腐殖酸肥對礫土質戈壁區域林木生長促進的研究

吳天忠, 管文軻,海妮肯·山臺

(新疆林業科學院，新疆 烏魯木齊 830000)

風化煤含有豐富的腐殖酸，由于經過風化氧化，失去了作為煤炭的使用價值，但是卻是一種良好的天然吸附劑[1，2]。研究表明，其可以通過氫鍵、絡合以及物理性吸附等方式增加化肥的肥效[3，4]。腐殖酸生物活性較好，有利于促進作物養分吸收，同時提高水肥利用率[5，6]。目前，前人已經對利用風化煤生產的腐殖酸有機肥對農作物產量、品質的影響開展了許多研究工作[7，8]，但對礫土質戈壁荒山造林條件下研究較少。本文通過試驗，研究風化煤腐殖酸有機肥對該條件下土壤改良的影響，為礫土質戈壁土壤條件高效利用風化煤腐殖酸提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

烏魯木齊地處天山山系北天山西段與東段的結合部，東、南、西三面環山，市區平均海拔800 m，屬中溫帶大陸性干旱氣候，冬冷夏涼，極端最低溫-41.5 ℃，極端最高溫40.9 ℃。無霜期174 d，年降水量195 mm，年蒸發量2 570 mm，10 ℃以上活動積溫3 571 ℃。自1996年開始，烏魯木齊市沙依巴克區政府按照市委市政府提出的“綠化先行、統一規劃、分片改造、綜合治理”方針，將雅瑪里克山作為荒山綠化基地之一，動員市民開展義務植樹，通過10余年的艱辛努力，昔日光禿荒蕪、塵土飛揚、威脅市區環境的雅瑪里克山已成為集休閑、娛樂、游覽為一體的城市公園，2006年被自治區環保局命名為首批自治區級環境教育基地，2017年市委市政府開展的“樹上山”城市綠化工作，進一步加快了荒山綠化工作，目前雅瑪里克山已建設成為風景優美的城市花園。本項目選擇雅山定植區進行施肥試驗。

1.2 試驗設計

試驗選用農家肥(N)、腐殖酸有機肥(Fu)2種肥料，各設3種施肥水平，以空白為對照，重復5次試驗，對照空白為10棵。供試腐殖酸有機肥購自新疆神東天隆腐殖酸科技有限公司，其有機質含量 ≥30%。低肥處理選擇10株施用腐殖酸肥為基肥1 kg·株-1，農家肥為基肥1 kg·株-1；中肥處理選擇10株施用腐殖酸肥為基肥2 kg·株-1，農家肥為基肥2 kg·株-1；高肥處理選擇10株施用腐殖酸肥為基肥3 kg·株-1，農家肥為基肥3 kg·株-1。將肥料與回填土完全混合均勻后進行栽植，栽植樹種為山杏(Armeniacasibirica)。各處理見表1。

表1 施肥試驗設計

1.3 觀測內容及方法

1.3.1 土壤樣品測定 取樣時間為春季樹木萌發前和秋季冬灌樹木休眠后，取樣深度為采集 0～60cm 層土壤，距離樹木主干30～40cm處，每個處理設5個取樣株，不同深度取樣后混合土樣，采樣點隨機分散避開施肥點。土壤有機質測定采用硫酸重鉻酸鉀外加熱法；土壤氮、磷、鉀測定分別采用堿解擴散法、碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法、醋酸銨浸提—火焰光度法測定[9]。

1.3.2 生長指標的調查 為減少試驗數據誤差，在已選定的40株測試樣株中選取樹勢相對均衡的15株山杏作為試驗株，并進行掛牌標記，在山杏春季生長期(5 月上旬)、夏季生長期(7月上旬)、秋季生長期(8月下旬)，用卷尺測量試驗株的樹高、冠幅面積(南北長cm×東西長cm)，用游標卡尺測量莖粗(主干基部 10 cm 處的直徑)等生長指標。

1.4 數據分析

所獲數據統計后采用 Excel 軟件進行數理分析和表格制作，得出初步分析結果，用SPSS軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同肥料及用量對土壤肥力的影響

不同肥料及用量對土壤主要養分產生不同的變化，各處理5個試驗株土樣的平均值結果如表2所示。從表2可以看出，施肥后各處理土壤有機質較對照提高3.22%～24.44%、堿解氮較CK提高 3.71%～61.53%、速效磷較CK提高15.59%～66.86%、速效鉀含量較CK提高5.28%～27.15%，施肥對土壤肥力均有不同程度的提高。其中處理3的土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀較CK增加了18.61%、37.95%、49.31%、20.39%。處理6的土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀較CK增加了24.44%、61.53%、66.86%、27.15%，分別為兩種肥料的最高值，處理3和處理6采用不同的肥料對比后，對土壤肥力的影響較顯著，其中堿解氮、速效磷處理6較處理3指標差異達顯著水平，而土壤有機質和速效鉀含量增幅差異相對較小。

表2 不同施肥處理對土壤養分含量的影響處理

2.2 不同肥料及用量對山杏生長指標的影響

2.2.1 不同肥料及用量對山杏春季生長期指標的影響 山杏春季生長期各生長指標情況見表 3。由表3可知，不同肥料及用量對山杏生長指標均高于不施肥處理(CK 處理)，農家肥(N)中處理2的樹高和莖粗最大，為128.35 cm和1.92 cm，腐殖酸有機肥(Fu)中處理6的樹高、冠幅面積均為最大，分別為145.45 cm、9 810 cm2。不同施肥處理均比CK在樹高、冠幅面積、莖粗平均值均有增加，分別為9.92%～24.28%、2.05%～5.30%、3.66%～8.42%，其中樹高增幅較大且差異顯著，但冠幅面積、莖粗則差異不顯著。由于苗木定植時間短，在礫土質戈壁區域林木生長緩慢，同時莖粗本身年季變化較小，所以差異不顯著，冠幅面積增幅較小原因可能與試驗前所選樹的修剪強弱程度和生長緩慢有關。

表3 不同施肥處理對春梢時期生長指標的影響

2.2.2 不同肥料及用量對山杏夏季生長期指標的影響 山杏夏季生長期各生長指標情況見表 4，結果表明，不同肥料及用量對山杏生長指標均高于不施肥處理(CK 處理)，其中樹高指標差異均達顯著水平，而農家肥(N)3個處理冠幅面積、莖粗差異不明顯。農家肥(N)中處理3的樹高和冠幅面積最大，為135.35 cm、9 560 cm2，處理2莖粗最大，為1.94 cm。腐殖酸有機肥(Fu)處理6的樹高和冠幅面積最大，為156.58 cm、9 880 cm2，處理5莖粗最大，為2.04 cm。腐殖酸有機肥(Fu)3個處理均比CK在樹高、冠幅和莖粗平均值均有增加，分別為26.94%、5.15%、9.60%，增幅較大且差異顯著，農家肥(N)3個處理均比CK 在樹高平均值增加明顯，為9.82%，但冠幅面積和莖粗平均值增加有限，分別為2.67%、3.02%，差異不顯著。

表4 不同施肥處理對夏梢時期生長指標的影響

2.2.3 不同肥料及用量對山杏秋季生長期指標的影響 山杏秋季生長期各生長指標情況見表 5，結果表明，不同肥料及用量對山杏生長指標均高于不施肥處理(CK)，其中樹高差異均達顯著水平。農家肥(N)處理3的樹高、冠幅、莖粗均最大，為145.25 cm、9 780 cm2、1.99 cm，腐殖酸有機肥(Fu)處理6的樹高、冠幅面積、莖粗值最大，為 159.78 cm，9 950 cm2、2.11 cm。腐殖酸有機肥(Fu)3個處理均比空白(CK 處理)在樹高、冠幅和莖粗平均值均有增加，分別為30.24%、5.02%、9.93%，增幅較大且差異顯著，農家肥(N)3個處理均比空白(CK 處理)在樹高平均值增加明顯，為11.88%，但冠幅和莖粗平均值增加有限，僅3.00%、3.90%，差異不顯著。

表5 不同施肥處理對秋梢時期生長指標的影響

2.2.4 不同肥料及用量對山杏年周期內生長指標變化量的影響 由表3、表4、表5可知，從年生長周期來看，不同肥料及用量對山杏的各生長指標增量均大于空白對照(CK)，但指標的變化量表現不一，腐殖酸有機肥(Fu)3個處理年周期內生長指標樹高冠幅和莖粗平均值增幅分別為14.94%、5.06%、6.90%，增幅較大且差異顯著，農家肥(N)3個處理年周期內生長指標樹高冠幅和莖粗平均值增幅分別為11.71%、4.71%、4.46%。不施肥處理 (CK 處理)年周期內生長指標樹高冠幅和莖粗平均值增幅分別為8.20%、3.97%、3.86%。各調查指標中樹高增幅較大，但冠幅及莖粗增幅不明顯。綜合分析得出，腐殖酸有機肥(Fu)中以處理 5的結果為最優，樹高莖粗的增加量提高了16.27%、8.29%。農家肥(N)種處理3的結果為最優，樹高、莖粗增加量提高了16.94%、5.29%。故不同施肥比例對礫土質戈壁區域山杏生長指標起著舉足輕重的作用。

3 討論

3.1 土壤肥力的高低對山杏生長、果實品質和產量起著至關重要的作用，考慮到項目區環境惡劣，山杏以綠化目的為主，均不考慮果實品質和產量，所以施肥以促進其生長為宜，通過土壤改良，增加土壤保水保肥性能，進而確保樹木的正常生長，盡早郁閉，達到成林要求。本次試驗以基肥為主，不考慮化肥等肥料的使用。通過對山杏春季生長期、夏季生長期、秋季生長期的調查，處理3和處理6在秋季生長量指標最優，主要認為是秋季該區域蒸發量減弱，礫土質戈壁區域有利于保墑，同時也說明該區域原始土壤條件較差。

3.2 后期該區域周邊綠化環境得到改善后，可改善局部小氣候環境，通過施用不同的肥料，改善土壤團粒結構，促進礫土質戈壁區域造林保水保肥的需要。根據對對土壤肥力的影響分析，施用一個生長季后，處理6和處理3的堿解氮、速效磷指標增幅較大，而土壤有機質和速效鉀含量增幅相對較小。

4 結論

本項目選擇農家肥和腐殖酸肥料對荒山礫土質戈壁區域進行土壤改良，兩者都具有改良土壤的作用，但是礫土質戈壁區域礫石含量高，土壤保水保肥性能差。農家肥和腐殖酸肥均可促進土壤保墑，有利于植物根系發育，提高樹木抗旱、抗寒、抗病能力。