全 文 :百喜草对丘陵红壤改土保肥的研究
李德荣1 董闻达1 刘士余2
(1 江西农业大学农学院 , 南昌 330045;2 江西农业大学国土资源与环境学院 ,南昌 330045)
摘要 通过对丘陵红壤种植百喜草 , 并结合某些乡土草种 、引进草种的试验比较 ,探讨百喜草的种植对土壤
的理化因子(土壤容重 、孔隙度 、土壤中各营养元素 、pH)的影响。结果表明:在丘陵红壤上种植百喜草具有明
显改良红壤理化因子的作用 ,弥补了红壤理化因子的许多不足。
关键词 百喜草;丘陵红壤;土壤理化因子
分类号 S157.4 文献标识码 A 文章编号 1000-2286(1999)04-0484-04
红壤是我省分布面积最广 ,在生产利用上最重要的土壤类型之一 。据统计 ,江西省红壤总面积达
1 080.73 hm2 ,占全省总面积的 64.48%,其中红壤丘陵区约占土地面积的 41%。
红壤丘陵区是介于山地和平原之间的地貌类型 ,分布于海拔 50 ~ 500 m ,其有机质含量不高 ,有机
质层不太明显;酸性强;抗蚀性差;极易遭到冲刷[ 1] 。因此 ,寻找并加以研究行之有效的覆盖植物是必须
解决的前提。
百喜草(Paspalum notatum Flǜgge)是世界著多的“多用型”水土保持植物 ,在台湾等地区种植 ,对增加
土壤有机质 ,改善土壤理化性质 ,制草免耕等方面有明显效果。我省自1989年引进百喜草 ,至今已发展
到分布全省80%的县市 ,面积已达 0.67万 hm2 以上 。主要分布在宁都 、丰城 、铜鼓等县市。
本文以百喜草为材料 ,并结合乡土草种 、引进草种进行比较 ,试验分析其种植后对红壤理化性质的
改变 、对红壤各种缺陷能否改善等多方面来论证百喜草在丘陵红壤中改土保肥作用 。
1 材料与方法
本试验在江西农业大学红壤丘陵水土保持试验示范区内进行。
1.1 幼龄桃园中百喜草的种植影响红壤理化因子处理方法
该试验在径流试验小区内展开 ,小区坡度为 12°,共有 8个处理 ,每个处理面积为 125 m2 ,宽 5 m ,长
25 m ,桃树行距 6 m ,株距 1 m;其中两个处理为修造梯田(25 m 斜坡做了 4 个水平梯田),梯田梯面裸
露 ,梯壁上有种植百喜草与裸露两个处理 。另 6个处理为顺坡开垦种桃树 , 6个处理分别为全园种植百
喜草:除桃树冠滴水线以内不种百喜草 ,剩下面积全种;百喜草草带+花生:桃树行距中间种 50 cm 宽百
喜草草带 ,再于两侧各种 50 cm宽花生;百喜草带状覆盖:在桃树行间 ,离桃树种植点 1.5 m 处以外 ,都
种植百喜草;全园种植假俭草:桃树滴水线以外全种假俭草;全园裸露 ,除种植桃树外 ,包括杂草在内都
清除;香根草草带+大豆:同百喜草草带+花生处理 ,只是百喜草改为香根草 ,花生改为大豆。
自草类及桃树种植后 ,只拔杂草 ,均未采取任何机械松动土壤。分析土壤理化性质的土样均来自随
机采样。土壤全氮采用凯氏法测定 ,速效氮采用碱解扩散法测定 ,速效磷采用钼兰比色法测定 ,速效钾
采用乙酸铵—火焰光度法测定 ,pH 值采用电位法测定 ,环刀法测容重 。
1.2 根箱中种植百喜草等覆盖作物的处理方法
根箱为直接观察植物根及根系生长的设施 ,高 1.2 m ,长宽均为 1 m ,箱体刷白色 ,箱内土壤均来自
收稿日期 1999-08-02
基金项目 国家计委“八五”重点攻关项目(85-606-25-01)
第一作者简介 李德荣 ,男 , 36岁 , 副教授
第 21卷第 4期 江 西 农 业 大 学 学 报 Vol.21 ,No.4
1999年 12月 Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis Dec.,1999
DOI :10.13836/j.j jau.1999117
建根箱处原表层 0 ~ 30 cm 左右土壤 ,属混合土 ,所有草类覆盖作物除百喜草为扦插外 ,其余全为带根移
栽(极少带土)。分析土壤样品变为根箱内随机取样 ,分析方法同上。
2 结果与分析
2.1 百喜草对土壤理化因子的影响
2.1.1 在幼龄桃园中对土壤有机质及养分的影响 各种覆盖作物及不同处理方式 ,幼龄桃园中土壤肥
力(有机质 ,N ,P ,K , pH值)及分析结果如表 1。
表 1 草类种植方式 、开垦方式的不同对桃园土壤养分影响
有机质
/g·kg-1
全氮
/g·kg-1
有效氮
/mg·kg-1
全磷
/g·kg-1
有效磷
/mg·kg-1
全钾
/ g·kg-1
有效钾
/ mg·kg-1
pH
H2O 溶
梯
田
区
梯壁种植百喜草
(护壁 , 保水土) 8.8 0.70 53.52 0.34 26.69 14.91 50.01 5.30
梯壁裸露 6.3 0.54 29.20 0.31 22.60 14.73 50.05 5.30
顺
坡
开
垦
区
全园种植百喜草 9.7 0.83 62.84 0.41 4.829 15.73 58.59 5.50
百喜草草带+花生 8.5 0.52 57.20 0.31 2.467 15.29 67.29 5.40
百喜草带状覆盖 7.4 0.60 46.30 0.33 2.571 14.05 51.66 5.40
全园假俭草 7.6 0.45 33.28 0.32 2.673 13.73 50.08 5.30
全园裸露 7.0 0.51 31.10 0.36 2.059 13.13 46.07 5.20
香根草草带+大豆 8.1 0.78 40.20 0.33 3.178 14.60 59.61 5.30
说明:1.植草时间为 1997年 11 月 ,土壤取样时间为 1998 年 11 月 , 土壤取样深度为 0~ 30 cm 。 2.桃树种植时间为
1998年 2 月。
由表 1可以明显看出 ,梯田开垦方式和顺坡开垦种植桃苗两方面 ,梯壁种植百喜草和全园种植百喜
草的处理中 ,土壤有机质含量 、全氮 、有效氮 、全磷 、有效磷 、全钾等均高于别的处理 ,这是因为百喜草种
植后 ,较好地防止了大量的水土流失 、肥分流失 ,同时百喜草生物量较大 ,叶刈割后敷盖腐烂变成土壤有
机质 ,地上匍匐茎在一定的时间后枯死腐烂 ,地下根生长 6 ~ 7个月后腐烂都为土壤提供了大量的有机
质。百喜草虽在生长过程中 ,消耗许多土壤养分 ,但它利用光合作用形成的有机物通过刈割后的叶片 、
老根 、老茎的枯死 、腐烂 ,使土壤养分含量上升(表 2)。
表 2 种植百喜草前后土壤主要养分及 pH 值的变化表
有机质
/g·kg-1
全氮
/g·kg-1
有效氮
/mg·kg-1
全磷
/g·kg-1
有效磷
/mg·kg-1
全钾
/ g·kg-1
有效钾
/ mg·kg-1
pH
H2O 溶
种植百喜草前 7.1 0.51 33.62 0.31 2.153 12.90 41.28 5.30
种植百喜草后 9.7 0.83 62.84 0.41 4.829 15.73 58.59 5.50
由表 2种植百喜草前及种植百喜草 1年后土壤分析数据 ,即可明显地反映出有机质等成分的提高。
由草类提供的有机质在分解过程中 ,将无机养分逐步释放 ,新生成的有机质可与金属离子 、微量元素及
磷元素等形成复合物 ,从而大量增加土壤肥分[ 2] 。另外 ,百喜草的生长及蒸腾作用可将被淋溶至土壤底
层的养分通过土壤毛管作用重新上移 ,从而提高养分有效性[ 2] 。
2.1.2 不同草类覆盖作物对红壤的有机质及养分影响 通过根箱种植不同的草类覆盖植物(作物)土
壤分析(表 3),百喜草根箱中的有机质含量为 23.4 g/kg ,有效氮87.12 mg/kg ,全磷含量 0.51 g/kg ,有效
磷8.143 mg/kg ,有效钾 161.15 mg/kg ,均高于试验对比植物根箱内土壤成分 ,全氮也位居第四 ,全钾成
分除裸地外 ,位居第一 ,说明百喜草改土保肥的综合优势是突出的。
对pH值从表 1 、表 2 、表 3中 ,也可看出百喜草改善土壤酸度是有效的 。从上述百喜草的这些表现 ,
·485·第 4期 李德荣等:百喜草对丘陵红壤改土保肥的研究
说明种植百喜草对丘陵红壤植物可利用化学成分有所提高 。
表 3 覆盖作物对土壤化学成分的影响
有机质
/g·kg-1
全氮
/g·kg-1
有效氮
/mg·kg-1
全磷
/g·kg-1
有效磷
/ mg·kg-1
全钾
/g·kg-1
有效钾
/mg·kg-1
pH
H2O溶
百喜草 23.4 0.92 87.12 0.51 8.143 13.95 161.15 5.60
宜安草 20.5 0.99 69.84 0.38 7.118 13.53 99.08 4.90
鸭茅 20.0 0.99 75.92 0.39 7.378 13.19 158.11 4.80
弯叶画眉草 22.0 0.98 74.80 0.40 6.719 13.93 110.04 4.80
白三叶 23.2 0.73 60.24 0.41 7.529 13.28 111.53 4.90
香根草 20.1 0.88 72.32 0.37 5.900 13.90 68.14 4.85
牛鞭草 21.8 0.82 77.28 0.39 7.336 13.22 83.76 4.90
拟金茅 18.5 0.75 72.32 0.36 6.106 13.51 66.62 4.90
长叶雀稗 21.2 0.72 48.32 0.37 6.119 12.97 62.11 5.00
毛花雀稗 20.8 0.67 45.84 0.38 6.114 13.19 44.99 4.70
山类芦 21.1 0.82 40.80 0.34 4.257 13.79 55.56 5.10
宽叶雀稗 20.4 0.69 75.44 0.30 3.235 13.13 36.94 4.75
马尼拉草 21.6 0.73 77.12 0.36 5.290 13.47 85.18 4.90
裸地(对照) 15.1 0.51 47.04 0.25 2.933 19.67 32.33 4.95
说明:1.覆盖作物于 1997 年5 月种于根箱内 , 该测定取土样时间为1998年 11 月26 日。 2.所有覆盖作物种后均未施
肥。3.土壤取样深度为 0 ~ 30 cm。
2.1.3 对土壤物理性质的影响 不同的植草方式(处理方式)及不同的草类 ,对土壤物理性质的改变作
用有所差异 ,通过对径流试验区及根箱区的试验 ,土壤物理性质的改变情况如表 4。
表 4 土壤吸湿水 、容重 、土壤孔隙度测定表
处理 吸湿水/g·kg-1
容重
/g·cm-3
毛孔度
/ %
总孔度
/ %
土壤质地
粘粒含量/ % 质地名称
径
流
试
验
区
⌒
种
植
水
蜜
桃
梯
田
区
水平梯田梯壁植百喜草 39.0 1.27 46.52 52.08 45.5
皆
为
重
壤
水平梯田梯壁裸露 39.8 1.28 44.33 50.92 45.5
顺
坡
种
植
区
全园种植百喜草 42.0 1.23 48.21 54.13 45.7
百喜草草带+花生 40.3 1.33 47.65 50.00 43.5
百喜草带状覆盖 40.7 1.24 47.36 53.21 45.6
全园种植假俭草 40.5 1.26 49.27 52.45 43.6
全园裸露 3.99 1.44 45.25 47.18 43.5
香根草草带+大豆 37.7 1.23 47.13 53.58 45.5
根
箱
区
百喜草 35.3 1.02 52.08 60.38 59.5
宜安草 29.2 1.22 57.07 53.96 59.5
鸭茅 30.5 1.21 52.89 54.34 45.5
弯叶画眉草 30.4 1.29 41.48 51.32 45.5
白三叶 29.8 1.05 40.97 55.37 59.5
香根草 29.6 1.12 40.25 61.57 57.5
马尼拉 29.6 1.28 41.99 51.70 59.5
裸地(对照) 23.5 1.32 41.53 53.96 55.5
说明:1.径流试验区需说明的见表 1说明。2.根箱区需说明的见表 3 之说明。
从表 4可以看出:梯田区中梯壁植百喜草与梯壁裸露对土壤物理性状的影响差异不大 ,在径流试验
区中顺坡开垦种植草类的处理中 ,以全园种植百喜草并结合刈割敷盖对土壤的吸湿水 、容重 、毛孔度等
的改善作用最为明显 , 与对照比较 ,全园种植百喜草的土壤 ,容重降低了 0.21 g/cm3 ,毛孔度提高
2.96%,总孔度提高 6.95%,粘粒含量增加 2%;以百喜草带状覆盖处理的效果次之。在根箱区 ,百喜草
·486· 江 西 农 业 大 学 学 报 第 21卷
对土壤改良作用综合效益量佳 , 通过分析种植百喜草与裸露(对照)根箱内土壤比较 ,吸湿水增加
13.8 g/kg ,容重下降了0.39 g/cm3 ,毛孔度增加 10.55%,总孔度增加 6.42%,宜安草 、鸭茅在果园内为
广泛种植草种 ,宜安草根箱内土壤与对照(裸露)比较 ,容重下降 0.1 g/cm3 ,毛孔度提高 5.54%,总孔度
一样;鸭茅根箱内土壤与对照比较;容重下降了0.11 g/cm3 ,毛孔度增加了 11.36%,总孔度增加 0.38%;
通过比较 ,百喜草的综合优势很明显。
从表 4同样可得出:种植覆盖植被 ,可使土壤熟化程度提高 ,土壤中有机胶结物质增多 ,团聚体数量
增加 ,容重降低 ,总孔隙度及有效孔隙增加 ,在一定程度上改善了红壤原有的坚实 、板结等不良性状 。
3 结果与讨论
由实验研究取得的结果可知:百喜草的种植能提高红壤中有机质以及 N ,P ,K成分 ,缓和红壤酸度 ,
明显降低土壤容重 ,提高土壤的总孔隙度等。这点与廖绵浚博士等专家在台湾地区的研究有一致性。
百喜草在果园内种植 ,在雨季能有效减少地表径流 ,防止冲蚀土壤现象的发生。同时由于百喜草的
种植 ,使土壤蓄水能力也相应提高 ,增加了土壤中的水分。在干旱季节 ,百喜草耗水量大 ,会与主作物产
生水分竞争 ,而对主作物发生不利影响 ,但通过对百喜草刈割敷盖 ,可免除与主作物的水分竞争以及地
表水分的蒸发 ,增加土壤水分 ,同时百喜草根系将主作物无法利用的水肥带到主作物可利用的部分[ 2] ,
促进果园果树的生长和提高果实的品质 。
百喜草根系发达 ,垂直根系最深可达 130 ~ 140 cm。根系每生长 6 ~ 7个月后腐烂一次 ,加上叶敷盖
后腐烂可明显增加土壤中有机质的含量 ,还使得土壤变疏松 ,促进土壤团粒结构的形成 ,改良土壤的理
化性质。这对果园内生产的水果品质提高有十分重大的意义。
百喜草繁殖快 ,生长迅速 ,种植后很快能覆盖果园 ,发挥作用 ,且病虫害少 ,故不会对果业生产产生
不良影响 。同时百喜草蛋白质成分也较高 ,还可作禽畜的粗饲料 。
在坡地果园开发中 ,配合山边沟 ,可不做梯田 ,满园种植百喜草 ,尽量地使地表保持原状 ,可最大限
度减少水土和养分流失 ,又起到免耕(不中耕 、不除草)作用 ,改善土壤理化因子 ,为坡地果园创造良好的
生态效益 。
综上所述 ,百喜草应用幅宽 ,又有特殊形态 ,良好抗性和适应性 ,种繁简便 ,可认为是亚热带坡地果
园最佳优选的覆盖作物 ,在广大江南红壤丘陵地区 ,百喜草将能发挥其优良的效能。
参 考 文 献
1 赵其国 ,谢为民.江西红壤[ M] .南昌:江西科技出版社 , 1988
2 廖绵浚.百喜草在水土保持上的研究及其应用[ M] .台湾水土保持论丛(增订六版), 1990.113~ 115
3 李文权.百喜草植物学上的分类及其生育特性[ J] .中华水土保持学报 , 1976 , 7(2):159~ 162
A Study on Bahia Grass Functions of Improving Soil and
Keeping Fertilizer on the Red Soil of Hilly Lands
Li Derong1 Dong Wenda1 Liu Shiyu2
(1 College of Agronomy , JAU , Nanchang 330045;2 College of Land Resources and Environment , JAU , Nan-
chang 330045)
Abstract This paper probes into the influence on soil physical and chemical factors(unit weight 、hole rate、
nutrient elements 、pH value)by planting Bahia grass on the red soil of the hilly lands in comparison with certain lo-
cal and introduced trial grass species The results show that Bahia grass can obviously improve the physical and
chemical factors of the red soil of hilly lands , and remedy deficiencies of the physical and chemical factors of the red
soil.
Key words bahia grass;red soil of the hilly lands;soil physical and chemical factors
·487·第 4期 李德荣等:百喜草对丘陵红壤改土保肥的研究