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青海浅山旱地种植黄花草木樨对土壤养分的影响



全 文 :青海浅山旱地种植黄花草木樨对土壤养分的影响
魏卫东
(青海大学农牧学院 ,青海 西宁 810003)
摘要:青海浅山旱地种植二年生黄花草木樨后 ,土壤耕作层有机质 、全氮 、碱解氮含量分别增加
19.31%、14.20 %、12.63 %;速效磷和速效钾含量分别下降 9.13%、10.28%;在种植黄花草木
樨过程中 ,应增施磷钾肥以充分发挥黄花草木樨培肥地力 、改良土壤 、防治水土流失的作用。
关键词:黄花草木樨;浅山旱地;土壤养分
中图分类号:S152.4  文献标识码:A  文章编号:1006-8996(2004)06-0003-03
Study influence of planting Melilotus offcinalia on soil
nutrition in the shallow dryland of Qinghai
WEI Wei-dong
(Agriculture and Animal Husbandry College ,Qinhai University ,Xining 810003 ,China)
Abstract:After plantmg two-year-living Melilotus offcinalia in shallow dryland of Qinghai , the contents
of organic matter , tatal nitrogen and hydrolysable nitrogen increased 19.13%,14.20%,12.63% respec-
tively .The contents of available P and K decresed 9.13%and 10.28%respectively.It suggested that in-
creasing P and K fertiliers was able to improve soil fertility ,melorate soil and prevent water and soil dete-
riorism during planting Melilotus offcinalia.
Key words:Melilotus offcinalia;shallow dryland;soil nitrition
青海东部黄土地区的浅山旱地土壤贫瘠 、肥力水平低 ,缺磷少氮[ 1] ,并且水土流失严重 ,年均土壤侵
蚀模数2 000 ~ 5 000 t/km2 的中度侵蚀面积约 80.1×104 hm2 ,占东部水土流失面积的 29.9 %[ 2] ,加上该
地区自然资源的超量开发导致土壤质量严重下降 ,使得土壤退化速度加快 、养分含量降低 、土壤生产力
低下 ,从而严重制约着这个地区经济的可持续发展 。本研究结合青海省实施的退耕还林还草措施 ,旨在
探讨浅山旱地种植优良牧草黄花草木樨对当地土壤养分的影响 ,为培肥地力和促进牧业发展提供依据。
1 材料方法
1.1 试验地概况 试验地设在青海省乐都县寿乐乡。海拔 2 490 m ,年均温 4.75℃,年均降水 306 mm ,集
中于7 ~ 9月。试验地土壤为耕种栗钙土 ,有机质含量14.50 g/kg 、碱解氮56.92mg/kg、速效磷4.49 mg/kg 、
速效钾 152.01 mg/kg 、pH 7.8。
1.2 试验材料 试验材料为豆科草木樨属黄花草木樨(Melilotus offcinalia),自甘肃八一农场引种 ,干草
平均产量 5 400 kg/hm2 ,含蛋白质 17%~ 21%,纯蛋白质大于 14%[ 3] 。
1.3 试验方法 试验于 2002—2003年进行 ,前茬为马铃薯 ,试验地面积 0.1 hm2 ,播前不施底肥 。2002
年4月上旬趁墒播种 ,条播荚果 15 kg/hm2 ,行距 20 cm 、播深 2.5 ~ 3.0 cm ,播后镇压保墒 ,两年生长期间
不追肥。2002年营养生长结束后经越冬返青 ,2003年开花结实成熟收获。
1.3.1 土样采集时间 2002年 4月播种前在试验地采样一次 ,作为 ck代表样地土壤原来养分状况 ,以
收稿日期:2004-07-21
作者简介:魏卫东(1970—),男 ,河南舞阳人 ,讲师。
第 22卷 第 6期
2004年 12月          
青海大学学报(自然科学版)
Journal of Qinghai University
         Vol.22 No.6
Dec.2004
DOI :10.13901/j.cnki.qhwxxbzk.2004.06.002
Tck表示 。2002年 10月黄花草木樨营养生长停止和 2003年 10月黄花草木樨种子成熟收获后再各采样
一次 ,以 T1 、T2分别表示种植第一年和种植第二年样地土壤养分状况。
1.3.2 土样采集方法 采样时选择 5个测点 ,在相应样地多点蛇行进行 ,每一测点挖 60 cm 深土壤剖
面 ,分别从 0 ~ 20 cm(A层)、20 ~ 40 cm(B层)、40 ~ 60 cm(C 层)三层取样 ,取样后按层混匀风干备用 。
1.3.3 测定项目及方法[ 4 ,5]  土壤有机质测定采用电热板加热重铬酸钾容量法;土壤全氮量测定用浓
硫酸过氧化氢消煮法;土壤碱解氮测定用碱解扩散法;土壤全磷测定用酸溶钼锑抗比色法;土壤速效磷
测定用碳酸氢钠浸提法;土壤全钾测定使用四苯硼钠提取法;土壤速效钾测定用中性醋酸铵浸提 ,火焰
光度计法 。
2 结果与分析
2.1 黄花草木樨对土壤有机质的影响 试验表明 ,浅山旱地种植黄花草木樨可明显提高土壤有机质含
量。从表 1看出 , 在 A 层种植一年样地和种植二年样地土壤有机质含量分别较 ck 增加 12.41%、
19.31%。由于 A层为耕作层 ,说明种植黄花草木樨后有效增加了耕层的有机质含量 。在 B 、C层 ,种植
二年样地有机质较 ck也有增加 ,但增幅小于 A层。由此说明 ,黄花草木樨根系主要分布在 0 ~ 30 cm土
层中 ,其大量根系的存留及腐殖化使得土壤有机质增加显著 ,另也有枯枝落叶归田及根瘤菌的活动主要
集中在这一土层有关 。从表 1中还可发现 ,B层中种植一年样地有机质含量增幅超过A层 ,原因可能在
于B层中有机质原有水平较低导致增幅较大 。从不同土层有机质含量变化趋势看 ,呈现A>B>C 的显
著下降趋势。
表 1 黄花草木樨对土壤有机质含量的影响
土层 T1(g/kg) T1 较 ck增加(%) T2(g/ kg) T2 较 ck增加(%) Tck(g/ kg)
A 16.30 12.41 17.30 19.31 14.50
B 5.60 14.29 5.70 16.33 4.90
C 4.50 4.65 4.60 6.98 4.30
2.2 黄花草木樨对土壤氮素的影响 黄花草木樨具固氮作用 ,可增加土壤氮素来源 。从表 2看出 ,种
植黄花草木樨可以显著提高土壤全氮和碱解氮含量。A层全氮含量种植一年和种植二年的样地分别较
ck增加 9.47 %、14.20 %,B 、C层全氮含量较 ck也有增加 ,但增幅小于A 层。在不同土层 ,土壤全氮含
量呈A>B>C的下降趋势 ,在种植二年后A层全氮含量分别是 B 、C层的3.94倍和 4.83倍 。说明土壤
全氮含量与有机质含量的变化趋势基本一致 。全氮的增加与根瘤菌的活动多集中于耕作层及耕作层中
有机质含量相对较高有关 。从碱解氮的变化看 ,A层碱解氮含量种植一年和种植二年样地分别较 ck增
加8.47 %、12.63 %,说明种植黄花草木樨可明显提高土壤碱解氨水平 ,且呈现同全氮相似的变化趋势。
表 2 黄花草木樨对土壤氮素含量的影响
土层
土壤全氮含量
T1 T1 较 ck增加 T2 T2较 ck增加 Tck
(g/ kg) (%) (g/ kg) (%) (g/kg)
土壤碱解氮含量
T1 T1 较 ck增加 T2 T2较 ck增加 Tck
(mg/ kg) (%) (mg/ kg) (%) (mg/ kg)
A 1.85 9.47 1.93 14.20 1.69 61.74 8.47 64.11 12.63 56.92
B 0.47 4.44 0.49 8.89 0.45 37.04 7.36 37.82 9.62 34.50
C 0.39 2.63 0.40 5.26 0.38 25.56 6.63 25.94 8.22 23.97
2.3 黄花草木樨对土壤磷素的影响 由表 3看出 ,种植黄花草木樨一年样地和二年样地土壤全磷含量
各土层均有增加 ,种植二年样地土壤全磷含量增幅小于种植一年样地 。从速效磷含量看 ,种植一年样地
A到 C分别较 ck增加 8.69 %、8.47 %、0.31 %,说明种植一年的地块可以提高土壤速效磷含量 。有关
文献记载 ,土壤中速效磷含量与土壤有机质含量呈明显正相关性[ 6] 。本研究结果表明 ,种植黄花草木樨
一年后土壤有机质含量增加了 12.41%,由此带来速效磷的增加。种植二年样地速效磷含量 A 、B 分别
4                  青海大学学报                第 22卷
较 ck减少 9.13 %、2.59 %,仅 C层有0.94 %的微弱增幅。原因是种植一年后土壤磷素虽有所增加 ,但
在次年的生长中由于黄花草木樨生长速度快 、枝繁叶茂需磷量很大 ,从土壤中吸收带走的磷素很多 ,再
加上浅山旱地矿质化速度较慢 、矿质元素含量水平普遍偏低等因素 ,共同导致种植二年的样地土壤磷素
含量不增反降。
从不同土层看 ,种植一年样地速效磷含量 A>B>C ,种植二年样地速效磷含量 B>A>C ,进一步说
明黄花草木樨在第二年的生长中分布于 A层的大量根系对磷素的吸收多于 B层导致A表 3 黄花草木樨对土壤磷素的影响
土层
土壤全磷含量
T1 T1 较 ck增加 T2 T2 较 ck增加 Tck
(g/kg) (%) (g/ kg) (%) (g/kg)
土壤速效磷含量
T1 T1 较 ck增加 T2 T2较 ck增加 Tck
(mg/ kg) (%) (mg/ kg) (%) (mg/ kg)
A 3.82 6.70 3.72 3.91 3.58 4.88 8.69 4.08 -9.13 4.49
B 3.53 6.01 3.45 3.60 3.33 4.61 8.47 4.14 -2.59 4.25
C 1.39 2.96 1.37 1.48 1.35 3.20 0.31 3.22 0.94 3.19
2.4 黄花草木樨对土壤钾素的影响 由表 4看出 ,种植黄花草木樨一年样地和二年样地土壤全钾含量
变化不明显 ,增减幅度均不大。就速效钾含量看 ,种植一年样地A 、B分别较 ck增加8.75 %、2.92 %,说明
种植一年后可以提高土壤速效钾含量。对于速效钾含量的增加 ,笔者认为与土壤中速效性钾和迟效性钾
含量的动态平衡有关。当土壤中速效性钾被植物吸收后 ,迟效性钾即可转变为速效性钾[ 6] ,种植黄花草木
樨一年后 ,根系对速效性钾的吸收导致其含量下降从而带来迟效性钾转化为速效性钾 ,同时由于黄花草木
樨在生长一年后尚未吸收新释放出的速效性钾 ,故提高了其含量 。在种植二年样地中 ,速效钾含量A 、B 分
别较 ck下降10.28 %、8.64 %,降幅明显 ,原因同速效磷。在C层 ,种植一年和种植二年的样地速效钾含量
分别较 ck有0.09 %、0.11 %的微小增幅 ,说明黄花草木樨对较深土层速效钾的影响微弱。
由表 4还可看出 ,种植黄花草木樨的样地及 ck速效钾含量在不同土层中的分布差异性不明显 ,A
层较 B 、C层的倍数平均为 0.96倍 、1.05倍 。
表 4 黄花草木樨对土壤钾素的影响
土层
土壤全钾含量
T1 T1 较 ck增加 T2 T2 较 ck增加 Tck
(g/kg) (%) (g/ kg) (%) (g/kg)
土壤速效钾含量
T1 T1 较 ck增加 T2 T2较 ck增加 Tck
(mg/ kg) (%) (mg/ kg) (%) (mg/ kg)
A 23.77 0.72 23.42 -0.76 23.60 165.31 8.75 136.39 -10.28 152.01
B 24.28 0.71 23.75 -1.49 24.11 164.78 2.92 146.26 -8.64 160.10
C 24.05 0.54 24.18 1.09 23.92 141.36 0.09 141.38 0.11 141.23
2.5 黄花草木樨对土壤其他方面的影响 在两年试验中观察发现 ,黄花草木樨平均株高 1.56 m ,地上
茎叶稠密 、样地土质疏松 、孔隙较多 ,保水蓄水能力增加 ,降雨后 ,样地地表径流量 、泥沙量也明显少于其
他非种植地块 ,说明黄花草木樨对浅山旱地防治水土流失也有意义。
3 讨论
(1)种植黄花草木樨两年后 ,耕作层土壤有机质 、全氮 、碱解氮 、全磷含量较 ck均有不同幅度增加 ,
原因与黄花草木樨根系在土层中的分布 、根系生理活动 、根瘤菌的生命活动有关 。而速效磷 、全钾 、速效
钾含量较 ck有不同幅度的下降 ,与种植期间不施肥 、浅山旱地土壤供磷钾能力有限 、土壤腐殖化速度较
慢 、试验材料自身旺盛生长对磷钾的大量消耗有关 。
(2)种植黄花草木樨一年样地土壤中速效磷 、速效钾含量较 ck有所增加 ,原因与土壤中速效磷含
量与土壤有机质含量呈明显正相关性及土壤中速效性钾被植物吸收后迟效性钾转变为速效性钾有关 ,
更深一层的原因有待于结合黄花草木樨的生育习性 、浅山旱地的土壤条件等因素做进一步深入试验研
(下转第10页)
5第 6期       魏卫东:青海浅山旱地种植黄花草木樨对土壤养分的影响        
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(责任编辑 张文英)
(上接第 5页)
究探讨。
(3)本试验反映出 ,浅山旱地种植黄花草木樨可以改善土壤氮素水平 ,但消耗磷 、钾过多 ,需要补充
磷 、钾以利后作生长及增加草木樨类牧草的生产力[ 7] 。
(4)本试验采用二年生黄花草木樨 ,试验进行两年 ,对于同一地块连续多年种植黄花草木樨对土壤
有机质 、氮磷钾产生的影响 ,还有待于进一步研究 。
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(责任编辑 李渝珍)
10                  青海大学学报                第 22卷