全 文 ：　第 18卷　第 4期 内　蒙　古　草　业 Vol.18 , No.4　2 0 0 6年 12月 Inner　Mongolia　Prataculture Dec., 2006
　文章编号:1009—1866(2006)04—0007—03
北方农牧交错带几种禾本科牧草对土壤有机质的影响
郭艳玲1 ,韩建国2
(1.内蒙古乌兰察布市草原工作站 ,内蒙古　集宁　012000 , 2.中国农业大学草地研究所/农业部草地植被恢复
与重建重点开放实验室 , 北京　100094)
摘要:农牧交错带种植多年生禾草可明显改善土壤的营养状况。该试验于 2004 年 , 在中国农业大学塞北草业科
学实验站(河北省张家口塞北管理区 ,沽源),对种植 4 年的多年生禾本科牧草新麦草 、无芒雀麦 、蓝茎冰草和一年
生饲料作物燕麦对土壤有机质含量的影响进行了研究。试验表明 , 生长第 4 年从春季到秋季 , 0-30cm 所有供试
草地土壤中的有机质含量 , 经一个生长季后均有不同程度的提高。多年生牧草较一年生燕麦对土壤有机质的贡
献大。 3种牧草对土壤有机质的作用大小顺序为兰茎冰草>无芒雀麦>新麦草。
关　键　词:土壤;牧草;有机质
中图分类号:S151+.21;S543　　文献标识码:A
　　农牧交错带是我国从西北至东南的重要生态
屏障 ,全国生态环境破坏最严重的区域 ,是全国贫
困地区集中连片分布的区域 ,也是全国煤 、气等矿
产资源最丰富的地区(任继周等 ,2000)。草地以其
面积大 ,分布广以及地被覆盖和在土壤浅层多细根
组成的庞大根系 ,对固土改土 ,涵养水源 ,防止沙尘
暴方面具有特殊功能(许鹏 2002)。据 Newman
(1985)估测 ,植物每产生 100g 根干物质的同时 ,也
分泌出 1 ～ 10g 的有机物质(刘建国 1992)。3年龄
多年生禾草混播草地的有机质和全氮含量接近未
封育天然草地(董世魁等 ,2002)。为了进一步探索
河北坝上农牧交错带退耕种草对土壤有机质的作
用 ,该试验对种植 4年的 3种多年生牧草地与连续
种植多年的燕麦地的有机质含量 ,进行了分析对
比 ,得出种植多年生禾草可以明显改善土壤的有机
质状况 ,从而对土壤的其它性状起到了促进作用。
1　试验区自然概况
1.1　自然概况
试验地位于河北省张家口市塞北管理区 ,地处
内蒙古锡林郭勒草原南缘 ,河北省沽源县北部坝上
高原 , 北纬 41°42′～ 41°57′, 东经 115°32′～ 115°
47′。平均海拔 1400m ,属大陆性季风气候区 ,气候
特点为:冬季寒冷少雪 ,春季干旱多风 ,夏季炎热少
雨 ,秋季晴朗凉爽。光照充足 ,昼夜温差大 。年均
温 1.4℃, ≥10℃年积温 1513.1℃,无霜期 100d左
右 ,年均降雨量297mm ,主要集中在 7 ,8 ,9 3个月 ,
年均风速 4.3m/s ,年均大风日数 49d ,年日照时数
2930.9h 。
土壤以栗钙土 、草甸土为主。栗钙土占总土地
面积的 94%,草甸土占总土地面积的 6%。耕地分
布在砂壤质栗钙土中。耕地平均有机质含量
2.5%,速效磷 2.4ppm , 速效钾 163ppm , 碱解氮
103ppm ,土壤 pH 值 7 ～ 8.5。耕作层土壤质地为
沙壤土。
1.2　试验期间气象资料
2004年 1 ～ 10月期间试验地月平均气温与月
降雨量如图 1 、图 2 。
收稿日期:2006—05—15
基金项目:“十五”国家科技攻关课题“草地植被恢复重建关键技术研究与示范(2004BA528B01)”资助。
作者简介:郭艳玲(1964—), 女 ,内蒙古人。高级畜牧师 , 硕士 ,现从事草原建设工作。
图 1　2004 年试验区降水量变化
图 2　2004 年试验区月均温变化
试验区 2004年植物生长季(5-9月)降雨量(图 1)
和月均温(图 2)变化幅度较大 。降雨量集中在 6 ,
7 ,8月 , 1 ～ 10 月降雨量为 352.3mm ,属较湿润的
年份 。6 , 7 ,8月份的平均气温最高 , 7月份平均气
温最高为 19.65℃。
2　试验设计与方法
2.1　试验设计
试验区设计在退耕地上设 3个处理:无芒雀麦
(Bromus inermis)、 蓝 茎 冰 草 (Agropuron
sm ithii)、新麦草(Psathyrostachys juncea)单播 ,小
区面积为 60平方米(15m×4m),随机排列 3 次重
复 ,各小区间隔 50cm 。对照区设计在上述试验区
相同地段 ,种植一年生饲料作物燕麦(2001年开始
每年播种),小区面积 60m2(15m ×4m),3 次重复 ,
随机排列 。每月于固定样地内挖一土壤剖面 ,分层
于各剖面取土样混合均匀 ,带回实验室用于有机物
的测定。
2.2　试验小区建植
实验区设置在“948”项目基地牧草田内 , 2001
年 7月上旬播种 ,行距 15cm ,播种量分别为无芒雀
麦 18.75kg/hm2 、蓝茎冰草 22.5kg/hm2 、新麦草
14.5kg/hm 2 ,同时拌播种肥磷酸二胺 75kg/hm2
(有效成分 N =18%、P2O5≥46%);2004年 ,燕麦
地 6月初灌溉 , 6 月 15日用 20行播种机播种 ,并
施种肥磷酸二铵 150kg/hm2 。
2.3　有机质的测定
准确称取过 0.25mm 筛风干土样 0.3g 与硬质
试管底部 ,加入 0.4molLˉK2Cr2O7 -H2SO4 溶液
10.00ml ,摇动试管使土体分散 。在试管口加一小
漏斗后 ,将其放入 170℃磷酸浴中消煮 5分钟 ,取
出试管冷却后将内容物倾入 250ml三角瓶 ,洗净试
管及小漏斗 ,洗涤液全部无损失移入三角瓶并确保
三角瓶内溶液总体积在 60ml ～ 70ml范围内 ,加邻
—菲罗林指示剂 2滴 ,用 0.2molLˉ FeSO4标准液滴
定至终点 ,每批样测定同时用石英砂代替土壤做空
白标定。
土壤有机质%=((A-B)×C×0.003×1.724
×100×1.1)/W
式中:A-空白标定时所耗FeSO4标准液体积(ml)
B-土样测定时所耗FeSO4标准液体积(ml)
C-FeSO4标准液浓度(molLˉ )
W-分干土样重(g)
3　结果与分析
土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮 ,
磷的重要来源 。由于它具有胶体性质 ,能吸附较多
的阳离子 ,因而使土壤具有保肥力和缓冲性 。可使
土壤疏松形成团粒结构 ,改善土壤的物理性状。也
是土壤微生物的碳源和能源(鲍士旦 , 2000)。土壤
有机质是土壤肥力的物质基础之一 ,是土壤结构形
成和稳定作用的核心物质(陈思风 ,1990)。
表 1　牧草对土壤有机质的影响
土层深度 草种 6.10
10-Jun
7.10
10-Jul
8.10
10-Aug
9.10
10-Sep
0-10cm 燕麦 3.58B 4.03B 4.10B 3.98C
兰茎冰草 4.53A 4.63A 4.64A 5.00A
新麦草 4.46A 4.61A 4.75A 4.56B
无芒雀麦 4.81A 4.81A 4.61A 4.85AB
10-20cm 燕麦 3.59B 3.90B 3.78B 3.79C
兰茎冰草 4.34A 4.57A 4.69A 4.85AB
新麦草 4.20A 4.53A 4.42A 4.43B
无芒雀麦 4.61A 4.63A 4.50A 5.01A
8　　　　　　　　　　　　　　　　　内　蒙　古　草　业　　　　　　　　　　　　　　2006年
土层深度 草种 6.10
10-Jun
7.10
10-Jul
8.10
10-Aug
9.10
10-Sep
20-30cm 燕麦 1.77C 1.86B 1.99B 2.02C
兰茎冰草 2.37B 2.93A 3.31A 3.36B
新麦草 3.16A 3.29A 3.43A 3.52AB
无芒雀麦 3.08A 3.48A 3.32A 3.79A
注:表中多重比较仅限于同一深度范围内 , 同列中不同大写
字母表示差异显著(P<0.05)
从测定结果看 , 0 ～ 30cm 所有供试草地土壤中
的有机质含量 ,经一个生长季后均有不同程度的提
高。0 ～ 30cm 土层中 ,6 月 ,多年生草地有机质平
均为 3.95%, 比燕 麦地 (平 均为 2.98%)高
0.97%;7月 ,多年生草地平均为 4.16%,比燕麦地
(平均为 3.26%)高 0.9%;8 月 ,多年生草地平均
为 3.77%,比燕麦地(平均为 3.25%)高 0.52%;9
月多年生草地平均为 4.39%,比燕麦地(平均为
3.30%)高 1.09%。以上结果说明 ,多年生牧草可
使土壤有机质明显提高 ,并较一年生燕麦对土壤有
机质的贡献大。
从 3种多年生牧草地的有机质含量可以看出 ,
各种牧草在不同的生长期其土壤中的有机质含量
不相同 ,为了满足地上部分的生长 , 6 , 7 , 8月土壤
中的有机质含量变化不明显 ,而到 9月由于地上生
长减慢 ,土壤中有机质积累 ,有机质含量均有提高
的趋势 。经一个生长季后 , 0 ～ 10cm 土层中 ,兰茎
冰草草地土壤有机质含量提高 0.47%,新麦草草
地提高 0.1%,无芒雀麦草地提高 0.05%;10 ～
20cm 土层中 ,兰茎冰草草地提高 0.51%,新麦草
草地提高 0.13%,无芒雀麦草地提高 0.4%;20 ～
30cm 土层中 ,兰茎冰草草地提高 0.99%,新麦草
草地提高 0.44%, 无芒雀麦草地提高 0.71%。3
种牧草对土壤有机质的作用大小顺序为兰茎冰草〉
无芒雀麦〉新麦草。
4　结　论
0 ～ 30cm 所有供试草地土壤中的有机质含量 ,
经一个生长季后均有不同程度的提高。0 ～ 30cm
土层中 , 6 、7 、8 、9月多年生草地有机质平均比燕麦
地高 0.87%。充分说明 ,多年生牧草可使土壤有
机质明显提高 ,并较一年生燕麦对土壤有机质的贡
献大。3种牧草对土壤有机质的作用大小顺序为
兰茎冰草>无芒雀麦>新麦草。
参考文献:
〔1〕韩建国 , 孙启忠 ,马春晖等编著.农牧交错带农牧业可
持续发展技术〔Z〕.化学工业出版社 , 北京:2004 , 1-
39.
〔2〕任继周 , 南志标 ,郝敦元.草业系统中的界面论〔J〕.草
业学报 , 2000 ,(9):81-85.
〔3〕高旺盛.农数交错带可持续发展战略和对策〔Z〕.草地
畜牧业与农区草业 , 2003 , 3-23.
〔4〕许鹏.实施草地生态置换振兴草牧产业〔J〕.现代草业
科学进展 , 2002 , 381-383.
〔5〕董世魁 , 胡自治 ,龙瑞军.混播多年生禾草在高寒地区
退化草地植被恢复和重建中的地位和作用〔J〕.现代草
业科学进展 , 2002 , 99-104.
〔6〕劳家柽.土壤农化分析手册〔Z〕.北京:农业出版社 ,
1988 , 175-177.
〔7〕任继周等编著.草业科学研究方法〔Z〕.北京:中国农
业出版社 , 1998 , 376-377.
〔8〕鲍土旦主编.土壤农化分析〔Z〕.北京:中国农业出版
社 , 2000 , 23-24.
〔9〕陈思风编著.土壤肥力物质基础及其调控〔Z〕.北京:
科学出版社 , 1990 , 11-106;3-99.
9第 4期　 　　　　　郭艳玲等　北方农牧交错带几种禾本科牧草对土壤有机质的影响