滇柏和臭刺對黃石膏廢渣的改良效果及其響應(yīng)

鄧福相，張顯東，陳繼恩，羅 勇

（1.雷波縣林業(yè)和草原局，四川 雷波 616550； 2.西昌市林業(yè)和草原局，四川 西昌 615000； 3.涼山彝族自治州林業(yè)科學(xué)研究所，四川 西昌 615000）

黃石膏是通過硫酸法生產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)品的過程中產(chǎn)生的廢渣。大量的黃石膏廢渣場需要占用土地資源并造成污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡。有效的利用黃石膏廢渣作為植被恢復(fù)的種植土，不僅可以節(jié)約土地而且對生態(tài)環(huán)境保護具有積極的作用。

滇柏是柏科柏木屬的一種常綠喬木，適宜各種氣候的生長，其生長的海拔范圍十分廣泛，抗性強。臭刺是蕓香科枳屬小喬木，喜光耐寒，喜微酸性土壤，根系淺。滇柏和臭刺均是攀西地區(qū)造林常用的先鋒樹種，抗性強。本試驗采用兩種先鋒樹種作為試驗材料對將來造林應(yīng)用推廣在具有現(xiàn)實的意義。

本試驗通過選取兩種鄉(xiāng)土先鋒樹種對黃石膏廢渣進行改良，探討黃石膏渣場植被恢復(fù)應(yīng)用技術(shù)，為建立試驗示范區(qū)，進一步探索出攀西地區(qū)該類型礦山具有可操作性的植被恢復(fù)技術(shù)模式，并為營造示范樣板林提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于西昌市太和鎮(zhèn)中心村聯(lián)松苗圃內(nèi)（東經(jīng)102°10’5”，北緯27°50’44”N），海拔約1500 m。地處亞熱帶高原季風(fēng)氣候，光照充足，年平均最高氣溫：23℃，年平均最低氣溫：12℃；年平均氣溫：17.5℃，年均日照時數(shù)2423h，無霜期298 d，年均降水量1020 mm，空氣平均濕度75%。

1.2 試驗材料

1.2.1 受體材料

選取滇柏和臭刺營養(yǎng)袋苗，苗齡1-0，苗木平均高40cm和平均地徑0.4cm，無機械損傷和病蟲害，苗木頂芽飽滿、色澤正常、根系較發(fā)達，木質(zhì)化充分。

1.2.2 黃石膏廢渣

黃石膏廢渣（0.02mm以下占66.63%）pH 8.35，未檢測出重金屬。

1.2.3 蓋山表土

本地蓋山表土為山地燥紅壤土，有機質(zhì)含量10~15 g/kg，熟化度約20 g/kg；養(yǎng)分含量不高，有效磷少；pH值4.5~5；具有粘性重，保水保肥力差，可耕作性差的特點。

1.2.4 栽植容器

50cm口徑聚乙烯塑料桶；

1.3 試驗設(shè)計

采用雙因素隨機試驗，于2014年5~7月，雨季來臨之前完成栽植工作。試驗設(shè)置T1（黃石膏廢渣：蓋山表土比例10：0）、T2（黃石膏廢渣：蓋山表土比例9：1）、T3（黃石膏廢渣：蓋山表土比例8：2）、T10（黃石膏廢渣：蓋山表土比例1：9）和對照CK（黃石膏廢渣：蓋山表土比例0：10）11個處理，每個處理分別栽植滇柏和臭刺兩個樹種，每個樹種作5個重復(fù)處理。將稱量好的廢渣與土壤均勻混合，裝盆后澆水至飽和狀態(tài)，每盆栽植兩株樹苗，按照苗木常規(guī)管理方法進行日常管理。

1.4 測定指標(biāo)及方法

苗木株高采用精度為1 mm鋼卷尺測量，地徑采用精度為0.01 mm游標(biāo)卡尺測量，測量方法：從兩個相互垂直的方向測量在土表處對地莖測量后取平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007進行初步整理，處理采用 SPSS 20統(tǒng)計分析軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（One-way ANOVA），采用最小顯著差數(shù)（LSD法）進行多重比較（α=0.05），繪圖采用SigmaPlot 10.0。

2 結(jié)果分析

2.1 黃石膏廢渣對滇柏株高地徑的影響

由圖1可知，黃石膏廢渣對滇柏株高的影響表現(xiàn)為隨著蓋山表土添加比例的增加，整體上先升高后減小。滇柏在T1處理（栽植基質(zhì)全是黃石膏廢渣）和高比例的表土混合處理T8、T9處理株高顯著低于對照CK（P<0.05），分別較對照低9.0%、6.8%和10.0%。而T2-T7處理滇柏樹高與CK差異不顯著，尤其是處于中等比例的T4、T5和T6。各處理中，T4和T2在不同程度上甚至高于對照?；烊氡硗恋奶幚?，滇柏株高均大于全是黃石膏廢渣處理T1，高出了2.2%~11.3%。

圖1 黃石膏廢渣對滇柏株高地徑的影響

滇柏地徑處理間差異不顯著，但是T1處理小于其余處理，且顯著小于T5處理（P<0.05），各處理與對照CK差異不顯著。

2.2 黃石膏廢渣對臭刺株高地徑影響

由圖2可知，臭刺的株高也存在隨著表土比例的增加先升高后減小的趨勢，T4、T8和T10不同程度高于對照，分別高出4.4%、8.6%和12.5%。五個處理較對照差異均不顯著（P>0.05），即臭刺對黃石膏廢渣還田的適應(yīng)性很強，且混入中等比例甚至較高比例表土的臭刺不同程度高于對照。各處理地徑差異不顯著，但T4和T10在一定程度上高于對照，這和株高表現(xiàn)類似，高出對照1%和30%。

圖2 黃石膏廢渣對臭刺株高地徑影響

3 討論

樹木的株高和地徑能夠最為直觀的反映樹木的生長情況，間接表現(xiàn)該立地條件的優(yōu)劣，從而為適地適樹、引種及土壤改良提供理論依據(jù)[3]。兩個先鋒樹種在T1及低比例的表土拌入株高和地徑表現(xiàn)均不理想，多表現(xiàn)為顯著低于CK，說明完全的黃石膏廢渣不能直接栽植改良樹種，在栽植以前需要拌入表土進行改良。各類先鋒樹種處理均變現(xiàn)為中等比例的表土改良表現(xiàn)較好。

本試驗中，滇柏、臭刺均在T4處理表現(xiàn)較好，說明30%的表土改良黃石膏廢渣對該兩種先鋒樹種存在積極作用，在不考慮哪種樹種栽植的情況下30%的表土混入較好。滇柏株高和地徑在T1-T7較對照無顯著差異，說明黃石膏廢渣在這些比例下對滇柏影響不大。臭刺在試驗中株高地徑與對照無顯著差異，說明臭刺的適應(yīng)性極強。

（1）滇柏、臭刺均最適合在添加了30%蓋山表土改良后的黃石膏廢渣上栽植；（2）滇柏較適合在添加了10%-60%表土改良的黃石膏廢渣上種植。（3）臭刺對黃石膏廢渣還田的適應(yīng)性很強，且混入中等比例甚至較高比例表土的臭刺不同程度高于對照。