桑園種草養雞對土壤養分含量變化的影響

王介平， 楊金龍， 呂金鳳， 谷山林， 王海燕， 周 嬋

(重慶市畜牧科學院， 重慶 榮昌 402460)

蠶桑產業是我國傳統優勢產業，但隨著工業化、城鎮化進程的加快，農村產業結構調整，農村青壯年勞動力外出務工逐年增多，勞動力及各種原材料價格逐年上升，蠶桑比較效益下降，蠶桑產業出現了大幅萎縮。因此，轉變發展觀念，創新各種桑樹產業發展模式，拓展蠶桑產業的發展空間，實施傳統蠶桑產業的高效化和多元化，是實現蠶桑產業可持續發展的重要途徑。桑園種草養雞模式是在桑園中種植牧草、搭建雞舍、家禽在林間輪放散養，用牧草、桑葉等來飼喂，家禽在林間放養過程中，將糞便施到了林間，有利于桑樹與牧草的生長，從而形成“桑園、牧草、家禽”相互聯系的立體生態農業體系。劉國峰等[1]報道桑園養雞模式可以取得很好的經濟效益。吳紅等[2]研究的“桃-雞”種養模式發現不同地區土壤全氮含量、土壤速效磷含量和土壤速效鉀含量均高于對照組，為探索桑園種草養雞模式與土壤化學質量變化的關系奠定了基礎。本研究通過比較種草養雞3年桑園土壤養分含量的變化，探索了桑園土壤物化特性的變化，以期為科學的桑園種養模式提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于重慶市榮昌區廣順街道高瓷村，屬于亞熱帶季風濕潤氣候，冬暖春早，夏熱秋涼，四季分明，無霜期長；空氣濕潤，降水豐沛；太陽輻射弱，日照時間短；多云霧，少霜雪；光溫水同季。桑園土壤為典型的砂質粘壤土，土壤較貧瘠。桑園建園時間為2011年2月，品種為‘農桑14號’,行距1.5 m，株距0.6 m，每667 m2栽植800株。

1.2 試驗材料

1.2.1牧草選擇 選擇適合重慶地區生長的多年生黑麥草，喜溫涼濕潤氣候。

1.2.2土雞品種選擇 選用云南無量山烏骨雞作，具有耐粗飼、抗病力強、對飼料要求不高的特點，適應各種氣候環境。

1.3 試驗方法

桑園從2013年開始每年2月份開始種植黑麥草，不刈割，于每年4月份放養云南無量山烏骨雞雞苗啄食，放養密度為100只·畝-1，采用放養及早晚補飼的方式飼養，每年9月底進行出欄銷售，2013年2月雞苗放養前和2016年10月出欄銷售后在桑園5 cm、20 cm土層按“S”形隨機選10個點進行混合取樣，與同區域內不種草養雞的桑園土壤進行對比研究。pH的測定參考NY/T 1121.2-2006，硝態氮、銨態氮、磷、鎂、鈣含量的測定參考魯如坤主編《土壤農業化學分析方法》。

1.4 數據分析

試驗數據采用SPSS軟件進行分析，圖表中數據均為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 桑園土壤pH的變化特征

種草養雞顯著地改變了桑園土壤的pH。與種草養雞之前相比，養雞3年的桑園表層5 cm土層土壤的pH下降1.51，20 cm土層土壤層的pH下降2.49，在5 cm、20 cm土層土壤層差異都達到極顯著水平(P<0.01)，結果如表1。雞群向桑園土壤排放酸性糞便后，導致土壤被酸化，在大量雞糞的長期作用下，土壤pH值下降。

表1 桑園養雞前后土壤pH的變化特征Table 1 The changes of soil pH before andafter raising chicken in mulberry field

注：*表示差異性顯著，(P<0.05)，**表示差異性極顯著(P<0.01)；下同

Note：*indicates significant difference at the 0.05 level,** indicates significant difference at the 0.01 level. The same as below

2.2 種草養雞桑園土壤特性變化特征

經過3年的種養結合，桑園5 cm土層和20 cm土層土壤中硝酸鹽分別提高了14.80%和52.94%，氨分別提高了45.16%和48.39%，磷酸鹽分別提高了333%和55.56%，鎂分別提高了44.40%和866.67%，5 cm上表層速效鉀提高了150%，20 cm土層土壤速效鉀雖有減少，但變化不顯著。

2.3 種草養雞桑園土壤鈣含量的變化特征

3年養雞后桑園5 cm土層和20 cm土層分別下降了57.14%和16.67%(表3)。5 cm土層土壤的鈣含量2016年和2013年差異極顯著(P<0.01)，20 cm土層土壤的鈣有顯著的下降(P<0.01)。

表2 桑園土壤養分含量的變化特征Table 2 The change of soil nutrients in mulberry field

表3 桑園養雞前后土壤鈣含量的變化Table 3 The change of Calcium in soil before and after raising chicken in mulberry field

3 討論

土壤酸堿度是土壤養分的重要特征，不僅影響土壤微生物活性，而且與土壤養分的形成、轉化和有效性相關。楊斌等[3]對林下養雞和普通栽培管理的棗園土壤肥力指標進行測定，發現林下養雞的棗園各項指標均高于普通栽培管理的，但pH無變化。本研究結果表明桑園種草養雞土壤pH呈降低趨勢，主要是由于雞的尿液呈酸性，導致土壤酸化，其次雞糞進入土壤被微生物分解，產生磷酸等有機酸，導致土壤的pH值下降。

土壤有機質含量的高低是評價土壤肥力和土壤質量的重要指標。有機質對植物的生長和發育起著極為重要作用，也是形成土壤結構的物質基礎。雞糞中的有機物可以改良土壤物理、化學和生物學特性，結果表明種草養雞后桑園土壤的養分含量呈上升趨勢，這主要是由于含有豐富的氮、磷、鉀的雞糞長時間的進入桑園土壤系統，使得土壤有機質含量逐漸增加，土壤顆粒間的有機質膠結作用增強，從而促進了大粒級微團聚體或團聚體的形成。同時，增加的有機質為微生物的生長又提供了充足的碳源，進而提高了土壤養分含量[4]。施用雞糞發酵有機肥增加桑園土壤微生物數量、改善桑園土壤理化性狀，促進桑樹生長，增加桑葉產量并提高其品質[5]。

碳酸鈣作為土壤鈣庫在植物鈣素營養中起著重要作用。桑樹根系呼吸強度、根系分布空間、施肥深度、有機肥分解轉化和土壤酸化等均可對土壤中碳酸鈣的遷移轉化產生影響。土壤中碳酸鈣在局部高CO2偏壓作用下轉化成溶解度較高的Ca(HCO3)2，促進碳酸鈣不同程度地溶解與遷移[6]。種草養雞后土壤中的鈣素下降明顯，這與王浩等的研究結果相似[7]，分析有以下幾個方面的原因：首先，隨著土壤pH降低，土壤中碳酸鈣溶解導致Ca2+增多。鈣是易移動的元素，土壤鈣含量主要與地球化學作用和成土過程母質有關[8]，濕潤地區土壤受強淋溶作用的影響較大，會造成土壤鈣素流失[9]。其次，禽蛋殼是由碳酸鈣和有機化合物形成的一種生物礦物，家禽體內在20 h內需要沉積大約5 g碳酸鈣，若從食物中得不到補給，鈣的沉積過程會在15 min內耗盡血液中的鈣素，從而導致禽體內酸堿平衡被破壞，禽類的嚼土行為就是為了補充體內鈣素[10]。桑園養雞加速了土壤的鈣化作用，促進了土壤碳酸鈣的分化和土壤鈣素的退化。

4 結論

桑園經過3年的種草養雞后，堿性土壤變成酸性土壤，且N、P、K、Mg的含量也顯著增加。結果表明桑園種草養雞在提高桑園綜合效益，能夠改良桑園土壤質量，但受雞群生理代謝和桑樹生長等因素的綜合作用與影響，養雞加速了0～20 cm土層土壤鈣素的遞減過程，雞群在桑園中的活動導致土壤中的碳酸鈣溶解，提高了土壤水溶性鈣含量，促進了鈣素的淋失。至于是哪種因素對鈣素退化的影響更大，還需進一步的研究。從長遠觀點來看，桑園種草養雞導致鈣素流失，而土壤的鈣素的退化有可能成為蠶桑產業可持續發展的隱患。