有机土壤改良剂对树木生长及土壤理化性质的影响

代保清　薛晟岩

摘要 为了解土壤改良剂对土壤改良效果和树木生长的影响，解决街路树木土壤养分含量低、土壤偏碱性、供肥保水性差、土壤板结及树木生长衰弱等问题，开展了有机土壤改良剂配方及施用量筛选研究，选择发酵鸡粪、香油渣等5种材料，配制4种改良剂组合，采用盆栽方法，对土壤6项理化性质指标及4项树木生长指标进行测定，

结果表明：改良剂组合以发酵鸡粪、香油渣、黄腐酸、水、硫酸亚铁、菌剂按2∶1∶1∶15∶0.5∶0.5比例混合为最佳组合，各项指标显著高于对照;土壤改良剂稀释300倍，年施用3次的处理对树木生长量和土壤养分含量有显著提升作用。

关键词 土壤改良剂;施用量;生长指标;土壤理化指标

中图分类号：S714.6 文献标识码：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.04.015

Effects of Organic Soil Amendments on Tree Growth and Soil Physicochemical Properties

Dai Baoqing，Xue Shengyan

（Shenyang Landscape Science Research Institute，Shenyang 110016，Liaoning）

AbstractThe screening of organic soil amendments formula and application amount was carried out，with the aim to understand the effects of soil amendments on soil improvement and tree growth，and to solve the problems of low soil nutrient content，alkaline soil，poor water supply of fertilizer and water retention，soil compaction and tree growth weakness of street trees. Five kinds of materials，such as fermented chicken manure and aromatic oil residue，were selected to prepare four kinds of modifier combinations. Six physical and chemical properties of soil and four tree growth indexes were measured by pot cultivation method. The result showed that the best combination of fermented chicken manure，aromatic oil residue，fulvic acid，water，ferrous sulfate and bacterial agent was at the ratio of 2： 1： 1： 15： 0.5： 0.5. All indexes were significantly higher than those of the control group. When soil amendments were diluted 300 times and applied 3 times a year，tree growth and soil nutrient content were significantly increased.

Key wordssoil amendments;application amount;growth indices;soil physicochemical properties

城市化進程中的市政设施建设、楼宇建设、拆迁等人为活动的废弃物，以及街道树木落叶、残枝均作为垃圾被清运走，这些有机物无法再回到城市土壤中，造成城市土壤营养循环中断，导致城市土壤养分含量低、土壤偏碱性、供肥保水性差、土壤板结、通气透水性差等问题频繁出现，既影响树木健康生长，也影响园林绿化生态、景观等各种功能的充分发挥[1-4]。土壤改良剂是能够有效改善土壤性状的一种物料[5-7]，施入土壤改良剂可改善土壤性质，提高养分含量，使土壤微生物能更好地生存。改善土壤理化性质、提高土壤肥力，能对土壤退化起到一定的修复作用[8，9]。目前对城市绿地土壤改良，普遍施用无机肥料，长期施用导致一些环境问题的出现和土壤特性的恶化。相比之下，施用有机改良剂可以有效地提高土壤中氮、磷、钾的利用效率。有机改良剂的一些生理活性物质可以更好地促进植物根系生长，减少环境污染[10，11]。 农业废弃物如禽蓄类粪便、油渣等含有大量有机物，蛋白质等含量非常丰富，经过发酵后，可增加土壤中各速效养分（铵态氮、硝态氮、有机磷和速效钾）的含量[12，13];黄腐酸可提高农作物的抗旱、抗寒能力，增强作物的抗病能力，刺激作物的生长，从而提高作物的产量，改善作物的品质[14];生物菌肥利用微生物的生命活动来增加土壤中的氮素或有效磷、钾的含量，或将土壤中一些作物不能直接利用的物质转换成可被吸收利用的营养物质，或提高作物的生产刺激物质，或抑制植物病原菌的活动，从而提高土壤肥力，改善作物的营养条件，提高作物产量。

在生产实践中，遇到的土壤改良问题并不是单一的，通常单一土壤改良剂的改良效果不是很全面或改良效果与预期相比还有差距。因此，城市绿地土壤改良急需功能性强、作用多样的土壤改良技术。本文以发酵鸡粪、香油渣、黄腐酸和菌剂等为主要原料，开展了有机液态土壤改良剂配方及施用量筛选研究。

1 材料与方法

1.1 材料

土壤改良剂的原材料主要有鸡粪和香油渣的提取液、黄腐酸、菌肥、硫酸亚铁及氮磷钾复合肥等。土壤材料采自沈阳市五爱街行道树树池10～15 cm深的混合土壤。植物材料为3年生生长一致的白蜡（Fraxinus chinensis）树种，选择1年生枝条测量植株生长量。白蜡树为沈阳市绿化中应用较多的树种，其长势较快，根系发达，对土壤养分需求较多，因此选择白蜡作为研究对象。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

土壤改良剂试验在沈阳市园林植物标本公园日光温室内进行。为了便于观测和控制试验条件，选择盆栽试验。其中，组合配方试验设计4种不同组合处理和1个对照，各处理组合材料按质量进行配比，每个处理3次重复，见表1。将4种有机改良剂加水稀释200倍，每隔30 d定量浇灌改良剂1 L，对照灌水1 L，共3次，测定土壤理化指标。将土壤改良剂稀释浓度分别为100倍、200倍、300倍、400倍、500倍5个浓度梯度，施用次数为1次、2次、3次、4次、5次5个梯度，每个处理3次重复。每隔30 d施入土壤改良剂1 L，对照灌水1 L，测定土壤理化指标及植株生长发育指标，筛选最佳使用量。

1.2.2 测定项目及方法

测定土壤pH和土壤速效氮、速效磷、速效钾及土壤含水量5种指标，其中土壤pH采用电位法、土壤速效氮采用碱解扩散法、土壤速效磷采用钼锑抗比色法、土壤速效钾采用火焰光度计法、土壤含水量采用烘干法测定。测定植株的鲜质量、植株干质量、根系鲜质量和根系干质量4种指标，鲜质量采用万分之一天平测量，干质量指标测量时需先用烘箱烘24 h后测量。

2 结果与分析

2.1 不同改良剂组合处理对土壤理化性质的影响

4种不同配比组合的土壤改良剂对土壤理化性质的影响结果见表2。

由表2可知，4种处理土壤的pH为7.1～7.4，均比对照低，其排序为处理5（CK）>处理3>处理1、处理4>处理2。 对照与各处理间存在显著差异（P<0.05），处理2与其他3个处理间存在显著差异（P<0.05），处理2土壤pH降低最多，可能是添加黄腐酸较多的原因导致土壤pH值降低明显。这说明对土壤添加改良剂，显著地调整了土壤的酸碱度。

4种处理的含盐量均有降低，其中处理2和处理3降低较多，分别比对照降低55.3%和36.8%。对照与处理1、处理2、处理3之间存在显著差异（P<0.05），处理2与其他处理间存在显著差异（P<0.05）。

4种处理的土壤湿度均比对照高，其中处理2和处理4的土壤湿度均大于20%，土壤偏湿。而处理1和处理3土壤湿度在10%～20%之间，属于土壤含水量适宜。对照与处理1、处理3间无显著差异（P>0.05），与处理2、处理4间存在显著差异（P<0.05）。

土壤养分检测表明，4种处理的速效氮、速效磷、速效钾检测指标均比对照高，对照与其他处理均存在显著差异。处理3和处理4均显著高于对照。处理4和处理3的速效氮分别是对照的2.58倍和2.24倍。速效磷和速效钾含量最高的均是处理3，显著高于对照235.71%和208.35%。处理4速效磷和速效钾含量次之，分别高于对照的187.50%和150.78%。氮磷钾增加幅度最高的是处理3。

综合以上6种指标的检测结果分析，处理3为最佳组合配比。

2.2 土壤改良剂不同施用量对白蜡生长量的影响

2.2.1 土壤改良剂不同施用量对白蜡植株鲜质量的影响不同浓度土壤改良剂和施肥次数对白蜡植株鲜质量的影响见图1。

由图1可知，与对照相比施用土壤改良剂后白蜡鲜质量明显增大，其中土壤改良剂稀释100倍、施用5次会引起烧苗的现象，其他施用倍数、次数的综合增重效果排序为400倍5次>300倍5次>200倍2次>300倍3次>500倍5次。

2.2.2 土壤改良剂不同施用量处理对根系鲜质量的影响

不同浓度土壤改良剂和施用次数对白蜡植株根系鲜质量的影响见图2。

由图2可知，与对照相比，施用土壤改良剂后白蜡根系鲜质量明显增加，增加效果排序为300倍5次>400倍5次>300倍4次>300倍3次>200倍4次。

2.2.3 土壤改良剂不同施用量对白蜡植株干质量的影响

不同浓度土壤改良剂和施肥次数对白蜡植株干质量的影响见图3。

由图3可知，与对照相比，施用土壤改良剂后白蜡干质量明显增大，增加效果排序为200倍4次>300倍5次>300倍3次>300倍4次>500倍5次。

2.2.4 土壤改良劑不同使用量对白蜡根系干质量的影响

不同浓度土壤改良剂和施肥次数对白蜡根系干质量的影响见图4。

由图4可知，与对照相比，施用土壤改良剂后白蜡根系干质量明显增加，增加效果前5个处理排序为400倍5次>300倍5次>300倍3次>400倍4次、400倍3次>300倍2次。

综上，不同施用倍数、次数对白蜡生长量促进效果排序为400倍5次>300倍5次>300倍3次>300倍5次>200倍4次。

2.3 土壤改良剂不同施用量对土壤理化性质的影响

2.3.1 施用土壤改良剂对土壤速效氮含量的影响不同浓度土壤改良剂和施肥次数对土壤速效氮的影响见图5。

由图5可知，与对照相比，施用土壤改良剂后土壤速效氮含量增加，促进树木生长量增加的前5个处理，土壤速效氮含量增加排序依次为300倍5次>300倍4次>300倍3次>200倍4次>400倍5次。

2.3.2 施用土壤改良剂对土壤速效磷含量的影响不同浓度土壤改良剂和施肥次数对土壤速效磷的影响见图6。

由图6可知，与对照相比，施用土壤改良剂后土壤速效含磷量增加，促进树木生长量增加的前5个处理，土壤速效磷含量增加排序依次为200倍4次>300倍5次>300倍4次>300倍3次>400倍5次。

2.3.3 施用土壤改良剂对土壤速效钾含量的影响

不同浓度土壤改良剂和施肥次数对土壤速效钾的影响见图7。

由图7可看出，与对照相比，施用土壤改良剂后土壤速效钾含量增加，促进树木生长量增加的前5个处理，土壤速效含钾量增加排序依次为200倍4次>400倍5次>300倍5次>300倍4次>300倍3次。

综上，施用土壤改良机以树木生长量增加排序，速效氮磷钾养分增效的综合排序为300倍5次>200倍4次>300倍4次>300倍3次>400倍5次。

3 结论

3.1 通过盆栽试验，对不同材料进行4种组合配比及对照处理，测定盆栽土壤pH、含水量、速效氮磷钾含量，筛选出改良剂组合3（成分配比：发酵鸡粪、香油渣、黄腐酸、水、硫酸亚铁、菌剂分别为2、1、1、15、0.5、0.5）為最佳组合。

3.2 施用土壤改良剂对树木生长和土壤养分含量有显著的提升作用，通过对生长量、养分效果、经济成本的综合比较排序为：300倍3次>300倍5次>300倍4次>200倍4次>400倍5次，所以，最终选择稀释300倍、年施用3次为土壤改良剂的最佳施用量。

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