2種果園生草和2種有機(jī)肥土壤養(yǎng)分含量對比

李桂祥 張安寧 許平 劉偉 董曉民 李淼

摘要 以2種生草方式土壤和2種施用有機(jī)肥方式土壤為試材，測定4種土壤的pH、有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分、主要鹽分離子、陽離子交換量、交換性鈣、交換性鎂等指標(biāo)含量。結(jié)果表明， 施用牛糞（20～40 cm）含有營養(yǎng)物質(zhì)最多;自然生草土壤pH最高，種毛葉苕子在提高土層養(yǎng)分方面比自然生草具有優(yōu)勢;牛糞比菇渣更適合作為基肥施用，種毛葉苕子對養(yǎng)分的提高效果優(yōu)于自然生草。

關(guān)鍵詞 自然生草;毛葉苕子;有機(jī)肥;土壤養(yǎng)分

中圖分類號 S153.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）15-0148-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.041

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract In 2 kinds of soil planting grass and 2 kinds of soil with organic fertilizer as tested materials， 4 kinds of soil pH value， organic matter， nutrients， major salt ions， cation exchange capacity， exchangeable calcium and magnesium were measured.The results showed that the use of cow dung （20-40 cm） contained the most nutrients;natural grass soil pH value was the highest， hairy vetch had advantages in improving soil nutrient than natural grass;cow dung was more suitable than the mushroom residue as base fertilizer， hairy vetch was better than natural grass in improving the nutrient of soil.

Key words Natural grass;Hairy vetch;Organic fertilizer;Soil nutrient

基金項目 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程項目（CXGC2016B07）;國家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目（CARS-30-Z-08）。

作者簡介 李桂祥（1987—） ，男，山東安丘人，助理研究員，從事果樹栽培生理研究工作。*通信作者，副研究員，從事水果育種和果樹設(shè)施栽培與推廣工作。

收稿日期 2019-02-21

果園生草是指人工全園種草或果樹行間帶狀種草，以及除去不適宜種類雜草的自然生草。果園生草是一項先進(jìn)、實用、高效的土壤管理方法，是生態(tài)果園的重要組成部分，具有防止水土流失，提高土壤肥力、土壤有機(jī)質(zhì)，調(diào)節(jié)果園微域生態(tài)環(huán)境等作用[1]，同時，生草改變了生物群落結(jié)構(gòu)，豐富了生物多樣性，形成了一個相對比較穩(wěn)定的復(fù)合系統(tǒng)，為天敵的繁衍、棲息提供場所，增加了天敵種類和數(shù)量，從而減少了蟲害的發(fā)生，起到了生物防治的效果[2]。長期單施和過量施用化學(xué)肥料已造成土壤有機(jī)質(zhì)含量降低、理化性狀惡化，肥料利用率下降和土壤微生物性狀發(fā)生變化，利用有機(jī)肥或功能型生物有機(jī)肥不僅可明顯提高土壤生物活性，而且在調(diào)控健康土壤微生物區(qū)系和防治土傳病害方面有著突出作用[3]。有機(jī)肥在改善土壤理化性狀、維持土壤養(yǎng)分平衡和提高土壤微生物活性等方面具有化肥不可比擬的優(yōu)勢[4]。

筆者測定自然生草、種植毛葉苕子、行間全園撒施并深翻菇渣和溝施牛糞4種土壤管理方式的土壤有機(jī)質(zhì)、pH、氮、磷、鉀等元素的含量，以期為果園有機(jī)肥選擇和生草提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

自然生草（4年）、種植毛葉苕子（4年）、行間全園撒施并深翻菇渣（4年，每2年1次，施用2次，每次3 t）和溝施牛糞（4年，每2年1次，施用2次，每次3 t）4種土壤管理方式的土壤，均從山東省果樹研究所天平湖試驗基地采集。

1.2 試驗方法

用“5點(diǎn)法”取 0～20和20～40 cm土層的土樣，測定土壤有機(jī)質(zhì)、pH、堿解氮、速效磷、速效鉀、全鹽量、八大離子含量、陽離子交換量、交換性鈣、交換性鎂等指標(biāo)含量。土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀法測定;全鹽采用質(zhì)量法測定;Ca2+和Mg2+采用EDTA 滴定法測定;K+和Na+采用火焰光度法測定;SO42-采用硫酸鋇比濁法測定;Cl-采用硝酸銀滴定法測定;CO32-和HCO3-采用中和滴定法測定;pH（水、土質(zhì)量比為5∶1）采用玻璃電極法[5]測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理 采用Microsoft Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH及養(yǎng)分含量

土壤pH的高低不僅會直接影響土壤中大量、微量元素的分布狀況，同時也會影響土壤中養(yǎng)分狀況[6]。由表1可知，自然生草（0～40 cm）土壤pH顯著高于（P<0.05）施用有機(jī)肥和種毛葉苕子的土壤。施用牛糞（20～40 cm）土壤的pH最低，與自然生草（0～40 cm）、種植毛葉苕子（0～40 cm）、施用菇渣（0～40 cm）土壤的pH差異顯著（P<0.05）。

有機(jī)質(zhì)是土壤中氮、碳等營養(yǎng)元素的重要來源物質(zhì)，土壤有機(jī)質(zhì)具有膠體特征，能夠吸附較多的陽離子，從而使土壤具有保肥性及緩沖性，同時在疏松土壤、改善土壤物理性狀方面發(fā)揮重要作用，土壤中微生物的存活也離不開土壤有機(jī)質(zhì)，為土壤微生物提供必不可少的能源和碳源[7]。施用牛糞土壤的有機(jī)質(zhì)含量高于施用菇渣和生草的土壤，且差異顯著（P<0.05）。施用牛糞（20～40 cm）土壤有機(jī)質(zhì)含量最高，其次為施用牛糞（0～20 cm）土壤，自然生草（20～40 cm）土壤和種毛葉苕子（20～40 cm）土壤有機(jī)質(zhì)含量最低，小于0.5%。自然生草（0～20 cm）土壤有機(jī)質(zhì)含量比自然生草（20～40 cm）土壤提高89.58%，種毛葉苕子（0～20 cm）土壤有機(jī)質(zhì)含量比種毛葉苕子（20～40 cm）土壤有機(jī)質(zhì)含量提高269.05%。

施用牛糞（20～40 cm）土壤的堿解氮含量最高，種毛葉苕子（20～40 cm）土壤含量最低，兩者相差5.27倍。施用牛糞（20～40 cm）土壤的速效磷含量最高，種毛葉苕子（20～40 cm）土壤含量最低，兩者相差42.65倍。施用牛糞（20～40 cm）土壤的速效鉀含量最高，種毛葉苕子（20～40 cm）土壤含量最低，兩者相差1.72倍。施用牛糞土壤的堿解氮、速效磷、速效鉀含量高于施用菇渣、自然生草和種毛葉苕子的土壤，速效磷和速效鉀含量差異顯著（P<0.05）。

2.2 主要鹽分離子含量

自然生草（0～20 cm）土壤的HCO3-含量最高，種毛葉苕子（20～40 cm）土壤含量最低，兩者差異顯著（P<0.05）。種毛葉苕子（20～40 cm）土壤的Cl-含量最高，菇渣（0～20 cm）土壤的Cl-含量最低，兩者相差4.6倍，差異顯著（P<0.05）。自然生草（20～40 cm）土壤的SO42-含量最高，施用菇渣（0～20 cm）土壤的SO42-含量最低（表2）。

施用牛糞（20～40 cm）土壤Ca2+含量最高，種毛葉苕子（20～40 cm）土壤的Ca2+含量最低，兩者相差3倍，差異顯著（P<0.05）。自然生草（20～40 cm）土壤的Mg2+含量最高，施用牛糞（0～20 cm）、施用菇渣（0～20 cm）、種毛葉苕子（0～20 cm）含量最低，20～40 cm土層的土壤Mg2+含量高于0～20 cm土層的含量。施用菇渣（20～40 cm）土壤的Na+含量最高，施用牛糞（0～20 cm）、施用菇渣（0～20 cm）、種毛葉苕子（0～20 cm）、種毛葉苕子（20～40 cm）含量最低，除種毛葉苕子外，20～40 cm土層的土壤Na+含量高于0～20 cm土層的含量。施用牛糞（20～40 cm）土壤的K+含量最高，自然生草（20～40 cm）土層的K+含量最低，兩者相差4.82倍，差異顯著（P<0.05）（表3）。

2.3 陽離子交換量、交換性鈣和鎂含量

由表4可知，不同土樣對陽離子交換量影響較大。施用牛糞（20～40 cm）土壤含量最高，自然生草（0～20 cm）土壤含量最低。

交換性鈣、鎂含量是評價土壤保水、保肥能力的重要指標(biāo)之一，也是改良土壤理化性質(zhì)和科學(xué)施肥的重要因素之一[5]。測定土壤中交換性鈣、鎂離子含量對研究合理施肥以及提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)具有十分重要的意義。施用牛糞（20～40 cm）土壤的交換性鈣含量比種毛葉苕子（20～40 cm）土壤多77.72%，施用有機(jī)肥和生草的土壤不同土層之間差異不顯著（P>0.05）。施用牛糞（20～40 cm）土壤的交換性鎂含量是自然生草（0～20 cm）土壤的4.25倍。

3 結(jié)論與討論

果園種草和施用有機(jī)肥可以優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、改善土壤養(yǎng)分供應(yīng)能力、改變土壤微生物群落等。土壤有機(jī)質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量是土壤肥力的重要特征，是制約土壤理化性質(zhì)和水分、通氣性、抗蝕力、供肥保肥能力和養(yǎng)分有效性等的關(guān)鍵因子。土壤有機(jī)質(zhì)含量逐漸積累， 土壤各相應(yīng)土層含水量也顯著增加， 土壤有機(jī)質(zhì)對土壤含水量具有顯著的控制作用[8]。連續(xù)多年的生草可以有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[9-10]。

該試驗中，施用牛糞的土壤pH低于其他3個處理，更接近于7，其對降低土壤酸堿度的效果優(yōu)于其他3種土壤。施用牛糞（20～40 cm）土壤的養(yǎng)分、Ca2+、K+、陽離子交換量、交換性鈣、交換性鎂的含量均最高，主要原因是此層土壤為牛糞的施肥層，說明施用牛糞對土壤提供的養(yǎng)分優(yōu)于菇渣和生草。菇渣不同土層土壤的有機(jī)質(zhì)含量相近，這是因為在施用菇渣時土壤進(jìn)行了深翻，使上下土層土壤有機(jī)質(zhì)含量接近。自然生草和種毛葉苕子的土壤之間營養(yǎng)成分互有優(yōu)劣，種毛葉苕子土壤在提高0～20 cm土層養(yǎng)分方面具有優(yōu)勢。

牛糞作為基肥，提升土壤養(yǎng)分和八大離子等營養(yǎng)指標(biāo)的效果優(yōu)于菇渣;在行間生草方式選擇上，毛葉苕子效果優(yōu)于自然生草。

參考文獻(xiàn)

[1]盧海蛟，翟丙年，劉玲玲，等.生草覆蓋條件下不同施肥模式對紅富士蘋果生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].北方園藝，2012（10）：5-8.

[2]王艷廷，冀曉昊，吳玉森，等.我國果園生草的研究進(jìn)展[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2015，26（6）：1892-1900.

[3]陶磊，褚貴新，劉濤，等.有機(jī)肥替代部分化肥對長期連作棉田產(chǎn)量、土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響[J].生態(tài)學(xué)報，2014，34（21）：6137-6146.

[4]寧川川， 王建武， 蔡昆爭.有機(jī)肥對土壤肥力和土壤環(huán)境質(zhì)量的影響研究進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報， 2016， 25（1）：175-181.

[5]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：25-114.

[6]NEILSEN D，NEILSEN G H，SINCLAIR A H， et al.Soil phosphorus status， pH and the manganese nutrition of wheat[J].Plant & soil， 1992， 145（1）：45-50.

[7]ABDULAZIZ M，PRASAD A G D.Kinetic and equilibrium studies for the biosorption of Cr（VI） from aqueous solutions by potato peel waste[J].International journal of chemical engineering research， 2009，1（2）：51-62.

[8]劉效東， 喬玉娜， 周國逸.土壤有機(jī)質(zhì)對土壤水分保持及其有效性的控制作用[J].植物生態(tài)學(xué)報，2011，35（12）：1209-1218.

[9]霍穎，張杰，王美超，等.梨園行間種草對土壤有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)元素變化及相互關(guān)系的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（7）：1415-1424.

[10]劉蝴蝶，郝淑英，曹琴，等.生草覆蓋對果園土壤養(yǎng)分、果實產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].土壤通報，2003，34（3）：184-186.