母冰潔,楊琴俠,王小輝,姜 泰,薛 冬
(韓城市水土保持工作站,陜西 韓城 715000)
韓城礦區(qū)地處鄂爾多斯盆地渭北隆起之東南緣,南臨渭河地塹,西南與澄臺礦區(qū)毗鄰,東部邊界以韓城大斷裂和黃河為界。礦區(qū)蘊藏著豐富的煤炭和煤層氣資源,當前,區(qū)內(nèi)已實現(xiàn)了商業(yè)化開發(fā)。但是由于礦區(qū)管理粗放及近年來政策性關(guān)停,礦山地質(zhì)環(huán)境破壞嚴重。為了有效保護和恢復(fù)礦山生態(tài)環(huán)境,促進韓城市礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)利用與經(jīng)濟社會、資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,改善礦渣土質(zhì)實現(xiàn)經(jīng)濟作物的種植十分必要。
歐李(Cerasuslumilis)為薔薇科李亞科櫻桃屬落葉小灌木,是我國特有的一個古老的野生果樹,其鮮果鈣含量高達3.6 mg·g-1,俗稱為“鈣果”[1-2]。歐李因其較高的營養(yǎng)價值和經(jīng)濟價值,近年來國內(nèi)大面積推廣種植。然而目前有關(guān)礦區(qū)復(fù)土對種植的歐李適宜性影響未見報道,尤其是復(fù)土改良對歐李生長和養(yǎng)分吸收的影響缺乏系統(tǒng)的研究。
為充分利用礦渣地資源,改善礦區(qū)環(huán)境,提高經(jīng)濟收益,本研究以韓城遺留的礦渣地為研究對象,分析了礦渣地復(fù)土和不復(fù)土條件對歐李生長和養(yǎng)分吸收的影響。以期得出適于韓城礦渣地歐李種植的改良方式及其種植歐李的適宜性,為礦渣地歐李增產(chǎn)和大面積推廣種植提供相關(guān)的理論依據(jù)和實踐指導(dǎo)。
供試歐李品種為歐李7號,購自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)。定植時間為2013年4月,試驗設(shè)計為礦渣復(fù)土改良和礦渣土,礦渣復(fù)土改良處理是在原礦渣土表面覆蓋30 cm厚的土壤,各處理栽種面積均為667 m2,栽種行距和株距分別為100 cm和50 cm。
1.2.1 株高和植株干物質(zhì)量 2018年7-8月,分別在每小區(qū)隨機選取15株歐李,用卷尺測量株高。將所取歐李莖、葉和果分開后,放入干燥箱,105 ℃ 殺青30 min,然后于70 ℃干燥至質(zhì)量恒定,用電子天平秤其質(zhì)量[3]。
1.2.2 歐李養(yǎng)分吸收 將植物樣粉碎并充分混均烘干樣品,過0.5 mm篩。用 H2SO4-H2O2消煮后,消煮液用于養(yǎng)分的測定;全氮和全磷含量用AA3型流動分析儀測定,全鉀含量用火焰分光光度計法測定[4]。
各器官氮(磷、鉀)吸收量為各器官全氮(磷、鉀)含量與器官干物質(zhì)量的乘積,單位為 mg·株-1;地上部氮(磷、鉀)素積累量為各器官氮(磷、鉀)吸收量之和,單位為mg·株-1。
利用 Excel 2010 處理試驗數(shù)據(jù);PASW Statistics 18.0進行方差分析,多重比較采用Duncan 新復(fù)極差法,顯著性水平為α=0.05;并用Origin Pro 8.5作圖。
不同土壤條件下歐李的株高和分枝數(shù)方差結(jié)果(表1)表明,復(fù)土改良種植下歐李的株高和分枝數(shù)與礦渣土種植(P<0.05)差異顯著,復(fù)土改良種植下歐李的株高和分枝數(shù)分別比礦渣土種植提高了52%和140%,表明復(fù)土改良對根系生長有促進作用,提高了根系對地上部營養(yǎng)供應(yīng),進而提高了植株生長和分枝數(shù)的增加。
表1 復(fù)土改良對歐李生長的影響
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下同。
不同處理下歐李地上部生物量的變化如表2所示。復(fù)土處理地上部干物質(zhì)量顯著(P<0.05)高于礦渣土處理。莖、葉和果及植株總干物質(zhì)累積量分別提高了4.78、3.96、3.89和4.1倍,表明礦渣復(fù)土處理由于改善了根系生長條件,顯著促進了植株的生長。此外,經(jīng)調(diào)查,礦渣復(fù)土處理較大的地上部干物質(zhì)累積量,也提高了作物根區(qū)凋落物的堆積,可為作物生長提供了更多的有機質(zhì)養(yǎng)分,不僅提高了土壤肥力且顯著促進了歐李的生長,利于形成改善土壤質(zhì)量的良性循環(huán)。而礦渣土土質(zhì)較差且養(yǎng)分含量較低,不利于根系的生長發(fā)育。可見,礦渣區(qū)復(fù)土改良能改善土壤質(zhì)量,促進歐李生長。
表2 不同條件下歐李干物質(zhì)的累積 單位:g
不同處理下歐李各器官氮、磷、鉀累積吸收量如表3所示。可以看出,不同土質(zhì)條件對歐李養(yǎng)分吸收有顯著影響,不同器官中鉀養(yǎng)分累積量最大,遠高于氮和磷的累積量,且主要累積在果中。同一器官下,復(fù)土改良處理的植株氮、磷、鉀累積量顯著(P<0.05)高于礦渣土處理。復(fù)土改良處理下整株全氮、全磷、全鉀累積量比礦渣土處理顯著提高了6.1,5.7和5.8倍。改善植物生長條件可以促進植物對養(yǎng)分的吸收利用,提高養(yǎng)分向果實的轉(zhuǎn)運。
表3 不同條件下歐李單株養(yǎng)分的累積 單位:mg
礦渣土覆土處理顯著影響了歐李的生長和養(yǎng)分的吸收利用。與礦渣土相比,復(fù)土改良后歐李株高和分枝數(shù)顯著(P<0.05)提高了52%和140%;歐李的莖、葉、果和總干物質(zhì)累積量顯著(P<0.05)提高了4.78、3.96、3.89和4.1倍;植株全氮、全磷、全鉀累積量顯著(P<0.05)提高了6.1、5.7和5.8倍,且促進了養(yǎng)分向果實的轉(zhuǎn)運。復(fù)土改良不僅提高了土壤肥力且顯著促進了歐李的生長,利于形成改善土壤質(zhì)量的良性循環(huán)。因此,為了改善礦渣區(qū)土質(zhì)狀況和提高種植歐李的經(jīng)濟收益,建議在礦渣土表層覆蓋30 cm土壤,改良礦渣土。