不同腐殖土用量對野牛草生長的影響

王 磊，索琳娜，蘇 鑫，許 寧，李 佳，梁麗娜*

（1.北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所，北京 100097；2.河北省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，河北石家莊 050000；3.河北省畜牧總站，河北石家莊 050000）

我國水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)面源污染造成水體富營養(yǎng)化，給農(nóng)林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來嚴(yán)重的影響，極大地阻礙了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的良性循環(huán)［1-3］。目前農(nóng)業(yè)面源污染防治采取的主要方法是植物籬和過濾帶技術(shù)，而野牛草具有耐寒耐旱、生長迅速等特點，已經(jīng)作為植物籬種植植物的主要品種，野牛草生物量影響著防控面源污染的效果［4-6］。腐殖土是通過動物糞便添加生物菌劑腐熟而得，是使用較為廣泛的畜禽糞便循環(huán)利用的技術(shù)之一［7-9］。基于此，以雞糞、秸稈為原料，堆肥得到腐殖土，通過添加不同量腐殖土，研究其對野牛草生物量的影響，為促進(jìn)畜禽糞便再利用、防控面源污染提供一種新方法［10］。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗位于北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所溫室大棚中，盆栽試驗土壤取自北京市密云區(qū)北莊鎮(zhèn)朱家灣村面源污染生態(tài)防控基地，土壤的基本情況見 表1；腐殖土由面源污染生態(tài)防控基地養(yǎng)雞場雞糞通過添加生物菌劑發(fā)酵堆肥制成，腐殖土的基本情況見表2；試驗植物為多年生野牛草。

表1 基礎(chǔ)土壤的基本情況

表2 有機(jī)肥料（腐殖土）的基本情況

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2020 年6—12 月進(jìn)行，為了便于觀測和控制試驗條件，采用盆栽試驗，花盆規(guī)格為上口徑30 cm、下地徑25 cm、高30 cm，按照試驗設(shè)置先給每個塑料盆在底部鋪上紗布，然后裝入6 kg 土壤，輕輕壓實。野牛草種子以每平方米30 g 的密度均勻播種到各個花盆中。種子萌發(fā)后，定期澆水，每盆澆水量相同。

試驗共設(shè)5個不同的處理（T1、T2、T3、T4、CK），每個處理設(shè)3個重復(fù)。分別添加不同質(zhì)量的腐殖土（T1：200 g，T2：300 g，T3：400 g，T4：500 g），對照不添加。

1.3 植物生物量測定

用自來水充分沖洗掉植物樣品上的泥土和雜質(zhì)，再用去離子水沖洗，用吸水紙吸干野牛草表面水分后，盡量保持其根部的完整性，放于烘箱中，105 ℃下殺青 30 min，在70 ℃下烘干至恒重，用電子天平（精度0.01 g）分別測其植物鮮重和干重［11］。

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用EXCEL2010、SPSS13.0 軟件分析處理觀測所獲得的數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對野牛草株高的影響

如圖1 所示（圖柱上不同小寫字母表示差異達(dá)到5%的顯著水平，下同），除T1 之外，不同處理之間株高與CK 相比呈顯著性差異。株高大小順序為T3 ＞T4＞T2 ＞T1 ＞CK。T1 比CK 高出26%，T2 比CK高出53%，T3 比CK 高出63%，T4 比CK 高出58%。T3、T4處理與T1、T2 處理呈顯著差異（P＜0.05），T2 處理與CK 處理呈顯著差異（P＜0.05），T1 處理與CK 無明顯差異。

圖1 不同處理對野牛草株高的影響

2.2 不同處理對野牛草地上部鮮重的影響

如圖2 所示，不同處理之間與CK 相比，地上部鮮重呈顯著性差異。就野牛草鮮重而言，T1 比CK 高出89%，T2 比CK 高出84%，T3 比CK 高出119%，T4 比CK高出118%。T3、T4處理與T1、T2處理呈顯著差異（P＜ 0.05），T1、T2 處理與CK 處理呈顯著差異（P＜0.05）。

圖2 不同處理對野牛草地上部鮮重的影響

2.3 不同處理對野牛草地上部干重的影響

如圖3 所示，不同處理之間與CK 相比地上部干重呈顯著性差異。就干重來說，T1 比CK 高出73%，T2比CK 高出61%，T3 比CK 高出112%，T4 比CK 高出108%。T3、T4 處理與T1、T2 處理呈顯著差異（P＜0.05），T1、T2 處理與CK 處理呈顯著差異（P＜0.05）。

圖3 不同處理對野牛草地上部干重的影響

結(jié)果表明：野牛草地上部干重隨腐殖土的添加而增加，但在添加到400 g 時，野牛草生物量不再增加。

2.4 腐殖土添加量與野牛草生物量模型的建立

利用腐殖土處理對野牛草地上部分鮮質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到的野牛草地上部分鮮質(zhì)量（y）與腐殖土質(zhì)量（x）的回歸方程為：

由擬合結(jié)果（圖4）可以看出，擬合曲線呈線形形狀。由擬合曲線所得最佳腐殖土添加量，與T4 處理含量更為接近，符合試驗實際情況，可知建立的模型存在實際意義。

圖4 野牛草地上部鮮重與腐殖土添加量的關(guān)系

3 結(jié)論與討論

本研究將秸稈粉碎后與雞糞經(jīng)過堆肥得到了腐殖土，并采用溫室盆栽試驗，探究不同腐殖土用量對野牛草生物量的影響。結(jié)果表明，施用不同量的腐殖土，對野牛草的生物量起到了一定的促進(jìn)作用，但對野牛草的出苗率無顯著影響。由于種子中儲藏大量有機(jī)物和礦質(zhì)元素，萌發(fā)初期可以滿足植物生長的需求，不需要從外界獲取營養(yǎng)物質(zhì)，只需適宜的外界條件就能萌發(fā)。

本研究中，當(dāng)腐殖土添加400 g 時，對野牛草的生長促進(jìn)最為明顯；在添加過多的腐殖土?xí)r，雖然可以對野牛草的生長起到促進(jìn)作用，但增速放緩且生物量比添加腐殖土400 g時減少。

本研究中，腐殖土處理野牛草的平均株高顯著高于CK，這是由于施用腐殖土之后，改善了土壤的通透性，為植物生長提供了充足的營養(yǎng)元素，有利于植物對營養(yǎng)元素的吸收和利用，使野牛草初期能迅速生長，隨著營養(yǎng)元素的消耗及根系生長空間的限制，后期野牛草生長速度相對減小。腐殖土的加入，有效改善了土壤孔性，提高了土壤持水能力和供水水平；同時土壤改良劑中吸附的營養(yǎng)元素為植物生長提供了必備的養(yǎng)分，所包含的電荷離子，能較好地進(jìn)行離子交換，從而提高了土壤營養(yǎng)元素的利用效率，加速了植物的生長發(fā)育。

添加腐殖土后，野牛草的地上部生物量顯著提高，生物量的大小順序為T3 ＞T4 ＞T1 ＞T2，試驗發(fā)現(xiàn)，不同腐殖土用量對野牛草生物量的影響呈顯著性差異，野牛草生物量隨腐殖土的添加而增加，但是效果逐漸緩慢。因此，從經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益分析來看，每1 kg 土最高添加腐殖土為66 g，之后效果就會逐漸減弱。也就是說，腐殖土的最適添加比例為3%～6%。

本研究建立了腐殖土添加量與野牛草地上部分鮮量的擬合模型，預(yù)測了最佳的腐殖土含量，為腐殖土的循環(huán)利用提供了可行性。本研究擬合出的模型，只將腐殖土添加量作為單一變量因子，其他因子的影響未考慮，因此擬合結(jié)果具有一定的局限性和特異性，后續(xù)研究應(yīng)綜合其他影響因子進(jìn)行分析［12］。此外，本研究采用溫室盆栽試驗進(jìn)行了分析，對于所制備的腐殖土的大田應(yīng)用還有待于進(jìn)一步研究。