系庞大可改善土壤物理性状 Barber 在威斯康星州
研究发现苜蓿可增加土壤水稳性团粒指数 ，4年试验期间水稳性团粒指数随苜蓿种植年
限延长而增加 苜蓿后茬种植玉米当年比翌年土壤水稳性团粒指数商。有研究表明苜蓿
地土壤水稳性团粒结构为 33．23 ，而玉米地为 24．4 ，小麦地为 13．3 。有研究表明 3
年生苜蓿地与棉花连作地相 比土壤水稳性圃粒结构增加了 6．5 。苜蓿地还降低土壤
容 重，增 加土壤孔 隙度。0～1 60cm 土层苜蓿地 总孔 隙度 为 5o．75 ，而农作物地 为
48．59 嘲
苜蓿根探叶茂，需水量大，蒸腾系数高一 ]，随其种植年限增加，土壤含水量降低。宁
夏 回族 自治区固原县崾蚬 1、3、6、9、12年生苜蓿地土壤含水量依次为 8．9 、7．9 、
6．4 、6．2 和 6．1 。土壤含水量降低必然造成土壤水分亏缺，不足水分靠地下水补
充 ，从而导致地下水位下降。新疆 3年生紫花苜蓿可降低地下水位 0．9m。种植苜蓿可防
止因地下水位上升而引起的土壤次生盐渍化，特别适于西北地区种植以防止因过量灌溉
造成土壤次生盐渍化，也适于沿海滩涂和内陆盐碱地种植。苜蓿是中等耐盐植物，通过生
物脱盐和土壤淋溶降低土壤含盐量，对改良轻度盐渍化土壤作用很大。含盐量高的沿海滩
涂通过抬田并经灌水和降水淋洗盐分可大面积种植苜蓿改良土壤。
种植苜蓿防风固沙，防止水土流失 研究表明，水土流失严重的黄土高原陇东地 区
20。坡地种植苜蓿 比耕地年地表径流量减少 88．4 ．年土壤冲刷量减少 97．4 ；比9。坡耕
地年地表径流量减少 58．1 ，年土壤冲刷量减少 95．6 。辽宁省七家子水土保持实验站
观测 ，苜蓿与大豆带状间作比大豆单作年地表径流量减少 34 ，年土壤冲刷量减少 50 。
合理的苜蓿一作物轮作可减少作物病虫草害，增加苜蓿后茬作物产量 谭超夏等 调
研表明，山西省南部棉花黄萎病发生随棉花连作年限延长而增加，2年生苜蓿地种植棉花
当年棉花黄萎病发生率最低。加拿大安大略省在连续种植 6年苏丹草地进行连作玉米和
苜蓿 玉米轮作试验，结果玉米连作导致玉米根寄生虫(1~abrotica sp．)猖獗，玉米产量对
N无响应；而苜蓿后茬种植玉米未受玉米根寄生虫损害 。Caporali和 Onnis ”研究连种
6年 1年生作物后连种 4年苜蓿地和连种 10年 1年生作物后茬种植向日葵地杂草量结
果发现，苜蓿后茬种植向日葵地杂草量明显减少。麓用化学除草的苜蓿后茬种植向日葵地
杂草为 36．1株／m ．而未种植苜蓿地杂草为 53．8株／m ；未经化学除草处理苜蓿后茬种
植向 日葵地杂草为 50．3株／m ，而未种植苜蓿地杂草为 88．9株／m 。
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38 生 态 农 业 研 究 第 7卷
致谢 本文承蒙冯宗炜教授 刘巽浩教授指正，谨表谢意。
参 考 文 献
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