北方不同树叶腐解的养分释放特征研究

王芳芳，梁魁景，刘海鹏，刘国荣，王玉纯，崔文宁

(1.衡水学院生命科学系,河北 衡水053000;2.深州市农业农村局,河北 深州 053800)

绿肥是指经过堆沤后，应用于土壤的绿色植物。近几年来，绿肥也指一些作物直接或间接地压入土壤中用来制造养分的过程[1]。绿肥是纯天然的有机肥料，能为土壤提供丰富的养分及微生物菌群。方珊清等研究表明土壤有机质的多少能够反映土壤肥力情况[2]；绿肥腐解会伴随养分的释放，因此绿肥腐熟能增加土壤的养分含量[3]。张阿凤等研究结果显示小麦生物碳用量为3%时，能够显著提高烟草根际土壤有机碳、全氮、全钾、速效磷、速效钾含量[4]；杨丽丽研究表明豆科绿肥在一定程度上能够改善土壤的物理性质，提高有效磷，有效钾含量[5]；唐红琴等研究中发现5种豆科绿肥能保持改善土壤有机质作用，提高土壤肥力[6]；杨增平等研究不同绿色肥料对水稻产量的相关性，表明长期使用绿色肥料，土壤微生物质和土壤酶活性与水稻产量有良好的相关性，同时水稻亩(667 m2)产量增加了18%～27%[7]。目前，农业发展以绿色发展为本，推行绿色生态循环模式，实现能量循环和废弃物综合利用，改善生态环境、推进化肥减量增效和农药减量控害[8]，无论对培肥地力，还是提高产量以及农产品品质，都是一个非常重要的途径，这是农业生产系统中维持和提高土壤质量和可持续利用的农业政策之一。

1 材料及方法

1.1 试验材料

试验材料为8种衡水湖园林常见的树种，分别为白蜡、国槐、刺槐、雪松、金银忍冬、毛白杨、银杏、悬铃木。

1.2 试验方法

1.2.1 树叶绿肥的腐解

2021年9月10日，将试验材料剪成约1 cm碎块，自然晾干。再采用统一规格的(15 cm×15 cm)塑料桶，桶内套上塑料袋。放置于恒温温室。称取梨园土壤1 200 g，树叶碎块200 g，遵循土把绿肥碎块盖严的原则，底部先铺一层土，然后铺一层绿肥碎块，再铺一层土，最后倒入1%的棘孢木霉菌微生物菌剂，树叶与土配比是1∶6，以土壤湿润为止，最后将塑料袋封紧扎牢，以棘孢木霉菌微生物菌剂+园土为阳性对照，重复3次。

1.2.2 HM-GP02测养分与有机质

在树叶绿肥腐解150 d后用土钻采集0～15 cm样品中的土壤，装于透明封口袋中带回试验室，一半样品保存于-20 ℃冰柜中用于测定土壤速效氮，另一半摊平置于阴凉干燥处风干用于测定土壤其他指标。将一袋土壤联合浸提剂粉剂放入容量瓶中，加入蒸馏水至500 mL定容。将采集的腐解土样品进行研磨，称取土样1.0 g(测量有机质时，称取4 g土样)，与20 mL土壤浸提剂混合，再加入0.3 g土壤脱色剂，将其混合均匀后使用全自动震荡仪剧烈振荡3 min(测量有机质时，震荡5 min)，然后过滤于三角瓶中。铵态氮、有效磷、速效钾以及有机质的测定，均采用HM-GP02型高智能测土配方施肥仪上机测量。

1.3 数据分析

数据均采用Excel 2016和SPSS19进行统计分析，SigmaPlot12. 5软件作图。

2 结果与分析

由表1对8个树种的树叶绿肥养分和有机质含量分析(见图1)显示，棘孢木霉菌剂处理下养分和有机质含量比较中，速效钾腐解效果最好，其次为有机质>有效磷>铵态氮。其铵态氮含量比较中，银杏含量最大，为9.54 mg/kg，与其他树叶绿肥有显著性差异，其余树叶绿肥腐解铵态氮含量大小依次为悬铃木>毛白杨>雪松>刺槐>金银忍冬>白蜡>国槐>阳性对照。在有效磷含量的比较中，银杏、毛白杨、国槐含量比较大，分别为9.90 mg/kg、8.98 mg/kg、8.85 mg/kg，这3者之间无显著性差异，而与其他树叶绿肥有显著性差异，其他树叶绿肥腐解有效磷含量大小依次为金银忍冬>刺槐>白蜡>悬铃木>雪松>阳性对照。速效钾含量比较中，悬铃木最高，为189.02 mg/kg，与其他树叶有显著性差异；其次是刺槐、银杏，分别为170.02 mg/kg和167.00 mg/kg，但这两者之间没有显著性差异；其他树叶绿肥腐解速效钾含量大小依次为白蜡>国槐>雪松>金银忍冬>毛白杨>阳性对照。有机质含量比较中，悬铃木、毛白杨、刺槐含量比较大，分别为25.98 mg/kg、25.86 mg/kg、25.76 mg/kg，这三者之间无显著性差异，与其他树叶绿肥有机质含量有显著性差异，其他树叶绿肥腐解有机质含量大小依次为白蜡>国槐>银杏>金银忍冬>雪松>阳性对照。

表1 8种树叶绿肥的养分和有机质含量分析

图1 8种树叶绿肥的养分和有机质含量分析

由表1、图1可知，银杏腐解铵态氮、有效磷含量最大，均与其他树叶含量有显著差异，与阳性对照相比，分别提高了81%、90%，悬铃木腐解速效钾、有机质含量最大，与其他树叶含量有显著性差异，与阳性对照相比，分别提高了83%、89%。在实际生产中，可根据衡水市土壤养分含量选择最适宜的绿肥品种进行土埋翻压，具体还田量需要结合衡水市土壤背景、农作物对土壤养分的需求以及施用的化肥量进行综合分析。

3 讨论与结论

本试验中，棘孢木霉菌处理后，土壤养分和有机质含量总体上较高，这可能与当地的气候温度有很大的关系，因为气候条件是影响微生物活性和物质腐解的重要因素。[9]在试验期间，衡水温度基本处于20 ℃，棘孢木霉菌适宜在20～25 ℃生长繁殖，此时正好处于适宜温度，适合棘孢木霉菌菌群的生长。所以，试验中棘孢木霉菌发挥作用甚大。与王依纯[10]研究的棘孢木霉菌剂对黄瓜作用机制时，增加黄瓜幼苗的硝态氮含量一致；也与王伟[11]研究棘孢木霉菌剂的活性能够有效改善土壤肥力，促进田间农作物的分解的观点相一致。但是由于研究时间不长，腐熟不彻底，后期仍需进一步试验验证。