土壤改良劑對(duì)廢棄砂石坑造林地土壤性質(zhì)和銀杏生理特性的影響1)

于丹丹 賈黎明 李宇 賈忠奎 馬履一 李媚

(省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))，北京，100083)

土壤改良劑對(duì)廢棄砂石坑造林地土壤性質(zhì)和銀杏生理特性的影響1)

于丹丹 賈黎明 李宇 賈忠奎 馬履一 李媚

(省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))，北京，100083)

以北京市平原地區(qū)造林工程中廢棄砂石坑地類土壤造林地位研究對(duì)象，將園林廢棄腐熟物、生物有機(jī)肥進(jìn)行組合設(shè)計(jì)應(yīng)用于平原造林工程中以對(duì)困難立地土壤進(jìn)行改良。試驗(yàn)共分4種處理：對(duì)照(無(wú)任何處理)；處理1(園林廢棄腐熟物)；處理2(生物有機(jī)肥)；處理3(園林廢棄腐熟物+生物有機(jī)肥)。測(cè)定了4種處理的土壤理化性質(zhì)、土壤微生物群落數(shù)量、土壤酶活性、植物生理指標(biāo)以及造林成活率及成本等。結(jié)果表明：處理3較其他3種處理表現(xiàn)出更好的改良土壤理化性質(zhì)、促進(jìn)植物生長(zhǎng)及減少造林成本的效果。與對(duì)照相比，處理3的土壤孔隙狀況及持水特性顯著提高；土壤養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高，土壤有機(jī)質(zhì)和土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)提高1倍以上；土壤微生物群落數(shù)量顯著提高；土壤脲酶、過(guò)氧化氫酶等酶活性顯著提高；銀杏單葉含水量、相對(duì)含水量、葉綠素等生理指標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高，葉片全磷、全鉀養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高，丙二醛、可溶性糖、脯氨酸等抗旱指標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著降低，根系活力顯著；土壤改良后造林成活率達(dá)到88.57%，每公頃降低造林成本28 245元。

平原造林；土壤改良；園林廢棄物腐熟物；生物有機(jī)肥

With the waste sand and gravel pits in Beijing Plain Planting sites afforestation, we put the garden waste humus and biological organic fertilizer in combination design and used them in the plain afforestation project for improving the difficult site. The test was divided into four treatments including Treatment 1 with nothing as a control, Treatment 2 with garden waste humus, Treatment 3 with biological organic fertilizer, and Treatment 4 with both garden waste humus and biological organic fertilizer. We measured the soil physical and chemical properties, the number of soil microbial communities, soil enzyme activity, plant physiological indexes, afforestation survival rate and cost calculation of four treatments. Treatment 3 showed better effect in improving soil physical and chemical properties, promoting plant growth and reducing the cost of afforestation, compared with the other three treatments. Compared with control, Treatment 3 could significantly increase soil porosity and moisture characteristics. The soil nutrient content increased significantly, and soil organic matter and total nitrogen content increased by 100%. The number of soil microbial communities significantly increased. The soil urease and the catalase increased significantly. The leaf water content, relative water content, chlorophyll content and other physiological index content, significantly increased. The P and K in leaf significantly increased, but the drought resistance index contents of MDA, soluble sugar and Pro significantly reduced, and the root activity increased significantly. The afforestation survival rate increased to 88.57%, and the afforestation cost was reduced by 28245 yuan per hectare.

北京市為構(gòu)建大尺度的城市森林，提高生態(tài)文明建設(shè)水平，體現(xiàn)城市現(xiàn)代化水平和宜居化程度，計(jì)劃自2012年開(kāi)始，5 a內(nèi)全市新增森林面積6.67萬(wàn)hm2，平原地區(qū)森林覆蓋率達(dá)到25%以上。按照造林規(guī)劃，造林地類主要包括廢棄砂石坑、建筑騰退地、沙地、農(nóng)耕地等。廢棄砂石坑土壤中，石礫比例高，養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低，漏水漏肥嚴(yán)重。如何在此地類上造林，保證造林成活率及林木后期生長(zhǎng)，成為急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

園林廢棄腐熟物是將園林廢棄物經(jīng)過(guò)收集、粉碎、堆肥、翻堆和后腐熟五個(gè)階段形成的堆肥基質(zhì)[1]。園林廢棄物堆肥形成基質(zhì)重新應(yīng)用于園林、城市綠化及平原造林，既可以減少對(duì)環(huán)境的污染，又可節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)資源的持續(xù)利用。園林廢棄物堆肥化始于美國(guó)、加拿大等歐美國(guó)家[2-3]。在我國(guó)，隨著城市綠化面積的擴(kuò)大，園林綠化廢棄物急劇增多[4]。北京地區(qū)建立多處廢棄物消納基地，對(duì)園林廢棄物進(jìn)行加工利用。相關(guān)研究表明，園林廢棄物能夠有效增大土壤孔隙度[5]、提高土壤保水能力[6-8]、提高土壤養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)[1，7-8]、增加土壤微生物數(shù)量[9]、提高植物光合能力[10]。

生物有機(jī)肥是指以動(dòng)植物殘?bào)w(農(nóng)作物秸稈、枯枝落葉、家畜糞便等)為底物進(jìn)行消毒等無(wú)害化處理腐熟后，添加微生物繼續(xù)發(fā)酵形成的具有生物肥料及有機(jī)肥雙重效應(yīng)的環(huán)保肥料[11]。我國(guó)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始進(jìn)行微生物肥料的研究和應(yīng)用[12]，相關(guān)研究表明生物有機(jī)肥料在改善土壤孔隙狀況[13]、提高土壤肥力[13-14]、增強(qiáng)微生物活性[15]、提土壤相關(guān)轉(zhuǎn)化酶的活性[16]、提高植物光合能力[17]、促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)[18]、提高植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成[19]等方面具有重要的作用，越來(lái)越多的人開(kāi)始利用生物有機(jī)肥進(jìn)行土壤改良。

本試驗(yàn)利用園林廢棄腐熟物與生物有機(jī)肥組合設(shè)計(jì)對(duì)廢棄砂石坑土壤進(jìn)行改良，旨在研究在廢棄砂石坑困難立地條件下，土壤改良技術(shù)對(duì)土壤理化性質(zhì)的改良作用以及對(duì)植物生長(zhǎng)的促進(jìn)作用，提出適合困難立地造林的土壤改良技術(shù)措施，為北京市平原地區(qū)廢棄砂石坑等困難立地造林提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

1 研究區(qū)概況

本試驗(yàn)研究區(qū)位于北京市昌平區(qū)馬池口鎮(zhèn)丈頭村。該地屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫11.8 ℃，年平均降水量不足600 mm，年蒸發(fā)量超過(guò)1 500 mm，屬于嚴(yán)重缺水地段。造林地類為廢棄砂石坑，立地條件較差，地面砂石裸露，石礫含量30%～40%，土壤密度1.39 g·cm-3，pH值約為8.2，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.14 g·kg-1，全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.119 g·kg-1，有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.2 mg·kg-1，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)6.9 mg·kg-1，土壤養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)整體處于極低水平。土壤漏水漏肥、保水保肥性能較差，土壤養(yǎng)分流失嚴(yán)重。

2 研究方法

2.1 試驗(yàn)對(duì)象

廢棄砂石坑造林于2013年春季3月中旬開(kāi)始，4月中下旬結(jié)束。造林前，利用機(jī)械(推土機(jī))對(duì)造林地原有土壤進(jìn)行簡(jiǎn)單平整及垃圾清理，利用挖掘機(jī)挖掘栽植穴，種植穴直徑為1.2 m左右。試驗(yàn)樹(shù)種為銀杏(GinkgobilobaLinn.)，高度7～8 m，采用胸徑為8 cm左右的土坨苗進(jìn)行造林，株行距為4 m×4 m，種植密度為630～675株·hm-2。苗木栽植后立即對(duì)樹(shù)體進(jìn)行穴灌，坐實(shí)土壤。利用WET土壤水分速測(cè)儀進(jìn)行簡(jiǎn)單快速測(cè)定，當(dāng)土壤含水量低于田間持水量的40%時(shí)進(jìn)行灌溉，每次灌溉量控制在200 L，2013年共計(jì)灌溉6次。其他管護(hù)措施按照《平原地區(qū)森林生態(tài)體系建設(shè)技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。

2.2 試驗(yàn)材料

生物土壤有機(jī)肥選用善耕牌(善耕原生物科技發(fā)展有限公司生產(chǎn))生物有機(jī)肥料土壤改良劑(干基有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)406 g·kg-1、全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)41.4 g·kg-1)。

園林撫育廢棄腐熟物選用朝陽(yáng)園林廢棄物消納基地生產(chǎn)的園林綠化廢棄物資源化利用土壤改良基質(zhì)。園林撫育廢棄腐熟物腐熟時(shí)間2～3 a、pH值6.06、全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)55.2 g·kg-1、全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)28.8 g·kg-1、全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)15.2 g·kg-1。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將生物有機(jī)肥與園林廢棄腐熟物進(jìn)行組合，采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理，每個(gè)處理分3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)60株，試驗(yàn)地1.13 hm2。對(duì)照(無(wú)任何處理)；處理1將園林廢棄腐熟物與土壤按照1∶2(體積比)的比例混合后回填，回填深度30 cm；處理2將5 kg生物有機(jī)肥與土壤進(jìn)行均勻混合后回填，回填深度30 cm；處理3將園林廢棄腐熟物與土壤按照1∶2(體積比)的比例混合，再加入5 kg生物有機(jī)肥，均勻混合后回填，回填深度30 cm。

2.4 樣品采集及處理

土壤樣品采集自2013年6月開(kāi)始，每2個(gè)月取樣1次。每個(gè)重復(fù)內(nèi)隨機(jī)抽取5個(gè)樣點(diǎn)，按0～10 cm(表層)、>10～30 cm(中層)、>30～50 cm(底層)3個(gè)土層進(jìn)行。利用環(huán)刀(體積100 cm3)采集土樣，每個(gè)土層取樣1 kg，土壤微生物測(cè)定的樣品及時(shí)放入冰盒，帶回實(shí)驗(yàn)室，測(cè)定物理性質(zhì)指標(biāo)、土壤養(yǎng)分指標(biāo)和土壤微生物數(shù)量。

銀杏葉片樣品采集于2014年8月進(jìn)行，每個(gè)重復(fù)選取10株，在樹(shù)體朝陽(yáng)方位大致3 m處，同一位置取大小、形狀一致的葉片數(shù)片，放入冰盒內(nèi)及時(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室，葉片分為兩部分，一部分進(jìn)行脯氨酸、可溶性糖、丙二醛、葉綠素、葉片含水量、葉水勢(shì)測(cè)定，另一部分立即殺青(105 ℃，30 s)后，烘干、粉碎后備用，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)元素(N、P、K)的測(cè)定。

2.5 土壤理化性質(zhì)及銀杏葉片生理指標(biāo)測(cè)定

采用環(huán)刀稱重法測(cè)定土壤物理指標(biāo)；采用WET土壤水分速測(cè)儀測(cè)定土壤含水量。選取7月20—24日5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)日，每個(gè)處理隨機(jī)選取15個(gè)樣本，分0～10、>10～30、>30～50 cm土層進(jìn)行測(cè)定，后取平均值，比較不同處理在一天內(nèi)不同時(shí)間土壤含水量的變化。

土壤有機(jī)質(zhì)、土壤全氮、有效磷、速效鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法[20]進(jìn)行測(cè)定；土壤微生物采用稀釋平板法進(jìn)行測(cè)定[20]；土壤脲酶、過(guò)氧化氫酶、磷酸酶、蛋白酶測(cè)定方法詳見(jiàn)文獻(xiàn)[20]；銀杏葉片脯氨酸、丙二醛、可溶性糖、葉綠素、含水量、葉水勢(shì)、葉片氮磷鉀的分析方法詳見(jiàn)文獻(xiàn)[21]。

2.6 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2013對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，利用SPSS 20.0軟件進(jìn)行方差分析，在P=0.05顯著性水平下采用LSD法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較及因子分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 土壤改良劑對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

3.1.1 土壤改良劑對(duì)土壤密度及孔隙度的影響

由表1可知，各處理能夠顯著提高土壤孔隙度，大致表現(xiàn)出處理3>處理1>處理2>對(duì)照。在3個(gè)土層，處理3對(duì)土壤孔隙度的改善效果最好，處理3非毛管孔隙比對(duì)照顯著提高2.3%～2.9%，毛管孔隙比對(duì)照顯著提高5%～9%，總孔隙比對(duì)照提高7%～12%；在0～10 cm土層，處理2對(duì)土壤孔隙度的改善效果較低，毛管孔隙度較對(duì)照提高2.6%，土壤總孔隙度較對(duì)照提高1.8%～4%。

表1 不同處理對(duì)孔隙度的影響

3.1.2 土壤改良劑對(duì)土壤含水量的影響

由表2可知，各處理與對(duì)照相比能夠顯著提高土壤含水量，為植物的生長(zhǎng)提供有力的水分保障。各處理0～10、>10～30 cm土層土壤瞬時(shí)含水量較對(duì)照均有顯著性提高，大體上表現(xiàn)為處理3>處理1>處理2>對(duì)照。各處理較對(duì)照顯著提高5%～8%。>30～50 cm土層土壤含水量處理3比其他處理顯著；各處理本身土壤含水量隨土層加深呈遞增趨勢(shì)，且各處理在1 d中隨時(shí)間變化，整體上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

表2 不同處理各土層土壤含水量日變化

3.1.3 土壤改良劑對(duì)土壤蓄水量及涵養(yǎng)水源量的影響

表3表明，土壤涵養(yǎng)水源量及最大蓄水量不同處理間存在顯著差異，大致表現(xiàn)為處理3>處理1>處理2>對(duì)照。處理3土壤水源涵養(yǎng)量最高，與對(duì)照存在顯著性差異，0～10、>10～30、>30～50 cm各土層涵養(yǎng)水源量較對(duì)照有較大提高，提高程度接近100%；處理1、處理2各土層土壤水源涵養(yǎng)量無(wú)顯著性差異。最大蓄水量處理3最高，與對(duì)照存在顯著性差異；0～10、>10～30、>30～50 cm各土層土壤最大蓄水量較對(duì)照有較大提高，提高程度20%～30%；處理1改良層(0～30 cm)最大蓄水量與對(duì)照相比存在顯著差異，但效果不及處理3，處理2與對(duì)照之間無(wú)顯著性差異。

3.2 土壤改良劑對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

3.2.1 土壤改良劑對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響

由表4可知，各處理均能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。各處理不同土層土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)在不同時(shí)間較對(duì)照相比均有顯著提高(P<0.05)，表現(xiàn)為處理3>處理1>處理2>對(duì)照。處理3，在0～10 cm土層，不同時(shí)間土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較對(duì)照分別提高11.22、22.04、49.02 g·kg-1；>10～30 cm土層，不同時(shí)間土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照提高6.12、11.58、28.60 g·kg-1；>30～50 cm土層，不同時(shí)間土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照提高3.31、9.86、17.97 g·kg-1。隨時(shí)間變化，處理3及處理1土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高，處理2有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小幅提高，對(duì)照土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷下降，各處理本身有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)差值越來(lái)越大。處理3、處理1、處理2非改良層(30～50 cm)土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間也有提高趨勢(shì)，與對(duì)照存在顯著差異。

表3 不同處理對(duì)土壤涵養(yǎng)水源量及最大蓄水量的影響

表4 不同處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

3.2.2 土壤改良劑對(duì)土壤氮磷鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

3.2.2.1 土壤改良劑對(duì)土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由表5可知，各處理土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)與對(duì)照相比均有顯著性提高，表現(xiàn)為處理3>處理1>處理2>對(duì)照。處理3，0～10 cm土層不同時(shí)間土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)較對(duì)照分別提高25.06、125.27、252.59 mg·kg-1；>10～30 cm土層不同時(shí)間土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照分別提高10.02、75.75、179.79 mg·kg-1；>30～50 cm土層不同時(shí)間土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照分別提高1.83、67.79、121.43 mg·kg-1。隨時(shí)間的變化，土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)照呈下降趨勢(shì)，土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理3、處理1、處理2都呈上升趨勢(shì)，各處理與對(duì)照土壤氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差值越來(lái)越大，處理3較對(duì)照的差值最大。

表5 不同處理對(duì)土壤全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

3.2.2.2 土壤改良劑對(duì)土壤有效磷及速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由表6—7可知，各處理土壤有效磷、速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)與對(duì)照相比均有顯著提高(P<0.05)，表現(xiàn)為處理3>處理2>處理1>對(duì)照。

表6 不同處理對(duì)土壤有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

表7 不同處理對(duì)土壤速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

6月份，處理3在0～10、>10～30、>30～50 cm土層有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照提高18.22、19.71、22.69 mg·kg-1；8月份、10月份0～30 cm各處理之間基本無(wú)顯著性差異；>30～50 cm土層處理3較對(duì)照有顯著提高，由于有效磷下滲到深層土壤，而引起>30～50 cm土層有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化。

6月份，處理3在0～10、>30～50 cm土層速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別較對(duì)照顯著提高2.22、1.79 mg·kg-1；>10～30 cm土層速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)各處理之間無(wú)顯著性差異。8月份、10月份，0～10 cm土層，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)各處理之間均無(wú)顯著性差異；>10～30 cm土層，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理3較對(duì)照(3.52 mg·kg-1)提高2.23 mg·kg-1；30～50 cm土層速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)各處理無(wú)顯著性差異；10月份，>10～30 cm土層，處理3較對(duì)照(4.06 mg·kg-1)顯著提高1.70 mg·kg-1；>30～50 cm的處理3較對(duì)照(3.60 mg·kg-1)提高1.67 mg·kg-1?？傮w表現(xiàn)為不同處理土壤有效磷及速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間不斷降低，但始終高于對(duì)照。

3.3 土壤改良劑對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

由表8可知，各處理土壤微生物數(shù)量與對(duì)照相比有顯著提高(P<0.05)，表現(xiàn)為處理3>處理2>處理1>對(duì)照。0～10、>10～30 cm土層，細(xì)菌群落數(shù)處理3較對(duì)照分別顯著提高56.25%、100%，處理2較對(duì)照分別顯著提高50%、43.75%；真菌群落數(shù)>10～30 cm土層存在顯著差異，處理3較對(duì)照顯著提高40%，處理2較對(duì)照顯著提高38%；放線菌群落數(shù)處理3較對(duì)照顯著提高40%～80%，處理2較對(duì)照顯著提高20%～50%。總體上處理3及處理2對(duì)土壤微生物群落數(shù)的增加作用顯著，尤其是對(duì)細(xì)菌及放線菌數(shù)量的增加效果顯著。各處理表現(xiàn)出一致的生物群落分布規(guī)律，即中上層微生物數(shù)量(0～30 cm)高于深層(>30～50 cm)。

表8 不同處理對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

3.4 土壤改良劑對(duì)土壤酶活性的影響

由表9可知，各處理土壤酶活性與對(duì)照相比均有顯著性提高。土壤酶活性表現(xiàn)為處理3>處理1>處理2>對(duì)照。處理3土壤酶活性較對(duì)照顯著增加，其中土壤脲酶顯著增加0.47 mg·kg-1，增幅達(dá)124%；土壤過(guò)氧化氫酶顯著增加23.86 mg·kg-1，增幅達(dá)65%；酸性磷酸酶顯著增加17.10 mg·kg-1，增幅達(dá)67%；土壤蛋白酶顯著增加841 mg·kg-1，增幅達(dá)116%。處理1土壤酶活性提高程度次之，顯著高于對(duì)照。

表9 不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

mg·kg-1

3.5 土壤改良劑對(duì)植物生理指標(biāo)的影響

3.5.1 土壤改良劑對(duì)植物光合生理指標(biāo)的影響

由表10可知，各處理能夠有效提高銀杏生理指標(biāo)，表現(xiàn)為處理3>處理1>處理2>對(duì)照。植物葉片含水量較對(duì)照有所提高，處理3、處理2單葉含水量較對(duì)照分別提高0.15、0.10 g，處理1較對(duì)照有所提高，但未達(dá)到顯著性水平。葉片相對(duì)含水量較對(duì)照提高，處理3較對(duì)照提高9.38%。處理3、處理1、處理2葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)較對(duì)照分別提高5.82、4.98、2.37 mg·L-1，處理3效果最佳。處理3、處理1、處理2葉水勢(shì)較對(duì)照分別提高0.49、0.33、0.26 Mpa。

表10 不同處理對(duì)植物光合生理指標(biāo)的影響情況

3.5.2 土壤改良劑對(duì)植物葉片營(yíng)養(yǎng)的影響

由表11可見(jiàn)，各處理葉片營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在顯著性差異，表現(xiàn)為處理3>處理2>處理1>對(duì)照。葉片全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)各處理間無(wú)顯著性差異；全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理3、處理2差異不顯著，處理3、處理2分別與處理1和對(duì)照存在顯著性差異；全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理3較其他處理差異不顯著，但比對(duì)照提高2.2 g·kg-1。

3.5.3 土壤改良劑對(duì)銀杏抗旱性生理指標(biāo)的影響

由表12可見(jiàn)，各處理的抗旱性較對(duì)照有顯著提高。丙二醛、可溶性糖、脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小表現(xiàn)為出處理3<處理1<處理2<對(duì)照。丙二醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理3比對(duì)照和處理2分別降低1.04、0.99 μmol·g-1，與處理1相比雖有所下降但無(wú)顯著性差異；可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理3比對(duì)照和處理2分別降低0.76%、0.60%，與處理1無(wú)顯著性差異；脯氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)處理3與對(duì)照、處理1、處理2均存在顯著性差異，分別降低115.74、103.03、87.65 μg·g-1。各處理根系活力均存在顯著性差異，表現(xiàn)為處理3>處理1>處理2>對(duì)照，處理3、處理1、處理2較對(duì)照分別提高33.79、21.86、11.21 μg·g-1·h-1。

表11 不同處理對(duì)植物葉片營(yíng)養(yǎng)的影響

3.6 土壤改良劑對(duì)造林成本的影響

由表13可知，各處理造林成活率存在較大差異，表現(xiàn)為處理3>處理2>對(duì)照>處理1。處理3造林成活率(88.57%)較對(duì)照(65%)提高23.57%，處理2造林成活率(77.07%)較對(duì)照(65%)提高12.07%，處理1造林成活率(58.64%)較對(duì)照(65%)降低6.36%。

表12 不同處理對(duì)植物抗旱性生理指標(biāo)的影響

按照北京市造林相關(guān)要求，造林成活率不低于95%，死亡的植株需及時(shí)補(bǔ)植，因此，涉及到造林成本增加問(wèn)題。處理3前期相對(duì)投入較高(5 857元)，但能夠提高造林成活率(88.57%)，因此，處理3補(bǔ)植費(fèi)用較對(duì)照降低5 379元，折合每公頃節(jié)約成本28 245元，大大節(jié)省造林投入。

表13 不同處理相對(duì)成本統(tǒng)計(jì)

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)比對(duì)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)園林廢棄物腐熟物與生物有機(jī)肥進(jìn)行綜合利用，使土壤孔隙狀況得到顯著改善，土壤蓄水保墑能力提高；土壤養(yǎng)分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、土壤微生物群落數(shù)量顯著增加；土壤酶活性顯著提高；植物多項(xiàng)生理指標(biāo)得到改善；造林成活率得到提高，造林相對(duì)成本降低。因此，園林廢棄物腐熟物及生物有機(jī)肥處理具有較好的保水增肥、促進(jìn)植物健康生長(zhǎng)并有效降低造林成本效果。建議在土壤肥力較差、保水保肥能力低的地段等類似困難立地造林過(guò)程中，推廣應(yīng)用園林廢棄物腐熟物及生物有機(jī)肥對(duì)土壤進(jìn)行改良。

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Effect of Different Soil Conditioner on Soil Properties and Physiological Characteristics ofGinkgobilobain the Abandon Gravel Pit//

Yu Dandan, Jia Liming, LI Yu, Jia Zhongkui, Ma Lüyi, Li Mei

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Plain afforestation; Soil improvement; Garden waste humus; Biological organic fertilizer

于丹丹，女，1989年7月生，省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))，碩士研究生。E-mail：ydd20082376@163.com。

賈忠奎，省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))，副教授。E-mail：jiazk@bjfu.edu.cn。馬履一，省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京林業(yè)大學(xué))，教授。E-mail：maluyi@bjfu.edu.cn。

2015年3月13日。

S714.6

1)北京市園林綠化局青年科技專項(xiàng)資金(京科綠研2014-4-8);北京市科技計(jì)劃項(xiàng)目(Z121100008512002)。

責(zé)任編輯：王廣建。