有機(jī)物料對濱海鹽漬土的改良作用及對金銀木生長的影響

馮濤 周國華 盧立波

摘要：為了探討有機(jī)物料改良濱海鹽漬土的效果，選用牛糞、醋糟、食用菌菌渣和綠化粉碎廢料，設(shè)定14種配比對鹽漬土進(jìn)行處理，定植金銀木（Lonicera maackii）做生長試驗，并定期測定土壤全鹽含量和pH。結(jié)果表明，有機(jī)物料對土壤全鹽含量和pH的改善作用不同，其中以用量較多的醋糟、食用菌菌渣和綠化粉碎廢料與較少量的有機(jī)肥配合施用，即牛糞∶醋糟∶食用菌菌渣∶綠化粉碎廢料為1∶3∶3∶3（體積比），對土壤改良效果較好，且在此條件下種植的金銀木能獲得最大生長量。在評價土壤改良效果方面，生長量指標(biāo)（株高、冠幅）比生理指標(biāo)（葉綠素指數(shù)和凈光合速率）更具有代表性。

關(guān)鍵詞：有機(jī)物料;濱海鹽漬土;改良;金銀木（Lonicera maackii）;醋糟;食用菌菌渣;綠化粉碎廢料

中圖分類號：S287 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）01-0058-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.01.012 ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： To explore the effects of organic materials on the improvement of coastal saline soil， cow dung， vinegar grains， edible fungi residue and plant crushing waste were selected as materials. 14 kinds of proportions were set for saline soil treatment， and Lonicera maackii were planted for growth test， and the total salt content and pH of soil were determined regularly. The results showed that organic materials had different effects on the improvement of soil salt content and pH， in which， the vinegar residue， mushroom residue and green crushing waste mixed with a small amount of organic fertilizer， i.e. cow manure∶vinegar residue∶mushroom residue∶green crushing waste was 1∶3∶3∶3（volume rato）， which had better effect on soil improvement， and the maximum growth of Lonicera maackii could be obtained under this condition. In evaluating the effect of soil improvement， the growth index（plant height， crown width） is more representative than the physiological index （chlorophyll index and net photosynthetic rate）.

Key words： organic materials; coastal saline soil; improvement; Lonicera maackii; vinegar grains; edible fungi residue; green crushing waste

天津市鹽漬土地面積巨大，僅濱海新區(qū)鹽漬化土地就有1 958.9 km2，占到濱海新區(qū)陸域總面積的86.3%。在鹽漬化土壤上，植物難以生長，給城市綠化帶來難題。例如，位于濱海新區(qū)的中新天津生態(tài)城，完全采用客土的方式進(jìn)行綠化種植，既損害生態(tài)環(huán)境，又費(fèi)工費(fèi)力。鹽漬土壤鹽含量、酸堿度高，結(jié)構(gòu)差，是危害植物生存的主要問題[1]。醋糟、食用菌菌渣和綠化粉碎廢料是來源廣泛的工業(yè)廢棄物，如不進(jìn)行無害化處理，其堆放占用土地，而且污染環(huán)境[2]。本試驗探索將醋糟、食用菌菌渣和綠化粉碎廢料用于濱海鹽漬土改良試驗，并從土壤性質(zhì)和植物生長表現(xiàn)兩方面進(jìn)行改良效果評價，以期為天津市鹽漬土改良提供參考依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?土壤處理方案和植物定植

試驗于2018年4月在天津市濱海新區(qū)中新生態(tài)城鹽堿地改良中心試驗場進(jìn)行。試驗用的濱海鹽漬土含鹽量為0.42%，pH 8.1。選用聚合樹脂材質(zhì)的花箱為容器，內(nèi)部尺寸為95 cm×95 cm×64 cm（長×寬×高），底部設(shè)有淋層和出水孔。使用的有機(jī)物料有牛糞、醋糟、食用菌菌渣和綠化粉碎廢料。有機(jī)物料施用量及配比方案見表1，6次重復(fù)。土壤混勻后，澆1次透水，定植金銀木，每個花箱子1株。根據(jù)天氣狀況每7～14 d澆水1次。

1.2 ?土壤指標(biāo)測定

試驗使用通用土鉆定期采集土樣，共采集4次，采集日期分別為2018年4月4日、7月18日、8月30日和10月29日。按照標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1377—2007測定土壤pH;利用質(zhì)量法LY/T 1251—1999/3.1測定土壤全鹽含量。

1.3 ?植物生長狀況評價

定植后，持續(xù)觀察金銀木生長狀況。在9月使用卷尺測定每株的株高和冠幅。

1.4 ?植物光合作用測定方法

使用葉綠素測定儀（型號為TYS-A，杭州綠博儀器有限公司生產(chǎn)）測定枝條中部成熟葉片的葉綠素指數(shù);使用光合儀（型號為ciras-2，美國PP systems公司生產(chǎn)）在晴天選取枝條中部的成熟葉片測定光合作用。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?有機(jī)物料對土壤全鹽含量和pH的影響

2.2.1 ?對土壤全鹽含量的影響 ?由圖1可知，隨著采集時間增加全鹽含量整體呈下降趨勢。人工澆灌和自然降水帶來的淋洗作用降低了土壤鹽分。這個結(jié)果符合土壤淋洗降低鹽分含量的規(guī)律。

土壤質(zhì)地影響水淋洗降低鹽分含量的效果，土壤質(zhì)地疏松，水分容易下滲，則淋洗效果好;反之，土壤質(zhì)地致密，水分難以下滲，則淋洗效果差。濱海鹽漬土本身質(zhì)地堅實，滲水透水性差，通過添加各種有機(jī)物料后，部分質(zhì)地有所改善。由圖1可知，除處理1、處理11外，各添加有機(jī)物料處理土壤質(zhì)地均有所改善，鹽分更易被淋洗，因此降低鹽分效果均較好。

2.1.2 ?對土壤pH的影響 ?由圖2可知，隨著采集時間增加，土壤pH呈上升趨勢。土壤處理完成后定植金銀木，隨后根據(jù)天氣狀況對植物進(jìn)行澆水等養(yǎng)護(hù)。另外，天津市夏季降雨豐沛，因此，人工澆灌和自然降水對試驗土壤有淋洗作用，符合鹽漬土在雨水淋洗下鹽分降低的同時堿性增強(qiáng)的一般規(guī)律。

各處理中添加的有機(jī)物料本身具有一定的酸性物質(zhì)，如醋糟本身有醋酸等有機(jī)酸類物質(zhì)，牛糞同樣含有有機(jī)酸類物質(zhì)，因此具有降低土壤pH的作用。各處理土壤pH存在差異，其中處理3在試驗開始時與對照pH相當(dāng)，說明該處理能有效調(diào)節(jié)pH的增減。

2.2 ?有機(jī)物料對金銀木生長狀況的影響

2.2.1 ?對金銀木植株生長的影響 ?從整個生長季看，金銀木能正常生長，差異主要在生長量方面。從表3可以看出，各處理間株高和冠幅存在差異，有些處理間的差異達(dá)到顯著水平，其中處理3的株高和冠幅最大，其冠幅顯著高于對照處理14。

2.2.2 ?對金銀木光合作用的影響 ?從整個生長季看，金銀木葉片翠綠至深綠色。由表4可知，各處理間葉綠素指數(shù)和凈光合速率存在差異，有些處理間的差異達(dá)到顯著水平，其中綠素指數(shù)和凈光合速率均較高的有處理4、處理5、處理3等。

3 ?討論

本試驗選用了醋糟、食用菌菌渣和綠化粉碎廢料3種數(shù)量大、易獲得而且廢棄后堆置對環(huán)境有不良影響的廢棄物為原料，結(jié)合淋洗排鹽，改良土壤。

施用醋糟堆肥后低肥力土壤的pH基本保持穩(wěn)定，土壤的有機(jī)質(zhì)、陽離子交換量、土壤養(yǎng)分含量顯著提高，土壤酶活性也有不同程度的提高[3，4]。醋糟堆肥能有效促進(jìn)油菜生長，改善其品質(zhì)[5]。代立蘭等[6]研究認(rèn)為醋糟對次生鹽漬土壤的質(zhì)地疏松、鹽分抑制和修復(fù)改良效果總體上優(yōu)于菌糠。醋糟主要是通過化學(xué)作用調(diào)節(jié)土壤酸堿度，并能提供有機(jī)質(zhì)。本試驗中，醋糟降低土壤鹽分作用明顯。

食用菌菌渣提供有機(jī)質(zhì)和改善土壤結(jié)構(gòu)。施加菌糠可降低土壤中交換性鈉離子含量，菌糠中所含有的腐殖酸以親水性膠體形式存在，與土壤中礦物質(zhì)形成復(fù)合體，逐漸形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，對鹽分具有淋洗作用[7]。

綠化粉碎廢料起到吸水保水和改善土壤通氣狀況的作用。園林廢棄物粉碎發(fā)酵后有機(jī)物料進(jìn)行鹽堿地覆蓋處理，控鹽和保墑效果較好，覆蓋的有機(jī)物料在地表減小了鹽堿地表與空氣的接觸，蒸發(fā)速率減緩，無效蒸發(fā)減少，從而抑制地表鹽分的聚集[8]。園林廢棄物堆肥可提高基質(zhì)的容重、持水孔隙，降低基質(zhì)的總孔隙和通氣孔隙，還可提高基質(zhì)的pH、電導(dǎo)率、有機(jī)碳、全氮、有效磷和速效鉀的含量;添加園林廢棄物堆肥能顯著提高佛甲草株高和葉片葉綠素含量[9]。

有機(jī)肥對鹽堿土全氮、全鉀、有機(jī)質(zhì)及堿解氮增加最為明顯，且對鹽總量降幅最大[9]。施用有機(jī)肥可提高鹽堿土的脫鹽、抑鹽的能力，改善土壤理化性質(zhì)，提高苗木在鹽堿地中的存活率[10]。在設(shè)施菜地次生鹽漬化土壤中添加畜禽糞便有機(jī)肥能有效降低土壤可溶性鹽分，并提高作物產(chǎn)量[11]。

這3種有機(jī)物料與牛糞有機(jī)肥配合起到了很好的改良效果，有效降低土壤全鹽含量和抑制土壤酸堿度，種植在其中的金銀木生長良好。從試驗結(jié)果看，以用量較多的醋糟、食用菌菌渣和綠化粉碎廢料與較少量的有機(jī)肥配合施用能獲得植物最大生長量，最佳配比是牛糞∶醋糟∶食用菌菌渣∶綠化粉碎廢料為1∶3∶3∶3。

本試驗中葉綠素指數(shù)與凈光合速率數(shù)據(jù)沒有密切的相關(guān)關(guān)系。葉綠素指數(shù)的測定原理類似于風(fēng)光光度法，是利用葉綠素吸收的紅光量進(jìn)行轉(zhuǎn)換和計算得出的相對量，僅能作為葉綠素含量的模糊指標(biāo)。在實際應(yīng)用中常用葉綠素指數(shù)作為考察農(nóng)田中氮肥量的參考指標(biāo)。凈光合速率是利用精密的光合儀測定出的表征光合效率的關(guān)鍵指標(biāo)，在植物光合作用參數(shù)中最具代表性。凈光合速率影響因素眾多，有內(nèi)在因素，如葉綠素種類和含量、水分供應(yīng)、氣孔開發(fā)程度等，也有外界因素，如空氣氣壓和濕度、土壤濕度、光照條件等。因此，葉綠素指數(shù)與凈光合速率數(shù)據(jù)不會存在嚴(yán)格意義上的相關(guān)關(guān)系。本試驗結(jié)果顯示，從植物方面評價鹽漬土改良效果應(yīng)以植物的生長量為主要依據(jù)，而葉綠素指數(shù)、凈光合速率等生理指標(biāo)僅能作為輔助性指標(biāo)。

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