有機土壤改良劑對樹木生長及土壤理化性質的影響

代保清　薛晟巖

摘要 為了解土壤改良劑對土壤改良效果和樹木生長的影響，解決街路樹木土壤養分含量低、土壤偏堿性、供肥保水性差、土壤板結及樹木生長衰弱等問題，開展了有機土壤改良劑配方及施用量篩選研究，選擇發酵雞糞、香油渣等5種材料，配制4種改良劑組合，采用盆栽方法，對土壤6項理化性質指標及4項樹木生長指標進行測定，

結果表明：改良劑組合以發酵雞糞、香油渣、黃腐酸、水、硫酸亞鐵、菌劑按2∶1∶1∶15∶0.5∶0.5比例混合為最佳組合，各項指標顯著高于對照;土壤改良劑稀釋300倍，年施用3次的處理對樹木生長量和土壤養分含量有顯著提升作用。

關鍵詞 土壤改良劑;施用量;生長指標;土壤理化指標

中圖分類號：S714.6 文獻標識碼：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2022.04.015

Effects of Organic Soil Amendments on Tree Growth and Soil Physicochemical Properties

Dai Baoqing，Xue Shengyan

（Shenyang Landscape Science Research Institute，Shenyang 110016，Liaoning）

AbstractThe screening of organic soil amendments formula and application amount was carried out，with the aim to understand the effects of soil amendments on soil improvement and tree growth，and to solve the problems of low soil nutrient content，alkaline soil，poor water supply of fertilizer and water retention，soil compaction and tree growth weakness of street trees. Five kinds of materials，such as fermented chicken manure and aromatic oil residue，were selected to prepare four kinds of modifier combinations. Six physical and chemical properties of soil and four tree growth indexes were measured by pot cultivation method. The result showed that the best combination of fermented chicken manure，aromatic oil residue，fulvic acid，water，ferrous sulfate and bacterial agent was at the ratio of 2： 1： 1： 15： 0.5： 0.5. All indexes were significantly higher than those of the control group. When soil amendments were diluted 300 times and applied 3 times a year，tree growth and soil nutrient content were significantly increased.

Key wordssoil amendments;application amount;growth indices;soil physicochemical properties

城市化進程中的市政設施建設、樓宇建設、拆遷等人為活動的廢棄物，以及街道樹木落葉、殘枝均作為垃圾被清運走，這些有機物無法再回到城市土壤中，造成城市土壤營養循環中斷，導致城市土壤養分含量低、土壤偏堿性、供肥保水性差、土壤板結、通氣透水性差等問題頻繁出現，既影響樹木健康生長，也影響園林綠化生態、景觀等各種功能的充分發揮[1-4]。土壤改良劑是能夠有效改善土壤性狀的一種物料[5-7]，施入土壤改良劑可改善土壤性質，提高養分含量，使土壤微生物能更好地生存。改善土壤理化性質、提高土壤肥力，能對土壤退化起到一定的修復作用[8，9]。目前對城市綠地土壤改良，普遍施用無機肥料，長期施用導致一些環境問題的出現和土壤特性的惡化。相比之下，施用有機改良劑可以有效地提高土壤中氮、磷、鉀的利用效率。有機改良劑的一些生理活性物質可以更好地促進植物根系生長，減少環境污染[10，11]。 農業廢棄物如禽蓄類糞便、油渣等含有大量有機物，蛋白質等含量非常豐富，經過發酵后，可增加土壤中各速效養分（銨態氮、硝態氮、有機磷和速效鉀）的含量[12，13];黃腐酸可提高農作物的抗旱、抗寒能力，增強作物的抗病能力，刺激作物的生長，從而提高作物的產量，改善作物的品質[14];生物菌肥利用微生物的生命活動來增加土壤中的氮素或有效磷、鉀的含量，或將土壤中一些作物不能直接利用的物質轉換成可被吸收利用的營養物質，或提高作物的生產刺激物質，或抑制植物病原菌的活動，從而提高土壤肥力，改善作物的營養條件，提高作物產量。

在生產實踐中，遇到的土壤改良問題并不是單一的，通常單一土壤改良劑的改良效果不是很全面或改良效果與預期相比還有差距。因此，城市綠地土壤改良急需功能性強、作用多樣的土壤改良技術。本文以發酵雞糞、香油渣、黃腐酸和菌劑等為主要原料，開展了有機液態土壤改良劑配方及施用量篩選研究。

1 材料與方法

1.1 材料

土壤改良劑的原材料主要有雞糞和香油渣的提取液、黃腐酸、菌肥、硫酸亞鐵及氮磷鉀復合肥等。土壤材料采自沈陽市五愛街行道樹樹池10～15 cm深的混合土壤。植物材料為3年生生長一致的白蠟（Fraxinus chinensis）樹種，選擇1年生枝條測量植株生長量。白蠟樹為沈陽市綠化中應用較多的樹種，其長勢較快，根系發達，對土壤養分需求較多，因此選擇白蠟作為研究對象。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

土壤改良劑試驗在沈陽市園林植物標本公園日光溫室內進行。為了便于觀測和控制試驗條件，選擇盆栽試驗。其中，組合配方試驗設計4種不同組合處理和1個對照，各處理組合材料按質量進行配比，每個處理3次重復，見表1。將4種有機改良劑加水稀釋200倍，每隔30 d定量澆灌改良劑1 L，對照灌水1 L，共3次，測定土壤理化指標。將土壤改良劑稀釋濃度分別為100倍、200倍、300倍、400倍、500倍5個濃度梯度，施用次數為1次、2次、3次、4次、5次5個梯度，每個處理3次重復。每隔30 d施入土壤改良劑1 L，對照灌水1 L，測定土壤理化指標及植株生長發育指標，篩選最佳使用量。

1.2.2 測定項目及方法

測定土壤pH和土壤速效氮、速效磷、速效鉀及土壤含水量5種指標，其中土壤pH采用電位法、土壤速效氮采用堿解擴散法、土壤速效磷采用鉬銻抗比色法、土壤速效鉀采用火焰光度計法、土壤含水量采用烘干法測定。測定植株的鮮質量、植株干質量、根系鮮質量和根系干質量4種指標，鮮質量采用萬分之一天平測量，干質量指標測量時需先用烘箱烘24 h后測量。

2 結果與分析

2.1 不同改良劑組合處理對土壤理化性質的影響

4種不同配比組合的土壤改良劑對土壤理化性質的影響結果見表2。

由表2可知，4種處理土壤的pH為7.1～7.4，均比對照低，其排序為處理5（CK）>處理3>處理1、處理4>處理2。 對照與各處理間存在顯著差異（P<0.05），處理2與其他3個處理間存在顯著差異（P<0.05），處理2土壤pH降低最多，可能是添加黃腐酸較多的原因導致土壤pH值降低明顯。這說明對土壤添加改良劑，顯著地調整了土壤的酸堿度。

4種處理的含鹽量均有降低，其中處理2和處理3降低較多，分別比對照降低55.3%和36.8%。對照與處理1、處理2、處理3之間存在顯著差異（P<0.05），處理2與其他處理間存在顯著差異（P<0.05）。

4種處理的土壤濕度均比對照高，其中處理2和處理4的土壤濕度均大于20%，土壤偏濕。而處理1和處理3土壤濕度在10%～20%之間，屬于土壤含水量適宜。對照與處理1、處理3間無顯著差異（P>0.05），與處理2、處理4間存在顯著差異（P<0.05）。

土壤養分檢測表明，4種處理的速效氮、速效磷、速效鉀檢測指標均比對照高，對照與其他處理均存在顯著差異。處理3和處理4均顯著高于對照。處理4和處理3的速效氮分別是對照的2.58倍和2.24倍。速效磷和速效鉀含量最高的均是處理3，顯著高于對照235.71%和208.35%。處理4速效磷和速效鉀含量次之，分別高于對照的187.50%和150.78%。氮磷鉀增加幅度最高的是處理3。

綜合以上6種指標的檢測結果分析，處理3為最佳組合配比。

2.2 土壤改良劑不同施用量對白蠟生長量的影響

2.2.1 土壤改良劑不同施用量對白蠟植株鮮質量的影響不同濃度土壤改良劑和施肥次數對白蠟植株鮮質量的影響見圖1。

由圖1可知，與對照相比施用土壤改良劑后白蠟鮮質量明顯增大，其中土壤改良劑稀釋100倍、施用5次會引起燒苗的現象，其他施用倍數、次數的綜合增重效果排序為400倍5次>300倍5次>200倍2次>300倍3次>500倍5次。

2.2.2 土壤改良劑不同施用量處理對根系鮮質量的影響

不同濃度土壤改良劑和施用次數對白蠟植株根系鮮質量的影響見圖2。

由圖2可知，與對照相比，施用土壤改良劑后白蠟根系鮮質量明顯增加，增加效果排序為300倍5次>400倍5次>300倍4次>300倍3次>200倍4次。

2.2.3 土壤改良劑不同施用量對白蠟植株干質量的影響

不同濃度土壤改良劑和施肥次數對白蠟植株干質量的影響見圖3。

由圖3可知，與對照相比，施用土壤改良劑后白蠟干質量明顯增大，增加效果排序為200倍4次>300倍5次>300倍3次>300倍4次>500倍5次。

2.2.4 土壤改良劑不同使用量對白蠟根系干質量的影響

不同濃度土壤改良劑和施肥次數對白蠟根系干質量的影響見圖4。

由圖4可知，與對照相比，施用土壤改良劑后白蠟根系干質量明顯增加，增加效果前5個處理排序為400倍5次>300倍5次>300倍3次>400倍4次、400倍3次>300倍2次。

綜上，不同施用倍數、次數對白蠟生長量促進效果排序為400倍5次>300倍5次>300倍3次>300倍5次>200倍4次。

2.3 土壤改良劑不同施用量對土壤理化性質的影響

2.3.1 施用土壤改良劑對土壤速效氮含量的影響不同濃度土壤改良劑和施肥次數對土壤速效氮的影響見圖5。

由圖5可知，與對照相比，施用土壤改良劑后土壤速效氮含量增加，促進樹木生長量增加的前5個處理，土壤速效氮含量增加排序依次為300倍5次>300倍4次>300倍3次>200倍4次>400倍5次。

2.3.2 施用土壤改良劑對土壤速效磷含量的影響不同濃度土壤改良劑和施肥次數對土壤速效磷的影響見圖6。

由圖6可知，與對照相比，施用土壤改良劑后土壤速效含磷量增加，促進樹木生長量增加的前5個處理，土壤速效磷含量增加排序依次為200倍4次>300倍5次>300倍4次>300倍3次>400倍5次。

2.3.3 施用土壤改良劑對土壤速效鉀含量的影響

不同濃度土壤改良劑和施肥次數對土壤速效鉀的影響見圖7。

由圖7可看出，與對照相比，施用土壤改良劑后土壤速效鉀含量增加，促進樹木生長量增加的前5個處理，土壤速效含鉀量增加排序依次為200倍4次>400倍5次>300倍5次>300倍4次>300倍3次。

綜上，施用土壤改良機以樹木生長量增加排序，速效氮磷鉀養分增效的綜合排序為300倍5次>200倍4次>300倍4次>300倍3次>400倍5次。

3 結論

3.1 通過盆栽試驗，對不同材料進行4種組合配比及對照處理，測定盆栽土壤pH、含水量、速效氮磷鉀含量，篩選出改良劑組合3（成分配比：發酵雞糞、香油渣、黃腐酸、水、硫酸亞鐵、菌劑分別為2、1、1、15、0.5、0.5）為最佳組合。

3.2 施用土壤改良劑對樹木生長和土壤養分含量有顯著的提升作用，通過對生長量、養分效果、經濟成本的綜合比較排序為：300倍3次>300倍5次>300倍4次>200倍4次>400倍5次，所以，最終選擇稀釋300倍、年施用3次為土壤改良劑的最佳施用量。

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