陈俊佳,罗立津,陈志彪*,陈志强,陈海滨,黄锦祥,张仁涛
(1. 福建师范大学a.湿润亚热带生态地理过程教育部重点实验室,b.地理科学学院, 福州 350007;2. 福建省微生物研究所/福建省新药(微生物)筛选重点实验室,福州 350007; 3. 福建省宁化县水土保持委员会办公室,福建 宁化 365400)
紫色土是热带、亚热带气候条件下由紫色砂页岩发育形成的一种岩成土壤,在中国主要分布于四川、重庆、贵州、云南、福建等省区,面积约1 889万hm2[1]。紫色土具有生产力高、风化成土速率快、侵蚀程度强等特性[2],是中国重要的耕作土壤之一。然而,紫色土是一种强侵蚀性的土壤类型,其土层浅薄,有机质含量低,保水保肥能力差,如果开发利用不当,极易造成水土流失[3]。目前,关于紫色土丘陵区生态恢复的研究主要关注于不同生态恢复措施下的作用效果,生态恢复措施的研究集中于水土保持工程措施[4-5]、林草措施[6-7]、添加土壤改良剂[8-9]等,而关于施肥和种植绿肥协同调控的生态恢复模式的相关研究较为少见,紫色土丘陵区肥草协同调控模式下土壤改良效果的研究更有待进一步深入。
宁化县是福建省紫色土最集中分布的地区,油茶(Camelliaoleifera)是宁化县紫色土区重要的油料作物,茶油收入是当地人民的重要收入来源。然而,紫色土丘陵区传统的油茶园种植模式多为顺坡种植,加之人为的除杂草、铲地、松土,导致林下灌草盖度较低等因素的影响,极易导致水土流失,进而使得油茶园土壤肥力较差,油茶生长不良。因此,探索合理的油茶园调控模式对闽西紫色土区农业可持续发展有着重要意义。
以闽西宁化县油茶园紫色土和油茶为研究对象,设计了有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明(T1)、复合肥+黑麦草+圆叶决明(T2)、复合肥(T3)3种调控措施,以不采取任何调控措施的处理为对照(CK),研究不同调控措施下油茶园紫色土养分、油茶生长特征及叶片养分含量特征,探讨油茶生长特征与土壤肥力改良之间的关系,旨在为紫色土油茶园调控措施的优化选择提供借鉴。
研究区位于福建省宁化县西部淮土镇与石壁镇交界的水土保持科普示范园(116°27′25.66″E~116°28′17.35″E,26°13′44.54″N~26°14′14.95″N,海拔为360~465 m),是福建省最典型的紫色土流失区。该区属中亚热带季风气候,夏季高温,冬季温和少雨。多年平均气温为18.1 ℃,≥10 ℃多年平均积温为5 400 ℃,年均无霜期261 d;降雨充沛,年均降水量为1 710.50 mm,降水季节变化明显[3]。研究区内主要植物有油茶、黑麦草(Loliummultiflroum)、圆叶决明(Chamaecristarotundifolia)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)、马唐(Digitariasanguinalis)等。土壤类型为酸性紫色土,土层浅薄,有机质含量较低。
供试油茶林树种为闽系63,树龄2年,于2017年3月移栽。供试黑麦草种子为特高一年生黑麦草。供试圆叶决明种子为福引圆叶决明1号(由福建省农业科学院农业生态研究所提供)。供试有机肥为新鲜鸡粪经高效环保发酵烘干一体机并添加适量腐熟菌种发酵7天制成有机肥料(由福建省大丰山禽业发展有限公司提供),其氮、磷、钾养分含量分别为2.43%、5.22%、2.20%,有机质含量30.99%。供试复合肥为高浓度硫酸钾复合肥,其氮、磷、钾养分含量的比例为15∶15∶15,总养分≥45%。供试复合微生物肥料由福建省微生物研究所提供,为上述有机肥料再与菌糠混合后经木质纤维素降解菌和高温放线菌等高活性菌发酵45天以上,再添加芽孢杆菌和拟青霉菌菌剂制备而成,有效活菌数≥0.5亿cfu·g-1,总养分≥18%,N、P2O5、K2O含量比为11∶3∶4,有机质≥60%,腐殖酸≥40%。
试验样地为福建省宁化县水土保持科普示范园中的12级隔坡梯田,梯田宽1.5 m,同一级梯田海拔一致,每级梯田前面均为高50 cm宽80 cm的隔坡带。本试验共设4个处理,且每个处理重复布设3次,按随机区组排列,共12个样地(即为位置相邻的12级隔坡梯田),每级梯田内选取10株位置相邻且长势较一致的油茶树,其水平间距为2 m。根据闽西紫色土区绿肥种植习惯和绿肥生长特性,为了使绿肥植物能长时间有效覆盖紫色土油茶园表土,本研究选择在紫色土油茶园中轮播适宜冬半年生长的黑麦草和适宜夏半年生长的圆叶决明两种绿肥。本试验设计综合考虑各处理间施加的肥料成本以及肥料养分水平,并结合当地油茶园施肥习惯进行各肥料施用量的合理选择,其中T2与T3试验期间的肥料类型、施用量及其养分含量水平均为一致,而T1所施用的肥料类型、施用量及其养分水平与T2、T3不同。各处理的调控措施设计详见表1。
表 1 各处理的调控措施设计情况Table 1 Regulation measures for each treatment
试验前的油茶树长势特征见表2,2种绿肥在翻压前的生物量和碳、氮、磷、钾养分含量详见表3,其中单株油茶树鲜草翻压量为单株油茶树翻压绿肥的地上部分生物量。
表 2 试验前油茶树长势特征 Table 2 Growth characteristics of Camellia oleifera before experiment
注:表中的数据为平均值±标准误差,下同。
表 3 2种绿肥翻压时的生物量和养分含量 Table 3 Biomass and nutrient content of two kinds of green manure under turning
指标黑麦草T1T2圆叶决明T1T2单位面积总生物量/(kg·m-2)1.57±0.040.97±0.171.80±0.061.66±0.11单位面积地上部分生物量/(kg·m-2)1.23±0.070.69±0.061.51±0.051.39±0.09单位面积地下部分生物量/(kg·m-2)0.34±0.100.27±0.110.29±0.010.26±0.02单株油茶树鲜草翻压量/kg3.08±0.181.73±0.153.77±0.133.48±0.23鲜草含水率/%76.73±0.9575.70±1.0180.58±0.9679.56±0.18干物质碳含量/(g·kg -1)413.24±0.94422.33±2.32451.81±1.91450.74±3.64干物质氮含量/(g·kg -1)11.52±0.6014.93±0.6742.59±1.8237.73±2.32干物质磷含量/(g·kg -1)5.20±0.303.18±0.113.31±0.142.43±0.09干物质钾含量/(g·kg -1)30.38±3.3525.82±1.149.84±0.447.78±0.58
于2017年10月(试验开展前)、2018年4月(黑麦草翻压1个月后)、2018年10月(圆叶决明翻压1个月后)各采集一次土壤样品和测量一次油茶树的生长指标。取土方法:在每级梯田中油茶树树冠外围随机选择与施肥点不重叠的5个点,采集0~30 cm土层土样,同一级梯田内土壤混匀,每个样地共取1 kg土样。土样带回实验室后,剔除植物根系、砾石等杂物后,取一部分过2 mm筛用于铵态氮、硝态氮测定;其余土样待自然风干后,一份研磨过2 mm筛,用于土壤速效磷、速效钾的测定,另一份研磨过0.149 mm筛,用于测定有机碳、全氮、全磷、全钾含量。油茶叶片采集方法:在每株油茶树冠外围中上部的东、西、南、北4个方位分别选取1片健康的完整叶片,先测定叶片的叶绿素相对含量SPAD值,然后用陶瓷刀剪下来,带回实验室测量其叶片面积和叶片养分。把采集到的叶片样本置于烘箱内105 ℃杀青30 min,75 ℃下烘干至恒重,再用不锈钢粉碎机将其粉碎,过0.149 mm尼龙筛,待测。
土壤有机碳、全氮含量采用 Elemantar vario MAX 碳氮元素分析仪测定;油茶叶片的碳、氮含量采用 Vario EL III碳氮元素分析仪测定;土壤全磷含量、油茶叶片磷含量采用HClO4-H2SO4消煮提取待测液后,再采用Skalar san++连续流动分析仪测定;土壤全钾含量、油茶叶片钾含量用HF-HClO4消煮提取待测液后,采用 FP 640火焰光度计测定;土壤铵态氮、硝态氮含量采用2 mol·L-1KCl溶液浸提后,采用Skalar san++连续流动分析仪测定;速效磷含量先用Mehlich3 法浸提后,采用Skalar san++连续流动分析仪测定;速效钾含量采用1 mol·L-1乙酸铵溶液浸提后,再用FP 640火焰光度计测定。
采用钢尺测量油茶树株高;采用钢尺测量各处理中油茶树南北、东西方向的冠幅,取两者的平均值;采用不锈钢数显游标卡尺测量油茶树地径;选择每株油茶树中生长较好的3个新梢长用卷尺进行测量,取平均值;叶片面积利用佳能MG 2580S扫描仪对油茶叶片进行扫描,再用Image J图像分析软件计算叶片面积,取其平均值;使用PJ-4N便携式叶绿素测定仪测定叶片的叶绿素相对含量SPAD值,取其平均值。
应用Excel 2016和SPSS 25.0 统计分析软件对相关数据进行处理,采用单因素方差分析(One-Way ANOVA)进行单因素方差及LSD多重比较显著性检验方法对比分析不同调控下紫色土养分含量、油茶叶片养分及油茶生长特征。油茶树生长特征、叶片养分含量与土壤养分含量之间的关系均采用Pearson相关分析,相关图表在Origin 2017中完成。
3.1.1 土壤全量养分特征
2018年4月与2018年10月各调控措施间的土壤有机碳、全磷、全钾含量间均差异不显著;2018年10月土壤全氮含量T1显著高于CK(P<0.05),T1是CK的1.13倍(图1)。在时间上,各调控措施下土壤全量养分总体随着试验时间增长而增加,其中T1、T2变化幅度较T3、CK大,试验开展1年后T1的土壤有机碳、全氮、全磷、全钾含量较试验前分别增加56.26%、16.90%、17.19%、8.83%,T2的土壤有机碳、全氮、全磷、全钾含量较试验前分别增加42.81%、10.13%、11.84%、6.89%。
注:图中不同小写字母表示同一时间不同调控措施间差异显著(P<0.05),不同的大写字母表示同一调控措施下不同时间上差异显著(P<0.05),下同。图 1 肥草协同调控下油茶园土壤全量养分含量Figure 1 Total nutrient content of soil Camellia oleifera plantation under the synergistic regulation of fertilization and planting grass
3.1.2土壤速效养分特征
从图2可看出,2018年4月,不同调控措施下土壤铵态氮含量表现为T2显著高于T3、CK(P<0.05),T2为T3的1.45倍,T1、T3与CK间的差异不显著;土壤硝态氮含量表现为T1显著高于CK(P<0.05),为CK的1.77倍,T1、T2与T3间的差异不显著;土壤速效磷、速效钾含量均表现为T1、T2、T3显著高于CK(P<0.05),且土壤速效磷含量T2显著高于T3(P<0.05),T1与T3差异不显著;土壤速效钾含量T1、T2均显著高于T3(P<0.05),分别为T3的1.25、1.24倍,T1与T2间差异不显著。2018年10月,不同调控措施下土壤铵态氮、硝态氮、速效磷与速效钾含量均表现为T1、T2显著高于T3、CK(P<0.05),T1与T2间差异均不显著。在时间上,试验期间T1、T2的土壤铵态氮、硝态氮、速效钾含量随着时间增长呈现先快速上升后趋于稳定的趋势,而T3则呈现先上升再下降的趋势;试验期间T1、T2的土壤速效磷含量呈现上升趋势,而T3则先上升而后变化较小。
图 2 肥草协同调控下油茶园土壤速效养分含量Figure 2 Available nutrient content of soil of Camellia oleifera plantation under the regulation of fertilization and planting grass
3.2.1 油茶长势特征
由图3可知,2018年4月,不同调控措施间油茶树株高增量特征表现为T1、T3显著高于CK;油茶树地径增量在不同处理间差异不显著;油茶新梢长T1、T2显著高于CK;叶面积T1显著高于T3和CK,冠幅增量与叶绿素相对含量SPAD值均呈现T1、T2、T3显著高于CK的特征(P<0.05),其中油茶树冠幅增量在T1、T2、T3间差异不显著。2018年10月,油茶树株高增量、地径增量、冠幅增量、新梢长、叶面积、叶绿素相对含量SPAD值均表现为T1、T2、T3显著高于CK的特征(P<0.05),调控措施的株高增量、地径增量、冠幅增量、新梢长、叶面积、叶绿素相对含量SPAD值较CK分别高出209.52%~298.29%、132.63%~174.57%、70.59%~98.90%、42.47%~57.92%、15.65%~34.16%、5.90%~14.22%,且株高增量、地径增量、冠幅增量、新梢长T1、T2与T3间差异不显著(P>0.05),而叶面积、叶绿素相对含量SPAD值T1显著高于T2、T3(P<0.05),其中叶面积较T2、T3分别增加13.69%、16.01%,叶绿素相对含量SPAD值较T2、T3分别提高5.89%、7.87%。
图 3 肥草协同调控下油茶树长势特征Figure 3 Growth characteristics of Camellia oleifera under the regulation of fertilization and planting grass
3.2.2油茶叶片养分含量
由图4可知,2018年4月,不同调控措施下油茶叶片的碳含量表现为T1、T2显著高于T3(P<0.05),分别较T3提升了5.31%、5.97%,T1与T2的差异不显著;油茶叶片的氮含量T1、T2显著低于T3(P<0.05);油茶叶片的磷含量T1、T2显著高于CK(P<0.05),T1、T2与T3间的差异不显著;油茶叶片的钾含量呈现T1、T3显著高于CK(P<0.05),T1、T2与T3间未达到显著性差异。2018年10月,油茶叶片的碳含量不同处理间的差异性不显著;油茶叶片的氮含量表现为T1、T2、T3显著高于CK(P<0.05),分别为CK的1.56、1.49、1.34倍,T1、T2、T3间则没达到显著性差异。油茶叶片的磷含量T1显著高于CK,为CK的1.23倍,T1、T2与T3 间的差异不显著。油茶叶片钾含量不同调控措施均显著高于CK,且T1显著高于T3(P<0.05),T1为T3的1.02倍,而T2与T3的差异不显著。
表4为油茶生长指标与土壤养分的Pearson相关性分析,相关分析结果表明:油茶树株高增量与土壤速效磷、速效钾含量呈极显著的正相关关系(P<0.01),与有机碳、全氮、全磷含量呈显著正相关关系(P<0.05);油茶树地径增量与有机碳呈极显著的正相关关系(P<0.01),与全氮、速效磷含量呈显著的正相关关系(P<0.05);油茶树冠幅增量与土壤全磷、速效钾含量呈显著的正相关关系(P<0.05);新梢长与土壤全钾、铵态氮、速效磷、速效钾含量呈极显著的正相关关系(P<0.01);叶绿素相对含量SPAD值与土壤铵态氮、硝态氮、速效钾含量呈极显著的正相关关系(P<0.01),与全磷含量呈显著正相关关系(P<0.05);叶片碳含量与各土壤肥力指标间均不存在显著的相关关系;叶面积与土壤速效磷、速效钾含量呈极显著的正相关关系(P<0.01),与有机碳、全氮、硝态氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05);叶片氮含量与土壤速效磷、速效钾含量呈极显著的正相关关系(P<0.01);叶片磷含量与土壤铵态氮、硝态氮、速效钾含量呈极显著的正相关关系(P<0.01),与土壤速效磷含量呈显著正相关关系(P<0.05);叶片钾含量与土壤有机碳、速效磷、速效钾含量呈极显著的正相关关系(P<0.01),与全磷、全钾、铵态氮含量呈显著正相关关系(P<0.05)。综上可知,油茶生长指标与土壤养分含量具有密切的关系,其中土壤速效磷、速效钾、铵态氮、有机碳含量与油茶树生长指标间的相关性较强。
图 4 肥草协同调控下油茶叶片养分含量Figure 4 Nutrient content of Camellia oleifera leaf under the regulation of fertilization and planting grass
表 4 油茶树长势特征指标与土壤养分的相关关系Table 4 Correlation between growth characteristics of Camellia oleifera and soil nutrients (n=24)
指标SOCTNTPTKNH4+-NNO3--NAPAK株高增量0.457*0.501*0.410*0.3380.3530.2980.709**0.614**地径增量0.517**0.448*0.1320.137-0.046-0.0210.488*0.233冠幅增量-0.098-0.1660.425*0.1200.3750.2860.2120.454*新梢长0.3870.3680.3320.518**0.563**0.3650.585**0.678**SPAD值 0.0370.0320.475*0.3980.616**0.577**0.3400.640**叶面积0.439*0.485*0.1140.1410.3770.424*0.621**0.617**叶片碳含量-0.0540.156-0.018-0.0130.3340.3260.3640.381叶片氮含量0.3390.3720.1850.2380.2560.3210.580**0.531**叶片磷含量0.3080.1930.1410.1420.619**0.585**0.511*0.651**叶片钾含量0.548**0.3920.467*0.426*0.471*0.3880.643**0.717**
土壤碳、氮、磷、钾是土壤养分的重要组成部分,能反映土壤肥力状况,是植物生长的重要营养来源[10]。本研究发现,不同调控措施间土壤有机碳、全磷、全钾含量差异较小;试验1年后,土壤全氮含量T1显著高于CK(P>0.05),T1是CK的1.13倍。这与宋莉等[11]在红壤茶园中套种黑麦草后土壤全氮含量较对照提升12.80%的结果相似。试验前期T1单株油茶黑麦草翻压量较大,黑麦草腐解向土壤释放一定的氮养分;试验后期的豆科绿肥圆叶决明翻压,T1措施下圆叶决明植株干物质含氮量(42.59±1.82 g·kg-1)较高(表3),两种绿肥腐解过程中不断向土壤释放氮养分,加之,间种圆叶决明能够增加土壤固氮微生物的种类,提高土壤固氮微生物的活性[12],故试验1年后T1的土壤全氮含量较高。这也表明了圆叶决明具有较强的固氮能力。在时间变化上,各调控措施下土壤全量养分总体随着试验时间增长而增加,其中T1、T2的增加幅度较大。产生这一结果的主要原因是:一方面,T1、T2在油茶园中施加有机肥与复合微生物肥、复合肥供油茶树与绿肥生长所共用,保持油茶园肥力水平的长效性;另一方面,间种和翻压黑麦草能提升土壤碳、氮、磷、钾养分含量[13],T1、T2在黑麦草腐解过程中土壤碳、氮、磷、钾养分持续得到补充。加之,圆叶决明植株碳、氮、磷、钾含量较丰富(表3),而T3随着时间增长施用的复合肥的肥效不断减弱,故T1、T2的土壤全量养分在时间上变化更明显。综上所述,有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明的调控模式能有效提升油茶园紫色土的全氮含量。
速效氮、速效磷和速效钾是土壤肥料三要素氮、磷、钾被植物生长所易吸收的有效营养成分,其含量高低能很好地反映土壤的肥力,对土壤质量评价具有指示意义[14]。本研究结果表明,2018年4月,不同调控措施下土壤铵态氮与速效磷含量均表现为T2显著高于T3,土壤硝态氮含量表现为T1显著高于T3,土壤速效钾含量均表现为T1、T2显著高于T3(P<0.05)。这一结果表明了有机肥+黑麦草与复合肥+黑麦草措施比单施复合肥措施提升土壤速效养分的效果更好。2018年10月,不同调控措施下土壤铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾含量均为T1、T2显著高于T3、CK(P<0.05),而T1、T2间差异不显著;其中T1、T2的土壤速效磷含量分别较T3提高122.50%、106.64%,T1、T2的土壤速效钾含量分别较T3提高74.18%、74.32%。绿肥不但可以通过自身的生长降低土壤对磷、钾的吸附与富集作用,同时还能够通过自身的氧化还原过程,活化土壤中难以被植物吸收和利用的磷和钾[15]。油茶园间种黑麦草、圆叶决明减少土壤速效养分流失,提升土壤中速效养分含量[16-18]。相关研究[19-20]表明,禾本科绿肥在翻压30天内快速腐解,氮、磷、钾累积释放率分别在80%、70%、85%以上,而豆科绿肥在翻压后的前14天内腐解速度较快,随后腐解速度变慢。黑麦草、圆叶决明的翻压腐解过程也能提升土壤中速效养分含量[21]。可见,3种调控措施均能提升紫色土油茶园土壤速效养分含量,其中有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明、复合肥+黑麦草+圆叶决明措施对速效养分的调控效果更明显。可见,在改良油茶园紫色土速效养分效果上,肥草协同调控模式要比单施加复合肥的油茶园传统调控模式更优。
株高、地径、冠幅、新梢长等是评价油茶树生长特征的重要指标,能直观地反映油茶长势情况。叶面积能间接反映叶片的大小,对叶片光合作用、能量传输、水分平衡等有重要意义[22],叶绿素相对含量SPAD值与叶绿素含量密切相关。调控试验开展1年后,油茶树株高增量、地径增量、冠幅增量、新梢长、叶面积、叶绿素相对含量SPAD值均表现为T1、T2、T3显著高于CK的特征(P<0.05)。可见,有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明、复合肥+黑麦草+圆叶决明、复合肥3种调控措施均能促进油茶树的生长。叶面积、叶绿素相对含量SPAD值T1显著高于T3(P<0.05),其中叶面积较T3提升16.01%,叶绿素相对含量SPAD值较T3提高7.87%。这可能与T1措施后期土壤速效养分含量的提升幅度较大有关,尤其是试验后期T1的圆叶决明翻压量较大,且其干物质含氮量较高;加之,氮养分是影响叶绿素和叶面积的重要环境因子,故T1措施在试验后期油茶叶绿素相对含量SPAD值和叶面积较高。显然,有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明措施下油茶树的光合作用能力较复合肥措施更强、能量传输效率更优。通过油茶生长指标与土壤养分的Pearson相关性分析发现,油茶树各项长势特征指标大多与土壤养分间存在显著或极显著的相关性,其中土壤速效磷、速效钾、铵态氮含量与油茶树生长指标间的相关性较强。显然,随着各调控措施下紫色土油茶园土壤养分的提高,油茶树生长环境的肥力水平得以提升,从而促进了油茶树的生长。
叶片既是植物进行光合作用的主要器官,也是植物对环境变化反应最敏感的器官,其营养元素含量特征最具代表性,且能反映植物群落的生境条件[23]。本研究发现,2018年4月叶片碳含量T1、T2显著高于T3,这可能是由于T1、T2措施种植黑麦草及其翻压腐解过程为土壤补充丰富的有机碳,故使得油茶树体内的碳含量较高。试验1年后,各调控措施下油茶叶片的碳含量处理间差异总体较小,而叶片氮、磷、钾含量T1、T2、T3均明显高于CK,且均以T1含量最高,其中叶片钾含量差异最为显著。闽西紫色土区土壤具有钾含量较高的特性,而T1措施较T2、T3措施更能促进土壤有效钾含量的提升,促进油茶树对钾养分的吸收。本研究通过对肥草协同调控下油茶叶片养分含量与土壤养分含量间进行相关分析发现,油茶叶片钾含量与土壤全量养分含量间的相关性较强,这说明了紫色土油茶园土壤肥力条件改变对油茶树体内钾元素含量变化产生了显著影响。本研究所施用的新鲜鸡粪是经大型发酵烘干一体机快速生产的有机肥料,氮、磷、钾含量较丰富,但有机质含量偏低的特点。已有研究表明[11, 13],种植和翻压冬绿肥黑麦草能提升土壤有机质含量。故T1试验前期的有机肥+黑麦草调控模式能够有效平衡油茶园土壤的碳、氮、磷、钾养分的比例。T1试验后期施用的复合微生物肥料是经大型发酵烘干一体机快速生产的鸡粪有机肥料添加高活性菌发酵、芽孢杆菌和拟青霉菌菌剂二次发酵制得,其施用能有效提升土壤微生物活性和土壤养分含量,同时圆叶决明植株体内碳、氮、钾含量较丰富,其翻压回田能有效提高土壤肥力。因此,有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明措施能有效保证紫色土油茶园土壤的肥力水平,从而促进油茶树养分含量的提升,使油茶树长势更旺盛。综上所述,有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明调控模式不仅能提升紫色土的肥力水平,促进油茶树生长,同时也为闽西紫色土区家禽养殖业废弃物的循环利用提供借鉴,故其在闽西紫色土油茶园生态调控中具有重要的推广意义。
(1)有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明、复合肥+黑麦草+圆叶决明、复合肥3种措施对紫色土油茶园土壤有机碳、全磷、全钾的调控效果差异不大;在提升土壤全氮含量的效果上,有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明措施最优。
(2)试验1年后,T1、T2的土壤铵态氮、硝态氮、速效磷与速效钾含量均显著高于T3(P<0.05);有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明、复合肥+黑麦草+圆叶决明措施对土壤速效养分的调控效果明显好于传统的复合肥措施。
(3)试验1年后,T1、T2、T3措施下油茶树的生长特征指标较CK有明显提升,且T1的叶面积、叶绿素相对含量SPAD值显著优于T2、T3(P<0.05),因此,有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明措施在紫色土油茶园生态调控中具有较好的调控效果,值得广泛推广。