有机物料对滨海盐渍土的改良作用及对金银木生长的影响

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　　摘要：为了探讨有机物料改良滨海鹽渍土的效果，选用牛粪、醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料，设定14种配比对盐渍土进行处理，定植金银木（Lonicera maackii）做生长试验，并定期测定土壤全盐含量和pH。结果表明，有机物料对土壤全盐含量和pH的改善作用不同，其中以用量较多的醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料与较少量的有机肥配合施用，即牛粪∶醋糟∶食用菌菌渣∶绿化粉碎废料为1∶3∶3∶3（体积比），对土壤改良效果较好，且在此条件下种植的金银木能获得最大生长量。在评价土壤改良效果方面，生长量指标（株高、冠幅）比生理指标（叶绿素指数和净光合速率）更具有代表性。
　　关键词：有机物料;滨海盐渍土;改良;金银木（Lonicera maackii）;醋糟;食用菌菌渣;绿化粉碎废料
　　中图分类号：S287         文献标识码：A
　　文章编号：0439-8114（2020）01-0058-04
　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.01.012           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
　　Abstract： To explore the effects of organic materials on the improvement of coastal saline soil， cow dung， vinegar grains， edible fungi residue and plant crushing waste were selected as materials. 14 kinds of proportions were set for saline soil treatment， and Lonicera maackii were planted for growth test， and the total salt content and pH of soil were determined regularly. The results showed that organic materials had different effects on the improvement of soil salt content and pH， in which， the vinegar residue， mushroom residue and green crushing waste mixed with a small amount of organic fertilizer， i.e. cow manure∶vinegar residue∶mushroom residue∶green crushing waste was 1∶3∶3∶3（volume rato）， which had better effect on soil improvement， and the maximum growth of Lonicera maackii could be obtained under this condition. In evaluating the effect of soil improvement， the growth index（plant height， crown width） is more representative than the physiological index （chlorophyll index and net photosynthetic rate）.
　　Key words： organic materials; coastal saline soil; improvement; Lonicera maackii; vinegar grains; edible fungi residue; green crushing waste
　　天津市盐渍土地面积巨大，仅滨海新区盐渍化土地就有1 958.9 km2，占到滨海新区陆域总面积的86.3%。在盐渍化土壤上，植物难以生长，给城市绿化带来难题。例如，位于滨海新区的中新天津生态城，完全采用客土的方式进行绿化种植，既损害生态环境，又费工费力。盐渍土壤盐含量、酸碱度高，结构差，是危害植物生存的主要问题[1]。醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料是来源广泛的工业废弃物，如不进行无害化处理，其堆放占用土地，而且污染环境[2]。本试验探索将醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料用于滨海盐渍土改良试验，并从土壤性质和植物生长表现两方面进行改良效果评价，以期为天津市盐渍土改良提供参考依据。
　　1  材料与方法
　　1.1  土壤处理方案和植物定植
　　试验于2018年4月在天津市滨海新区中新生态城盐碱地改良中心试验场进行。试验用的滨海盐渍土含盐量为0.42%，pH 8.1。选用聚合树脂材质的花箱为容器，内部尺寸为95 cm×95 cm×64 cm（长×宽×高），底部设有淋层和出水孔。使用的有机物料有牛粪、醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料。有机物料施用量及配比方案见表1，6次重复。土壤混匀后，浇1次透水，定植金银木，每个花箱子1株。根据天气状况每7～14 d浇水1次。
　　1.2  土壤指标测定
　　试验使用通用土钻定期采集土样，共采集4次，采集日期分别为2018年4月4日、7月18日、8月30日和10月29日。按照标准NY/T 1377—2007测定土壤pH;利用质量法LY/T 1251—1999/3.1测定土壤全盐含量。
　　1.3  植物生长状况评价
　　定植后，持续观察金银木生长状况。在9月使用卷尺测定每株的株高和冠幅。 　　1.4  植物光合作用测定方法
　　使用葉绿素测定仪（型号为TYS-A，杭州绿博仪器有限公司生产）测定枝条中部成熟叶片的叶绿素指数;使用光合仪（型号为ciras-2，美国PP systems公司生产）在晴天选取枝条中部的成熟叶片测定光合作用。
　　2  结果与分析
　　2.1  有机物料对土壤全盐含量和pH的影响
　　2.2.1  对土壤全盐含量的影响  由图1可知，随着采集时间增加全盐含量整体呈下降趋势。人工浇灌和自然降水带来的淋洗作用降低了土壤盐分。这个结果符合土壤淋洗降低盐分含量的规律。
　　土壤质地影响水淋洗降低盐分含量的效果，土壤质地疏松，水分容易下渗，则淋洗效果好;反之，土壤质地致密，水分难以下渗，则淋洗效果差。滨海盐渍土本身质地坚实，渗水透水性差，通过添加各种有机物料后，部分质地有所改善。由图1可知，除处理1、处理11外，各添加有机物料处理土壤质地均有所改善，盐分更易被淋洗，因此降低盐分效果均较好。
　　2.1.2  对土壤pH的影响  由图2可知，随着采集时间增加，土壤pH呈上升趋势。土壤处理完成后定植金银木，随后根据天气状况对植物进行浇水等养护。另外，天津市夏季降雨丰沛，因此，人工浇灌和自然降水对试验土壤有淋洗作用，符合盐渍土在雨水淋洗下盐分降低的同时碱性增强的一般规律。
　　各处理中添加的有机物料本身具有一定的酸性物质，如醋糟本身有醋酸等有机酸类物质，牛粪同样含有有机酸类物质，因此具有降低土壤pH的作用。各处理土壤pH存在差异，其中处理3在试验开始时与对照pH相当，说明该处理能有效调节pH的增减。
　　2.2  有机物料对金银木生长状况的影响
　　2.2.1  对金银木植株生长的影响  从整个生长季看，金银木能正常生长，差异主要在生长量方面。从表3可以看出，各处理间株高和冠幅存在差异，有些处理间的差异达到显著水平，其中处理3的株高和冠幅最大，其冠幅显著高于对照处理14。
　　2.2.2  对金银木光合作用的影响  从整个生长季看，金银木叶片翠绿至深绿色。由表4可知，各处理间叶绿素指数和净光合速率存在差异，有些处理间的差异达到显著水平，其中绿素指数和净光合速率均较高的有处理4、处理5、处理3等。
　　3  讨论
　　本试验选用了醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料3种数量大、易获得而且废弃后堆置对环境有不良影响的废弃物为原料，结合淋洗排盐，改良土壤。
　　施用醋糟堆肥后低肥力土壤的pH基本保持稳定，土壤的有机质、阳离子交换量、土壤养分含量显著提高，土壤酶活性也有不同程度的提高[3，4]。醋糟堆肥能有效促进油菜生长，改善其品质[5]。代立兰等[6]研究认为醋糟对次生盐渍土壤的质地疏松、盐分抑制和修复改良效果总体上优于菌糠。醋糟主要是通过化学作用调节土壤酸碱度，并能提供有机质。本试验中，醋糟降低土壤盐分作用明显。
　　食用菌菌渣提供有机质和改善土壤结构。施加菌糠可降低土壤中交换性钠离子含量，菌糠中所含有的腐殖酸以亲水性胶体形式存在，与土壤中矿物质形成复合体，逐渐形成土壤团粒结构，对盐分具有淋洗作用[7]。
　　绿化粉碎废料起到吸水保水和改善土壤通气状况的作用。园林废弃物粉碎发酵后有机物料进行盐碱地覆盖处理，控盐和保墒效果较好，覆盖的有机物料在地表减小了盐碱地表与空气的接触，蒸发速率减缓，无效蒸发减少，从而抑制地表盐分的聚集[8]。园林废弃物堆肥可提高基质的容重、持水孔隙，降低基质的总孔隙和通气孔隙，还可提高基质的pH、电导率、有机碳、全氮、有效磷和速效钾的含量;添加园林废弃物堆肥能显著提高佛甲草株高和叶片叶绿素含量[9]。
　　有机肥对盐碱土全氮、全钾、有机质及碱解氮增加最为明显，且对盐总量降幅最大[9]。施用有机肥可提高盐碱土的脱盐、抑盐的能力，改善土壤理化性质，提高苗木在盐碱地中的存活率[10]。在设施菜地次生盐渍化土壤中添加畜禽粪便有机肥能有效降低土壤可溶性盐分，并提高作物产量[11]。
　　这3种有机物料与牛粪有机肥配合起到了很好的改良效果，有效降低土壤全盐含量和抑制土壤酸碱度，种植在其中的金银木生长良好。从试验结果看，以用量较多的醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料与较少量的有机肥配合施用能获得植物最大生长量，最佳配比是牛粪∶醋糟∶食用菌菌渣∶绿化粉碎废料为1∶3∶3∶3。
　　本试验中叶绿素指数与净光合速率数据没有密切的相关关系。叶绿素指数的测定原理类似于风光光度法，是利用叶绿素吸收的红光量进行转换和计算得出的相对量，仅能作为叶绿素含量的模糊指标。在实际应用中常用叶绿素指数作为考察农田中氮肥量的参考指标。净光合速率是利用精密的光合仪测定出的表征光合效率的关键指标，在植物光合作用参数中最具代表性。净光合速率影响因素众多，有内在因素，如叶绿素种类和含量、水分供应、气孔开发程度等，也有外界因素，如空气气压和湿度、土壤湿度、光照条件等。因此，叶绿素指数与净光合速率数据不会存在严格意义上的相关关系。本试验结果显示，从植物方面评价盐渍土改良效果应以植物的生长量为主要依据，而叶绿素指数、净光合速率等生理指标仅能作为辅助性指标。
　　参考文献：
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