種植不同草木樨對土壤的影響

景春梅，王文興，楊浩宏，王林娜，席琳喬，馬春暉

(1.塔里木大學 動物科學學院，新疆 阿拉爾 843300； 2.石河子大學 動物科學技術學院，新疆 石河子 832002)

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種植不同草木樨對土壤的影響

景春梅1，王文興1，楊浩宏1，王林娜1，席琳喬1，馬春暉2

(1.塔里木大學 動物科學學院，新疆 阿拉爾 843300； 2.石河子大學 動物科學技術學院，新疆 石河子 832002)

草木樨；土壤；總鹽含量；有機質；全氮；堿解氮；速效磷；速效鉀

在新疆拜城縣采集不同草木樨種植前后0～10、10～20、20～30 cm土層的土壤，測定土壤總鹽、有機質、全氮、堿解氮、速效磷及速效鉀含量，比較種植不同草木樨對土壤的影響，結果表明：種植MAL001(來自甘肅的白花草木樨)可以有效降低土壤各層總鹽含量，種植MOF001(來自甘肅的黃花草木樨)、MOF002(來自吉林的黃花草木樨)與MOF003(來自寧夏的黃花草木樨)可有效增加土壤表層有機質含量，種植MOF001與MAL002(來自內蒙古的白花草木樨)可有效增加土壤表層全氮含量，種植MOF001與MOF003可有效增加土壤表層堿解氮的含量，種植MAL002與MOF003后可有效增加土壤速效磷的含量，種植MOF003可以有效增加土壤中除速效鉀外的其他養(yǎng)分含量。

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；图s化，為實現(xiàn)糧食或經(jīng)濟作物增產(chǎn)，農(nóng)民普遍采用連作制度，忽視用養(yǎng)結合的土地利用方式，破壞了合理的輪作制度[1]，同時，大量使用化肥，破壞了土壤生態(tài)環(huán)境，引發(fā)土壤酸堿和養(yǎng)分失衡，土壤氮素污染的問題也日益凸顯[2]，因而建立可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)作制度是解決這一問題的一個重要途徑。草木樨俗名野苜蓿，是豆科草木樨屬的草本直立型一年生或二年生植物[3]，具有耐寒、耐旱、耐鹽堿的能力，因其既可以作為優(yōu)質綠肥，改良土壤，減少病蟲害[4-6]，又可以做家畜的優(yōu)良飼草而深受農(nóng)牧民的喜愛。新疆拜城縣是我國重要糧食生產(chǎn)基地之一，屬溫帶大陸性干旱氣候，農(nóng)作物一年一季有余而兩季又不足，由于草木樨的生長速度較其他綠肥作物快，因此可以推廣冬小麥套種草木樨，以最大限度地利用光、熱、水、土等資源進行增產(chǎn)增收。草木樨的根系上生長著大量的根瘤，可以固定空氣中的氮氣，當草木樨被翻壓在土壤中以后，其枝葉及根系中的氮素就遺留在土壤中，能豐富土壤的氮素營養(yǎng)，改善土壤肥力[7]。研究表明，翻壓草木樨后，土壤有機質含量增加8.6%～15.2%，速效氮增加5.96%～15.26%，速效磷增加22.63%～39.57%[8-10]。文榮威[11]對草木樨綠肥的肥效進行研究，發(fā)現(xiàn)每1 t草木樨綠肥可平均增產(chǎn)冬小麥244.5～363.0 kg/hm2，增產(chǎn)率為11.5%～43.1%。本研究旨在探索6種不同來源的草木樨對土壤理化性質影響的差異，為今后該地區(qū)草木樨的引種提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料與試驗地概況

1.1.1試驗材料

6份不同來源的草木樨種質材料基本情況見表1。

表1　材料編號及來源

1.1.2試驗地概況

試驗地位于拜城縣察爾其鎮(zhèn)，地理位置為北緯41°36′06.7″、東經(jīng)81°14′56.0″，屬溫帶大陸性干旱氣候，全年平均氣溫7.5 ℃，最高氣溫34.3 ℃，最低氣溫-28.3 ℃，無霜期193 d，四季分明，光照充足，全年日照時數(shù)2 487.7 h，年降水量142.2 mm。

1.2試驗方法

分別于草木樨種植前(2014年5月2日，對照組)與收割后(2014年9月3日，試驗組)采集0～10、10～20、20～30 cm土層的土壤，風干后過0.149和2 mm孔徑篩，待測。

測定方法參照張甘霖等[12]《土壤調查實驗室分析方法》。具體測定指標為：容重(環(huán)刀法)、總鹽含量(質量法)、有機質(重鉻酸鉀-硫酸消化法)、全氮(重鉻酸鉀-硫酸消化蒸餾法)、堿解氮(堿解擴散法)、速效磷(碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法)、速效鉀(乙酸銨浸提-火焰光度計法)。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

用Microsoft Excel和DPS 6.55統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行處理。

2　結果分析

2.1不同草木樨對土壤總鹽含量的影響

由表2可知，種植不同草木樨后，土壤總鹽含量較對照(CK)都有不同程度的降低。其中：0～10 cm土層MOF001降幅最大，其次是MAL001，分別降低了32.69%、30.13%，二者差異不顯著；MOF003相比于對照差異不顯著；MOF002、MAL002、MIN001的總鹽含量都顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)低于對照，分別較對照降低了24.36%、10.26%、12.18%。從10～20 cm土層來看，均極顯著低于對照，降幅最大的為MAL001，往后依次為MAL002、MOF003、MOF002、MIN001、MOF001，分別較對照降低43.92%、35.81%、33.11%、25.00%、23.65%、8.78%。20～30 cm土層降幅最大的為MAL001，極顯著低于對照，且與MOF001、MOF002、MAL002及MOF003無顯著差異(P>0.05)。

表2　不同草木樨對土壤總鹽含量的影響

注：同列數(shù)據(jù)，標相同字母表示相互間差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示相互間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，下同。

2.2不同草木樨對土壤有機質含量的影響

由表3可知，種植不同草木樨后，土壤有機質含量有不同程度的變化。其中：0～10 cm土層在種植MOF001、MOF002、MAL002、MOF003后，土壤有機質含量相對于對照分別提高了33.26%、21.51%、12.89%、23.49%，除MAL002外差異達極顯著水平；而MAL001與MIN001雖然較對照有所降低，但差異不顯著。10～20 cm土層只有MAL001較對照不顯著升高，其他均較對照有所降低，其中MOF002與MAL002顯著低于對照，其余與對照無顯著差異。20～30 cm土層在種植不同草木樨后，土壤有機質含量與對照的差異均不顯著。

表3　不同草木樨對土壤有機質含量的影響

2.3不同草木樨對土壤氮素含量的影響

由表4可知，MOF001可以極顯著提高各土層的全氮含量。0～10 cm土層的全氮含量MAL002樣地最高，其次為MOF001，二者差異不顯著；其他樣地與對照無顯著差異。10～20 cm土層的全氮含量除MOF002不顯著高于對照外，其他樣地均顯著或極顯著高于對照，各樣地全氮含量由高到低依次為MOF001、MOF003、MIN001、MAL001、MAL002、MOF002，分別較對照提高39.30%、27.85%、23.00%、18.80%、15.65%、9.31%。20～30 cm土層的全氮含量只有MOF001與MOF003樣地較對照增加，其他樣地均低于對照，但與對照的差異不顯著。

表4　不同草木樨對土壤氮素的影響　mg/kg

堿解氮方面，0～10 cm土層只有MOF001較對照極顯著升高，MOF003較對照顯著升高，MIN001樣地的堿解氮含量雖高于對照但差異不顯著，MOF002與MAL002樣地的堿解氮含量較對照顯著降低，MAL001低于對照但差異不顯著。10～20 cm土層，種植不同草木樨的樣地堿解氮含量均低于對照。20～30 cm土層，MOF001、MIN001與MOF003樣地的堿解氮含量相比對照有所升高，但差異不顯著，MOF002、MAL002樣地顯著或極顯著低于對照。

2.4不同草木樨對土壤速效養(yǎng)分含量的影響

由表5可以看出，速效磷含量0～10 cm土層只有MAL002與MOF003較對照顯著升高，其他均降低；10～20 cm土層速效磷含量為MAL002樣地最高，其次為MIN001、MOF003、MOF002，分別較對照升高114.59%、48.94%、34.04%、7.90%，MOF001與MAL001較對照降低，但差異不顯著；20～30 cm土層MOF002、MAL002與MOF003樣地的速效磷含量均極顯著高于對照，其他樣地與對照無顯著差異。速效鉀含量方面，0～10 cm土層MOF001、MAL001與MAL002樣地均較對照升高，但差異不顯著；10～20 cm土層MOF002的速效鉀含量極顯著高于對照，MIN001極顯著低于對照，MOF002顯著低于對照，其余與對照差異不顯著；20～30 cm土層除MOF003極顯著低于對照外，其他均與對照差異不顯著。

表5　不同草木樨對土壤速效養(yǎng)分的影響

3　討　論

3.1草木樨脫鹽效果比較分析

土壤鹽分含量直接影響土壤的物理性質。當土壤鹽分含量較高時，其物理性質會變差，導致土壤滲透性和透氣性減弱，從而影響植被的生長[13]。由于草木樨有較強的耐鹽性，可以在適度的鹽堿土中正常生長，因此草木樨是一種很好的脫鹽植物。本試驗中，種植草木樨MAL001一茬后，各層土壤中的總鹽含量均顯著或極顯著降低，與卞建民等[13]和林年豐等[14]的研究結果相似，證明草木樨可以改良鹽堿化土壤。

3.2草木樨改善土壤肥力的結果分析

土壤有機質可以為作物的生長發(fā)育提供養(yǎng)分，并且可以提高土壤中磷的有效性及磷肥的利用效率。草木樨屬于豆科作物，其根瘤可以固定空氣中的氮氣，增加土壤氮素含量，是一種優(yōu)良的綠肥。本試驗中，種植草木樨后有機質含量在0～10 cm土層增幅較大，其中MOF001、MOF002和MOF003較對照極顯著升高，這可能是因為草木樨的根系在固氮和吸收土壤中養(yǎng)分的同時，會釋放某些含碳豐富的小分子物質[15]，這些小分子物質是土壤中有機質的組成部分，且草木樨根系的脫落物及根系的腐爛分解也會增加土壤有機質的含量。此外，由于草木樨可以降低土壤容重，使土壤孔隙度增加，這為某些微生物提供了適于生長的環(huán)境，因而導致有機質含量的增加。氮素是植物生長所必需的養(yǎng)分，為了使作物更好地生長，人們往往向土地中施入尿素等氮肥，但長此以往，會導致土壤板結，不利于作物生長。種植綠肥作物不僅可以增加土壤氮素含量，還能同時改善土壤其他理化性質。本試驗中種植草木樨后，MOF001樣地全氮含量在各土層均極顯著高于對照，說明MOF001可以大幅增加土壤全氮含量，另外MAL002與MOF003也可有效增加土壤全氮含量。草木樨對土壤堿解氮含量的影響在本試驗中不明顯，只在0～10 cm土層MOF001與MOF003樣地較對照極顯著增加。磷參與植物體內眾多生理生化過程，本研究只有MAL002與MOF003樣地較對照各土層速效磷含量極顯著增加，其余草木樨對土壤速效磷的影響表現(xiàn)不明顯。土壤速效鉀含量在種植草木樨后變化也不明顯。

4　結　論

種植MAL001(來自甘肅的白花草木樨)可以有效降低土壤各層總鹽含量，種植MOF001(來自甘肅的黃花草木樨)、MOF002(來自吉林的黃花草木樨)與MOF003(來自寧夏的黃花草木樨)可有效增加土壤表層有機質含量，種植MOF001與MAL002(來自內蒙古的白花草木樨)可有效增加土壤表層全氮含量，種植MOF001與MOF003可有效增加土壤表層堿解氮的含量，種植MAL002與MOF003可有效增加土壤速效磷的含量，種植MOF003可以有效增加土壤中除速效鉀外的其他養(yǎng)分含量。

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(責任編輯徐素霞)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項資金資助項目(CARS35-44)；新疆生產(chǎn)建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室項目(HS201212)

S551.6

A

1000-0941(2016)08-0016-04

景春梅(1990—)，女，新疆昌吉市人，碩士研究生，研究方向為飼草資源加工與利用；通信作者席琳喬(1978—)，男，甘肅鎮(zhèn)原縣人，副教授，博士，碩士生導師，研究方向為牧草生產(chǎn)與加工。

2015-04-21