休耕对陇中旱农区农田土壤养分的影响

[目的]评估休耕对农田土壤养分的影响,阐明休耕模式的适宜性,为区域制定合理的土地管理措施和提高农田土壤质量提供科学依据。[方法]以陇中旱农区农田为研究对象,基于2017—2019年连续3 a的休耕试验数据,选择土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、pH值和交换性钙、镁7个土壤养分指标,对比绿肥种植休耕模式实施前后土壤养分的变化情况以及休耕与非休耕对照(马铃薯—玉米—马铃薯轮作)土壤养分的差异。[结果](1)与休耕前的基础养分相比,休耕3 a后,SOM,TN和AK含量均有增加趋势,增幅依次为19.5%,23.0%,9.2%,其中除AK外,SOM和TN含量休耕前后均有显著差异(p<0.05); AP,pH值和交换性钙、镁均显著降低(p<0.05),降幅依次为21.8%,1.0%,36.5%,39.6%。(2)与非休耕对照相比,SOM,TN和AK含量分别明显高于对照区3.5%,11.0%,8.5%,AP和交换性钙含量均比对照区低,其中仅TN和交换性钙的含量有显著差异(p<0.05)。(3)AP变化率与其基础含量呈显著对数关系(p<0.001),SOM,TN,AK,pH值等指标变化率与其基础含量之间均呈显著的负相关线性函数关系(p<0.01),即随着土壤基础养分的增加休耕对其养分变化的影响降低,而交换性钙镁的这种关系不显著。(4)休耕3 a后SOM,TN,AK和AP之间均呈显著正相关关系(r>0.38,p<0.05); pH值除与交换性镁的相关性不显著,与其他土壤养分指标均呈显著负相关关系(p<0.01),且休耕区上述土壤养分指标的相关性均比对照区高。[结论]采用种植绿肥的休耕模式,可使陇中旱农区耕地质量得到一定程度的提升,并且对基础养分较低的土壤效果更佳。但3 a的休耕相较于马铃薯—玉米—马铃薯轮作种植地力提升幅度较小,表明在较短的时间尺度内休耕对土壤的改良作用仍十分有限。