1、土壤生态修复剂对作物生长的影响摘要：本文对土壤生态修复剂的小区试验做了研究，结果表明：土壤中加入土壤生态修复剂后，作物的出苗率比对照提高了 70；土壤的容重比对照土壤减小了 0.41g/cm3；土壤的有机质含量明显增加，与对照相比，施了土壤生态修复剂的土壤的有机质含量增加了0.997g/kg；土壤的 pH 值从 8.1 减小到 7.6；与对照相比，土壤中N、P、K 的含量有了明显增加，全氮增加了 385.5mg/kg，速效磷增加了2.23mg/kg，速效钾增加了 108.3mg/kg。 关键词：土地退化；生态修复；保水剂 中图分类号：F326 文献标识码： A 根据世界三大生态学期刊：Ecol
2、ogy, 0ecologica 和 Oikos 在19871991 年期间发表的论文中概念出现的频率及英国生态学会对会员的调查来对生态学的概念受到重视的程度和排序来分析，生态恢复被列为最受重视的生态学概念13，对退化土壤生态系统的修复与重建的研究成为当代土壤学领域内的研究热点。 对退化土壤生态系统进行修复，也就是要使沙漠化土地、盐碱化土地、采矿区土地、废弃的土地和固体废物堆场无害化、生态化和资源化，最直接有效的途径就是复垦绿化。但由于各种退化土壤的物理化学性质各不相同，土壤中微生物种群和数量极少，有机质和营养物含量很低，土质的物理化学结构性能差，并且由于短缺和资源浪费，我国的农业灌溉用水明显不
3、足，农业缺水问题日益严重。这就造成了土壤生态系统的极度脆弱，使土壤环境难以适宜植物的生长，如果不对土壤生态系统加以保护和修复，这些贫瘠的土地便会更加退化，逐渐成为不毛之地和漫漫黄沙，最终形成沙化之地。 有关研究表明，从岩石到土壤的进化，在自然状态下，需要一百年左右的时间，因此，有人将土地资源归属于不可再生资源。本论文研究土壤生态修复剂就是为了构造理想的土壤结构，使其能够种草植树，在植物和外界环境的共同作用下加速土壤熟化，改良土壤理化性质，最后成为适宜植物生长的优质土壤，从而达到恢复植被的效果。 1 实验材料 1.1 供试土壤生态修复剂材料 所用土壤生态修复剂为自行研制，其组成见表 11。 1.
4、2 供试土壤 供试土壤用建筑基础挖掘的生土，土质较紧实。 耕层土壤有机质 0.523g/kg，全氮 40mg/kg，碱解氮 11.5mg/kg，速效磷 0.62mg/kg，速效钾 30.4mg/kg，土壤 pH 值为 8.1，土壤容重为2.03g/cm3。 1.3 供试作物 供试作物为草坪草，型号为爱瑞三号(Arid III) 纯度96；净度98。 2 试验设计 田间小区试验在简阳市的一个河滩坡地进行。为了衡量生态修复剂对作物生长和土壤性状的影响，共设 5 个处理，分别是对照（处理 CK） 、添加了 N、P、K 肥和谷壳（处理 A） 、添加了 N、P、K 肥、谷壳和活性污泥（处理 B） 、添加
5、了 N、P、K 肥、谷壳、活性污泥和保水剂（处理 C） 、添加了 N、P、K 肥、谷壳、活性污泥、保水剂和微量元素（处理 D） 。每个处理 3 次重复，共 15 个小区。 试验地四周各设 0.5m 宽的保护行，0.5m 过道。每个小区面积 30m2,随机区组排列。按小区单独计量播种。2005 年 4 月 15 日开沟播种，播种深度 10cm 左右。 除了在播种时施肥、灌溉以外，整个生长期不追肥，也不灌溉。草的生长依靠天然降水。 表 1-1 小区试验处理设计 表 2-1 小区试验排列 3 试验结果与分析 3.1 修复剂对出苗率的影响 播种后 7 天出苗，出苗后两周间定苗，测定最终出苗率，结果见图
6、3-1。由图可以看出，出苗率由高到低的顺序是：处理 D 处理 C 处理 B 处理 A 对照处理(CK)，即加入土壤生态修复剂后作物的出苗率高于对照处理。 图 3-1 修复剂对出苗率的影响 Figure 3-1 Effect of repair medical preparation on the emergence rate of the grass 结果显示，当加入了土壤生态修复剂后，作物的出苗率提高的百分点最大，比对照 CK 提高了 70。 由此证明，添加的土壤生态修复剂可以促进种子早生快发，出苗整齐，苗全苗壮对作物的生长有决定性意义。 3.2 修复剂对土壤容重的影响 土壤容重是土壤重要的
7、物理性质之一，一般来说，土壤容重小，表明土壤比较疏松，孔隙含量大，大孔隙多；土壤容重大，表明土壤紧实，孔隙少，土壤结构性差。 图 3-2 修复剂对土壤容重的影响 Figure 3-2 Effect of repair medical preparation on the soil volume density 从图 3-2 可看出，土壤容重由小到大的顺序是：处理 D处理 C处理B处理 A对照处理(CK)，并且对于处理 A、B，添加了谷壳和污泥后容重的变化并不明显，对于处理 C、K，加入了保水剂后，土壤的容重有了明显的下降。这是由于土壤中施入保水剂以后，由于土壤结构的改善，使土壤内部孔隙增多，土
8、壤变得疏松，因而其土壤容重相对于对照土壤来说就会变小。土壤中加入土壤生态修复剂后，与对照相比，土壤的容重减小了 0.41g/cm3. 这种经保水剂改良后的土壤由于其容重较小，结构比较疏松，这样就有利于土壤中的水、气、热、肥等的交换及微生物的活动，也就有利于土壤中养分对植物的供应，从而提高了土壤的肥力。 3.3 修复剂对土壤养分的影响 土壤理化性质的好坏，可以通过其水、肥、热、气等情况来衡量。通过测定其试验前后，养分情况的变化，可以大致了解土壤状况。土壤生态修复剂对土壤养分情况的影响见表 3-3。 表 3-3 土壤养分情况 Table 3-3 Soil nutrient situation 从表
9、 33 可以看出，加入了土壤生态修复剂以后，土壤的有机质含量明显增加，与对照相比，施了土壤生态修复剂的土壤的有机质含量增加了 0.997g/kg，这一方面是由于土壤生态修复剂中的谷壳含有大量的有机质，另一个原因就是活性污泥中的微生物也是有机质的一个重要来源。pH 值是土壤重要的基本性质，也是影响肥力的因素之一。它直接影响土壤养分的存在状态、转化和有效性。一般来说，随着化肥的大量施用，土壤的 pH 值会逐渐变为碱性，但从表中看出，添加了土壤生态修复剂以后，CK、A、B、C、D 的 pH 值分别为 8.1、8.1、7.9、7.6、7.6，土壤的 pH 值有下降趋势，这说明该土壤生态修复剂可调节土壤
10、酸碱度，保持土壤的 pH 值基本稳定在中性偏碱性的环境下，有利于作物的生长发育。从表中可以看到，未加入土壤生态修复剂的土壤的肥力相当低，全氮为 40.0mg/kg，速效磷为 0.62mg/kg，速效钾为 30.4mg/kg。施加了土壤生态修复剂后，与对照相比，土壤中 N、P、K 的含量有了明显增加，全氮增加了 385.5mg/kg，速效磷增加了 2.23mg/kg，速效钾增加了108.3mg/kg。所以土壤生态修复剂能提高土壤的保肥能力，这是因为修复剂通过创建和稳定土壤中的水稳性团粒结构来加强土壤对养分元素的保持作用，抑制肥料元素的流失，提高肥料的利用率。 4 讨论 小区实验结果表明，土壤生态
11、修复剂的使用，可以有效减少土壤表面水分蒸发，并且能够提高土壤持水能力，同时还可以增加土壤的有效含水量，改善土壤的通透性，有利于土壤的水、气、热、肥等的交换，因此也就有利于作物的生长；并可以减少地表径流，从而可以有效地控制水土流失。施用该生态修复剂能有效改善土壤的理化性质，提高N、P、K 的利用率，起到了保肥增效的作用。 参考文献 1 董金,李晓军.面向下 1 世纪的西方生态学:走向 21 世纪的中国生态学中国生态学会第 5 届全国会员代表大会暨学术讨论会论文集.北京:中国科学技术出版社,1995.6370 2 Chernett, J. M. Key concepts, the results of a surrey of our members opinions. In: J.M. Chernett（ed.).Ecological concepts：The Contribution of Ecology to an understanding of the Natural World. Blackwell Scientific Oxford, England,1989,1150 3 Stiling, P. What do ecologists do?Bulletin of the Ecological Society of America, 1994,75(2): 116122
