夏季覆盖种植对黄河三角洲盐碱农田土壤肥力的影响

doi:10.11686/cyxb2025401

草业学报 ›› 2026, Vol. 35 ›› Issue (10): 15-29.DOI: 10.11686/cyxb2025401

夏季覆盖种植对黄河三角洲盐碱农田土壤肥力的影响

张丁文¹^,²^,⁷(), 李洋¹, 李振恺¹^,²^,⁷, 董世德¹, 刘汉文¹, 于春晓¹, 温樱⁵, 陈英姿⁶, 王光美¹^,²^,³^,⁴()

^1.中国科学院烟台海岸带研究所，山东烟台 264003
^2.黄河三角洲盐碱地农田生态系统观测研究站，山东东营 257300
^3.国家盐碱地综合利用技术创新中心，山东东营 257347
^4.山东省黄河三角洲发展集团有限公司，山东东营 257300
^5.烟台市福山区农业农村局，山东烟台 265599
^6.黄河三角洲农业高新技术产业示范区科研和人才服务中心，山东东营 257345
^7.中国科学院大学，北京 100049

收稿日期:2025-09-30 修回日期:2026-01-05 出版日期:2026-10-20 发布日期:2026-09-09
通讯作者: 王光美
作者简介:E-mail： gmwang@yic.ac.cn
张丁文（2001-），女，四川南充人，在读硕士。E-mail： zhangdingwen23@mails.ucas.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金(42407607);山东省自然科学基金(ZR2022QC148);山东省重点研发项目(2023TZXD087-1)

Effects of summer cover cropping on soil fertility in saline-alkali farmland of the Yellow River Delta

Ding-wen ZHANG¹^,²^,⁷(), Yang LI¹, Zhen-kai LI¹^,²^,⁷, Shi-de DONG¹, Han-wen LIU¹, Chun-xiao YU¹, Ying WEN⁵, Ying-zi Chen⁶, Guang-mei WANG¹^,²^,³^,⁴()

^1.Yantai Institute of Coastal Zone Research，Chinese Academy of Sciences，Yantai 264003，China
^2.Yellow River Delta Saline-Alkali Agro-ecosystem Observation and Research Station，Dongying 257300，China
^3.National Center of Technology Innovation for Comprehensive Utilization of Saline-Alkali Land，Dongying 257347，China
^4.Shandong Province Yellow River Delta Development Group Co. ，Ltd. ，Dongying 257300，China
^5.Bureau of Agriculture and Rural Affairs of Fushan District，Yantai 265599，China
^6.Scientific Research and Talent Service Center of Agricultural High-tech Industrial Demonstration Area of the Yellow River Delta，Dongying 257345，China
^7.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing 100049，China

Received:2025-09-30 Revised:2026-01-05 Online:2026-10-20 Published:2026-09-09
Contact: Guang-mei WANG

摘要/Abstract

摘要：

盐碱农田土壤肥力提升是盐碱地改良与高质量开发的重要标志。为探明夏季覆盖种植对黄河三角洲盐碱农田土壤肥力的影响，于中国科学院烟台海岸带研究所黄河三角洲盐碱地农田生态系统观测研究站开展了田间试验，设置轻度（0.2%）、中度（0.4%）2个土壤盐分水平，高丹草-冬小麦（HW）、田菁-冬小麦（SW）、夏玉米-冬小麦（MW）3种轮作方式，共6个处理，每个处理3个重复，以当地传统夏玉米-冬小麦轮作为对照，探明土壤盐分水平与夏季覆盖作物类型对后茬冬小麦土壤肥力指数（SFI）的影响。结果表明，在轻度盐分土壤中，与MW相比，HW和SW土壤肥力指数在播种期分别提升了46.24%和19.98%，返青期分别提高了8.61%和7.12%，成熟期HW提高了14.29%。中度盐分土壤中，与MW相比，HW土壤肥力指数在播种期提升了14.67%。同种轮作方式下，HW在轻度盐分下播种期土壤肥力指数高于中度盐分，而MW则在中度盐分下成熟期土壤肥力指数高于轻度盐分。土壤肥力指数与土壤速效磷、硝态氮、铵态氮、全氮、全磷和全钾呈显著正相关关系，而与土壤盐分呈显著负相关关系。综合来看，高丹草-冬小麦和田菁-冬小麦轮作均可提升轻度盐分农田的土壤肥力，可作为黄河三角洲盐碱地改良的轮作方式。

关键词: 黄河三角洲, 盐碱农田, 覆盖作物, 绿肥, 土壤肥力

Abstract:

Improvement of soil fertility in saline-alkali farmland is a key indicator of the improvement and high-quality development of saline-alkali land. This research investigated the effects of summer cover cropping on soil fertility in saline-alkali farmland of the Yellow River Delta. A field experiment was conducted at the Yellow River Delta Saline-Alkali Agro-ecosystem Observation and Research Station， which is affiliated with the Yantai Institute of Coastal Zone Research， Chinese Academy of Sciences. Two levels of soil salinity were established： light salinity （0.2%） and moderate salinity （0.4%）. Three crop rotation systems were used： sorghum-sudangrass hybrid （Sorghum bicolor×Sorghum sudanense）-winter wheat （Triticum aestivum）（HW）， sesbania （Sesbania cannabina）-winter wheat （SW）， and summer maize （Zea mays）-winter wheat （MW）， resulting in six treatments with three replicates each. The local traditional summer maize-winter wheat rotation was utilized as the control. The present study investigated the effects of soil salinity levels and summer cover crop types on the soil fertility index （SFI） of the subsequent winter wheat crop. It was found that under light salinity， SFI in HW and SW increased by 46.24% and 19.98%， respectively， at sowing stage， and by 8.61% and 7.12%， respectively， at regreening stage， compared with MW. At maturity stage， HW showed an increase of 14.29% compared to MW. Under moderate salinity， SFI in HW at sowing stage was 14.67% higher than that in MW. For a given rotation system， HW exhibited a higher SFI at sowing stage under light than under moderate salinity， whereas MW showed a higher SFI at maturity stage under moderate than under light salinity. SFI was significantly positively correlated with soil available phosphorus， nitrate nitrogen， ammonium nitrogen， total nitrogen， total phosphorus， and total potassium， and significantly negatively correlated with soil salinity. Overall， both the sorghum-sudangrass hybrid-winter wheat and sesbania-winter wheat rotations improved soil fertility in lightly saline farmland and can be considered suitable rotation patterns for the amelioration of saline-alkali land in the Yellow River Delta.

Key words: Yellow River Delta, saline-alkali farmland, cover crops, green manure, soil fertility

张丁文, 李洋, 李振恺, 董世德, 刘汉文, 于春晓, 温樱, 陈英姿, 王光美. 夏季覆盖种植对黄河三角洲盐碱农田土壤肥力的影响[J]. 草业学报, 2026, 35(10): 15-29.

Ding-wen ZHANG, Yang LI, Zhen-kai LI, Shi-de DONG, Han-wen LIU, Chun-xiao YU, Ying WEN, Ying-zi Chen, Guang-mei WANG. Effects of summer cover cropping on soil fertility in saline-alkali farmland of the Yellow River Delta[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2026, 35(10): 15-29.

图/表 10

图1 试验小区设计

Fig.1 Experimental plot design

表1 土壤指标分级标准

Table 1 Soil index classification standards

分级

Classification

含盐量Salt

content （‰）

土壤有机质

Soil organic matter

（g?kg^-1）

全氮

Total

nitrogen

（g?kg^-1）

全磷

Total

phosphorus （g?kg^-1）

全钾

Total

potassium （g?kg^-1）

铵态氮

Ammonium

nitrogen （mg?kg^-1）

硝态氮

Nitrate

nitrogen

（mg?kg^-1）

速效磷

Available phosphorus （mg?kg^-1）

速效钾

Available

potassium

（mg?kg^-1）

X_a

X_c

X_p

表2 不同盐分下各处理冬小麦的土壤pH、含盐量、速效养分方差分析

Table 2 Variance analysis of soil pH， salt content and available nutrients in each treatment of winter wheat under different salt levels

因子 Factors	pH		含盐量Salt content		铵态氮Ammonium nitrogen		硝态氮Nitrate nitrogen		速效磷Available phosphorus		速效钾Available potassium
因子 Factors	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value
土壤盐分水平Soil salinity level （SS）	13.799	0.001**	26.311	<0.001**	0.058	0.811	1.803	0.186	0.436	0.512	0.711	0.403
夏季覆盖作物类型Types of summer cover crops （TC）	0.555	0.578	0.847	0.435	7.485	0.001**	18.899	<0.001**	4.644	0.014*	5.213	0.009**
生育期Growth period （P）	20.149	0.008**	8.713	0.035*	141.668	<0.001**	16.722	0.011*	97.337	<0.001**	1.601	0.308
SS×TC	0.333	0.719	0.081	0.923	0.070	0.932	3.737	0.031*	3.447	0.040*	5.886	0.005**
SS×P	0.129	0.882	6.205	0.059	0.222	0.810	40.485	0.002**	34.029	0.003**	1.596	0.309
TC×P	0.382	0.815	2.278	0.150	216.909	<0.001**	3.398	0.066	73.591	<0.001**	1.030	0.448
SS×TC×P	0.886	0.472	2.128	0.169	1.747	0.307	22.187	<0.001**	1.464	0.299	0.747	0.586

图2 不同盐分下各处理冬小麦的土壤pH、含盐量不同大写字母表示相同盐分同一时期下不同覆盖作物土壤指标差异显著（P<0.05）；不同小写字母表示同一盐分相同覆盖作物下各生育期之间土壤指标的差异显著（P<0.05）；*表示相同覆盖作物同一时期下不同盐分间土壤指标差异显著（P<0.05），下同。Different capital letters indicate significant differences in soil indicators of different cover crops under the same salt content and period at P<0.05 level； Different lowercase letters indicate significant differences in soil indicators among the growth period under the same salt content and cover crop at P<0.05 level； * indicates significant differences in soil indicators between salinity levels for the same cover crop among the growth period at P<0.05 level， the same below.

Fig.2 Soil pH and salinity of winter wheat under different salinity levels for each treatment

图3 不同盐分下各处理冬小麦的土壤速效养分含量

Fig.3 Soil available nutrient contents in winter wheat under different salinity levels for each treatment

表3 不同盐分下各处理冬小麦的土壤全量养分、有机质、土壤肥力指数方差分析

Table 3 Variance analysis of soil total nutrients， organic matter and soil fertility index of winter wheat under different salt levels in each treatment

因子 Factors	全氮 Total nitrogen		全磷 Total phosphorus		全钾 Total potassium		土壤有机质 Soil organic matter		土壤肥力指数 Soil fertility index
因子 Factors	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value	F值 F value	P值 P value
土壤盐分水平Soil salinity level （SS）	0.222	0.640	4.664	0.036*	1.171	0.285	0.482	0.492	3.560	0.067
夏季覆盖作物类型Types of summer cover crops （TC）	0.595	0.556	4.093	0.023*	0.862	0.429	2.720	0.079	29.897	<0.001**
生育期Growth period （P）	148.607	<0.001**	2.725	0.179	30.551	0.004**	0.566	0.573	23.487	<0.001**
SS×TC	0.331	0.720	1.196	0.311	0.014	0.986	0.145	0.866	11.063	<0.001**
SS×P	1.457	0.335	4.862	0.085	2.437	0.203	0.114	0.893	3.987	0.027*
TC×P	0.031	0.983	5.165	0.024*	1.763	0.281	0.092	0.984	8.470	<0.001**
SS×TC×P	0.477	0.627	1.349	0.332	0.258	0.868	0.073	0.990	2.053	0.107

图4 不同盐分下各处理冬小麦的土壤全量养分含量

Fig.4 Soil total nutrient contents during the winter wheat under different salinity levels for each treatment

图5 不同盐分下各处理冬小麦土壤有机质含量

Fig.5 Soil organic matter contents during the winter wheat under different salinity levels for each treatment

图6 不同盐分下各处理冬小麦的土壤肥力指数

Fig.6 Soil fertility index of winter wheat under different salinity levels for each treatment

图7 土壤肥力指数与化学性质的相关性Salt：含盐量Salt content；SOM：土壤有机质Soil organic matter；TN：全氮Total nitrogen；TP：全磷Total phosphorus；TK：全钾Total potassium；NH4+-N：铵态氮Ammonium nitrogen；NO3--N：硝态氮Nitrate nitrogen；AP：速效磷Available phosphorus；AK：速效钾Available potassium；SFI：土壤肥力指数Soil fertility index. 圆形：P<0.05，圆圈越大，P值越小。Circles： P<0.05， the larger the circle， the smaller the P value.

Fig.7 The correlation between soil fertility index and chemical properties

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夏季覆盖种植对黄河三角洲盐碱农田土壤肥力的影响

Effects of summer cover cropping on soil fertility in saline-alkali farmland of the Yellow River Delta

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