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种植模式（轮作）是通过有顺序地轮换种植不同作物或轮换采用不同复种方式在同一块田地上的种植方式，是维持土壤肥力，减少病虫害，提升作物产质量和经济效益的主要措施。安徽省宣城市是我国长江中下游平原重要的粮食和经济作物产区，二十一世纪初，宣城市农业种植模式比较单一，主要以双季稻和稻麦轮作为主，2007年起逐渐趋向多元化，尤其是烟稻轮作模式兴起。由于翻耕、灌溉、施肥等措施的更新和差异，不同种植模式对土壤肥力的影响产生显著差异，对土壤的可持续利用产生影响。本研究以宣城市农业生产最具代表性的宣州区为例，选择了稻麦轮作、双季稻、单季稻、稻油轮作、烟稻轮作和中药材六类主要的种植模式，每个模式选择了20～22个样田，通过调查采样和测定分析，获取了耕层(0～20cm)土壤的主要肥力因子信息（包括pH、有机质、有效磷、速效钾、交换性钙和镁、有效硼、有效锌和阳离子交换量CEC），并基于相关肥力因子计算了不同轮作模式下土壤综合肥力指数IFI，通过肥力因子和IFI的综合比较分析，取得的主要结论如下:
1.2018年各模式肥力因子和IFI现状:通过对比2018年各种植模式土壤肥力因子，不同肥力因子对种植模式的响应存在差异。pH均为酸性或弱酸性，平均为5.24;有机质，有效磷、钾、硼、锌，交换性钙镁以及CEC随不同种植模式有较显著变化，IFI同样有显著差异。其中有机质平均为30.87g/kg;有效磷平均为55.69mg/kg;速效钾平均为158.16mg/kg;交换性钙平均为2.68cmol(1/2Ca2+)/kg;交换性镁平均为0.59cmol(1/2Mg2+)/kg;有效硼平均为0.20mg/kg;有效锌平均为2.83mg/kg;CEC平均为9.72cmol(+)/kg;IFI介于0.33～1，平均为0.77。不同种植模式下土壤pH均处于4.5～5.5，为五级水平，中药材和稻油模式部分田块处于六级水平;土壤有机质含量在不同模式和田块之间均存在显著差异，有机质含量均大于1％，为四级以上水平，总体上，单季稻，中药材和双季稻种植模式下的土壤有机质含量较高;中药材，双季稻和稻油种植模式下，土壤有效磷含量较高，达到95.92、65.60和57.90mg/kg，高于其他种植模式;而烟稻和单季稻种植模式下的速效钾含量较高，为201和174mg/kg;土壤交换性钙、镁以及有效硼在不同种植模式下的变化并不显著，均在2.61～3.05cmol(1/2Ca2+)/kg、0.56～0.62cmol(1/2Mg2+)/kg和0.16～0.26mg/kg之间;中药材和稻油种植模式提高了土壤有效锌含量，分别达到了3.28和4.25mg/kg;各种植模式下的CEC稳定，平均在8.04～10.75cmol(+)/kg之间;不同种植模式下肥力因子的差异会体现在IFI上，烟稻、单季稻、中药材、双季稻、稻油和稻麦的IFI平均分别为0.82、0.82、0.69、0.88、0.65和0.76。
2.2018年各肥力因子和IFI现状比较:各因子存在一定的差异，所有农田土壤均为酸性，不同种植模式的有机质、有效磷和速效钾含量存在显著差异。交换性钙镁，有效硼含量以及CEC在宣城所有种植措施中均处于较低水平，而有效锌含量则适中。双季稻、烟稻、单季稻的IFI均大于0.8，显著高于稻麦、中药材和稻油。
3.2007～2018年肥力因子和IFI变化:2007年所有对应样点pH介于4.80～7.80，平均为5.65;有机质介于10.80～37.80g/kg，平均为21.33g/kg;有效磷介于0.50～45.30mg/kg，平均为13.55mg/kg;速效钾介于13～100mg/kg，平均为49mg/kg;IFI介于0.14～0.78，平均为0.49。其中，烟稻、单季稻、中药材、双季稻、稻油和稻麦的IFI的平均分别为0.48、0.51、0.49、0.50、0.50和0.46。2007～2018年，土壤均有一定的酸化趋势，平均下降0.4个单位。所有模式养分含量均明显上升:有机质平均上升58.30％;有效磷平均上升556.37％;速效钾平均上升288.19％，且肥力因子的提升在不同模式之间也存在一定差异。IFI同样均有上升，平均上升了50.75％。
4.施肥策略与推荐种植模式:不同模式下，尤其是单季稻和稻麦应适当提升有机物料投入;稻麦和单季稻应适当增加磷肥;稻麦、稻油和单季稻应增加钾肥;稻油模式应加大复合肥投入;不同模式，尤其是烟稻、单季稻、稻油、稻麦四种模式应着重增施钙镁肥;各个模式均应注意增施硼肥。烟稻应注意继续改酸，酌情考虑增减有机肥或磷钾肥，适当增施钙镁肥、锌肥和硼肥;施肥中应针对作物类型和需肥特性注意调整肥料种类和施肥时间。依据综合分析比较土壤指标、IFI、养分净变化和净收益，在兼顾土壤肥力的维持和提升以及较高的经济收益前提下，推荐双季稻、烟稻和中药材为研究区和类似地区适宜的轮作模式。
1.2018年各模式肥力因子和IFI现状:通过对比2018年各种植模式土壤肥力因子，不同肥力因子对种植模式的响应存在差异。pH均为酸性或弱酸性，平均为5.24;有机质，有效磷、钾、硼、锌，交换性钙镁以及CEC随不同种植模式有较显著变化，IFI同样有显著差异。其中有机质平均为30.87g/kg;有效磷平均为55.69mg/kg;速效钾平均为158.16mg/kg;交换性钙平均为2.68cmol(1/2Ca2+)/kg;交换性镁平均为0.59cmol(1/2Mg2+)/kg;有效硼平均为0.20mg/kg;有效锌平均为2.83mg/kg;CEC平均为9.72cmol(+)/kg;IFI介于0.33～1，平均为0.77。不同种植模式下土壤pH均处于4.5～5.5，为五级水平，中药材和稻油模式部分田块处于六级水平;土壤有机质含量在不同模式和田块之间均存在显著差异，有机质含量均大于1％，为四级以上水平，总体上，单季稻，中药材和双季稻种植模式下的土壤有机质含量较高;中药材，双季稻和稻油种植模式下，土壤有效磷含量较高，达到95.92、65.60和57.90mg/kg，高于其他种植模式;而烟稻和单季稻种植模式下的速效钾含量较高，为201和174mg/kg;土壤交换性钙、镁以及有效硼在不同种植模式下的变化并不显著，均在2.61～3.05cmol(1/2Ca2+)/kg、0.56～0.62cmol(1/2Mg2+)/kg和0.16～0.26mg/kg之间;中药材和稻油种植模式提高了土壤有效锌含量，分别达到了3.28和4.25mg/kg;各种植模式下的CEC稳定，平均在8.04～10.75cmol(+)/kg之间;不同种植模式下肥力因子的差异会体现在IFI上，烟稻、单季稻、中药材、双季稻、稻油和稻麦的IFI平均分别为0.82、0.82、0.69、0.88、0.65和0.76。
2.2018年各肥力因子和IFI现状比较:各因子存在一定的差异，所有农田土壤均为酸性，不同种植模式的有机质、有效磷和速效钾含量存在显著差异。交换性钙镁，有效硼含量以及CEC在宣城所有种植措施中均处于较低水平，而有效锌含量则适中。双季稻、烟稻、单季稻的IFI均大于0.8，显著高于稻麦、中药材和稻油。
3.2007～2018年肥力因子和IFI变化:2007年所有对应样点pH介于4.80～7.80，平均为5.65;有机质介于10.80～37.80g/kg，平均为21.33g/kg;有效磷介于0.50～45.30mg/kg，平均为13.55mg/kg;速效钾介于13～100mg/kg，平均为49mg/kg;IFI介于0.14～0.78，平均为0.49。其中，烟稻、单季稻、中药材、双季稻、稻油和稻麦的IFI的平均分别为0.48、0.51、0.49、0.50、0.50和0.46。2007～2018年，土壤均有一定的酸化趋势，平均下降0.4个单位。所有模式养分含量均明显上升:有机质平均上升58.30％;有效磷平均上升556.37％;速效钾平均上升288.19％，且肥力因子的提升在不同模式之间也存在一定差异。IFI同样均有上升，平均上升了50.75％。
4.施肥策略与推荐种植模式:不同模式下，尤其是单季稻和稻麦应适当提升有机物料投入;稻麦和单季稻应适当增加磷肥;稻麦、稻油和单季稻应增加钾肥;稻油模式应加大复合肥投入;不同模式，尤其是烟稻、单季稻、稻油、稻麦四种模式应着重增施钙镁肥;各个模式均应注意增施硼肥。烟稻应注意继续改酸，酌情考虑增减有机肥或磷钾肥，适当增施钙镁肥、锌肥和硼肥;施肥中应针对作物类型和需肥特性注意调整肥料种类和施肥时间。依据综合分析比较土壤指标、IFI、养分净变化和净收益，在兼顾土壤肥力的维持和提升以及较高的经济收益前提下，推荐双季稻、烟稻和中药材为研究区和类似地区适宜的轮作模式。