黄土高原苜蓿轮作对土壤水分与作物产量的影响

本文主要探讨了在黄土高原半干旱地区的苜蓿草地轮作转化为农田后，土壤水分、养分和生产力的变化情况。研究由彭敏林、刘长安等人进行，他们通过对30年连续种植苜蓿的土地进行翻耕后，将其与常规农田进行对比，设置了四种实验处理：1）苜蓿翻耕后施肥(MF)；2）苜蓿地翻耕后不施肥(MO)；3）常规农田施肥(NF)；4）常规农田不施肥(NO)。研究地点位于甘肃省榆中县北山地区的兰州大学黄土高原旱地农业生态系统实验站，实验方法采用春季苜蓿翻耕后种植玉米，采用全膜双垄沟播技术。 结果显示，2010年4月，翻耕后的苜蓿地0-200cm的土壤含水量显著低于常规农田，约为常规农田的78%。然而，随着时间的推移，到了2011年9月，苜蓿地土壤含水量有所提升，MO和MF的土壤含水量分别达到了NO和NF的82.80%和89.78%。尤其是表层0-60cm土层，土壤含水量的恢复更为明显，显示出轮作对改善土壤水分状况的有效性。 在土壤养分方面，经过两年的试验，苜蓿地翻耕后的农田在收获后0-60cm土层的全氮含量普遍高于常规农田，这表明苜蓿的轮作可能有助于增加土壤有机质和氮素含量，对土壤肥力有积极影响。 然而，值得注意的是，尽管轮作能够改善土壤水分，但连续两年的试验结果还显示，种植苜蓿30年后，土壤含水量的显著下降对后续种植的玉米产量产生了负面影响。这表明，在进行苜蓿轮作农田转换时，必须考虑长期的土壤保持和管理策略，以确保农田系统的可持续利用。 本文的研究对于理解和优化黄土高原半干旱地区农业生产的水资源管理和土地利用模式具有重要意义，为农业生产者提供了关于土壤改良和作物轮作的科学依据。关键词包括生态学、半干旱地区、土壤水分、生产力、玉米和紫花苜蓿，这些都反映了研究的核心内容和焦点。