林下养殖蚯蚓对盐碱地土壤和苗木生长的影响

韩桂鸥　李霞　刘洪庆　赵娜　刘晓鸾　张亚南　赵玉

摘 要：通过利用林下大面积闲置的盐碱空地养殖蚯蚓，探索其对盐碱地土壤和苗木生长的影响。结果表明：与对照相比，蚓床覆盖下0～20 cm土层的土壤密度下降了34.60%，土壤非毛管孔隙度增加了4.82倍，渗透率提高了35.73倍；土壤水解氮、有效磷分别提高了54.66%，12.02%，速效钾含量增加了3.08倍；土壤电导率增加了43.85%，pH值下降了0.25个单位。林下养殖蚯蚓可明显改善盐碱地物理化学性质，有利于苗木的生长。

关键词： 盐碱地；蚯蚓养殖；土壤理化性质；苗木生长

中图分类号：S899.8 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.04.019

Abstract： This study is to explore the effects of breeding earthworm in forest land on saline-alkali soil and growth of the tree. Results showed that， compared to the soil which was no mulched， in the depth of 0～20 cm soil strata which were mulched with verm compost， the soil bulk density reduced 34.60%， non-capillary porosity improved 4.82 times， soil infiltration improved 35.73 times； the soil alkaline hydrolytic nitrogen， available phosphorus， available potassium were individually improved 54.66%，12.02% and 3.08 times； the soil electrical conductivity improved 43.85%， pH reduced 0.25 unites. Breeding earthworms in forest land can obviously improve the physical and chemical properties of saline-alkali soil ， also can promote tree growth.

Key words： taline-alkali soil； earthworms； soil physical and chemical properties； tree growth

蚯蚓是常见的土壤生物，昼伏夜出，以畜禽粪便和有机废物垃圾为食，连同泥土一同吞入，也摄食植物的茎叶等碎片。蚯蚓通过不断地纵横钻洞和吞土排粪等生命活动，不仅能改变土壤的物理性质，而且还能改变土壤的化学性质，使板结贫瘠的土壤变成疏松多孔、通气透水、保墒肥沃，利于作物根系的生长[1]。

天津海林园艺股份有限公司耐盐碱苗木驯化基地有大量闲置的林下土地，土壤含盐量在0.1%～0.6%之间，土壤具有结构紧实，渗透性差，养分匮乏，脱盐碱化等特点[2]。利用林下闲置土地养殖蚯蚓不仅利用了林下废地，而且树木生长与蚯蚓养殖两者之间存在很强的互补作用。林下阴凉，空气较好，适合蚯蚓生长繁殖[3]。本研究借鉴以往养殖蚯蚓对非盐碱林地及苗木生长影响的研究经验，通过开展盐碱地林下蚯蚓养殖试验，研究其对盐碱地土壤改良和苗木生长的影响，以此为盐碱地林下经济养殖模式推广提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于天津市大港区东河筒村天津海林园艺股份有限公司耐盐碱苗木驯化基地，属温带大陆季风性气候，年平均气温12 ℃，年平均风速4.5 m·s-1，年平均降水量602.9 mm，多集中在7—8月份，冬春干旱而蒸发量大，年平均蒸发量1 909.6 mm，为年降水量的3倍以上。

1.2 材 料

试验所用蚯蚓为“赤子爱胜蚓”（太平2号）品种，露天堆肥养殖，使用牛粪蚓床。把未经发酵的牛粪做成高15～20 cm，宽1～1.5 m，长度不限的蚓床，放入蚓种，盖好稻草，遮光保湿。种殖蚯蚓数量，控制在每平方米1万条以内。蚯蚓养殖的最佳温度在15～25 ℃。冬季采用加厚养殖床到40～50 cm，饵料上盖稻草，再加塑料布，保温、保湿，夏季力争每天浇1次水降温。种蚓要每年更新1次，养殖床每年换1次，以保蚓群的旺盛，防止蚯蚓因自然发展而造成种群衰退。蚓床材料牛粪的pH值、养分含量见表1。

1.3 方 法

试验选取基地内2种主要树种国槐和白蜡种植区为研究对象，两种植区地势平坦、地力均匀一致、苗木生长均一。设蚯蚓养殖及不养殖（对照）两个处理，进行1年内土壤理化性质和苗木生长的调查，从2012年3月铺设蚯蚓苗床开始至2012年末。第一次基础取样2个种植区各选取2个点（1个对照点，1个试验点），共4个样点。由于为地上式蚓床，且根据以往研究经验，蚯蚓多在土壤表层活动[1，8]，故本次研究试验取0～20 cm土样进行监测，每个样点设置3个重复。监测指标包括全盐量、pH值、养分含量、物理性状。每个处理区选择30棵树木为监测对象，测量径粗、株高、叶绿素含量。试验地土壤物理、化学性质见表2，苗木情况见表3。

土壤电导率5∶1的水土比用电导法测定；pH值用电位法测定；全氮用半微量凯氏法测定；水解氮用碱解-扩散法测定；有效磷用碳酸氢钠浸提法测定；速效钾用乙酸铵浸提-火焰光度法测定。土壤密度、非毛管空隙度、渗透率用环刀法测定；树高为苗木主要分支点3个冬剪树杈中最高树杈顶点与地面的垂直高度；径粗为苗木120 cm处直径；叶绿素含量的测定用丙酮提取法。

2 结果与分析

2.1 养殖蚯蚓对盐碱地土壤物理性质的影响

土壤密度是用来判断土壤结构性、紧实度、腐熟度的一个重要的质量参数[1]。从表4可以看出，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区的土壤密度较未养殖蚯蚓的对照处理分别下降了43.83%和25.38%。说明通过养殖蚯蚓，可以降低蚓床以下表层土壤的密度，改善土壤的结构。

非毛管孔隙是土壤水分-物理性质表征之一[4]。非毛管孔隙数量的多少和联通性能的好坏直接影响着土壤的通气性能，也就是影响土壤通气度的大小。一般量度土壤通气性以非毛管孔隙度作为指标[5]。从表4可知，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区的土壤非毛管孔隙度分别是对照处理的7.70倍和3.95倍，可见通过蚯蚓在表层土壤中的活动大大改善了土壤的通气性能，显著改善了土壤的通气度。

土壤渗透率是指单位时间内由单位面积土表上渗入土壤剖面的水量，是表征土壤物理性状好坏的另一个判断指标[4]。一般来说，土壤容重小、孔隙度大、渗透率大，表明土壤比较疏松，结构良好，有利于土壤水、肥、气、热的调节和植物根系的活动；反之，土壤容重大、孔隙度小、渗透率小，则土壤紧实，土壤结够性差[6]。从表4可知，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区的土壤渗透率分别达到了12.20 mm·h-1和6.11 mm·h-1，而未养殖蚯蚓的对照处理几乎没有渗透性，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区的土壤渗透率分别是对照处理的50.83倍和22.63倍，试验区土壤渗透率明显增加。说明养殖蚯蚓可以显著增加蚓床以下表层土壤的渗透性。

综上所述，林下养殖蚯蚓可降低盐碱地土壤表层容重、增加土壤非毛管孔隙、明显改善土壤渗透速率，能改良土壤结构、通气性和透水性，有利于苗木的生长。

2.2 养殖蚯蚓对盐碱地土壤养分含量的影响

土壤养分含量是另一个表征土壤质量的参数，土壤养分含量的高低可作为土壤肥力大小的一个判断指标[1]。由表5可知，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区与对照处理相比土壤水解氮含量分别增加了95.52%和13.79%；土壤有效磷含量分别增加了3.03%和21.02%；土壤速效钾含量增加明显，分别是对照处理的4.30倍和3.87倍。综上表明，林下养殖蚯蚓可增加盐碱地土壤速效养分含量，提高土壤肥力。

但是从表5可以看出，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区与对照处理相比土壤全氮含量分别降低了22.00%和10.46%，土壤有机质含量也分别降低了11.82%和7.89%，这与顾训明、曾郁珉等前人研究结果不一致。但在张卫信等人的研究报道中指出蚯蚓在生态系统养分循环过程中的影响，受蚯蚓生态类群、种群大小、植被、母岩、气候、时间尺度、以及土地利用历史的全面控制。尤其时间尺度的影响比较特别，如短期内蚯蚓的活动会提高碳的释放和氮的淋失，但从长远看，蚯蚓活动及其产生的大量微团聚体对土壤有机质有保护作用，有利于碳、氮在土壤中的长期储存[7-8]。所以本试验结果中土壤全氮、有机质含量降低可能与试验监测时间较短有关。

2.3 养殖蚯蚓对盐碱地土壤酸碱度的影响

土壤的电导是通过土壤孔隙溶液中离子迁移的，孔隙越多越大，溶液离子的移迁速度越快，电导率越大[9]。由表6可知，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区与对照处理相比土壤电导率分别增加了34.10%和53.60%，这是因为蚯蚓活动和粪肥加速了表层土壤的熟化，从而提高了土壤电导率。从表2可知，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区与对照处理相比土壤pH值分别降低了0.31和0.18个单位，这说明在盐碱地养殖蚯蚓，通过铺设的蚓床覆盖裸露的林间空地，抑制了地表蒸发引起的土壤pH值上升；蚯蚓排泄的蚓粪也可以降低盐碱地土壤的pH值，而且会随着蚯蚓粪的增加而逐渐降低[10]。综上所述，盐碱地养殖蚯蚓可增加土壤中的电导率，降低土壤pH值，可对盐碱地的化学性质有改善作用。

2.4 养殖蚯蚓对盐碱地苗木生长的影响

由表7可知，养殖蚯蚓的白蜡和国槐试验区与对照处理相比树高分别增加了2.76%和2.40%，径粗分别增加了1.00%和2.31%，叶绿素分别增加了6.33%和11.11%，这表明养殖蚯蚓可以促进盐碱地苗木的生长，但是由于试验监测时间较短，养殖蚯蚓对盐碱地苗木生长的影响有待后续观测研究。

3 小结与讨论

（1） 通过利用林下闲置盐碱地养殖蚯蚓可降低土壤密度，增加土壤非毛管孔隙度，提高土壤渗透速率，对盐碱地的物理性质有明显的改善作用；蚓床粪肥、蚓粪、蚯蚓的活动可协同提高盐碱地土壤中速效养分含量；林下养殖蚯蚓可增加土壤中的电导率，降低pH值。林下养殖蚯蚓对盐碱地的质量有明显的改善作用，有利于苗木的生长。

（2）利用林下闲置空地养殖的蚯蚓产品和排泄物蚓粪均有一定的经济价值和利用价值。蚯蚓本身含有很多的蛋白质，可以作为动物饲料、垂钓钓饵、药材，甚至可以直接食用，其用途广泛，市场销售前景及经济价值可观。蚯蚓粪是一种新型、高效、绿色的有机肥，在生产上有很大的应用前景[10-12]。所以，以林地资源为依托，充分利用大量闲置的林下盐碱地可实现生态经济与生态环境的双丰收，应大力推广此林下经济养殖模式。

参考文献：

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