植物残体对黄土高原土壤养分的改善研究

植物残体对黄土高原土壤养分的改善研究
发表时间：2020-12-31T13:04:46.783Z 来源：《城镇建设》2020年第29期作者：张永锋
[导读] 以陕西省延安市黄土高原地区土壤为研究对象，通过盆栽试验结果表明，植物残体还田对于改善土壤养分条件、培肥地力具有一定的促进作用。

张永锋
陕西省土地工程建设集团有限责任公司陕西西安，710075
摘要：以陕西省延安市黄土高原地区土壤为研究对象，通过盆栽试验结果表明，植物残体还田对于改善土壤养分条件、培肥地力具有一定的促进作用。

在黄花蒿残体还田100kg/ha，添加尿素130kg/ha+磷酸二铵70kg/ha的条件下，土壤各项养分指标显著提升，并促进了农作物生物量的提高。

关键词：土壤养分；黄土；植物残体
在开展土地整治过程中，由于施工工艺的不成熟和施工条件等因素的限制，一些表土剥离的土壤往往不能够完全覆盖整治后的土地，导致一些心土层的土壤颗粒裸露；或者该地区土层较薄，没有充足的可用熟化土壤，因此要通过采取一系列的措施，提升土壤的肥力，从而将土壤熟化。

利用植物残体熟化土壤是一种成本低廉、简便易行的办法。

利用植物残体还田，能够有效改善土壤的理化性状和生物学性状[1-7]，但当前的研究集中在作物秸秆的还田效果研究上，较少开展土地整治后的野生杂草还田对土体结构的影响研究。

黄花蒿是一种先锋植物，在开展土地整理后至第二年种植前，土地上往往会生长出大量的黄花蒿。

在农民开展耕作活动之时，往往都是使用物理或者化学的方法将其清除，即将残体移除后翻耕，或者焚烧，亦或者喷洒除草剂等。

该类办法虽然能够直接去除这些杂草，但费时费力，甚至有可能产生污染。

如果能够充分利用这些杂草残体，将对提高农业生产效率、降低农业成本具有一定的指导意义。

1 材料与方法
试验用黄土来自延安市宝塔区碾庄镇羊圈沟村（36°42'09" N，109°31'27"E），为心土层黄土。

土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾等养分含量均较低。

采用的植物残体为开展土地整治后新生长出来的黄花蒿。

实验为盆栽设计，共7个处理，其中处理1-6以心土层黄土为基底，添加不同含量的植物残体（黄花蒿）和化肥，处理7为以心土层黄土为基底、连续耕作3年、每年添加有机肥15 m3/ha的熟土。

列表如下：
试验周期为1个生育期，开始于2020年5月，种植作物为紫花苜蓿，至2020年10月结束。

实验结束后，测定土壤的有机质、全N、有效磷、速效钾、土壤质地等指标。

有机质采用重铬酸钾容量法测定；全氮采用凯氏法测定；有效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法测定；速效钾采用醋酸铵浸提-火焰光度法测定；土壤质地采用美国制分类方法确定，其中：粘粒（<0.002 mm），粉粒（0.002-0.05 mm），砂粒（0.05-2 mm）。

2 结果与分析
结果表明，原状黄土（处理1）的有机质含量十分低，仅为3.5 g/kg。

而添加了黄花蒿100或者300 kg/ha的处理2-3相对于处理1未能显著提升土壤的有机质含量；仅在黄土中添加化肥的处理4也未能提升土壤的有机质含量；黄花蒿和化肥共同施用的处理5则显著提升了有机质的含量，平均可达8.5 g/kg，土壤中有机质的含量达到了多年施用有机肥的耕作黄土（处理7）的水平。

而相添加了更多黄花蒿的处理6，其有机质含量对于处理5则显著降低，与处理1-4无显著差异。

这可能是由于黄花蒿的数量偏多，分解过程中消耗了更多的土壤养分所致。

土壤全氮的变化趋势与有机质类似，原状黄土的全氮含量平均约为0.36 g/kg，处理2-3处理未能显著提升全氮含量；在黄土中添加化肥的处理4也未能提升全氮含量；黄花蒿和化肥共同施用的处理5则显著提升了全氮的含量，平均提高到了0.54 g/kg，达到了多年施用有机肥的耕作黄土的水平。

添加了更多黄花蒿的处理6，其全氮相对于处理4显著升高，但与其他处理无显著差异。

这个结果表明，100 kg/ha的黄花蒿配合施用尿素130kg/ha和磷酸二铵70kg/ha，对于土壤全氮的提升效果十分明显，能够在一个生育期的时间内，提高到3年连续耕作施用有机肥处理的水平。

处理1-4的土壤有效磷含量无显著差异，其含量在6.6-10.5 mg/kg之间；处理5和处理6的有效磷含量无显著差异，其含量在13.8-16.6 mg/kg之间；处理7的有效磷含量要显著高于其他处理，平均值约为20.6 mg/kg。

该结果说明，植物残体还田配合化肥的施用，对于土壤有效磷含量有显著的提升作用，但是任何一种措施单独的施用都难以对有效磷的产生显著的影响。

图4 土壤速效钾含量（mg/kg）
处理4的速效钾含量显著低于其他所有处理，平均值仅为149 mg/kg。

处理7的速效钾含量显著高于其他所有处理，平均值约为342
mg/kg。

而处理1-3和5-6之间无显著差异。

这有可能是由于施入的化肥不含钾元素，而处理4作物的生长反而促进了速效钾的消耗。

处理2-3和5-6还田的植物残体中可能含有一定量的钾元素，补充了作物生长的消耗。

结果表明，所有处理之间的黏粒、粉粒和砂粒含量无显著差异，也没有出现明显的变化趋势，实验处理的组内差异大于组间差异，土壤质地的分类结果并没有太大的参考意义。

因此，一个生长季的种植未对土壤质地造成实质性的影响。