不同管理措施对辽西北地区经济林土壤养分的影响

马莹

(辽宁省林业技术推广站，辽宁 沈阳 110036)

不同管理措施对辽西北地区经济林土壤养分的影响

马莹

(辽宁省林业技术推广站，辽宁 沈阳 110036)

以辽西北地区经济林下土壤为研究对象，研究不同土壤管理措施对土壤有机质、土壤速效氮、土壤速效磷和土壤速效钾的影响。结果表明：林下生草对增加土壤有机质和土壤速效磷含量的作用最显著；林下清耕则更利于土壤速效氮和土壤速效钾的积累和转化；喷施除草剂的生态效应综合评价最差。

土壤；管理措施；土壤养分

土壤养分循环是“土壤圈”物质循环的重要组成部分，也是陆地生态系统中维持生物生命周期的必要条件。近年来，随着科技的进步和社会的发展，特别是在市场经济的驱动下，果园产量的提升成为决定栽培管理措施的关键，许多栽培管理措施应用于农林产业。人类的生产活动和栽培管理措施不同程度地影响着土壤养分的变化，包括：土壤有机质含量、土壤速效氮、土壤速效磷和土壤速效钾等。然而，在长期不合理的栽培管理措施下，出现了土壤肥力下降等现象，严重影响了土壤养分循环，从而出现树体养分不均衡、果实品质下降、产量降低和树体抗性差等问题[1-3]。

生草，即实施全园或行间生草覆盖，不使土壤暴露，每年刈割1～2次覆于树盘下，或刈割用于发展养殖业，或常年不刈割的一种土壤管理制度[4]。清耕，即每年对全园土壤进行多次耕耘，保持常年土松无草。喷洒除草剂，即向林下土壤表面喷施一定浓度的除草剂，消除杂草。大量研究证明，林下生草、清耕和喷洒除草剂均对土壤养分具有一定影响[5]。本研究以辽西北阜新地区经济林为主体，通过对林下自然生草、清耕和喷施除草剂进行持续示范和调查，研究不同土壤管理措施对土壤养分的影响，旨在摸索总结更为科学、合理、有效、可持续的经济林土壤管理方法，为我省辽西北阜新地区经济林产业的进一步发展提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验试材

本试验选择处于初果期的苹果树下土壤为试材，树龄5 a，株行距1 m×4 m。

1.2 试验处理

试验地内进行自然生草管理3年，即在苹果树栽植当年，保持全园自然生草，待草长至40 cm时刈割覆盖。清耕采用人工中耕除草，生长季视草情，多次进行除草作业。于每年4月、6月和8月中下旬喷施除草剂，主要含阿特拉津成分，每667 m2用40%悬浮液250～300 g，加水40 kg均匀喷于土壤表面。选择附近原始荒地为对照。

1.3 土壤养分的测定

定期采样，每组样品随机选取三个点位采集，带回实验室。样品均匀混合后，自然晾干，过筛，备用。

1.3.1 土壤有机质的测定 称取过孔筛的土样0.1 g，放入干燥试管中。用滴定管准确加入0.8N K2Cr2O75mL，轻轻摇动，使土样分散。再沿管壁缓慢加入浓H2SO45 mL，在试管口放置小漏斗，以冷凝蒸出水汽。把试管插入铁丝笼中，并放入预热至180 ℃的油浴锅中，保持此温度，至试管内容物沸腾时，计时煮沸5 min，取出试管，稍冷后将试管内容物用蒸馏水洗入三角瓶中，加入2～3滴邻菲罗啉指示剂，用0.2N FeSO4滴定颜色至红色为止。

1.3.2 土壤速效氮的测定 称取过筛的风干土样2 g，置于扩散皿外室，轻轻旋转扩散皿使土样均匀铺平。取2 mL H3BO3并加1滴定氮溶液混合指示剂于扩散皿内室，并在扩散皿外室边缘涂上碱性胶液，盖上盖子，旋转数次，使皿边与盖缘完全贴合。再渐渐转开盖子一边，使扩散皿外室露出一条狭缝，迅速加入10 mL NaOH溶液，立即盖严，再用橡皮筋勒紧，使盖子固定后放入40±1 ℃恒温箱中，碱解扩散24±0.5 h后取出。内室吸收液中的NH3用0.0025或0.005 mol H2SO4标准溶液滴定，颜色变为微红即可，记录酸用量。

计算：N(mgkg-1)=(V-V0)N×14.0×103/W

N：H2SO4标准溶液浓度；V：滴定样品用去H2SO4毫升数；V0：滴定空白用去的H2SO4毫升数；W：样品质量。

1.3.3 土壤速效磷的测定 称取过筛的风干土样5 g于200 mL三角瓶中，准确加入0.5 molL-1NaHCO3溶液100 mL，加一小勺无磷活性炭，塞紧瓶塞，在震荡机上震荡30 min，立即用无磷滤纸过滤至100 mL三角瓶中，最初的7～8 mL滤液弃去。吸取滤液10 mL于50 mL量瓶中，加入硫酸钼锑混合显色剂5 mL充分摇匀，排出CO2后加水定容至刻度，再充分摇匀。30 min后，在分光光度计上比色(波长660 nm)。绘制标准曲线。

计算：P(mgkg-1)=比色液(mgL-1)×定容体积/W×分取倍数

比色液：从标准曲线上查取；W：称取土样质量g；分取倍数：100/10

土壤速效钾的测定：称取过筛风干土样5 g于150 mL三角瓶中，加入1 molL-1NH4OAc溶液50 mL用橡皮塞塞紧，在20～25 ℃下震荡30 min用干滤纸过滤，滤液与钾标准溶液一起在火焰光度计上进行测定，绘制曲线。

计算：K(mgkg-1)=待测液(mgL-1)×加入浸提剂毫升数/风干土质量

1.4 数据分析

本试验采用Excel和SPSS软件进行数据分析处理。

2 结果与分析

土壤有机质是土壤质量的关键与核心，虽然它在土壤组成中的份额很少，但它在培肥土壤和农业生产中却具有重要意义。它不但是土壤养分的重要来源，还为植物生长提供较好的理化环境。如下表所示,不同土壤管理措施对土壤中有机质的含量影响差异显著,具体表现为：生草>对照>清耕>除草剂。土壤有机质含量的变化可能与样地内草木植物的根系分泌物、脱落物等外源有机物的连年积累有关。清耕和喷施除草剂样地中则没有其他外源有机物的补充，所以土壤有机物含量呈现出连年消耗的状态。另外，生草和对照相比，也存在显著差异，可能与样地内的草木生长量和生草刈割覆盖有关。对照区内杂草丛生，虽然其脱落物和机体腐败都会增加土壤有机质含量，但因生长所需，在生长季也会消耗一定数量的土壤有机质。而生草样地内，因人工干预草木生长和适时刈割覆盖，可有效控制其生长，提高有机质转化速率。可见，生草可显著增加土壤有机质含量，清耕和喷施除草剂则显著消耗了土壤中的有机质。

表1 不同土壤管理措施对土壤养分的影响

注：表中数据为平均值±标准差,同行数字后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

在各种营养元素中，氮、磷、钾是植物需要和收获时带走较多的营养元素。其中氮素对果树的发育、产量和品质比其他元素更为重要，氮是蛋白质、叶绿素、核酸、磷脂和酶的成分，因此在植物生命活动中占有特殊的地位，堪称生命元素。

如表1所示，在不同处理的样地中，土壤中速效氮、磷、钾的含量均发生了显著变化，3个处理样地的土壤速效氮的含量均显著高于对照，其中清耕样地数值最高，而生草样地的数值最低，表现为：清耕>除草剂>生草>对照。这可能与样地内草木生长消耗量大小有关，清耕和喷施除草剂样地内除苹果树木生长外，无其他植物消耗氮素，故数值较高；生草样地内的草木生长也消耗了一定数量的氮素，故数值偏低，但因其人工施入氮肥，其数值也显著高于对照。

磷对植株进行正常代谢、良好生长发育和提高抗性具有非常重要的作用。如表所示，3样地内的土壤速效磷含量存在显著差异，其中生草样地内的土壤速效磷含量显著高于对照；清耕和喷施除草剂样地内土壤速效磷的含量则显著低于对照，表现为：生草>对照>清耕>除草剂。这可能与土壤中微生物的转化作用有关，它可以将土壤中植物难以吸收利用的磷类化合物转化为易于植物吸收利用的速效磷。

钾可以促进植物体内酶的活化，增强光合作用，促进糖代谢，促进蛋白质合成，增强植物抗旱、抗寒和抗病虫害等能力，同时在改善植物果实品质方面也起着重要作用。与对照相比，3个样地中的土壤速效钾含量均显著高于对照，其中清耕样地的土壤速效钾含量最高，喷施除草剂样地的土壤速效钾含量最低，生草样地的土壤速效钾含量居中，具体表现为：清耕>生草>除草剂>对照。这可能与人工果园施肥、土壤微生物的活动和土壤有机质转化等多种因素有关。

3 结论

本试验从土壤养分的角度对经济林不同土壤管理措施进行了研究，通过比较可知：不同土壤管理措施对土壤养分的影响存在显著差异，具体表现为：对土壤有机质的影响呈生草>对照>清耕>除草剂趋势；对土壤速效氮的影响呈清耕>除草剂>生草>对照趋势；对土壤速效磷的影响呈生草>对照>清耕>除草剂趋势；对土壤速效钾呈清耕>生草>除草剂>对照趋势。综上所述，生草较其他土壤管理措施更利于土壤养分的积累和转化，喷施除草剂的最不利于土壤养分的积累和转化，但其作用机理还有待进一步研究。

[1] 范世奇.施肥对油松人工林针叶养分变化的影响[J].防护林科技,2016(3):23-24

[2] 吕德国,李芳东,秦嗣军,等.刈割对自然生草果园近地表草域生态因子的影响[J].北方园艺,2007(11):37-39

[3] 王进,欧毅,谢永红，等.山地李园树盘覆盖效应研究[J].西南农业大学学报：自然科学版,2006,28(4): 601-605

[4] 孟林.果园生草技术[M].北京：化学工业出版社,2004：1-4

[5] 汇海,沙丽清,杨效东.稻秸覆盖对有机茶园土壤生态环境影响的研究[J].中国生态农业学报,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

马莹(1984-)，女，辽宁沈阳人，研究生，工程师，从事林业技术推广工作.

Q938.13

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.12.005