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南方风沙化土地种植芦笋对土壤肥力的影响



全 文 :南方风沙化土地种植芦笋对土壤肥力的影响
陈光宇 ,罗绍春 ,占丰溪 ,汤泳萍
(江西省农业科学院 生物工程中心 ,江西南昌 330200)
  摘 要:研究结果表明:我国南方风沙化土地种植芦笋后 ,随着种植年限的增长 、土
壤熟化程度的提高 ,风沙化土地的肥力状况得到了显著改善。主要表现为:土壤中小于
0.01mm的物理性粘粒含量提高 ,团粒结构得到改善 ,土壤持水能力和养分含量提高。芦
笋可以作为南方风沙化土地改良的先锋植物。
关键词:风沙化土地;芦笋;土壤肥力;改良;效果
中图分类号:S157.4+33 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2002)02-0058-04
我国长江以南半湿润 、湿润地区有出现“类似沙漠”景观的风沙化土地 137万 hm2 ,仅江西
省的江 、河 、湖滨地区就分布有 10.3万 hm2[ 1] 。这种风沙化土地的成因 、分布范围 、治理和开发
利用途径都与北方干旱地区沙漠化土地有所不同 ,对于这种南方风沙化土地的治理不应仅限
于防止其沙化的蔓延 ,更重要的是如何恢复其生产力并高效开发利用[ 2] 。
芦笋是一种营养丰富 、具有防癌抗癌效果的高档蔬菜 ,有较高的经济价值 ,适于沙质土壤
种植[ 3] 。芦笋根系非常发达 ,根深可达 3.5m ,横向伸展半径可达 1.5m ,根茎向水平方向膨大
形成庞大的鳞茎盘 ,利于其储藏水分 、固沙保土。鉴于芦笋的这些生物学特性 ,我们采取适当
的技术措施在风沙化土地上种植芦笋 ,以期找到一种南方风沙化土地综合治理和高效开发利
用的新模式 。利用种植芦笋改良风沙化土地的模式国内外尚未见报道。本文从土壤结构 、物
理性质 、养分含量 、持水性能等方面分析了南方风沙化土地种植芦笋前后土壤肥力的差异 ,试
图为种植芦笋治理南方风沙化土地提供一些理论依据 。
1 试验地概况
试验地位于江西省南昌县富山乡 ,28°23′~ 28°30′N , 115°47′~ 115°50′E ,海拔高度37 ~ 51m 。
该地属亚热带湿季风气候区 ,年平均降水量1566.9mm ,年蒸发量1591.4mm ,年平均气温
17.7℃, ≥10℃的年积温 5 595.6d·℃,极端最低气温-9.7℃,年日照时数 1 927h ,雨量充沛 、热
量充足 ,但季节分配不均 。试验地为赣江古河床阶地上的沙山 ,属古风成沙 。种植芦笋前植被
遭破坏 ,土壤风蚀和水蚀严重 ,风沙活动强烈 ,夏天往往出现干旱和高温并伴随干热风的天气 ,
具有典型的沙漠特征 。
2 材料与方法
试验地总面积 5hm2 ,样品采集地种植的芦笋品种为“UC157”的 F1 代杂交种 。芦笋栽种前
挖40cm×40cm 的种植沟 ,施入稻草和基肥 ,种植后浇水至芦笋苗成活 ,之后无灌溉。大田四周
种植香根草篱隔开。大田内设试验标准地 ,以邻近未种植芦笋的裸沙地为对照 。2000年对标
江西农业学报 2002 , 14(2):58 ~ 61 
Acta Agriculturae Jiangxi                                     
收稿日期:2002-05-08 作者简介:陈光宇(1954-),男 ,江西宜黄人 ,博士 ,研究员 ,从事生物技术研究工作。
准地内种植了 3年和 4年芦笋后的风沙化土壤状况进行调查 。每个标准地内按 S 型布点 ,距
离芦笋植株 0 、20 、40 、60cm处分别设置土样采集点 ,各采集点分别取深 0 ~ 20cm 和 20 ~ 60cm
的土样进行混合 ,测定其主要物理 、化学性质 。土壤颗粒组成采用机械筛分法测定 ,土壤容重 、
田间持水量等采用环刀法测定 ,土壤养分测定采用常规分析方法 ,pH 值采用电位测定法 。
3 结果与讨论
3.1 种植芦笋后风沙土的物理性质和水分状况
土壤结构是土壤肥力的重要特征 ,它不仅影响植物生长所需的水分和养分的储存和供应
能力 ,还在一定程度上左右土壤中气体交换 、热平衡 、微生物活性和根系的发育 ,因而是评价土
壤改良效果的重要指标。风沙土质地粗糙 ,沙砾含量高 ,其土壤颗粒的大小和组成受人为活动
的影响较大[ 4] 。柳云龙(2000)认为土壤有机质与土壤水稳性团聚含量有显著的相关性[ 5] ,本
研究表明土壤有机质与小于 0.01mm的物理性粘粒含量也有明显的相关性。
风沙化土壤种植芦笋后的结构与水分状况列于表 1 ,从表 1中可以看出 ,对照原始态沙化
土小于 0.01mm的物理性粘粒含量低 ,大于 0.25mm 的沙粒含量较高 ,其 0 ~ 20cm土层中石砾
(1 ~ 3mm)的含量是4年生芦笋地的1.97倍 。3年生和4年生芦笋地0 ~ 20cm土层中小于
0.01mm 的物理性粘粒的含量明显高于对照 ,分别是对照的 1.53和 1.75倍 ,大于 0.25mm的
砂粒含量分别比对照低 9.05和 10.22个百分点 ,土壤中沙粒比例下降 ,粘粒比例上升 。表明
风沙化土壤种植芦笋后的团粒结构有不同程度的改善 ,随着种植年限的延长 ,风沙化土地的熟
化程度也在不断提高 。
土壤水分是土壤物理性质中的重要因素 ,它直接参与土壤中物质的转化和代谢过程 。从
表 1中还可以看出 , 3年生和4年生芦笋地0 ~ 20cm土层的持水量比对照分别提高0.85和
1.15个百分点 。表明风沙土种植芦笋后持水性能得到一定程度的改善 ,而且持水性能有随种
植年限增加而增强的趋势 。这与芦笋长成后地上部的覆盖以及地下部芦笋庞大的根系的固土
保水作用 ,使土壤结构性能得到改善有关。由此可见 ,种植芦笋能够改善风沙土的土壤结构 ,
提高土壤的保水能力 。
表 1 种植芦笋后沙化土壤的结构与水分状况
Table 1 The structure and moisture status of sandy soil after planting asparagus
土壤类型
Type of soil
采样深度
Depth of
soil sample
(cm)
容重
Volume
weight
(g cm3)
持水量
Moisture
capacity
(%)
粒级组成
Particle of soil sample(%)
0.25~ 1mm <0.01mm >1mm
4年生芦笋地 0~ 20
20~ 60
1.51
1.48
11.33
12.58
72.18
75.20
5.54
3.84
2.28
0.96
3年生芦笋地 0~ 20
20~ 60
1.46
1.34
11.03
12.54
73.35
76.05
4.82
3.89
2.44
3.81
原始态风沙地 0~ 20
20~ 60
1.46
1.39
10.18
11.00
82.40
81.01
3.16
3.25
4.49
5.74
3.2 种植芦笋后土壤养分状况
土壤养分供应与作物产量和品质等农艺 、经济性状有较大的相关性 ,在肥力极差的南方风
沙化土壤上更是如此 。种植芦笋后 ,由于土壤水 、肥条件的改善 ,为芦笋生长提供了有利的条
59 2 期         陈光宇等:南方风沙化土地种植芦笋对土壤肥力的影响           
件。同时 ,芦笋庞大的地下部根系和葱郁的地上部又会促进土壤结构的改善 ,从而使风沙化土
地的肥力得到一定的改善 。种植芦笋后的风沙化土壤主要肥力指标中有机质 、水解氮 、速效
磷 、速效钾的变化极为相似(表 2)。4年生芦笋地 0 ~ 20cm 土层中土壤速效性 N 、P 、K 的含量
分别为对照的 5.9 、1.9和 2.6倍 ,有机质的含量为对照的 2.04倍;3年生芦笋地 0 ~ 20cm 土层
中速效性N 、P 、K和有机质的含量分别为对照的 3.9 、2.03 、1.76和 1.22 倍。说明种植芦笋后
风沙化土壤的肥力得到一定程度的提高 ,而且肥力也随种植年限的增加而得到明显提高 。
土壤的 pH值广泛影响土壤的其它性质 ,有研究表明土壤酸性适当降低可提高磷的有效
性 ,增加土壤微生物的含量和促进有机物的分解。本试验中 ,土壤 pH值在 5.63 ~ 6.14之间变
化 ,裸沙地由于土壤强烈侵蚀和淋溶作用 ,0 ~ 20cm和 20 ~ 60cm土层的 pH 值均低于相应的芦
笋地 。4年生芦笋地 0 ~ 20cm 土层的 pH值(H2O)比对照提高了 0.30个单位 , 3年生的芦笋地
也比对照提高了 0.13个单位(表 2)。这可能与芦笋植株覆盖和根系分泌物的作用有关 ,也可
能与有机物积累与分解有关。
表 2 沙化土种植芦笋后化学性质的变化
Table 2 The chemical properties of sandy soil after planting asparagus
土壤类型
Type of soil
采样深度
Depth of
soil sample
(cm)
水解 N
Hydrolyzable
nitrogen
(mg kg)
速效 P
Readily
available
phosphorus
(mg kg)
速效K
Readily
avai lable
potassium
(mg kg)
有机质
Organic
matter
(g kg)
pH 值
pH-value
(H2O)
 
4年生芦笋地 0~ 20
20~ 60
15.0
7.23
24.4
19.5
136.8
101.3
3.65
2.10
5.93
6.14
3年生芦笋地 0~ 20
20~ 60
9.90
6.79
26.4
16.0
92.80
65.10
2.19
1.41
5.76
6.02
原始态风沙地 0~ 20
20~ 60
2.55
2.36
13.0
16.5
52.60
73.60
1.79
2.03
5.63
5.86
4 结语
南方风沙化土地风蚀 、水蚀严重 ,粗质沙粒占 80%以上 ,难以保肥 、保水 ,因而养分条件极
差 ,有机质含量极低 ,加上风沙活动强烈 ,生态系统十分脆弱 。种植芦笋后 ,一方面可产生可观
的经济效益 ,还可使风沙化土壤的物理性状 、养分含量 、水分状况得到不同程度的改善 ,实现风
沙土地上生态系统的动态平衡 。具体表现为土壤物理性粘粒含量提高 ,土壤养分供应能力和
保肥 、保水性能均得到较大地改善 ,土壤强酸性环境也得到一定的缓解。这表明 ,芦笋可以作
为治理南方风沙化土地的先锋植物 ,种植芦笋有利于风沙化土地肥力的恢复和生态环境的改
善。种植芦笋治理南方风沙化土地的其它生态效益有待于进一步研究。
致谢:本文承江西省农业科学院土肥所刘光荣副研究员审阅 ,谨表谢意 !
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Effects of Planting Asparagus on Improvement of
Sandy Soil in Southern China
CHEN Guang-yu , LUO Shao-chun ,ZHAN Feng-xi ,TANG Yong-ping
(Biotechnology Center , Jiangxi Academy of Agricultural Sciences , Nanchang 330200 , China)
Abstract:Asparagus was used as a pioneer crop for improvement of sandy soil in southern China in
this paper.The experimental results indicated that after planting asparagus , the structure of sandy soil was
significantly improved due to the transformation of soil particles into aggregates with advance of growing
years , and its fertility was obviously enhanced , which was characterized by the augmentation of organic
matter , available nutrients(nitrogen ,phosphorus and potassium), and moisture capacity in the soil.
Key words:Sandy soil;Asparagus;Soil fertility;Improvement;Effect
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