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Effect of Rotation of Leguminous Plants on Soil Available Nutrients and Physical and Chemical Properties in Continuous Cropping Potato Field

轮作豆科植物对马铃薯连作田土壤速效养分及理化性质的影响



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(8): 14521458 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由中国博士后科学基金项目 (2012M512042), 中国博士后科学基金特别资助项目 (2014T70942), 国家自然科学基金项目
(31260311)和教育部科学研究重点项目(212185)资助。
第一作者联系方式: E-mail: qinsh@gsau.edu.cn
Received(收稿日期): 2013-11-18; Accepted(接受日期): 2014-04-16; Published online(网络出版日期): 2014-06-03.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140603.1551.006.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01452
轮作豆科植物对马铃薯连作田土壤速效养分及理化性质的影响
秦舒浩 1,2 曹 莉 1,2 张俊莲 1 师尚礼 3 王 蒂 1
1甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室 / 甘肃农业大学园艺学院, 甘肃兰州 730070; 2甘肃省干旱生境作物学重点实验室, 甘
肃兰州 730070; 3草业生态系统教育部重点实验室, 甘肃兰州 730070
摘 要: 合理轮作天蓝苜蓿(Medicago lupulina L.)、陇东苜蓿(Medicago sativa L.) 筈和箭 豌豆(Vicia sativa L.) 3种豆科
植物对马铃薯连作田土壤速效氮、速效磷及速效钾含量有不同程度的促进作用。对于马铃薯 2年以上连作田, 轮作 3
种豆科植物均能起到提高土壤氮素有效性的作用, 速效氮含量最高提高 476%, 且可显著提高 3年以上连作田速效磷
含量, 增幅最高可达 207%。对于 3~4 年连作田, 轮作天蓝苜蓿可提高土壤速效钾含量, 筈其他连作年限及轮作箭 豌
豆和陇东苜蓿均没有提高土壤速效钾含量。轮作豆科植物后, 不同连作年限马铃薯连作田土壤电导率值均显著下降,
与对照相比, 土壤的电导率值最大降低 69.7%, 说明实施马铃薯-豆科植物轮作对防止马铃薯连作田土壤盐渍化有显
著效果。轮作豆科植物使连作田土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均显著提高。从第 2 年连作开始, 轮作豆科
植物对后茬马铃薯产量产生明显影响, 第 3~4年连作期间, 筈轮作天蓝苜蓿和箭 豌豆对后茬马铃薯增产效果较明显。
关键词: 马铃薯连作田; 轮作豆科植物; 土壤速效养分; 土壤电导率; 土壤酶活性
Effect of Rotation of Leguminous Plants on Soil Available Nutrients and
Physical and Chemical Properties in Continuous Cropping Potato Field
QIN Shu-Hao1,2, CAO Li1,2, ZHANG Jun-Lian1, SHI Shang-Li3, and WANG Di1
1 Gansu Key Laboratory of Crop Genetic & Germplasm Enhancement / College of Horticulture, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070,
China; 2 Gansu Key Laboratory of Arid land Crop Science, Lanzhou 730070, China; 3 Key Laboratory of Grassland Ecology System, Ministry of
Education, Lanzhou 730070, China
Abstract: Soil available nitrogen, soil available phosphorus and soil available potassium contents were improved to some extent
by the rotation of Medicago lupulina, Longdong alfalfa (Medicago sativa) and common vetch (Vicia sativa). Soil available nitro-
gen content was greatly increased for 2 or more -year continuous cropping field by the rotation of the three leguminous plants, and
the maximum increase reached 476%. Soil available phosphorus content was greatly increased for 3 or more-year continuous
cropping field by the rotation of Medicago lupulina L. and Medicago sativa L., and the maximum increase was 207%. Soil avai-
lable potassium content was increased for 3–4 year continuous cropping field by the rotation of Medicago lupulina, which was not
observed for other continuous cropping fields under the rotation of Vicia sativa and Medicago sativa. Soil conductivity was sig-
nificantly decreased by the rotation of three leguminous plants, with the maximum decrease of 69.7% compared with control. This
result indicated soil salinization for continuous cropping field could be prevented effectively by practicing the rotation of legumi-
nous plants. Moreover, the activities of urease, alkaline phosphatase and hydrogen peroxidase were significantly increased by
practicing leguminous plants rotation. The significant effects of rotation of leguminous plants on next-cropping-potato yield were
observed from the second year of potato continuous cropping. And during the third to fourth years of potato continuous cropping,
potato yield was increased by the rotation of Medicago lupulina and common vetch.
Keywords: Potato continuous cropping field; Rotation leguminous plants; Soil available nutrients; Soil conductivity; Soil enzyme
activity
甘肃陇中旱农区属于黄土高原西部沟壑区, 该 区降雨稀少且热量不足, 使马铃薯-玉米轮作种植模
第 8期 秦舒浩等: 轮作豆科植物对马铃薯连作田土壤速效养分及理化性质的影响 1453


式难以实现, 加之受土地总面积的制约, 陇中半干
旱区优势作物马铃薯连作种植在生产中比较普遍。
有研究表明, 长期连作导致土壤肥力下降, 根系分
泌物的自毒作用增强, 病原微生物数量增加, 致使
作物产量降低[1-2]; 马铃薯连作会导致土壤理化性状
恶化, 土壤微生物区系发生变化, 土壤微生物活力
下降, 土壤养分亏缺加重, 从而影响作物对土壤养
分的吸收利用; 土壤养分亏缺、失调, 又会影响马
铃薯的品质, 并且导致马铃薯产量下降[3-6]。土壤酶
的主要来源是土壤微生物及土壤中原生动物的分
泌物[7], 直接参与土壤物质和能量的转化[8]。另有研
究表明, 随着连作年限的增加, 土壤碱性磷酸酶、蔗
糖酶和脲酶活性逐渐降低 [9], 土壤酶活性下降 , 土
壤有效养分含量降低, 是造成大豆连作障碍而引起
产量下降的原因之一[10]。随着马铃薯连作种植而产
生的问题日益突出, 探索如何通过有效和科学途径
降低马铃薯连作障碍及自毒作用, 进而提高马铃薯
产量和品质已刻不容缓。合理轮作是防止土壤连作
障碍发生的最佳途径, 其中草田轮作是我国耕作制
度的一种古老而有效的方法[11]。轮作可以最大限度
地提高土地生产力和作物的质量以及纯收益, 而且
对环境的负面影响最小[12]。Carter等[13]的研究表明,
轮作时间、轮作方式及马铃薯的种植频率与土壤有
机质动态变化和土壤健康密切相关。在加拿大, 被
公认的有机马铃薯生产系统中, 最突出特点就是延
长轮作时间, 并且使用豆科作物覆盖来补充马铃薯
对氮素的需求[14]。Ojaghian 等[15]通过对甘蓝-马铃
薯轮作模式研究发现, 此轮作方式可以明显降低马
铃薯的发病率和植株的死亡率。目前, 有关马铃薯-
豆科植物轮作对不同年限连作田土壤质量方面的
影响还鲜有报道。本研究旨在为进一步提高半干旱
区马铃薯产量、维持土壤健康和农田可持续生产及
改善连作马铃薯田土壤质量提供新的方法。
1 材料与方法
1.1 试验设计
本试验在甘肃省定西市甘肃农业大学综合试验站
进行, 该试验站主要开展马铃薯抗旱栽培、品种选育
及示范等方面的试验研究, 具有实施马铃薯连作试验
的多年连作田。本试验选取马铃薯 1~4 年和 7 年的 5
种连作田, 于马铃薯收获后实施马铃薯-豆科植物轮作,
筈对每一连作年限马铃薯田均种植箭 豌豆、天蓝苜蓿
和陇东苜蓿 3 种豆科植物, 连作年限与植物种类完全
组合, 共 15个处理, 每个处理设 3次重复。试验中未
施用肥料。于 2012年 4月种植豆科植物, 播种量分别
为陇东苜蓿 30 kg hm–2、天蓝苜蓿 45 kg hm–2、箭舌豌
豆 120 kg hm–2, 种子由甘肃农业大学草业生态系统教
育部重点实验室提供, 小区面积为 3 m × 2 m。种植豆
科植物前测定 5种连作马铃薯田土壤速效养分、pH、
土壤电导率和酶活性, 此测定值作为对照, 在豆科植
物完成生长周期后再次测定各个指标, 通过 2 次数据
的对比分析, 研究轮作豆科植物对马铃薯连作田土壤
养分、pH、土壤电导率及酶活性的影响。试区 0~50 cm
土壤基础理化性状见表 1。

表 1 试区土壤基础理化性状
Table 1 Soil chemical and physical properties at experiment area
土壤深度
Soil depth
(cm)
pH
(water)
有机质
Organic carbon
(g kg–1)
总氮
Total N
(g kg–1)
总磷
Total P
(g kg–1)
有效磷
Olsen P
(mg kg–1)
有效钾
Available K
(mg kg–1)
容重
Bulk density
(mg m–3)
0–5 8.3 7.63 0.85 1.89 13.3 349.6 1.29
5–10 8.4 7.46 0.87 1.92 11.5 330.2 1.23
10–30 8.3 6.93 0.78 1.82 4.9 244.0 1.32
30–50 8.3 6.63 0.78 1.72 1.8 173.0 1.20

1.2 土壤样品采集
于播种豆科植物前和完成生长周期后, 分别在
每个小区内按照 S形选取采样点, 用直径 4 cm的土
钻取土壤 0~30 cm土层土样。每个小区取 6个点并
混匀为一个样, 剔除其中混杂的断根和石块后自然
风干并过 1 mm 筛, 用于测量土壤养分、pH、土壤
电导率及酶活性。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 土壤养分 参照《土壤农化分析》[16], 采
用碱解扩散法测土壤速效氮含量; 采用 0.5 mol L–1
NaHCO3法测土壤速效磷含量; 采用 NH4OAc 浸提-
火焰光度法测土壤速效钾含量。
1.3.2 土壤电导率 采用雷磁 DDSJ-308A 电导
率仪测定[17-18]。
1454 作 物 学 报 第 40卷


1.3.3 土壤酶活性 采用 KMnO4 滴定法测定过
氧化氢酶活性, 结果以单位土重消耗的 0.0002 mol
L–1高锰酸钾毫升数表示。采用苯酚钠次氯酸钠比色
法测定脲酶活性, 结果以每 100 g土的 NH4+-N毫克
数表示。采用磷酸苯二钠比色法测定磷酸酶活性 ,
结果以每 100 g土壤中酚毫克数表示[19]。
1.3.4 数据处理 采用Microsoft Excel 2010软件
处理数据; 用 DPS 7.05 统计软件进行方差分析, 并
用 LSD法进行同一连作年限内处理间差异显著性多
重比较(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤速效氮含
量的影响
表 2 表明, 随马铃薯连作年限的增加, 土壤速
效氮含量降低(对照)。轮作豆科植物后, 1 年连作田
土壤速效氮含量均显著降低, 箭筈豌豆、天蓝苜蓿
和陇东苜蓿处理组分别比对照降低 66.4%、47.9%和
60.5%; 对于 2 年连作田, 筈轮作天蓝苜蓿和箭 豌豆
后 , 土壤速效氮均不同程度地增加 , 与对照相比 ,
分别增加 0.6 mg kg–1和 2.7 mg kg–1, 轮作陇东苜蓿
后, 土壤速效氮含量降低 18.0%; 而 3年以上的连作
田轮作 3 种豆科植物后, 土壤速效氮含量均显著增
加, 且轮作陇东苜蓿和箭筈豌豆优于天蓝苜蓿。
2.2 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤速效磷含
量的影响
从表 3 可以看出, 连作 2 年时马铃薯土壤速效
磷含量有小幅增加 , 之后随连作年限增加逐渐降
低。对于 1 年连作田, 轮作天蓝苜蓿和陇东苜蓿的
土壤速效磷含量均显著增加, 筈而轮作箭 豌豆的处
理组与对照相比减少 16.4%, 但差异不显著; 2 年连
作田轮作 3 种豆科植物后, 土壤速效磷均显著降低,
筈轮作天蓝苜蓿、陇东苜蓿和箭 豌豆的处理分别比
对照降低 54.0%、51.5%和 37.2%。从连作第 3年开
始, 通过与 3 种豆科植物轮作, 连作马铃薯田土壤
速效磷含量均显著增加。

表 2 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤速效氮含量的影响
Table 2 Effect of rotation legumes plants on soil available nitrogen content for continuous cropping potato
连作年限
Years of continuous cropping
天蓝苜蓿
Medicago lupulina
陇东苜蓿
Longdong alfalfa
筈箭 豌豆
Common vetch
对照
Control
1年 One year 8.7 b 6.6 bc 5.6 c 16.7 a
2年 Two years 9.5 b 7.3 c 11.6 a 8.9 b
3年 Three years 7.3 b 8.2 ab 9.6 a 3.8 c
4年 Four years 9.0 b 15.0 a 12.5 a 2.6 c
7年 Seven years 5.4 a 6.9 a 6.3 a 1.5 b

表 3 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤速效磷含量的影响
Table 3 Effect of rotation legumes plants on soil available phosphorus content for continuous cropping potato
连作年限
Years of continuous cropping
天蓝苜蓿
Medicago lupulina
陇东苜蓿
Longdong alfalfa
筈箭 豌豆
Common vetch
对照
Control
1年 One year 37.9 a 31.7 b 17.8 c 21.3 c
2年 Two years 11.0 b 11.6 b 15.0 b 23.9 a
3年 Three years 59.6 a 19.4 b 40.0 b 16.5 c
4年 Four years 26.3 b 26.4 b 29.7 a 19.7 c
7年 Seven years 29.6 a 18.1 b 18.9 b 15.6 c

2.3 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤速效钾含
量的影响
由表 4 可知, 从连作第 2 年起马铃薯田土壤速
筈效钾含量急剧下降。轮作天蓝苜蓿和箭 豌豆后, 1
年连作田土壤的速效钾含量显著降低, 分别比对照
降低 71.7%和 73.8%, 而轮作陇东苜蓿处理组在数值
上比对照减少 8.8%, 但差异不显著; 2年连作田轮作
3种豆科植物后, 土壤中速效钾含量均显著降低, 其
中以轮作天蓝苜蓿降幅最大, 为 83.1%, 而轮作陇
筈东苜蓿和箭 豌豆处理组分别降低 73.4%和 40.6%。
对于 3 年连作田, 筈轮作天蓝苜蓿和箭 豌豆的处理,
土壤速效钾含量分别比对照增加 22.4%和 26.8%, 而
陇东苜蓿处理组则降低 67.2%; 通过轮作天蓝苜蓿,
4年连作田土壤速效钾含量比对照增加 1.6倍, 而使
第 8期 秦舒浩等: 轮作豆科植物对马铃薯连作田土壤速效养分及理化性质的影响 1455


筈用陇东苜蓿和箭 豌豆轮作的速效钾含量分别比对
照降低 38.3%和 3.1%。连作 7年的马铃薯田土壤, 通
过不同植物轮作后也显示出不同的结果, 天蓝苜蓿
轮作后, 土壤速效钾含量比对照增加 3.57 倍, 使用
筈陇东苜蓿和箭 豌豆的处理, 土壤中速效钾含量相
比对照分别减少 87.0%和 65.0%。
2.4 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤电导率的影

由表 5可知, 轮作豆科植物后, 马铃薯 5种连作
田土壤电导率值均显著降低。轮作天蓝苜蓿、陇东
筈苜蓿和箭 豌豆后, 1年连作田土壤电导率值分别比
对照下降 53.3%、59.3%和 69.7%; 对于 2年连作田,
轮作天蓝苜蓿的处理组土壤电导率值下降幅度最大,
为 72.8%, 筈而轮作箭 豌豆的下降幅度最小 , 为
50.4%; 3 年连作田轮作天蓝苜 筈蓿、陇东苜蓿和箭
豌豆后 , 土壤电导率值分别下降 10.0%、32.4%和
43.1%; 4 年连作田分别降低 55.6%、23.6%和 2.5%;
而 7年连作田分别减少 50.5%、60.0%和 46.7%。

表 4 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤速效钾含量的影响
Table 4 Effect of rotation legumes plants on soil available potassium content for continuous cropping potato field
连作年限
Years of continuous cropping
天蓝苜蓿
Medicago lupulina
陇东苜蓿
Longdong alfalfa
筈箭 豌豆
Common vetch
对照
Control
1年 One year 115.0 b 371.0 a 106.5 b 406.7 a
2年 Two years 73.0 d 115.0 c 257.0 b 433.0 a
3年 Three years 460.0 a 123.0 b 476.5 a 375.7 a
4年 Four years 616.5 a 148.0 b 232.5 b 240.0 b
7年 Seven years 405.0 a 11.5 b 31.0 b 88.7 b

表 5 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤电导率的影响
Table 5 Effect of rotation forage legumes on soil conductivity for continuous cropping potato field
连作年限
Years of continuous cropping
天蓝苜蓿
Medicago lupulina
陇东苜蓿
Longdong alfalfa
筈箭 豌豆
Common vetch
对照
Control
1年 One year 228.0 b 199.0 c 147.9 d 488.3 a
2年 Two years 147.8 d 200.0 c 270.0 b 544.3 a
3年 Three years 325.3 b 261.7 c 205.7 d 361.3 a
4年 Four years 141.9 d 244.3 c 311.7 b 319.7 a
7年 Seven years 162.4 c 131.3 d 174.9 b 328.0 a

2.5 轮作豆科植物对连作马铃薯土壤酶活性的
影响
图 1 表明, 通过轮作豆科植物, 马铃薯连作田
土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均不同程
度增强。对于连作 1年、2年和 4年的土壤, 脲酶活
筈性促进作用最大的为箭 豌豆, 分别比对照增加 3.1
倍、4.2倍和 4.7倍; 3年连作田以轮作陇东苜蓿促进
脲酶活性作用最为显著, 比对照增加 6.4 倍; 连作 7
年土壤脲酶活性对天蓝苜蓿最为敏感, 比对照增加
5.5倍。对于碱性磷酸酶活性, 连作 1年和连作 4年
筈的土壤对箭 豌豆反应最为灵敏; 连作 2年、3年和
7 年的土壤对天蓝苜蓿反应最为灵敏。对于过氧化
氢酶活性, 1年、3年和 4年连作田轮作天蓝苜蓿显
著高于轮作其他两种植物, 筈相比箭 豌豆和陇东苜
蓿连作 1年土壤酶活性提高 28.7%和 82.8%; 连作 3
年田土壤酶活性增加 1.8%和 3.5%; 连作 4年土壤酶
活性提高 62.7%和 34.2%; 2年和 7年连作田轮作箭
筈豌豆的过氧化氢酶活性增幅最大, 比轮作天蓝苜
蓿分别提高 19.3%和 28.7%, 比轮作陇东苜蓿的土壤
分别增加 28.4%和 14.2%。
2.6 轮作豆科植物后马铃薯产量
图2表明, 1年连作田上轮作3种植物后对马铃薯
产量没有明显影响; 对于2年连作田, 轮作天蓝苜蓿
筈的产量显著高于箭 豌豆; 3年连作田, 轮作天蓝苜
蓿和箭筈豌豆的产量显著高于陇东苜蓿; 4年连作田,
轮作3种植物后马铃薯产量差异均达显著水平 , 以
轮作天蓝苜蓿的最高, 轮作陇东苜蓿的最低; 7年连
作田, 筈以轮作箭 豌豆的产量最高。
1456 作 物 学 报 第 40卷



图 1 轮作豆科植物对连作马铃薯田土壤酶活性的影响
Fig. 1 Effect of rotation legumes plants on soil enzyme activity
for continuous cropping potato field
3 讨论
总体来看, 随马铃薯连作年限的增加, 马铃薯
田土壤速效养分呈下降趋势, 而且速效氮和速效钾
含量下降幅度大于速效磷。这与部分研究结果相似,
认为随着大豆、水稻连作年限的增加, 土壤中速效
钾含量显著降低[20-21]。而合理的农田轮作系统能极
大改善土壤的养分特征[22]。本试验结果表明, 轮作 3
种豆科植物对马铃薯 1 年连作田土壤速效氮含量没
有明显的促进作用; 对马铃薯 2 年连作田, 筈仅箭
豌豆对土壤中氮素有效性有促进作用, 而天蓝苜蓿
和陇东苜蓿效果不明显。对于连作 3 年、4 年和 7
年的马铃薯田土壤, 轮作 3 种豆科植物均能提高土
壤氮素的有效性, 筈且箭 豌豆和陇东苜蓿的效果优
于天蓝苜蓿。另外, 对于马铃薯 1年连作田, 轮作天
蓝苜蓿和陇东苜蓿后土壤速效磷均显著增加, 而轮
筈作箭 豌豆作用不显著; 而 2 年连作田轮作 3 种豆
科植物后土壤速效磷含量均显著降低; 从连作 3 年
开始, 轮作 3 种豆科植物后, 对土壤磷素的有效性
均产生了极为显著的提升作用。而马铃薯-豆科植物
轮作对土壤速效钾含量的影响不同于速效氮和速效
磷。对于马铃薯 4年以上的连作田, 轮作天蓝苜蓿
可提高土壤速效钾含量, 而其他连作年限及轮作箭
筈豌豆和陇东苜蓿均没有提高土壤速效钾含量; 7 年
筈连作田在轮作陇东苜蓿和箭 豌豆后, 土壤中速效
钾含量甚至分别降低了 87.0%和 65.0%。由此可见,
轮作系统对连作田土壤养分的恢复作用与连作年限
有关, 也与养分种类及轮作作物有关[22]。一般来说,
连作年限越长, 轮作后对土壤速效养分补给越明显。
通过轮作豆科植物, 不同连作年限马铃薯田土
壤电导率均显著下降。对于连作 1年的马铃薯田, 轮
筈作箭 豌豆效果最佳, 其次为陇东苜蓿和天蓝苜蓿。
对于连作 2 年马铃薯的土壤, 轮作 3 种豆科植物对
土壤盐渍化改良作用强弱表现为天蓝苜蓿>陇东苜
蓿> 筈箭 豌豆。连作 3年马铃薯土壤, 盐渍化改良能
力为 筈箭 豌豆>陇东苜蓿>天蓝苜蓿。对于连作 4 年

图 2 轮作豆科植物后马铃薯产量
Fig. 2 Potato yield by rotation of legume plants
1~7表示连作年限, T、L和 W 筈分别表示天蓝苜蓿、陇东苜蓿和箭 豌豆。图中不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。
The numbers 1–7 represent continuous cropping years, and T, L and W represent Medicago lupulina, common vetch and Longdong alfalfa,
respectively. Different small letters in the figure meant significant difference among treatments at 0.05 level.
第 8期 秦舒浩等: 轮作豆科植物对马铃薯连作田土壤速效养分及理化性质的影响 1457


的马铃薯田土, 天蓝苜蓿的盐渍化改良作用最强, 陇
东苜蓿次之, 筈箭 豌豆最弱。而对于连作 7年马铃薯
田, 则盐渍化改良效果为陇东苜蓿>天蓝苜蓿> 筈箭
豌豆。说明马铃薯-豆科植物轮作系统对降低土壤含
盐量及防止马铃薯连作田土壤盐渍化有显著的效果。
土壤酶在土壤生态系统的物质循环和能量转化
中起着非常重要的作用[23], 它不仅是催化土壤中一
切生物化学反应的重要物质; 同时, 其活性强弱也
是确定土壤各种生物化学过程的动向和强度的重要
指标[24]。土壤酶活性与土壤生物区系、数量和生物
多样性密切相关, 它们一起推动着土壤的代谢过程,
是土壤质量的生活指标[25-26]。因而土壤酶活性对环
境扰动的响应、根际土壤酶功能的重要性、土壤酶
研究技术以及土壤酶作为土壤质量的指标等成为研
究的主攻方向[27]。本研究表明, 通过轮作豆科植物,
连作土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶和土壤过氧化氢酶
活性均显著提高, 但轮作不同豆科植物对土壤各种
酶活性的影响不同。通过对北美马铃薯生产体系的
研究表明, 轮作对马铃薯病害有显著的影响 [28], 同
时对马铃薯土壤微生物群落有显著的影响[29], 另有
研究表明, 轮作对马铃薯土壤质量和土壤的理化性
质均有很明显的影响[30-32]。从第 2 年连作开始, 轮
作豆科植物对后茬马铃薯产量产生明显影响, 其中,
第 3~第 4 年连作期间, 筈轮作天蓝苜蓿和箭 豌豆对
后茬马铃薯增产效果较明显。
4 结论
筈轮作天蓝苜蓿、陇东苜蓿和箭 豌豆 3 种豆科
植物均能提高马铃薯 2 年以上连作田土壤有效氮含
量; 轮作 3 种豆科植物可显著提高 3 年以上连作田
土壤速效磷含量, 增幅最高可达 207%; 而轮作天蓝
苜蓿可提高 3~4 年连作田土壤速效钾含量, 其他连
筈作年限及轮作箭 豌豆和陇东苜蓿均没有提高土壤
速效钾含量。轮作豆科植物使不同连作年限马铃薯
连作田土壤 EC 值均显著下降, 说明实施马铃薯-豆
科植物轮作对防止马铃薯连作田土壤盐渍化有显著
的效果。轮作豆科植物使连作田土壤脲酶、碱性磷
酸酶和过氧化氢酶活性均显著提高。从第 2 年连作
开始, 轮作豆科植物对后茬马铃薯产量产生明显影
响, 第 3~第 4 年连作期间, 筈轮作天蓝苜蓿和箭 豌
豆对后茬马铃薯增产效果较显著。
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