馬瑩

(遼寧省林業(yè)技術(shù)推廣站，遼寧 沈陽 110036)

不同管理措施對遼西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)林土壤養(yǎng)分的影響

馬瑩

(遼寧省林業(yè)技術(shù)推廣站，遼寧 沈陽 110036)

以遼西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)林下土壤為研究對象，研究不同土壤管理措施對土壤有機(jī)質(zhì)、土壤速效氮、土壤速效磷和土壤速效鉀的影響。結(jié)果表明：林下生草對增加土壤有機(jī)質(zhì)和土壤速效磷含量的作用最顯著；林下清耕則更利于土壤速效氮和土壤速效鉀的積累和轉(zhuǎn)化；噴施除草劑的生態(tài)效應(yīng)綜合評價最差。

土壤；管理措施；土壤養(yǎng)分

土壤養(yǎng)分循環(huán)是“土壤圈”物質(zhì)循環(huán)的重要組成部分，也是陸地生態(tài)系統(tǒng)中維持生物生命周期的必要條件。近年來，隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展，特別是在市場經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動下，果園產(chǎn)量的提升成為決定栽培管理措施的關(guān)鍵，許多栽培管理措施應(yīng)用于農(nóng)林產(chǎn)業(yè)。人類的生產(chǎn)活動和栽培管理措施不同程度地影響著土壤養(yǎng)分的變化，包括：土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤速效氮、土壤速效磷和土壤速效鉀等。然而，在長期不合理的栽培管理措施下，出現(xiàn)了土壤肥力下降等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了土壤養(yǎng)分循環(huán)，從而出現(xiàn)樹體養(yǎng)分不均衡、果實品質(zhì)下降、產(chǎn)量降低和樹體抗性差等問題[1-3]。

生草，即實施全園或行間生草覆蓋，不使土壤暴露，每年刈割1～2次覆于樹盤下，或刈割用于發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，或常年不刈割的一種土壤管理制度[4]。清耕，即每年對全園土壤進(jìn)行多次耕耘，保持常年土松無草。噴灑除草劑，即向林下土壤表面噴施一定濃度的除草劑，消除雜草。大量研究證明，林下生草、清耕和噴灑除草劑均對土壤養(yǎng)分具有一定影響[5]。本研究以遼西北阜新地區(qū)經(jīng)濟(jì)林為主體，通過對林下自然生草、清耕和噴施除草劑進(jìn)行持續(xù)示范和調(diào)查，研究不同土壤管理措施對土壤養(yǎng)分的影響，旨在摸索總結(jié)更為科學(xué)、合理、有效、可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)林土壤管理方法，為我省遼西北阜新地區(qū)經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗試材

本試驗選擇處于初果期的蘋果樹下土壤為試材，樹齡5 a，株行距1 m×4 m。

1.2 試驗處理

試驗地內(nèi)進(jìn)行自然生草管理3年，即在蘋果樹栽植當(dāng)年，保持全園自然生草，待草長至40 cm時刈割覆蓋。清耕采用人工中耕除草，生長季視草情，多次進(jìn)行除草作業(yè)。于每年4月、6月和8月中下旬噴施除草劑，主要含阿特拉津成分，每667 m2用40%懸浮液250～300 g，加水40 kg均勻噴于土壤表面。選擇附近原始荒地為對照。

1.3 土壤養(yǎng)分的測定

定期采樣，每組樣品隨機(jī)選取三個點位采集，帶回實驗室。樣品均勻混合后，自然晾干，過篩，備用。

1.3.1 土壤有機(jī)質(zhì)的測定 稱取過孔篩的土樣0.1 g，放入干燥試管中。用滴定管準(zhǔn)確加入0.8N K2Cr2O75mL，輕輕搖動，使土樣分散。再沿管壁緩慢加入濃H2SO45 mL，在試管口放置小漏斗，以冷凝蒸出水汽。把試管插入鐵絲籠中，并放入預(yù)熱至180 ℃的油浴鍋中，保持此溫度，至試管內(nèi)容物沸騰時，計時煮沸5 min，取出試管，稍冷后將試管內(nèi)容物用蒸餾水洗入三角瓶中，加入2～3滴鄰菲羅啉指示劑，用0.2N FeSO4滴定顏色至紅色為止。

1.3.2 土壤速效氮的測定 稱取過篩的風(fēng)干土樣2 g，置于擴(kuò)散皿外室，輕輕旋轉(zhuǎn)擴(kuò)散皿使土樣均勻鋪平。取2 mL H3BO3并加1滴定氮溶液混合指示劑于擴(kuò)散皿內(nèi)室，并在擴(kuò)散皿外室邊緣涂上堿性膠液，蓋上蓋子，旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使皿邊與蓋緣完全貼合。再漸漸轉(zhuǎn)開蓋子一邊，使擴(kuò)散皿外室露出一條狹縫，迅速加入10 mL NaOH溶液，立即蓋嚴(yán)，再用橡皮筋勒緊，使蓋子固定后放入40±1 ℃恒溫箱中，堿解擴(kuò)散24±0.5 h后取出。內(nèi)室吸收液中的NH3用0.0025或0.005 mol H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，顏色變?yōu)槲⒓t即可，記錄酸用量。

計算：N(mgkg-1)=(V-V0)N×14.0×103/W

N：H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度；V：滴定樣品用去H2SO4毫升數(shù)；V0：滴定空白用去的H2SO4毫升數(shù)；W：樣品質(zhì)量。

1.3.3 土壤速效磷的測定 稱取過篩的風(fēng)干土樣5 g于200 mL三角瓶中，準(zhǔn)確加入0.5 molL-1NaHCO3溶液100 mL，加一小勺無磷活性炭，塞緊瓶塞，在震蕩機(jī)上震蕩30 min，立即用無磷濾紙過濾至100 mL三角瓶中，最初的7～8 mL濾液棄去。吸取濾液10 mL于50 mL量瓶中，加入硫酸鉬銻混合顯色劑5 mL充分搖勻，排出CO2后加水定容至刻度，再充分搖勻。30 min后，在分光光度計上比色(波長660 nm)。繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

計算：P(mgkg-1)=比色液(mgL-1)×定容體積/W×分取倍數(shù)

比色液：從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查??；W：稱取土樣質(zhì)量g；分取倍數(shù)：100/10

土壤速效鉀的測定：稱取過篩風(fēng)干土樣5 g于150 mL三角瓶中，加入1 molL-1NH4OAc溶液50 mL用橡皮塞塞緊，在20～25 ℃下震蕩30 min用干濾紙過濾，濾液與鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液一起在火焰光度計上進(jìn)行測定，繪制曲線。

計算：K(mgkg-1)=待測液(mgL-1)×加入浸提劑毫升數(shù)/風(fēng)干土質(zhì)量

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗采用Excel和SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。

2 結(jié)果與分析

土壤有機(jī)質(zhì)是土壤質(zhì)量的關(guān)鍵與核心，雖然它在土壤組成中的份額很少，但它在培肥土壤和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中卻具有重要意義。它不但是土壤養(yǎng)分的重要來源，還為植物生長提供較好的理化環(huán)境。如下表所示,不同土壤管理措施對土壤中有機(jī)質(zhì)的含量影響差異顯著,具體表現(xiàn)為：生草>對照>清耕>除草劑。土壤有機(jī)質(zhì)含量的變化可能與樣地內(nèi)草木植物的根系分泌物、脫落物等外源有機(jī)物的連年積累有關(guān)。清耕和噴施除草劑樣地中則沒有其他外源有機(jī)物的補(bǔ)充，所以土壤有機(jī)物含量呈現(xiàn)出連年消耗的狀態(tài)。另外，生草和對照相比，也存在顯著差異，可能與樣地內(nèi)的草木生長量和生草刈割覆蓋有關(guān)。對照區(qū)內(nèi)雜草叢生，雖然其脫落物和機(jī)體腐敗都會增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，但因生長所需，在生長季也會消耗一定數(shù)量的土壤有機(jī)質(zhì)。而生草樣地內(nèi)，因人工干預(yù)草木生長和適時刈割覆蓋，可有效控制其生長，提高有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化速率?？梢?，生草可顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，清耕和噴施除草劑則顯著消耗了土壤中的有機(jī)質(zhì)。

表1 不同土壤管理措施對土壤養(yǎng)分的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,同行數(shù)字后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

在各種營養(yǎng)元素中，氮、磷、鉀是植物需要和收獲時帶走較多的營養(yǎng)元素。其中氮素對果樹的發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)比其他元素更為重要，氮是蛋白質(zhì)、葉綠素、核酸、磷脂和酶的成分，因此在植物生命活動中占有特殊的地位，堪稱生命元素。

如表1所示，在不同處理的樣地中，土壤中速效氮、磷、鉀的含量均發(fā)生了顯著變化，3個處理樣地的土壤速效氮的含量均顯著高于對照，其中清耕樣地數(shù)值最高，而生草樣地的數(shù)值最低，表現(xiàn)為：清耕>除草劑>生草>對照。這可能與樣地內(nèi)草木生長消耗量大小有關(guān)，清耕和噴施除草劑樣地內(nèi)除蘋果樹木生長外，無其他植物消耗氮素，故數(shù)值較高；生草樣地內(nèi)的草木生長也消耗了一定數(shù)量的氮素，故數(shù)值偏低，但因其人工施入氮肥，其數(shù)值也顯著高于對照。

磷對植株進(jìn)行正常代謝、良好生長發(fā)育和提高抗性具有非常重要的作用。如表所示，3樣地內(nèi)的土壤速效磷含量存在顯著差異，其中生草樣地內(nèi)的土壤速效磷含量顯著高于對照；清耕和噴施除草劑樣地內(nèi)土壤速效磷的含量則顯著低于對照，表現(xiàn)為：生草>對照>清耕>除草劑。這可能與土壤中微生物的轉(zhuǎn)化作用有關(guān)，它可以將土壤中植物難以吸收利用的磷類化合物轉(zhuǎn)化為易于植物吸收利用的速效磷。

鉀可以促進(jìn)植物體內(nèi)酶的活化，增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)糖代謝，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，增強(qiáng)植物抗旱、抗寒和抗病蟲害等能力，同時在改善植物果實品質(zhì)方面也起著重要作用。與對照相比，3個樣地中的土壤速效鉀含量均顯著高于對照，其中清耕樣地的土壤速效鉀含量最高，噴施除草劑樣地的土壤速效鉀含量最低，生草樣地的土壤速效鉀含量居中，具體表現(xiàn)為：清耕>生草>除草劑>對照。這可能與人工果園施肥、土壤微生物的活動和土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化等多種因素有關(guān)。

3 結(jié)論

本試驗從土壤養(yǎng)分的角度對經(jīng)濟(jì)林不同土壤管理措施進(jìn)行了研究，通過比較可知：不同土壤管理措施對土壤養(yǎng)分的影響存在顯著差異，具體表現(xiàn)為：對土壤有機(jī)質(zhì)的影響呈生草>對照>清耕>除草劑趨勢；對土壤速效氮的影響呈清耕>除草劑>生草>對照趨勢；對土壤速效磷的影響呈生草>對照>清耕>除草劑趨勢；對土壤速效鉀呈清耕>生草>除草劑>對照趨勢。綜上所述，生草較其他土壤管理措施更利于土壤養(yǎng)分的積累和轉(zhuǎn)化，噴施除草劑的最不利于土壤養(yǎng)分的積累和轉(zhuǎn)化，但其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

[1] 范世奇.施肥對油松人工林針葉養(yǎng)分變化的影響[J].防護(hù)林科技,2016(3):23-24

[2] 呂德國,李芳東,秦嗣軍,等.刈割對自然生草果園近地表草域生態(tài)因子的影響[J].北方園藝,2007(11):37-39

[3] 王進(jìn),歐毅,謝永紅，等.山地李園樹盤覆蓋效應(yīng)研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2006,28(4): 601-605

[4] 孟林.果園生草技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004：1-4

[5] 匯海,沙麗清,楊效東.稻秸覆蓋對有機(jī)茶園土壤生態(tài)環(huán)境影響的研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006,14(4):65-67

Influence of Different Soil-Management-Measures on Soil Nutrients under Economic Forest in Northwestern area of Liaoning Province

Ma Ying

(Liaoning Province Station of Forestry Technology Popularizing,Shenyang 110036,China)

The soil under economic forest in northwestern area of Liaoning Province was studied. Effects of different soil management measures on soil organic matter, soil available nitrogen, soil available phosphorus and available potassium in soil were studied. Result shows that the most significant effects on the content of grass-planting technology increased soil organic matter & soil available phosphorus. Clear ploughing is more conducive to the accumulation and transformation of soil available nitrogen and available potassium. The comprehensive evaluation of ecologica effects for spraying herbicide is the worst.

soil; management measure; soil nutrient

1005-5215(2016)12-0018-02

2016-10-19

馬瑩(1984-)，女，遼寧沈陽人，研究生，工程師，從事林業(yè)技術(shù)推廣工作.

Q938.13

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.12.005