紫花苜蓿種植對土壤營養成分的影響

【摘 要】本文通過對3年生紫花苜蓿地和傳統耕地（玉米）表層土壤分層（0～10，10～20，20～30㎝）取樣分析，從定量的角度研究了不同種植方式對表層土壤理化性質的影響。結果表明與傳統耕地相比，3年生紫花苜蓿地在從未施用任何肥料的情況下，土壤有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀的含量均比每年都施肥的傳統耕地高。

【關鍵詞】紫花苜蓿；土壤營養成分

苜蓿（Medicago sative L）又稱紫花苜蓿，是世界上栽培最廣泛的牧草，屬豆科多年生草本植物，根系發達，莖葉繁茂，適應性較強，能普遍生長于各種不同的氣候、土壤條件，分布很廣。巴林右旗自2011年實施節水灌溉人工草地項目以來累計種植了13.5萬畝（1畝約為667m2，下同）紫花苜蓿，在項目實施過程中，農牧民就紫花苜蓿種植對土壤肥力的影響問題存在一些顧慮。本試驗的目的是研究種植紫花苜蓿對土壤肥力的影響，為下一步實施項目提供科學依據。

1 研究方法

1.1 供試土樣

供試土樣采用巴林右旗查干沐淪蘇木塔布花嘎查3年生紫花苜蓿草地（從未施用化肥）和傳統耕地（多年種植玉米）。2013年5月以S行取樣分別分層取3年生紫花苜蓿草地（A）和傳統耕地（D）（0～10㎝，10～20㎝，20～30㎝）土樣，用于測定土壤理化性質。

1.2 測試指標及方法

土壤有機質（油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法），全氮（凱氏蒸餾法），全磷（氫氧化鈉熔融—鉬銻抗比色法），全鉀（氫氧化鈉熔融—火焰光度計），速效氮（堿解擴散法），速效磷（氟化銨-鹽酸浸提—鉬銻抗比色法），速效鉀（乙酸銨浸提—火焰光度）。

2 結果與分析

2.1 對土壤有機質、全氮、全磷、全鉀含量的影響

試驗結果見表1，在0～10㎝土層內，3年生未使用土糞肥及氮肥條件下紫花苜蓿草地的有機質、全氮、全磷、含量分別比傳統耕地的高43.6%、20.7%、23.4%，且差異均達到0.05的顯著水平，說明種植紫花苜蓿能夠促進土壤有機質、全氮的積累，并可以提高土壤全磷含量。紫花苜蓿草地3年來從未施用任何氮肥，傳統耕地年年施用氮肥，而紫花苜蓿草地土壤全氮含量仍然比傳統耕地高，說明種植紫花苜蓿多年后，由于紫花苜蓿根系的固氮作用促進了土壤全氮的積累，使得紫花苜蓿草地氮的含量不降反增，充分表明種植紫花苜蓿培肥地力的優越性。全鉀含量紫花苜蓿草地比傳統耕地高74.5%，達到0.01的極顯著差異水平，在同樣不施用化學鉀肥的情況下，紫花苜蓿草地全鉀含量比傳統耕地的高很多，說明種植紫花苜蓿可以提高鉀的含量，在紫花苜蓿和傳統耕地之間對于后茬喜鉀的作物而言紫花苜蓿地是最好的選擇。在10～20㎝土層，紫花苜蓿草地有機質、全磷的含量都比傳統耕地的高，且整體差異達到0.05的顯著水平；全鉀含量比傳統耕地的高，且整體差異達到0.01的顯著水平；全氮含量比傳統耕地的低，但差異不顯著。20～30㎝土層，紫花苜蓿草地有機質、全氮、全磷、全鉀與傳統耕地相比同0～10㎝土層的相似。

由表1可知，紫花苜蓿草地有機質含量在不同土層排序是10～20㎝﹥0～10㎝﹥20～30㎝土層，單方差分析顯示各土層之間差異不顯著。全氮、全鉀含量在不同土層排序與有機質的相同。全磷含量雖是0～10㎝土層的最高，但各土層差異不顯著。由此可知，在0～30㎝耕層范圍內，紫花苜蓿對土壤有機質和全量養分的影響無明顯層次上的差異。

表1 紫花苜蓿草地和傳統耕地土壤養分有機質、全氮、全磷、全鉀含量

圖1 紫花苜蓿草地和傳統耕地土壤養分有機質、全氮、全磷、全鉀含量

2.2 對土壤速效養分的影響

表2顯示，在0～10㎝土層內，紫花苜蓿草地速效氮含量比傳統耕地高52.3%，整體差異達到0.05的顯著水平。速效磷含量比傳統耕地高37.5%，整體差異達到0.01的顯著水平，這與紫花苜蓿草地有機質含量高有關，有機質含量高的土壤，固氮作用往往較弱，從而使土壤中速效磷的含量較高。紫花苜蓿草地速效鉀含量比傳統耕地的高24%，整體差異達到0.05的顯著水平，表明在同樣不施用化學鉀肥的條件下，種植紫花苜蓿比種植其他作物更易于增加土壤表層速效鉀的積累量。在10～20㎝和20～30㎝土層內，紫花苜蓿草地速效氮、磷、鉀的含量均比傳統耕地的高，但是差異都不顯著。

由表2可知，紫花苜蓿草地速效氮、磷、鉀的含量在各土層排序都是0～10㎝﹥10～20㎝﹥20～30㎝，說明紫花苜蓿種植多年后可以促使速效養分在表層聚集，但各速效養分在各土層之間方差分析結果不相同。速效氮在各土層之間差異不顯著，速效磷在0～10㎝土層和10～20㎝土層之間差異不顯著，在0～10㎝土層和20～30㎝土層、10～20㎝土層和20～30㎝土層之間達到0.05的顯著水平，表明紫花苜蓿草地土壤速效磷具有表聚的趨勢，尤其在0～10㎝土層聚集較多。速效鉀只是在0～10㎝土層和10～20㎝土層之間、0～10㎝土層和20～30㎝土層之間差異達到0.05的顯著水平，表明紫花苜蓿草地速效鉀在表層聚集，尤其在0～10㎝土層聚集較多。

表2 紫花苜蓿草地與傳統耕地土壤速效養分含量

圖2 紫花苜蓿草地與傳統耕地土壤速效養分含量

3 結論

3.1 由于紫花苜蓿根系發達，根系的75%集中分布于0～30㎝土層，根系固氮作用強以及3年來紫花苜蓿草地土壤沒有耕翻，促進了土壤有機質及全氮、全磷、全鉀在耕層的積累，而且較傳統耕地增加顯著。

3.2 紫花苜蓿草地速效氮、速效磷、速效鉀含量與傳統耕地相比都較高，且表層最高，顯示紫花苜蓿種植多年后可以促進速效養分在表層聚集。

3.3 種植紫花苜蓿與種植傳統作物相比具有既節約投資增加收入的直接收益，又具有培肥地力提高后續作物產量增加收入的潛在收益。

參考文獻

[1] 郭選政，趙德云，李保軍.新疆苜蓿生產發展及其動態[J].中國草地，2000，2：61-67.

[2] 楊吉華，張光燦，劉霞 等.紫花苜蓿保持水土效益的研究 [J].土壤侵蝕與水土保持學報，1997，3（2）：91-96.

[3] 張春霞，郝明德，王旭剛 等.黃土高原地區紫花苜蓿生長過程中土壤養分的變化規律 [J].西北植物學報，2004，24（6）：1 107-1 111.

[4] 羅天瓊，劉正書，莫本田 等.種紫花苜蓿干草產量與土壤養分變化的關系分析.中國草地，1998，2：29-32.

[5] 郭玉泉，王金芬，高翔.種植紫花苜蓿對土壤養分的影響 [J].四川草原，2000，4：20-25.