景春梅，王文興，楊浩宏，王林娜，席琳喬，馬春暉

(1.塔里木大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300； 2.石河子大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832002)

?

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(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300； 2.石河子大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，新疆 石河子 832002)

草木樨；土壤；總鹽含量；有機(jī)質(zhì)；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(jī)質(zhì)、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(jié)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(jī)質(zhì)含量，種植MOF001與MAL002(來自內(nèi)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)模化和集約化，為實(shí)現(xiàn)糧食或經(jīng)濟(jì)作物增產(chǎn)，農(nóng)民普遍采用連作制度，忽視用養(yǎng)結(jié)合的土地利用方式，破壞了合理的輪作制度[1]，同時(shí)，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(gè)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(zhì)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(jìn)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?dú)?，?dāng)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(jī)質(zhì)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(jìn)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(zhì)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(yàn)材料與試驗(yàn)地概況

1.1.1試驗(yàn)材料

6份不同來源的草木樨種質(zhì)材料基本情況見表1。

表1　材料編號(hào)及來源

1.1.2試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)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(shí)數(shù)2 487.7 h，年降水量142.2 mm。

1.2試驗(yàn)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(yàn)組)采集0～10、10～20、20～30 cm土層的土壤，風(fēng)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(diào)查實(shí)驗(yàn)室分析方法》。具體測定指標(biāo)為：容重(環(huán)刀法)、總鹽含量(質(zhì)量法)、有機(jī)質(zhì)(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(kuò)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(jì)法)。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Microsoft Excel和DPS 6.55統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2　結(jié)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(biāo)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(jī)質(zhì)含量的影響

由表3可知，種植不同草木樨后，土壤有機(jī)質(zhì)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(jī)質(zhì)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(dá)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(jī)質(zhì)含量與對照的差異均不顯著。

表3　不同草木樨對土壤有機(jī)質(zhì)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(zhì)。當(dāng)土壤鹽分含量較高時(shí)，其物理性質(zhì)會(huì)變差，導(dǎo)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(qiáng)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(yàn)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(jié)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(jié)果分析

土壤有機(jī)質(zhì)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?dú)猓黾油寥赖睾?，是一種優(yōu)良的綠肥。本試驗(yàn)中，種植草木樨后有機(jī)質(zhì)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?yàn)椴菽鹃氐母翟诠痰臀胀寥乐叙B(yǎng)分的同時(shí)，會(huì)釋放某些含碳豐富的小分子物質(zhì)[15]，這些小分子物質(zhì)是土壤中有機(jī)質(zhì)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(huì)增加土壤有機(jī)質(zhì)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(dǎo)致有機(jī)質(zhì)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(huì)導(dǎo)致土壤板結(jié)，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(shí)改善土壤其他理化性質(zhì)。本試驗(yàn)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(yàn)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(nèi)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(jié)　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(jī)質(zhì)含量，種植MOF001與MAL002(來自內(nèi)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。

[1] 張曉玲,潘振剛,周曉鋒,等.自毒作用與連作障礙[J].土壤通報(bào),2007,38(4):781-784.

[2] 郭勝利,周印東,張文菊.長期施用化肥對糧食生產(chǎn)和土壤質(zhì)量性狀的影響[J].水土保持研究,2003,10(1):16-22.

[3] Klemov K M,Raynal D J.Population ecology ofMelilotusalbain a limestone quarry[J].Journal of Ecology,1981,69(1):33-44.

[4] 張保烈,文榮威.草木樨[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1989:1-7.

[5] 馬麗.淺談草木樨的綜合利用[J].新疆畜牧業(yè),2005(4):56-57.

[6] 周旺才,陳寅初,孫偉,等.草木樨生長特性及栽培技術(shù)[J].新疆農(nóng)墾科技,2004(3):13-14.

[7] Van Riper L C,Larson D L.Role of invasiveMelilotusofficinalisin two native plant communities[J].Plant Ecology,2009,200(1):129-139.

[8] 李銀平,徐文修,侯松山,等.春小麥復(fù)播綠肥對連作棉田土壤肥力的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(6):151-154.

[9] 李銀平,徐文修,陳冰,等.綠肥種植模式對連作棉田土壤肥力及棉花產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(9):149-153.

[10] 朱軍,石書兵,馬林,等.不同時(shí)期套種綠肥對免耕春小麥光合生理特性及產(chǎn)量的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,45(6):990-995.

[11] 文榮威.草木樨綠肥肥效研究[J].土壤,1979(3):98-102.

[12] 張甘霖,龔子同.土壤調(diào)查實(shí)驗(yàn)室分析方法[M].北京:科學(xué)出版社,2011:47-118.

[13] 卞建民,劉彩虹,楊占梅,等.種植黃花草木樨對鹽堿地土壤水、鹽狀況的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2012,34(2):176-179,183.

[14] 林年豐,劉巖巖,湯潔,等.俄羅斯黃花草木樨改良鹽堿化土壤的試驗(yàn)性研究[J].土壤通報(bào),2013,44(5):1198-1203.

[15] 席琳喬,劉慧,馬春暉.新疆冬小麥套種草木樨效益淺析[J].草食家畜,2013(6):68-71.

(責(zé)任編輯徐素霞)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CARS35-44)；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)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?yàn)轱暡葙Y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(dǎo)師，研究方向?yàn)槟敛萆a(chǎn)與加工。

2015-04-21