改性苹果废枝与化肥配施对苹果根区土壤及根系构型的影响

时间：2021-02-04 16:03:47　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：废弃果树枝条富含有机碳，本试验将苹果废枝改性后与化肥配合施于苹果幼树根区，结果表明：土壤施入1%的改性苹果废枝及其与适量化肥配施，都明显提高中度干旱时的土壤保水性，增加根区土壤微生物数量，提高细菌与放线菌相对于真菌的比例，提高土壤中蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶的活性，也使根系总长度、表面积、体积、平均直径、根尖数和根系分形维数明显增大；改性苹果废枝与化肥配施效果最显著，土壤细菌、放线菌、微生物总数分别提高249.03%、249.31%和248.78%，土壤蔗糖酶、脲酶和中性磷酸酶活性分别提高33.05%、23.70%和49.86%，根系总长度、表面积、体积和根尖数分别提高51.75%、46.71%、41.84%和99.03%。
　　关键词：改性苹果废枝；土壤微生物；土壤酶；根系构型；化肥
　　中图分类号：S141.9 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2018）09-0083-06
　　Abstract The abandoned apple branches are rich in organic carbon. In this study， the apple branches were chemically modified and then applied to root zone of young apple trees with chemical fertilizer. The results were as follows. The application of 1% modified apple waste branches in soil and its application with moderate amount of chemical fertilizer could enhance the soil water retention capacity when the soil relative water content （SRWC） was relatively low， increase the amount of soil microorganisms in the root zone， increase the ratios of bacteria and actinomycetes to fungi， increase the activity of sucrase， urease， neutral phosphatase， and catalase in soil， and increase the root activity and total root length， surface area， volume， average diameter， number of root tips and fractal dimension of roots. The effect of combined application of modified apple waste branches and chemical fertilizer was more significant. It increased the total number of soil bacteria， actinomycetes and microbes by 249.03%， 249.31% and 248.78% respectively， increased the soil sucrase， urease and neutral phosphatase activities by 33.05%， 23.70% and 49.86% respectively， and increased the total root length， surface area， volume and number of root tips by 51.75%， 46.71%， 41.84% and 99.03% respectively.
　　Keywords Modified apple waste branches； Soil microorganisms； Soil enzyme； Root architecture； Chemical fertilizer
　　長期依赖化肥的生产方式，导致我国农田（包括果园）土壤有机质含量普遍下降，急需大量有机肥的投入[1，2]。有机肥的生产需要富含有机碳的物质做原料，我国是水果生产大国，在果树整形修剪和老果园更新等过程中，每年都有大批废弃枝条产生，这些枝条富含有机碳，是重要的有机质来源。但目前在很多地方，大批果树枝条被焚烧，或被丢弃在果园和周边，不仅浪费资源还给环境带来严重威胁，因此，废弃枝条的资源化利用对于果树生产和环境保护均有重要意义。研究表明，果树枝条比作物秸秆含有更多的木质素，木质素不易被微生物完全降解而很容易转化形成胡敏素[3]，胡敏素是与土壤矿物颗粒结合最紧密的腐殖质组分，对土壤结构有更好的稳定作用[4，5]，把果树枝条返还果园将更有利于提高土壤肥力。但果树枝条直接应用于果园会对土壤微生物和果树根系造成一定毒害[6]，而且，枝条携带的有害生物未被杀灭，也会给果园病虫害传播埋下隐患。堆腐发酵可以杀死有机废弃物所夹带的大部分病菌、虫卵和杂草种子等[7]，将果树枝条粉碎发酵后施入果园，明显改善土壤性状，促进植株生长，提高果实产量和品质[8-10]；将果树枝条炭化后施于土壤也可提高苹果根区土壤细菌丰富度，促进根系发育和果树生长[11，12]，因此枝条的发酵和炭化处理在果树生产中具有良好的应用前景。但是枝条发酵处理需要时间比较长，炭化处理需要高温加热和厌氧条件。化学改性是木材加工的重要技术之一，它能够高效、快速地处理木材等生物质，在材料工业中有较多应用[13]，目前化学改性木材（包括果树枝条）在土壤中的应用尚未见报道。本研究以果园修剪下来的苹果枝条为原料，粉碎、改性后施入苹果根区，调查根区土壤与根系的变化，明确改性苹果废枝与化肥配施的效果，以期为合理应用果树枝条及改善根区环境提供参考。

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