盐渍土施加蚯蚓粪对紫花苜蓿生长的影响
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摘 要：本研究通过施加改良剂蚯蚓粪，研究盐渍土在生物措施和化学措施的协同作用下，对紫花苜蓿生长的影响。结果表明：蚯蚓粪对盐渍土有明显的改良效果，随蚯蚓粪施入量增加，盐渍土的通透性增加，土壤板结现象减轻;并且，蚯蚓粪施入量增加后，紫花苜蓿的出苗率和株高增加，施入量达到10%之后，对紫花苜蓿的生长促进效果更加显著。
关键词：土壤板结;蚯蚓粪;出苗率
中图分类号：S318 文献标识码：A
DOI：10.19754/j.nyyjs.20200515007
目前，土壤盐渍化严重限制我国耕地面积的增加和耕地质量的提升，制约了农业的发展[1-3]。土壤盐碱化会影响土壤的物理性质，使土壤通透性降低，表层土壤干燥时易收缩结块，湿润时膨胀泥泞，降低土壤耕性，而且由于盐分离子的浓度过高，还会严重影响农作物的生长，降低产量[4]。根据全国第二次土壤普查数据显示，我国约有盐碱化土壤3.69×107hm2，其中耕地盐碱化面积为9.21×106hm2[5]，占全国耕作土地面积的6.62%。陕西省共有盐碱地约1.54×105hm2，其中耕地面积8.33×104hm2[6]，主要集中在陕北榆林和渭南地区。陕西省耕地资源紧缺，可以通过对盐碱地资源进行合理改良来使之得到充分的发展利用，从而缓解耕地面积稀缺的情况。
紫花苜蓿（Medicago sativa Linn）属于豆科植物，是苜蓿3大类之一[7]。紫花苜蓿作为一种耐盐碱性较好的优质牧草，具有悠久的种植历史，既可以作为优质牧草饲养动物，还可以供人食用，在多个地区畜牧业和农业的发展等多方面都具有重大价值和作用，被誉为“牧草之王”[8-10]。蚯蚓粪是蚯蚓对有机废弃物通过生物降解形成的产物，其作为有机肥料，具有表面积大、通气好、保水性强等特点，同时富含放线菌、真菌等多种有益微生物和铁、锰、铜、硼等植物生长调节物质，并且含丰富的矿质养分，有机质含量非常丰富[11-13]。
本研究选择具有代表性的耐盐碱牧草紫花苜蓿为种植植物，有机肥蚯蚓粪作为土壤改良措施，研究盐渍土在生物措施和化学措施的协同作用下，对紫花苜蓿生长的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
盐碱土取自卤泊滩，蚯蚓粪按不同质量分数与盐碱土混合，具体处理如表1。
1.2 试验方法
1.2.1 土壤处理
将取自卤泊滩盐碱地耕作层 （0～20cm）的土壤放置在背光通风处，阴干后磨碎過5mm筛;将蚯蚓粪按不同质量分数与磨好的盐碱土混合均匀，装入盆中 （下口直径15cm，上口直径19cm，盆高20cm），每盆装土4.0kg，土壤容重为1.34g/cm3。
1.2.2 播种
盆中预先装入3.8kg土壤，灌水至田间持水量（田间持水量约为22%，灌水约0.84kg，盆栽总重4.77kg），待水分充分入渗后，将10粒紫花苜蓿种子均匀放置，将预留的0.2kg干燥土壤平铺在上层（约1cm）。
1.2.3 灌水
以50%的田间持水量为灌水下限（盆栽总重约4.57kg，其中盆重0.13kg），以田间持水量为灌水上限（盆栽总重约5.01kg），灌水定额为0.44L。利用差值法进行灌水，并记录每次灌水量。
1.2.4 施肥
供试蚯蚓粪原料为牛粪，其中全量氮、磷、钾质量分数分别为1.7%、1.3%与0.9%。为保证各处理肥量一致，施肥量见表2。
盆栽的放置采取随机放置，并每周随机交换位置消除环境差异影响。
2 结果与分析
2.1 不同处理对盐渍土板结的影响
土壤板结是指土壤表层因缺乏有机质，结构不良，在灌水或降雨等外因作用下结构破坏、土料分散，而干燥后受内聚力作用使土面变硬的现象[14]。
板结造成土壤的吸水、吸氧及营养物质的吸附能力降低，通透能力的下降使作物根系发育不良，影响农作物的生长发育[15，16]。
土壤板结条件下，土壤孔隙度减少，通透性差，地温降低，致使土壤中好气性微生物的活动受到抑制，水、气、热状况不能很好的协调，其供肥、保肥、保水能力弱。土壤板结还延缓了有机质的分解，土壤理化性质逐渐恶化，地力逐渐衰退，土壤肥力随之下降，不能很好地满足作物生长发育。
土壤板结条件下，玉米根部细胞呼吸减弱，而氮素等营养又多以离子态存在，吸收时多以主动运输方式，需要消耗细胞代谢产生的能量，呼吸减弱，故能量供应不足，影响吸收。
如图1，随盐碱土中蚯蚓粪施入量逐渐增加，盐碱土表面的板结情况逐渐改善，裂痕条数减少，宽度降低。
2.2 不同处理对紫花苜蓿出苗的影响
如图2所示，各处理紫花苜蓿的出苗数随蚯蚓粪施用量增加而增多。随时间增加，CK的出苗数为0，且保持不变，表明紫花苜蓿在卤泊滩的原始盐碱土上受盐碱胁迫较重，无法完成出苗。而随蚯蚓粪施加量增多，紫花苜蓿的出苗数开始增加，在蚯蚓粪施加量为15%时，紫花苜蓿出苗率达到55%，较5%和10%的蚯蚓粪施加量处理高出不少;当蚯蚓粪施加量为20%时，紫花苜蓿出苗率达到75%，出苗情况良好。施加蚯蚓粪对改善盐碱土上植物生长环境有良好的效果。
2.3 不同处理对紫花苜蓿生长的影响
如图3，紫花苜蓿各阶段株高基本与蚯蚓粪添加量呈正比，蚯蚓粪添加量越高，紫花苜蓿生长的速度越快，表明蚯蚓粪改良盐渍土和促进紫花苜蓿生长具有良好的效果。
CK与F1处理的紫花苜蓿出苗极少且幼苗死亡率高，经移苗后成活，开始正常生长。至第1次刈割，CK的紫花苜蓿平均株高为13.35cm，为各处理中最低;F1处理的紫花苜蓿株高为20.10cm，较CK高50.56%;F2处理的紫花苜蓿株高为22.23cm，较CK高66.52%;F3处理的紫花苜蓿株高为32.47cm，较CK高143.00%;F4处理的紫花苜蓿株高表现最好，为41.63cm，较CK高211.84%。 刈割后，紫花苜蓿的生长速度较刈割前有所减缓，至9月紫花苜蓿生长期结束，CK的平均株高为12.10cm，在各处理中仍表现最差;F1处理的紫花苜蓿株高为15.90cm，较CK高31.40%;F2处理的紫花苜蓿株高为14.63cm，較CK高20.91%;F3处理的紫花苜蓿株高为21.30cm，较CK高76.03%;F4处理的紫花苜蓿株高表现最好，为22.33cm，较CK高84.55%。
结果表明，随蚯蚓粪添加量增加，紫花苜蓿生长速度增加，添加量达到15%后，效果较5%与10%明显提高，与紫花苜蓿的出苗表现类似。
3 总结与讨论
添加蚯蚓粪可以显著改善盐渍土的物理性质，增加土壤孔隙度和通透性，减轻盐渍土的土壤板结程度，随着盐渍土不同处理中蚯蚓粪施入量逐渐增加，土壤板结的裂痕条数减少，宽度降低，在蚯蚓粪达到15%时，盐渍土未发生板结。紫花苜蓿在对照组中未出现出苗，随蚯蚓粪施入量增加，出苗率逐渐上升，施入量达到15%时，出苗率明显上升。紫花苜蓿生长规律与出苗率相似，表现为蚯蚓粪施入量越多生长越旺盛，但刈割后，生长速度较之前减缓。
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（责任编辑 常阳阳）
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