生物有機肥料在石質山地造林生長中的促長作用機理分析

趙曉娥 劉少波* 楊 波 程 敏 曹佩佩

（陜西省林業科學院，陜西 西安710082）

生物有機肥料營養成分豐富，對于改善土壤環境具有十分積極作用，比如可以改善土壤酸堿度、增加養分等，應用于石質山地造林生長中可以對促進林木生長有著突出優勢。大量實踐證明，在石質山地造林區使用生物有機肥料的情況下，其林木生長狀態普遍要優于未使用生物有機肥料的林木，比如林木高度、地徑等，生長趨勢都會更為良好。因此，進行石質山地植樹造林的過程中，應該充分利用生物有機肥料為林木生長創造優良的條件。

1 關于生物有機肥料的概述

所謂生物有機肥料，指的是一些有機固體廢棄物，其主要來源包括家畜和人的糞便、作物桔梗以及其他農副產品或食品加工后產生的固體廢棄物等。人們將這些物質收集起來，經過微生物發酵、除臭和其他一系列加工制作之后，就可以作為有機肥料使用。有機肥料中含有豐富的微量元素成分，同時還存在多種功能的微生物，施加到土壤當中可以起到改善土壤板結的作用，從而改良土壤結構，讓土壤吸收更多的有機物質，增強土壤的供肥和保肥能力，使其發揮出更大作用。與此同時，還能間接將土壤中的根線蟲以及蛔蟲卵等殺死，這對于保護林木根系健康生長具有重要意義。

生物有機肥料中的有益微生物在進入到土壤當中后，會與土壤中已經存在的微生物產生共生增殖關系，共同起到抑制有害菌繁殖生長的作用，甚至能夠將有害菌轉化成有益菌。而在有益菌繁殖生長的過程中，則會產生大量的代謝產物，這些物質會促進土壤中有機物的分解，一方面能夠增加土壤的營養成分，另一方面則能起提高土壤孔隙度的作用。所以生物有機肥料在石質山地造林生長中起到促長作用的原理主要在于：利用肥料中微生物的生命活動來使土壤中的微量元素含量增加，比如氮、磷、鉀等。同時利用微生物的作用，將土壤中原本一些不能直接利用的物質，轉換成可以被林木吸收的營養物質，從而促進林木長勢。

相比較于普通肥料而言，生物有機肥料主要具有以下優勢：首先，該類肥料成分天然、安全無毒，屬于一種環保型肥料，長期使用不會增加土壤耐肥性，也不會酸化土壤。其次，生物有機肥料的所含養分種類相對更加齊全、配方也更加科學；再者，采用生物有機肥料，可以充分利用有益微生物的作用對土壤中的有害微生物進行抑制，并且對土壤起到一定的殺菌作用，這對于降低林木生長過程中發生病蟲害的幾率大有裨益。

2 生物有機肥料應用于石質山地造林工程中的實驗分析

本次針對生物有機肥料在石質山地造林工程中的應用效果分析實驗，一共開展時間為四個月，總體實驗思路為：選取40株歐洲白樺苗木作為受試對象，將其平均分成兩組，作為對照組和實驗組對比觀察。在實驗之前，先對植株的高度、地徑等進行測量，然后每個月固定日期分別對植株的長勢進行調查，最后一次現場測量完成后，再將采樣植株全部帶回實驗室進行重量稱取，使用烘箱將實驗植株烘至衡中，分別進行稱量，最后取40 棵實驗植株的平均重量作為最終數據參數。與此同時，也對土壤質量進行周期性檢測。具體的實驗方法如下：

2.1 實驗土壤采集方法

本次實驗過程中，對于土壤的采集主要依照整個實驗進度節點進行，同樣于每個月固定日期采集一次，與植株高度測量工作選在同一日期進行。但是為了確保所采集土壤樣品具有代表性，采集時間選在清晨，并且在采集樣品的前一天傍晚，對實驗植株進行噴灌。至于土壤采集的深度，則依照苗木的根系生長深度決定，從0-10cm 深度不等，每棵植株土壤取樣均采用蛇形10 點取樣混合方法，采集后的土壤樣品分別裝入無菌的采樣袋內帶回實驗室進行檢測分析。

2.2 土壤中細菌和真菌的呼吸強度實驗方法

土壤中細菌和真菌的呼吸強度是影響土質的關鍵因素之一，在對該項內容進行檢測的過程中，需要使用抗菌素作為選擇抑制劑，利用其可以抑制微生物的作用，來對土壤中細菌和真菌呼吸代謝的占比分別進行獲取，從而計算得出二者的呼吸強度。具體的實驗方法如下：

第一步，先準備四個容量為500ml 的廣口瓶，然后分別向其中加入20ml 濃度為0.1mol/mL 的NaOH 溶液；第二步，精密稱取三份采集的新鮮土壤樣品，每份樣品重量均為20g。然后用雙層紗布將每份樣品包好，并其中一份加入2 萬單位鏈霉素硫酸鹽并混合均勻；第二份加入4 萬單位的放線菌酮，同樣混合均勻；第三份不添加任何其他試劑。完成后將三份樣品分別置于事先準備的廣口瓶當中，并塞進瓶蓋，在瓶外貼好記錄標簽。接下來把四個廣口瓶都放到28℃的恒溫箱中，恒溫培養二十四小時。第三步，將滿足培養時間要求的土壤樣品從廣口瓶內取出，避免對樣品造成污染和破壞，然后向每個廣口瓶中滴入相同滴數的酚酞指示劑，觀察瓶內NaOH 溶液的顏色變化。第四步，使用濃度為0.1mol/mL 的HCl 試劑，滴定檢驗NaOH 溶液，直至前面所滴入的酚酞指示劑顏色消失，最后記錄HCl 的用量。第五步，根據試劑滴定量對照每份樣品所消耗的HCl 用量，計算得出二者的用量差，該數據即為每份土壤樣品中等量的NaOH 溶液用于細菌和真菌吸收呼吸作用所釋放的CO2量。第六步，按照相關文獻實驗標準，每消耗1mol 濃度為0.1mol/mL 的NaOH溶液，實際上相當于產生2.2mg CO2，基于此標準可以計算出本次試樣土壤樣品呼吸作用所釋放的CO2量，同時也能分別計算出細菌和真菌呼吸分別所占百分比。

3 實驗結果分析

3.1 生物有機肥料對供試植株生長狀況的影響

本次實驗于6 月到9 月間連續進行，在實驗階段內，所調查的歐洲白樺樣品植株具體的生長趨勢如圖1 和圖2 所示。

圖1 歐洲白樺施加不同濃度肥料組株高、地徑在各時期增長圖

圖2 歐洲白樺不同時期不同濃度肥料組株高、地徑增長量與對照組差異變化柱狀圖

由圖1 可以看出，實驗植株在6 月和7 月兩個月份的長勢相對比較快，8 月以后長勢逐漸緩慢；而由圖2 可以看出，在實驗開始后三十天內，施加生物有機肥料后的實驗組植株高度明顯比對照組要高，而且隨著肥料用量的增加，株高差距越來越明顯；在實驗進行六十天節點階段，有機肥料濃度在10g/m2、20g/m2、30g/m2的實驗組株高仍然隨著與肥料用量成正比，且較對照組增長趨勢明顯，但是濃度為40g/m2、50g/m2的實驗組植株株高增長趨勢卻有所下降。由此可見，在該時間段，歐洲白樺促長所使用的生物有機肥料量應該在30g 左右為最佳；而當實驗進行到90 天階段的時候，歐洲白樺的株高增長趨勢與60 天階段時基本無差異，其中生物有機肥料使用濃度為10g/m2的實驗植株增長趨勢已經非常微小，這說明，該濃度下的生物有機肥料作用期限大概只能維持兩個月左右。相比較而言，30g/m2濃度的肥料作用時間持續最長，且效果最明顯。地徑的增長量與株高增長趨勢保持一致。由此可見，不同濃度的生物有機肥料對林木促長作用存在一定差距，在實際應用過程中應當盡量保證肥料用量。

3.2 生物有機肥料對供試植株樣地土壤pH 值的影響

表1 給出了生物有機肥料對供試的歐洲白樺植物樣地土壤pH 值的影響。

表1 歐洲白樺樣地土壤pH 值

由以上數據可以得出結論：施加微生物肥料對土壤pH 值無顯著影響，土壤pH 值隨施肥量增加呈無規律變化。各種供試植株在此pH 值內均能生長良好。

3.3 生物有機肥料對供試植物樣地土壤有機質的影響

本次實驗結果顯示：歐洲白樺在用量為0g/m2、10g/m2、20g/m2時，樣地土壤中有機質含量在施肥后30d 和90d 間減少量逐漸降低，而到30g/m2、40g/m2、50g/m2時，樣地土壤中有機質含量在施肥后30d 和90d 間依次增加，這說明，微生物肥料施入量達到濃度30g/m2的時侯，該育苗樣地土壤中有機質在滿足植株生長的同時，得到了積累。

3.4 生物有機肥料對供試植物樣地土壤水解性氮的影響

本次實驗結果顯示：歐洲白樺在用量為0g/m2、10g/m2、20g/m2時，樣地土壤中水解性氮含量在施肥后30d 和90d 間減少量逐漸降低，而到30g/m2、40g/m2、50g/m 時，樣地土壤中有機質含量在施肥后30d 和90d 間依次增加，這說明微生物肥料施入量達到濃度30g/m2的時候，該育苗樣地土壤中水解性氮在滿足植株生長的同時，也得到了積累。

3.5 生物有機肥料對供試植物樣地土壤有效性磷的影響

本次實驗結果顯示：歐洲白樺在用量為0g/m2、10g/m2時，樣地土壤中有效性磷含量在施肥后30d 和90d 間減少量逐漸降低，而到20g/m2、30g/m2、40g/m2、50g/m2時，樣地土壤中有效性磷含量在施肥后30d 和90d 間依次增加，這說明，微生物肥料施入量達到濃度20g/m2的時候，該育苗樣地土壤中有效性磷在滿足植株生長的同時，得到了積累。試驗結果表明，生物有機肥料能促進供試植物的生長。隨著施入的生物有機肥料濃度的增加，各供試植物的株高、地徑、生物量亦隨之增加。

4 結論

上述試驗、分析表明，生物有機肥料在石質山地造林生長中起著非常重要的促長作用，同時還對改善石質山地土壤環境也有積極影響，因此，在石質山地造林的過程中，充分認識生物有機肥料的優勢，積極使用生物有機肥對土壤進行改良，增加土壤肥力，確保林木的持續、健康生長。