油-稻-豆轮作对土壤理化性质和水稻微量元素含量的影响

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240757

浙江农业科学 ›› 2025, Vol. 66 ›› Issue (6): 1315-1321.DOI: 10.16178/j.issn.0528-9017.20240757

油-稻-豆轮作对土壤理化性质和水稻微量元素含量的影响

徐有祥¹(), 朱真令¹, 王昱妃¹, 江建锋², 杨海峻², 董祥伟², 李诚永³, 陈锦鹏¹, 徐侃⁴, 叶毅豪⁵, 张燕⁶, 王宏航³^,^*(), 邵国胜⁶^,^*()

1.龙游县农业农村局,浙江衢州 324400
2.衢州市衢江区农业农村局,浙江衢州 324022
3.衢州市农业农村局,浙江衢州 324000
4.龙游县塔石镇农业农村办公室,浙江衢州 324400
5.龙游县东华街道农业农村办公室,浙江衢州 324400
6.中国水稻研究所,浙江杭州 310006

收稿日期:2024-09-23 出版日期:2025-06-11 发布日期:2025-06-23
通讯作者: 王宏航,E-mail:wanghh13823@163.com;邵国胜,研究员,研究方向为植物营养与重金属污染调控,E-mail:shaoguosheng@caas.cn。
作者简介:徐有祥,农艺师,从事耕肥技术推广工作,E-mail:1846362084@qq.com。
基金资助:
中国水稻研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(CPSIBRF-CNRRI-202302);2022—2023年“稻豆油”新三熟制试验采购项目;浙江省粮油产业技术项目(浙农科发〔2021〕21号)

Effects of rapeseed-rice-bean rotation on soil physicochemical properties and rice trace element content

XU Youxiang¹(), ZHU Zhenling¹, WANG Yufei¹, JIANG Jianfeng², YANG Haijun², DONG Xiangwei², LI Chengyong³, CHEN Jinpeng¹, XU Kan⁴, YE Yihao⁵, ZHANG Yan⁶, WANG Honghang³^,^*(), SHAO Guosheng⁶^,^*()

1. Agricultural and Rural Bureau of Longyou County, Quzhou 324400, Zhejiang
2. Agriculture and Rural Bureau of Qujiang District, Quzhou 324022, Zhejiang
3. Agricultural and Rural Bureau of Qujiang City, Quzhou 324000, Zhejiang
4. Agricultural and Rural Office of Tashi Town of Longyou County, Quzhou 324400, Zhejiang
5. Agricultural and Rural Office of Donghua Street of Longyou County, Quzhou 324400, Zhejiang
6. China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, Zhejiang

Received:2024-09-23 Online:2025-06-11 Published:2025-06-23

摘要/Abstract

摘要：

为探明油菜-早稻-鲜食秋大豆(油稻豆)新三熟轮作模式对土壤理化性质和水稻微量元素的影响,促进该轮作模式下栽培技术的完善与规范化发展,开展了田间定位试验。试验设置早稻-晚稻连作和油-稻-豆轮作2个处理,分析不同处理对土壤基本理化性质以及水稻微量元素含量的影响。结果表明,与传统连作相比,连续2 a油-稻-豆轮作后的土壤pH值显著降低,碱解氮、速效钾含量显著上升,而阳离子交换量、容重及有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷含量无显著差异。连续2 a油-稻-豆轮作后,土壤铁、锰、锌、铜和镉总含量无显著差异,但有效态含量均显著增加。连续2 a油-稻-豆轮作后,早稻地上部稻草和糙米镉含量均显著增加。本试验条件下油-稻-豆轮作能够有效提升土壤有效养分水平,但同时会显著降低土壤pH值,并且存在引发早稻重金属镉污染的风险。

关键词: 油-稻-豆轮作, 土壤, 理化性质, 有效养分, 微量元素

Abstract:

To investigate the effects of the new triple-cropping rotation model of rapeseed-rice-bean on soil physicochemical properties and rice trace element content, and to promote the improvement and standardization of cultivation techniques for this rotation model, a field positioning experiment was conducted. Field positioning experiment was conducted with two treatments: continuous early rice-late rice cropping and rapeseed-rice-bean rotation, analyzing the effects of different treatments on basic soil physicochemical properties and rice trace element content. The results showed that, compared with traditional continuous cropping, the soil pH value significantly decreased after two years of rapeseed-rice-bean rotation, alkali-hydrolyzable nitrogen and available potassium content increased significantly,but no significant difference was observed in cation exchange capacity, bulk density and organic matter, total nitrogen, total phosphorus, total potassium and available phosphorus content. After two years of rapeseed-rice-bean rotation, the soil alkali-hydrolyzable nitrogen and available potassium content significantly increased, and available phosphorus content increased, but the difference was not significant. After two years of rapeseed-rice-bean rotation, the total content of soil iron, manganese, zinc, copper, and cadmium showed no significant difference, but the available content significantly increased. After two years of rapeseed-rice-bean rotation, the cadmium content in the above-ground straw and brown rice of early rice significantly increased. Under the conditions of this experiment, rapeseed-rice-bean rotation can effectively improve the level of soil available nutrients, but it also significantly reduces soil pH value content, and poses a risk of heavy metal cadmium pollution in early rice.

Key words: rapeseed-rice-bean rotation, soil, physicochemical properties, available nutrients, trace elements

中图分类号:

S511

徐有祥, 朱真令, 王昱妃, 江建锋, 杨海峻, 董祥伟, 李诚永, 陈锦鹏, 徐侃, 叶毅豪, 张燕, 王宏航, 邵国胜. 油-稻-豆轮作对土壤理化性质和水稻微量元素含量的影响[J]. 浙江农业科学, 2025, 66(6): 1315-1321.

XU Youxiang, ZHU Zhenling, WANG Yufei, JIANG Jianfeng, YANG Haijun, DONG Xiangwei, LI Chengyong, CHEN Jinpeng, XU Kan, YE Yihao, ZHANG Yan, WANG Honghang, SHAO Guosheng. Effects of rapeseed-rice-bean rotation on soil physicochemical properties and rice trace element content[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences, 2025, 66(6): 1315-1321.

图/表 7

表1 各试验点土壤基本理化性质及养分水平

Table 1 Basic physicochemical properties and nutrient levels of soil at each test site

试验点	pH值	有机质含量/ (g·kg^-1)	全氮含量/ (mg·kg^-1)	全磷含量/ (g·kg^-1)	全钾含量/ (g·kg^-1)	碱解氮含量/ (mg·kg^-1)	有效磷含量/ (mg·kg^-1)	速效钾含量/ (mg·kg^-1)	阳离子交换量/ (cmol·kg^-1)	容重/ (g·cm^-3)
TS1	6.26	40.10	2.62	645.53	5.16	202.53	39.93	319.00	25.36	1.20
TS2	5.67	30.17	1.91	344.57	4.57	171.45	20.10	174.00	26.57	1.24

表2 不同处理的施肥量

Table 2 Fertilization amount of different treatments

处理	作物	N/ (kg·hm^-2)	P₂O₅/ (kg·hm^-2)	K₂O/ (kg·hm^-2)
TCS	早稻	247	68	98
	大豆	210	210	258
	油菜	129	108	60
DCS	早稻	247	68	98
	晚稻	194	15	180

图1 不同处理的土壤基本理化性质 “*”表示同年份同试验点位不同耕作方式之间差异显著(P<0.05),“**”表示同年份同试验点位不同耕作方式之间差异极显著(P<0.01)。图2~4同。

Fig.1 Basic physicochemical properties of soil under different treatments

图2 不同耕作方式下土壤有效态氮、磷、钾养分含量

Fig.2 Soil nitrogen, phosphorus and potassium nutrient content under different tillage methods

表3 不同耕作方式下土壤微量元素的含量

Table 3 Content of trace elements in soil under different tillage methods

年份	试验点	处理	元素含量/(mg·kg^-1)
年份	试验点	处理	铁	锰	铜	锌	镉
2022	TS1	DCS	35 351.97 a	372.82 a	35.65 a	102.96 a	0.30 a
		TCS	35 767.40 a	363.25 a	35.77 a	101.44 a	0.33 a
	TS2	DCS	25 829.77 a	250.17 a	27.20 a	81.00 a	0.22 a
		TCS	25 612.10 a	232.42 a	26.99 a	79.62 a	0.22 a
2023	TS1	DCS	33 864.50 a	373.29 a	32.71 a	97.29 a	0.30 a
		TCS	38 243.80 a	373.67 a	36.02 a	101.91 a	0.28 a
	TS2	DCS	26 700.53 a	244.77 a	38.78 a	86.38 a	0.26 a
		TCS	25 532.37 a	232.91 a	38.39 a	88.15 a	0.22 a

图3 不同耕作方式对土壤有效态微量元素含量的影响

Fig.3 Effects of different tillage methods on soil available trace element content

图4 不同耕作方式对2023年早稻微量元素积累的影响

Fig.4 Effects of different tillage methods on the accumulation of trace elements in early rice in 2023

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油-稻-豆轮作对土壤理化性质和水稻微量元素含量的影响

Effects of rapeseed-rice-bean rotation on soil physicochemical properties and rice trace element content

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