（身份证：52212519890906xxxx贵州省贵阳市550081）
摘要：六盘水地区属北亚热带季风湿润气候区，地层主要为玄武岩和辉绿岩等基性岩，形成的土壤类型是黄壤。因为土体中氧化铁高度水化，颜色呈黄色与暗黄色；土壤质地比较粘重板结，结构不良，俗称“黄粘土”。这类土壤在未改良前，大都具有酸性重、养分缺乏、供肥力低、通透性差、物理性不良等特性，为了保证种植苗木的存活率，通过土壤性能进行测定，采用生物炭、有机物料等土壤改良技术，从而提高了苗木在黄黏土环境下的存活率。
关键词：黄粘土环境；苗木存活率；工艺研究
黄黏土环境下种植苗木存活率低，按常规的苗木种植方式，易造成苗木的大量死亡，造成成本浪费，为保证苗木存活率，降低成本，提高经济效益，本项目旨在通过对土壤进行改良，对种植技术进行深入的研究，从多方面着手提高苗木的存活率，增加经济效益。
1项目土质实验研究
供试土壤分别采集自项目绿化区。共有4类，第1类是本次研究项目所在地的表层土：黄粘土；第2类是经过工程翻耕后出露地面的心土；第3类和第4类土壤均为绿化工程从外面购买的回填土壤。经过测试分析发现（见表1），黄粘土的pH只有4.71，表现为强酸性，而剥离了表层的心土和回填土壤均为碱性，一定程度上可以中和原先黄黏土的酸性。所有供试土壤的养分含量均偏低，特别是黄粘土和心土的有机质只有0.9%-1.5%，严重不足；速效磷含量在0.3-6.7mg/kg范围，处于极低水平；黄黏土中碱解氮含量和速效钾养分相对良好，但其余土壤的碱解氮和速效钾养分处于中低等级。质地表现上，四类土壤均是黏土类。黏土的特性表现为土粒以黏粒为主，土粒之间缺少大孔隙，因而通气透水性差，既不耐旱，也不耐涝，其保水能力强，有机质分解慢，腐植质易积累。这种土水多气少，土温变化小，土性偏冷，好气性分解不旺盛，养分分解转化慢，施肥后见效迟。土壤团聚体水稳性通过湿筛法分出直径大于0.25mm的水稳性团聚体含量多少进行评定，然后用平均重量直径（MWD）作为指标，MWD数值越大，表明土壤结构越好。供试土壤中，相比较黄粘土，两种回填土的MWD值反而极低，反应回填土的结构性较差，结构内部致密，孔隙细小，有效水分少，空气难以流通，林木根系难以穿孔。需进行相应的土壤改良技术，才能有效提高苗木的存活率。
表1项目区土壤基本理化性质
2不同土壤改良剂改土效果研究
2.1添加生物炭对黄粘土中微生物群落结构的影响
根据现场收集的土壤，进行研磨等处理，添加一定量的生物炭，与不添加生物炭为对照（CK），设置不同处理：添加生物炭1%（B1），添加生物炭3%（B3），添加生物炭5%（B5），土样在田间湿度条件下培养（对旱地作物大体是最大毛管持水量的80%左右），使其微生物生态处于相对平衡状态。
图1不同时间不同处理菌落数统计的变化情况
通过图一显示，加入生物炭后菌群数的增长速度要比不加生物炭的要快，说明生物炭影响了土壤微生物的种群数量，即影响了细菌的生物多样性，这种影响从总体而言是促进性的，原因可能是生物炭施加到土壤对土壤的物理、化学以及生物特性能产生积极影响，从而改善了土壤质量为微生物提供了适宜的生存环境。所以有利于细菌的繁殖。然后比较B1，B3，B5之间的差异可以看出，不同浓度的生物炭对土壤的细菌种群数量影响也是不同的，从增长趋势看，B1的增长速度<B3的增长速度<B5的增长速度，说明高浓度的生物炭对细菌的增长促进能力大于低浓度的生物炭，也就是说，生物炭浓度越高则细菌增长越快。不同浓度的生物炭对土壤的细菌种群数量影响也是不同的，浓度越高，促进效应越大，反之，浓度越低，促进效应越小。有机质含量是土壤肥力评价的重要依据。研究表明，土壤有机质在400-842nm波段与反射率具有较高的相关性，即有机质含量与反射率值呈负相关，故可以借助红外光谱扫描快速判断土壤有机质的含量。由图2可以看出，由于生物炭的加入，导致土壤中有机质含量增加，且随着生物炭的增加，反射率值下降。生物炭添加量为1%时，反射率值下降不明显；当生物炭添加量增加至3%和5%时，反射率值与对照相比下降显著，反应出生物炭的加入量当大于3%时可以迅速增加土壤有机质的含量，进而有效改善土壤的理化特性，提高土壤的养分。
图2施入不同量生物炭处理的红外光谱扫描
2.2添加有机物料对黄粘土理化性质的影响
2.2.1添加有机物料对土壤容重的影响
黄粘土由于本身土壤中黏粒含量较多，形成的土壤结构较为紧实，呈大块状，土壤容重值大约为1.54g/cm3。添加不同的有机物料后，如表2所示，土壤容重有一定程度的降低，推测是因为有机物料增加了土壤中的有机质含量，通过有机质的官能团和本身的优质黏性，使土壤中的黏粒相互黏结形成较大的团粒结构，进而在土壤中形成多级孔隙结构，土壤的孔隙度有所增加（见表3），使土体结构变得疏松。随着时间推移，添加了有机物料处理的土壤容重相对较为稳定。
不同处理对黄粘土土壤容重的改变有所不同。表现为混合添加物最好，其次为有机肥处理和餐厨垃圾腐熟物处理。这可能是因为，购买的商品有机肥原料是酒糟，所含纤维素成分不容易分解，进而可以在土壤中形成较大的颗粒。
表2添加有机物料不同时期对黄粘土容重的影响（g/cm3）
注：同一行的不同小写字母表示秸秆相同处理在玉米生长不同时期差异为5%的显著水平，同一列的不同大写字母表示秸秆不同处理之间的差异为5%的显著水平，下同。
表3添加有机物料不同时期对黄粘土孔隙度的影响(%)
2.2.2添加有机肥对土壤pH的影响
添加有机物料不同处理对土壤pH的影响见表4。相比添加商品有机肥和混合处理，单独添加餐厨垃圾腐熟物处理在培养1个月后，土壤pH迅速从4.71增加到6.24，后期土壤pH一直稳定在近中性范围内；单独添加商品有机肥处理的pH在反应第1个月不降反升，随后才缓慢开始增加且增幅不明显，培养6个月后，pH才提升0.52个pH单位。这可能是因为餐厨垃圾腐熟物含有动物性蛋白较多，分解后形成较多的肽和胺基，相对呈碱性反应，故能迅速中和黄粘土中的致酸离子。而商品有机肥因来源于酒糟纤维素，不容易矿化分解，且在分解初期更容易产生小分子有机酸，会加促土壤的酸化。餐厨垃圾腐熟物和有机肥混合添加，可以中和一部分有机酸，使黄粘土的pH得以缓慢提升。
表4添加有机物料不同时期对黄粘土pH的影响
2.2.3添加有机肥对黄粘土有机质的影响
表5所示为添加不同有机物料对土壤有机质的影响。有机物料进入黄粘土后，可以迅速提高土壤中的含碳量，土壤中的有机质含量迅速提升14%-29%。随着时间的推移，有机质在土壤中缓慢进行矿质化作用，6个月后，添加有机物料处理的土壤有机质含量仍然高于对照处理。表明有机物料的添加可以提高土壤的潜在养分，并能在一段时间内保证对苗木养分的持续供应。
不同的有机物料对增加土壤有机质的作用有一定区别，表现为餐厨垃圾腐熟物的作用效果优于商品有机肥。
表5添加有机物料不同时期对黄粘土有机质的影响（g/kg）
2.2.4添加有机物料对土壤速效养分的影响
有机物料进入黄粘土后，在微生物作用下发生矿化分解，释放出一部分矿质养分进入土壤。表6至8依次列出不同时期对应的土壤有效养分含量。整体上餐厨垃圾腐熟物对提高土壤养分的功效优于有机肥处理，这可能是因为餐厨垃圾腐熟物的来源中含有一定量的动物脂肪和蛋白，其中的氮、磷和钾元素的含量高于植物性的有机肥，故其分解后也相应有更多的养分可以供给给园林苗木生长。
表6添加有机物料不同时期对黄粘土碱解氮的影响（mg/kg）
表7添加有机物料不同时期对黄粘土有效磷的影响（mg/kg）
表8添加有机物料不同时期对黄粘土速效钾的影响（mg/kg）
3总结
通过上述试验表明：
（1）不同生物炭浓度下，生物多样性各有不同，实验室条件下添加3%-5%的生物炭可以显著改变原生土壤的生物多样性，提高土壤活力，迅速增加土壤有机质的含量，进而有效改善土壤的理化特性，提高土壤的养分，促进土壤生态的良性循环，提高土壤自我修复能力。
（2）餐厨垃圾腐熟物和有机肥综合利用，使黄粘土孔隙状况得到显著改善，土壤通气能力提高，土壤pH有一定升高，碱解氮、有效磷和速效钾等养分都能在短期内迅速提升，并在一定时期内得以维持。因此，餐厨垃圾腐熟物及有机肥处理具有较好的通气增肥，促进植物健康生长并有效降低造林成本效果。
（3）添加有机物料改良见效快，添加生物炭改良虽然没有测定土壤理化性质指标，但能从根本上增加土壤活力，效果持久，更适合大面积较密林下的改良。