腐殖酸肥对砾土质戈壁区域林木生长促进的研究

吴天忠, 管文轲,海妮肯·山台

(新疆林业科学院，新疆 乌鲁木齐 830000)

风化煤含有丰富的腐殖酸，由于经过风化氧化，失去了作为煤炭的使用价值，但是却是一种良好的天然吸附剂[1，2]。研究表明，其可以通过氢键、络合以及物理性吸附等方式增加化肥的肥效[3，4]。腐殖酸生物活性较好，有利于促进作物养分吸收，同时提高水肥利用率[5，6]。目前，前人已经对利用风化煤生产的腐殖酸有机肥对农作物产量、品质的影响开展了许多研究工作[7，8]，但对砾土质戈壁荒山造林条件下研究较少。本文通过试验，研究风化煤腐殖酸有机肥对该条件下土壤改良的影响，为砾土质戈壁土壤条件高效利用风化煤腐殖酸提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

乌鲁木齐地处天山山系北天山西段与东段的结合部，东、南、西三面环山，市区平均海拔800 m，属中温带大陆性干旱气候，冬冷夏凉，极端最低温-41.5 ℃，极端最高温40.9 ℃。无霜期174 d，年降水量195 mm，年蒸发量2 570 mm，10 ℃以上活动积温3 571 ℃。自1996年开始，乌鲁木齐市沙依巴克区政府按照市委市政府提出的“绿化先行、统一规划、分片改造、综合治理”方针，将雅玛里克山作为荒山绿化基地之一，动员市民开展义务植树，通过10余年的艰辛努力，昔日光秃荒芜、尘土飞扬、威胁市区环境的雅玛里克山已成为集休闲、娱乐、游览为一体的城市公园，2006年被自治区环保局命名为首批自治区级环境教育基地，2017年市委市政府开展的“树上山”城市绿化工作，进一步加快了荒山绿化工作，目前雅玛里克山已建设成为风景优美的城市花园。本项目选择雅山定植区进行施肥试验。

1.2 试验设计

试验选用农家肥(N)、腐殖酸有机肥(Fu)2种肥料，各设3种施肥水平，以空白为对照，重复5次试验，对照空白为10棵。供试腐殖酸有机肥购自新疆神东天隆腐殖酸科技有限公司，其有机质含量 ≥30%。低肥处理选择10株施用腐殖酸肥为基肥1 kg·株-1，农家肥为基肥1 kg·株-1；中肥处理选择10株施用腐殖酸肥为基肥2 kg·株-1，农家肥为基肥2 kg·株-1；高肥处理选择10株施用腐殖酸肥为基肥3 kg·株-1，农家肥为基肥3 kg·株-1。将肥料与回填土完全混合均匀后进行栽植，栽植树种为山杏(Armeniacasibirica)。各处理见表1。

表1 施肥试验设计

1.3 观测内容及方法

1.3.1 土壤样品测定 取样时间为春季树木萌发前和秋季冬灌树木休眠后，取样深度为采集 0～60cm 层土壤，距离树木主干30～40cm处，每个处理设5个取样株，不同深度取样后混合土样，采样点随机分散避开施肥点。土壤有机质测定采用硫酸重铬酸钾外加热法；土壤氮、磷、钾测定分别采用碱解扩散法、碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法、醋酸铵浸提—火焰光度法测定[9]。

1.3.2 生长指标的调查 为减少试验数据误差，在已选定的40株测试样株中选取树势相对均衡的15株山杏作为试验株，并进行挂牌标记，在山杏春季生长期(5 月上旬)、夏季生长期(7月上旬)、秋季生长期(8月下旬)，用卷尺测量试验株的树高、冠幅面积(南北长cm×东西长cm)，用游标卡尺测量茎粗(主干基部 10 cm 处的直径)等生长指标。

1.4 数据分析

所获数据统计后采用 Excel 软件进行数理分析和表格制作，得出初步分析结果，用SPSS软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同肥料及用量对土壤肥力的影响

不同肥料及用量对土壤主要养分产生不同的变化，各处理5个试验株土样的平均值结果如表2所示。从表2可以看出，施肥后各处理土壤有机质较对照提高3.22%～24.44%、碱解氮较CK提高 3.71%～61.53%、速效磷较CK提高15.59%～66.86%、速效钾含量较CK提高5.28%～27.15%，施肥对土壤肥力均有不同程度的提高。其中处理3的土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾较CK增加了18.61%、37.95%、49.31%、20.39%。处理6的土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾较CK增加了24.44%、61.53%、66.86%、27.15%，分别为两种肥料的最高值，处理3和处理6采用不同的肥料对比后，对土壤肥力的影响较显著，其中碱解氮、速效磷处理6较处理3指标差异达显著水平，而土壤有机质和速效钾含量增幅差异相对较小。

表2 不同施肥处理对土壤养分含量的影响处理

2.2 不同肥料及用量对山杏生长指标的影响

2.2.1 不同肥料及用量对山杏春季生长期指标的影响 山杏春季生长期各生长指标情况见表 3。由表3可知，不同肥料及用量对山杏生长指标均高于不施肥处理(CK 处理)，农家肥(N)中处理2的树高和茎粗最大，为128.35 cm和1.92 cm，腐殖酸有机肥(Fu)中处理6的树高、冠幅面积均为最大，分别为145.45 cm、9 810 cm2。不同施肥处理均比CK在树高、冠幅面积、茎粗平均值均有增加，分别为9.92%～24.28%、2.05%～5.30%、3.66%～8.42%，其中树高增幅较大且差异显著，但冠幅面积、茎粗则差异不显著。由于苗木定植时间短，在砾土质戈壁区域林木生长缓慢，同时茎粗本身年季变化较小，所以差异不显著，冠幅面积增幅较小原因可能与试验前所选树的修剪强弱程度和生长缓慢有关。

表3 不同施肥处理对春梢时期生长指标的影响

2.2.2 不同肥料及用量对山杏夏季生长期指标的影响 山杏夏季生长期各生长指标情况见表 4，结果表明，不同肥料及用量对山杏生长指标均高于不施肥处理(CK 处理)，其中树高指标差异均达显著水平，而农家肥(N)3个处理冠幅面积、茎粗差异不明显。农家肥(N)中处理3的树高和冠幅面积最大，为135.35 cm、9 560 cm2，处理2茎粗最大，为1.94 cm。腐殖酸有机肥(Fu)处理6的树高和冠幅面积最大，为156.58 cm、9 880 cm2，处理5茎粗最大，为2.04 cm。腐殖酸有机肥(Fu)3个处理均比CK在树高、冠幅和茎粗平均值均有增加，分别为26.94%、5.15%、9.60%，增幅较大且差异显著，农家肥(N)3个处理均比CK 在树高平均值增加明显，为9.82%，但冠幅面积和茎粗平均值增加有限，分别为2.67%、3.02%，差异不显著。

表4 不同施肥处理对夏梢时期生长指标的影响

2.2.3 不同肥料及用量对山杏秋季生长期指标的影响 山杏秋季生长期各生长指标情况见表 5，结果表明，不同肥料及用量对山杏生长指标均高于不施肥处理(CK)，其中树高差异均达显著水平。农家肥(N)处理3的树高、冠幅、茎粗均最大，为145.25 cm、9 780 cm2、1.99 cm，腐殖酸有机肥(Fu)处理6的树高、冠幅面积、茎粗值最大，为 159.78 cm，9 950 cm2、2.11 cm。腐殖酸有机肥(Fu)3个处理均比空白(CK 处理)在树高、冠幅和茎粗平均值均有增加，分别为30.24%、5.02%、9.93%，增幅较大且差异显著，农家肥(N)3个处理均比空白(CK 处理)在树高平均值增加明显，为11.88%，但冠幅和茎粗平均值增加有限，仅3.00%、3.90%，差异不显著。

表5 不同施肥处理对秋梢时期生长指标的影响

2.2.4 不同肥料及用量对山杏年周期内生长指标变化量的影响 由表3、表4、表5可知，从年生长周期来看，不同肥料及用量对山杏的各生长指标增量均大于空白对照(CK)，但指标的变化量表现不一，腐殖酸有机肥(Fu)3个处理年周期内生长指标树高冠幅和茎粗平均值增幅分别为14.94%、5.06%、6.90%，增幅较大且差异显著，农家肥(N)3个处理年周期内生长指标树高冠幅和茎粗平均值增幅分别为11.71%、4.71%、4.46%。不施肥处理 (CK 处理)年周期内生长指标树高冠幅和茎粗平均值增幅分别为8.20%、3.97%、3.86%。各调查指标中树高增幅较大，但冠幅及茎粗增幅不明显。综合分析得出，腐殖酸有机肥(Fu)中以处理 5的结果为最优，树高茎粗的增加量提高了16.27%、8.29%。农家肥(N)种处理3的结果为最优，树高、茎粗增加量提高了16.94%、5.29%。故不同施肥比例对砾土质戈壁区域山杏生长指标起着举足轻重的作用。

3 讨论

3.1 土壤肥力的高低对山杏生长、果实品质和产量起着至关重要的作用，考虑到项目区环境恶劣，山杏以绿化目的为主，均不考虑果实品质和产量，所以施肥以促进其生长为宜，通过土壤改良，增加土壤保水保肥性能，进而确保树木的正常生长，尽早郁闭，达到成林要求。本次试验以基肥为主，不考虑化肥等肥料的使用。通过对山杏春季生长期、夏季生长期、秋季生长期的调查，处理3和处理6在秋季生长量指标最优，主要认为是秋季该区域蒸发量减弱，砾土质戈壁区域有利于保墒，同时也说明该区域原始土壤条件较差。

3.2 后期该区域周边绿化环境得到改善后，可改善局部小气候环境，通过施用不同的肥料，改善土壤团粒结构，促进砾土质戈壁区域造林保水保肥的需要。根据对对土壤肥力的影响分析，施用一个生长季后，处理6和处理3的碱解氮、速效磷指标增幅较大，而土壤有机质和速效钾含量增幅相对较小。

4 结论

本项目选择农家肥和腐殖酸肥料对荒山砾土质戈壁区域进行土壤改良，两者都具有改良土壤的作用，但是砾土质戈壁区域砾石含量高，土壤保水保肥性能差。农家肥和腐殖酸肥均可促进土壤保墒，有利于植物根系发育，提高树木抗旱、抗寒、抗病能力。