不同沼液施入量對苜蓿地土壤理化性質的影響

張芝萍 劉虎俊 萬翔

摘要 為探明民勤地區施入不同量的沼液對苜蓿地土壤理化性質的影響，對不同沼液施入量的苜蓿地土壤進行理化性質的測定和分析，結果表明，在苜蓿土壤中施入沼液反而會降低土壤的含水率;當施入沼液量為0.16 m3時產草量的鮮重和干重都達到最大值;施入沼液量的大小對土壤黏粒和粉粒的影響不大，對細砂粒和粗砂粒的影響較大，且隨著沼液施入量的增加，細砂粒和粗砂粒呈上升趨勢;苜蓿地施入沼液量的增加對pH和有機質幾乎沒有影響;隨著施入沼液量的增多，電導率緩慢降低。而土層深度對電導率的影響也未呈現規律。沼液施入量的增加對于不同土層深度的正磷、速效P和全N沒有影響;但沼液對淺層土壤凱氏氮的影響相對較大;沼液對總磷的影響相對較小，所以在施肥過程中可以此為據。

關鍵詞 民勤;沼液;苜蓿;土壤理化性質

Abstract In order to explore the effect of different amounts of biogas slurry on the physical and chemical properties of alfalfa soil in Minqin area， the physical and chemical properties of alfalfa soil with different amounts of biogas slurry were measured and analyzed. The results showed that in alfalfa soil， the application of biogas slurry would reduce the soil moisture content; the fresh weight and dry weight of alfalfa production reached the maximum when the amount of biogas slurry was 0.16 m3. The amount of biogas slurry applied had little effect on soil clay and powder particles， but had a greater impact on fine sand and coarse sand， and with the increase in the amount of biogas slurry， fine sand and silt coarse sands showed an upward trend;the increase in the amount of biogas slurry applied to alfalfa fields had almost no effect on the pH value and organic matter; with the increase of the amount of biogas slurry，the conductivity is slowly decreasing. The influence of soil depth on conductivity was also irregular. The increase in the amount of biogas slurry had no effect on the orthophosphorus， available P and total N in different soil depths; however， the impact of biogas slurry on Kjeldahl nitrogen in shallow soil was relatively large; the influence of phosphorus was relatively small， so we can use this as a basis in the process of fertilization.

Key words Minqin;Biogas slurry;Alfalfa;Soil physical and chemical properties

苜蓿是世界上栽培最早、面積最廣的多年生豆科植物[1]，是一種優質、高產、高蛋白、適應性強的豆科牧草，在傳統農業中發揮著提供飼草和培肥土壤的作用。長期以來對苜蓿的營養價值和產量等方面進行了大量研究[2-5]。在苜蓿地施入不同量的沼液對土壤理化性質和產量有不同的影響，所以在一定程度上影響土壤的肥力狀況，進而影響產草量等問題[6-16]。目前，不同沼液施入量對苜蓿地土壤理化性質的研究較少，筆者研究施入不同量的沼液對苜蓿地土壤理化性質的影響，旨在培肥土壤和實現土壤可持續利用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于騰格里沙漠西南緣、河西走廊東北部石羊河流域下游的民勤西沙窩（薛百鄉），地理位置102°59′05″E，38°34′28″N。所在區域北、西、南3面間分布有低山殘丘，盆地內多連綿起伏的固定和半固定沙丘、低洼丘間地、戈壁，耕地沿人工躍進渠聚集于盆地中軸線上，人工綠洲以農田、人工灌木林和農田防護林為主，外圍多為砂質荒漠化土地。整體地勢由西南向東北傾斜;地面平均坡降1‰，海拔1 350 m。研究區日照強烈，干旱少雨，氣溫變幅大，風大沙多，屬于典型干旱荒漠氣候。年均氣溫7.6 ℃，多年平均極端最高氣溫39.4 ℃，極端最低氣溫30.8 ℃，年均降水量113.8 mm，年均蒸發量2 604.3 mm，干燥度5.15，年均日照時數2 799.4 h，≥10 ℃積溫3 036.4 ℃，無霜期175 d，年均風速2.45 m/s，多年平均瞬時最大風速22.35 m/s，主導風向為西北風，多年平均8級以上大風日數37.7 d，沙塵暴日數26.8 d，年均揚沙日數32.9 d，浮塵日數18.9 d。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設置。

試驗設6個處理：①對照樣地，不施入沼液，樣地面積為51.6 m2，1 m2施入量為0 g;②施入沼液量為0.16 m3;樣地面積為53.32 m2，1 m2施入量為3.00 g;③施入沼液量為0.25 m3;樣地面積為54.81 m2，1 m2施入量為5.56 g;④施入沼液量為0.34 m3;樣地面積為56.38 m2，1 m2施入量為6.03 g;⑤施入沼液量為0.39 m3;樣地面積為52.46 m2，1 m2 施入量為7.43 g;⑥施入沼液量為0.5 m3，樣地面積為55.68 m2，1 m2施入量為8.98 g。

1.2.2 土壤樣品采集。

2019年10月，在民勤綜合治沙實驗站周圍的苜蓿地不同沼液施入量布設6個土壤剖面，3個重復，在取樣的剖面上選取3層土壤樣品，分別為0～10、10～20和20～30 cm，6個剖面上總共取得的樣品數為54個[17-21]。

1.3 測定項目與方法

2019年10月在樣地各處理區取土壤樣品。土樣在實驗室自然風干后磨細，分別過0.25 mm篩，供分析測定。土樣理化性質采用常規化學方法測定;土壤pH采用玻璃電極法測定。

1.4 數據分析

數據作圖用Excel 2003軟件完成，數據方差分析由SPASS 13.0軟件完成[21-25]。

2 結果與分析

2.1 不同沼液施入量對苜蓿地土壤含水率的影響

施入不同量的沼液對苜蓿地土壤含水率的影響見圖1。從圖1可以看出，苜蓿草地 0～10 cm 土層內土壤平均含水量隨著施入沼液量的增大呈先增后降的變化趨勢。當施入量為0.16 m3時，土壤含水量最高，不施入沼液的次之，施入量為0.5 m3時，土壤含水率最低;苜蓿草地土層深度為10～20 cm時，隨著沼液施入量的增大，土壤含水率呈降低趨勢，不施入沼液的對照處理土壤含水率最高，而沼液施入量最大時，土壤含水率反而最低;苜蓿草地土層深度為20～30 cm時，施入量為0的對照最大，而當施入量為0.25 m3時，土壤含水率最低，之后隨著沼液施入量的增加土壤含水率先增加后減少，由此可見，土壤含水率和沼液的施入量恰好相反，隨著沼液量施入增多，土壤含水率減小，而對照樣地沒有施入沼液反而土壤含水率最高，由此可見，在土壤中施入肥料反而會降低土壤含水率，所以在施肥時，要注意施入量。其具體原因還有待進一步觀察。

2.2 不同沼液施入量對產草量的影響

由圖2可知，對于苜蓿產草量的鮮重而言，當施入沼液量為0.16 m3時產草量的鮮重最大，即產草量最大，為2 653.5 kg/hm2，此外，隨著施入量的增加產草量較為平緩上升，即沼液施入量0.16 m3是最佳施入量;而對于干重而言，當施入沼液量為 0.16 m3時，產草量的干重也最大為916.5 kg/hm2，但當施入量為0.34 m3時干重為906.0 kg/hm2，比0.39 m3時（880.5 kg/hm2）高，其具體原因可能是鮮草的含水率較低。

2.3 不同沼液施入量對苜蓿地土壤粒度的影響

由圖3可知，施入沼液量的大小對土壤黏粒的影響最小，一直處于平緩趨勢，而對于粉粒而言，沒有施入沼液的對照樣地，在土層深度為20～30 cm時，粉粒處于最大，之后一直處于緩慢降低趨勢，而粗砂粒在對照樣地隨著土層深度的加深而降低，處理②、⑤和⑥的粗砂粒呈上升趨勢，且相對較高，處理③和④粗砂粒相對較低，且隨著土層的加深粗砂粒減少;細砂粒整體表現為前4個處理呈上升趨勢，但處理⑤和⑥細砂粒處于降低趨勢，整體而言隨著土層深度的加深細砂粒在土壤深度為10～20 cm時最高。由此可見，施入不同量的沼液，對細砂粒和粗砂粒的影響較大，而對黏粒和粉粒的影響不大;就土層深度而言，土層為20～30 cm的粗砂粒和細砂粒隨著沼液量的增加而增加。

2.4 不同沼液施入量對土壤物理性質的影響

由圖4可知，pH和有機質隨著施入沼液量的增加幾乎沒有變化，表明施入沼液量并不影響有機質和pH;而電導率沒有施入沼液的對照最大，之后隨著施入沼液量的增多，電導率的變化不大，而對于土層深度而言，對照和處理②和④，隨著土層深度的增加電導率增加，其他處理③、⑤和⑥都隨著土層的增加電導率減小。

2.5 不同沼液施入量對土壤化學性質的影響

由圖5可知，隨著施入沼液量的增加和土層深度的增加，正磷、速效P和全N的量幾乎沒有變化，由此可見，沼液的施入量對不同土層深度的正磷、速效P和全N無影響;而凱氏氮隨著沼液施入量的增加呈上升趨勢，處理⑤達到最大，處理⑥凱氏氮有所降低，而土層深度的影響，除對照隨著土層深度的增加凱氏氮增加，而處理②土層深度為10～20 cm的凱氏氮的量最大，凱氏氮土層深度為0～10和20～30 cm時比土層深度為10～20 cm低，之后隨著沼液施入量的增加凱氏氮的量為0～10 cm>10～20 cm>20～30 cm，由此可知，沼液對淺層土壤凱氏氮的影響相對較大;沼液對總磷的影響逐漸上升，但幅度相對較小，所以沼液的施入量也會影響正磷，隨著土層深度的增加，正磷含量減小，除對照和處理⑥是10～20 cm的含量高于其他2個土層深度。

3 結論與討論

（1）施入不同量的沼液對苜蓿地土壤含水率的影響，土壤含水率和沼液的施入量恰好相反，隨著沼液量施入增多，土壤含水率減小，而對照樣地沒有施入沼液反而土壤含水率最高，由此可見，在土壤中施入肥料反而會降低土壤的含水率，所以在施肥時，要注意施入量。其具體原因還有待進一步觀察。

（2）施入不同量的沼液對苜蓿產草量鮮重和干重的影響，不管是苜蓿草產量的鮮重還是干重都是當施入沼液量為0.16 m3時產草量的鮮重和干重達到最大，即苜蓿地沼液施入量0.16 m3為最佳施入量。

（3）施入沼液量的大小對土壤黏粒的影響最小，一直處于平緩趨勢，而對于粉粒而言，沒有施入沼液的對照樣地粉粒最大;所以施入沼液量對黏粒和粉粒的影響不大，對細砂粒和粗砂粒的影響較大，且隨著沼液施入量的增加，細砂粒和粗砂粒呈上升趨勢;而不同土壤深度對細砂粒的影響，在前4個處理中土層深度為10～20 cm時，細砂粒的含量最大，而處理⑤和處理⑥土層深度為10～20 cm的細砂粒最小;而粗砂粒未呈現規律。

（4）施入沼液量的增加對pH和有機質幾乎沒有影響，而電導率沒有施入沼液的對照最大，之后隨著施入沼液量的增多，電導率緩慢降低。而土層深度對電導率的影響也未呈現規律。

（5）沼液施入量的增加對于不同土層深度的正磷、速效P和全N無影響;但沼液對淺層土壤凱氏氮的影響相對較大;沼液對總磷的影響逐漸上升，但幅度相對較小，而土層深度的影響總磷在處理⑤沒有規律，而其他處理都是在土層為10～20 cm時最高，呈“U”字型;凱氏氮在土層深度上未呈現規律變化。

安徽農業科學 2021年

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