专利名称：：板栗林地退化土壤修复方法
技术领域：
：本发明涉及一种土壤改良技术，尤其是果树林地的土壤改良技术。
背景技术：
：板栗(CastaneamollissimaBlume)是我国重要的经济树种，分布很广。板栗宜在沙质或沙壤土中生长，土质疏松分散，缺有机质时尤为突出。近年，板栗林集约化栽培常采用去除林下灌木和杂草、翻耕林地和施用化肥的管理方法，板栗林地水土流失严重，土壤肥力下降。特别是板栗采收时，为拣拾方便，连年清理林下杂草和枯落物，造成土壤微生物量碳、氮严重下降，土壤生物学性质总体减退。目前，浙江省一些地区的板栗林地的土壤已出现上述情况，发生严重退化。众所周知，土壤退化是生态系统严重退化的表征，地上植物多样性是维持生态系统稳定的首要条件。地表植物与土壤生物之间存在着互相依存和互相制约的关系，地表植物的种类和数量制约着土壤微生物群落的生态特征，土壤微生物又通过相互竞争、协调、驱动养分循环等作用影响地表植物多样性。因此，随着地表植物多样性减退，生态环境开始恶化，继而出现土壤生物多样性的减退，最终出现土壤严重退化。多年来，众多林业学者和土壤学家在土壤条件与板栗产量及品质方面的关系进行探讨，如土壤酸碱性和土壤养分与板栗产量的关系、硼元素对提高板栗产量和改善品质的作用、改善土壤条件和施肥等对提高板栗产量的相关性分析等等，对社会作出了有益的贡献。然而，经检索，尚未发现有关板栗长期生长过程中，土壤质量演变方面的研究报道，更没有发现有关板栗林地退化土壤与修复方法的资料。光就土壤改良与修复技术而言，CN1187429和CN1099548专利分别用栽种一年蓬植物修复改善酸化土壤和栽种白茎盐生草改良盐碱土壤作出了有益的尝试。
发明内容针对许多板栗林地土壤严重退化的现实，本发明要解决的技术问题是提供一种板栗林地退化土壤修复方法。解决上述问题的技术方案是(l)合理施肥板栗林地无论种植绿肥和保留杂草与否，年施复合化肥1125士10公斤/公顷和年施菜籽饼2700±20公斤/公顷，选用的复合化肥N:P205:K20=15:15:15，每年的四月中下旬和八月中下旬各以半量施肥一次，施肥后翻耕，深度20±5cm;(2)林下种植绿肥每年四月中下旬播种，播种前翻耕除草，九月中下旬将绿肥翻耕入土，翻耕深度30士5cm，绿肥选择种植大绿豆、乌豇豆、苜蓿类枝繁叶茂的豆科植物；(3)翻耕除杂草每年七月中下旬和九月中下旬各翻耕除杂草一次，翻耕深度20士5cm。3本发明的有益效果是板栗林地退化土壤的修复不但牵涉到提高板栗产量、增加果农收益的现实利益问题，还关系到加强生态建设、土地的永续利用和生产的可持续发展的长期利益问题，因此有利增产增收、优化生态和持续发展。具体实施例方式本发明下面结合实施例作进一步详述本修复方法的试验环境是浙江西北部发育于砂页岩的红壤土类黄红壤亚类的板栗林地，属中亚热带季风气候，年平均气温15.9°C，年降水量1424mm，无霜期236d，种植板栗已10年，栗林密度2mX3m，平均胸径4.1cm。不同气候、不同降雨量、不同土质、不同栽种年限都会影响施肥的量和施肥季节，绿肥品种的选择、翻耕深度等，可以因地制宜地有所修正，但对板栗林地退化土壤修复方法所采用的合理施肥、林下种植绿肥和翻耕除杂草三项措施是具有普遍指导意义的。本发明将施复合化肥、菜饼的量和翻耕深夜给出的定值是实际试验所得值，同时给出一个正负修订值是考虑地块原肥力差异的大约调整值。翻耕的深度也是试验实际深度值，不同土质、不同的绿肥和杂草收获量也可对翻耕深度作合理调整，所以也同时给出士5cm的调整值。大绿豆的种子用量同样道理给出定值和修订值，这些均为公众能理解的，不再一一作实施例进行罗列。林地的翻耕、施肥、绿肥收获(指翻耕入土)、播种时期均为本申请人在实验地区的情况，各地因地制宜调整。为进一步说明本发明，下面将相关对比试验和生物学机理介绍如下—、关于合理施肥合理施肥不仅是林产品高产、优质的保证，也是林地土壤质量可持续保持的重要前提。但施肥对土壤生物学性质影响的研究较为缺乏。土壤酶具有专一性、敏感性和高效性的特点，参与了几乎所有的土壤生物化学反应，是土壤生物学活性的重要体现。土壤酶通过参与土壤的生物化学反应，改变土壤养分，从而影响土壤肥力，施肥对土壤酶活性产生重要影响，有机肥能较好地提高土壤酶活性。土壤活性碳是指土壤中移动快、稳定性差、易氧化、矿化，并具有较高植物和土壤微生物活性的那部分有机碳，常用水溶性碳和微生物碳等表征。土壤活性碳可以作为土壤有机质变化的早期预测指示，对土壤性质变化有较高的灵敏性。研究表明，施肥会对土壤活性有机碳含量产生明显影响。试验设计三月份，在试验地板栗林中选择坡度基本一致，坡向一致的栗林作为试验用林。试验设5个处理(见表1)，每个处理从坡下向坡上延伸，面积控制为300m2，3次重复，随机区组设计。4月20日第一次施肥，肥料用量及类型见表1，8月19日第二次施肥，肥料用量及类型与4月20日一致。每次施肥时进行翻耕，深度20cm。表l板栗林施肥设计方案4处理处理内容每公顷年施复合化肥2250公斤，分2次各半織入ti;公顷年施复合化肥5500公斤，分2次各半施入每公顷年施复合化肥1125公斤，藥籽饼27加公斤，分2次各半施入每公顷施菜籽饼5400公斤，分2次各半施入空广i对照(不施肥)注复合肥为n:p2o5:k2o=15:15:15结果分析1、不同施肥处理对板栗林土壤养分含量的影响。从表2中可以看出，不同施肥处理土壤水解氮、有效磷、速效钾含量均显著高于对照处理，说明在本试验条件下无论施肥量大小，还是肥料类型都能显著提高土壤有效养分的含量。比较不同施肥处理发现，土壤水解氮、有效磷、速效钾含量均是处理2最高，显著高于其他处理，说明随着化肥施肥量的增加，板栗林土壤有效养分含量明显上升，这种施肥可以明显提高土壤养分含量。这里也启示我们，本试验中处理2的施肥数量较高，已有较多养分在土壤中积累。比较处理3和处理4发现，有机肥和有机肥化肥配施两个处理间土壤水解氮、有效磷、速效钾含量均没有显著性差异，这一方面是由于有机肥化肥配施处理中化肥用量不大，不能明显增加土壤氮、磷、钾含量；另一方面，有机肥施入土壤需要有个较长的矿化过程，肥料中的养分才会转变成有效态，所以对当年土壤有效养分含量影响不大。表2不同施肥处理板栗林土壤养分含量处理水解氮(mg-kg')有效磷(mg-kgi)速效fP(rag*kg-')全氮(g'kg—')全磷(g,kg1)有机质:i,101.25c8.61c280.55b1.08b0.50a23.O:k:22化78a15,68a308.17a1.lib0,51a22.70c3135.63be10,33b217.65c1.28a0,48a26.05b賜7,48b11.働163.74c1.39a'0,49a30.75a585.43d5.45d103,45d1.04b0.41a22.35c注同列中不同英文字母表示差异达显著水平(p<0.05)比较不同处理的土壤全氮含量和有机质含量发现(表2)，有机肥和有机肥化肥配施两个处理含量显著高于其他处理，这说明有机肥的施用能显著提高土壤有机质的含量。有机肥的施用增加了土壤有机质，而土壤全氮与土壤有机质之间常存在着显著相关性，因此，有机肥的施用增加了土壤全氮含量。化肥施用虽然可以增加植物产量，从而使林内凋落物和根系分泌物增加，有时可以增加土壤有机质含量。但从本研究结果来看，当年化肥施用对板栗土壤有机质含量无明显的影响。值得一提的是不同施肥处理与不施肥处理之间及各施肥处理之间土壤全磷含量无显著差异(表2)，这一方面是由于磷是板栗需要量很高的营养元素，对提高板栗产量的直接作用最大；另一方面，试验地土壤磷含量不高，所以磷肥施用后较多部分补充了板栗磷源，造成了土壤全磷含量变化不大。2、施肥对板栗林土壤生物学性质影响(1)施肥对板栗林土壤酶活性影响表3显示，施用有机肥处理(处理3和处理4)板栗林土壤磷酸酶和蔗糖酶活性显著高于其他处理，并且施用有机肥较多的处理4，土壤磷酸酶活性又显著高于施用量相对较少的处理3，说明施用有机肥明显增加了土壤酶活性。土壤酶活性与土壤微生物数量之间具有显著的正相关，有机肥的施用补充了微生物活的碳源，使微生物活性加强，繁衍速度加快，从而显著地增加了土壤酶活性。另外，有机肥自身也带有一定量的微生物。因此施肥也能提高土壤酶活性。土壤中过氧化氢酶促过氧化氢的分解，有利于防止它对生物体的毒害作用。研究表明，施肥可促进作物根系代谢，使根系分泌物增多，微生物繁殖加快，从而有利于提高土壤酶活性，但影响最大的酶是转化酶，其次是脲酶，对过氧化氢酶的活性影响较小。表3不同施肥板栗林土壤酶活性分析处理磷酸酶藤癱瞻IS鄉W过氧化氢酶1351.65c0.45lb4-Ols2319.llc0,德lb4.04a3437.5(;b0.756a4,15a681.35a0,873a4,13a5359.47c0.隱b3,95a酶活性单位磷酸酶每克土壤每小时五氧化二磷的毫升数；蔗糖酶每克土壤每天葡萄糖的毫克数；过氧化氢酶每千克土壤每分钟0.1M高锰酸钾的毫升数。(2)施肥对板栗林土壤活性碳影响作为土壤微生物的底物，水溶性有机碳每年需要补充，具有重要的环境意义，土壤水溶性有机碳的数量也是土壤生物化学性质的重要体现。作为土壤质量指标的土壤微生物量碳，被国内外学者进行了大量的研究。研究表明，施用有机肥后土壤水溶性有机碳和微生物量碳含量明显增加。表4不同施肥处理土壤活性碳—:卜;)i^^fe冇机碳~~e涵呈:&'辆性冇机#7^°~~阪&M碳/l埋(mg'kg—3(mg'kg—'》_有机碳(%)总有机碳(粉161.77c346.57c0.462.59258.14e307.恥c().4.42.34372,励412.59b0.482,3498.73a509,78a0.552.86562.73e357.23c0.482.76从表4可以看出，有机肥处理都能显著提高土壤水溶性有机碳含量和微生物量碳含量。并随着有机肥施用量的增加，水溶性有机碳含量和微生物量碳含量均明显增加，说明随着有机肥施肥量的增加，土壤中溶解于水的有机化合物数量增加，这一方面是由于有机肥本身含有一定数量的溶解性有机化合物；另一方面有机肥的施用剌激了微生物活动，微生物量碳增加，也增加了微生物源的溶解性有机化合物，产生更多水溶性有机碳，也使微生物量碳含量显著增加。3、结论与建议1)在本试验条件下施肥能显著提高板栗林土壤有效养分的含量，并随着化肥施肥量的增加，土壤有效养分含量明显上升。有机肥的施用增加了土壤全氮和有机质含量，但化肥施用在当年对板栗土壤有机质含量无明显的影响。2)板栗林施用有机肥显著提高了土壤磷酸酶和蔗糖酶活性，并随着有机肥用量的增加，土壤磷酸酶和蔗糖酶活性明显上升。施用化肥处理土壤磷酸酶和蔗糖酶活性与对照无显著差异，甚至在数值上还低于对照。在本试验中，不同处理之间过氧化氢酶活性无显著差异。3)有机肥处理都能显著提高土壤水溶性有机碳含量和微生物碳含量。并随着有机肥施用量的增加，水溶性有机碳含量和微生物量碳含量均明显增加。单施化肥处理，土壤水溶性有机碳和微生物量碳含量与对照处理没有显著差异，并随着化肥施肥量的增加，反而有减少的趋势二、关于林下种植绿肥随着效益林业的实施和产业结构的调整，板栗林栽培的集约化程度越来越高，如长年施用化肥和连年清理林下杂草及枯落物，特别是常常施用除草剂除杂草等，造成了板栗林土壤微生物量碳、氮严重下降，生物学性质总体减退。绿肥是一种完全型肥料。大量研究表明，绿肥在提高土壤有机质含量的同时，可增加土壤水解氮、速效磷和速效钾含量，也可以使土壤容重下降、孔隙度和水稳性结构体增加。绿肥在提高土壤肥力的同时，还能减少、阻止土壤侵蚀，保持土壤质量，特别对退化地的改良具有很好的效果。试验设计试验设5个处理(见表5)，3次重复，播绿肥前各处理翻耕，去除林下杂草。9月18日调查绿肥的生物量(表6)。最后把每个处理绿肥翻入土中，翻耕深度30cm。表5绿肥试验方案处理试验方案20二叶7',邻/^wn/Jt'Hi-Linn.(种子用站每公顷13.5kg)3大绿豆K,:^",议A7/a(Linn.)R.Wilczak(种—f用:y:每公顷31,5kg)4黑友,':、Az三叶和人绿.w.泡描(种-fW"U:毎公顷黑走草9kg、SSi*H.5kg、大绿豆10.5kg〉5对麗(不播#绿肥)表6各处理绿肥生物量(干重)7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>结果分析1、不同绿肥播种对土壤养分含量的影响从表7可以看出，播种白三叶处理的土壤水解氮、有效磷和速效钾含量均是最高，分别达到143.01、12.35和129.74mg'kg—1;其次是播种大绿豆处理，分别为136.53、10.67和121.63mg.kg—、无论播种黑麦草、白三叶、大绿豆还是三者混播，土壤水解氮、有效磷和速效钾含量均在数值上高于对照，但进一步分析发现，各处理间均没有显著差异，说明播种绿肥对土壤水解氮含量在当年均没有产生显著的影响。表7不同绿肥处理土壤养分含量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>从全氮含量分析可以看出(表7)，水解氮含量较高的播种白三叶处理土壤全氮含量在数值上是各播种绿肥处理中最低的，仅为0.813g'kg1，播种黑麦草处理土壤全氮含量比播种白三叶处理高，达0.881g.kg1，播种大绿豆处理，虽然土壤水解氮含量不算高，但土壤全氮含量是各处理中最高的，达0.981g.kg1。再从统计分析看，播种绿肥4个处理全氮含量均显著高于对照处理，播种大绿豆处理又显著高于播种白三叶和播种黑麦草及混播处理。土壤全磷含量在各处理间的变化与土壤全氮含量相同，所不同的是土壤全磷含量各处理间没有显著性差异。不同处理有机质含量的变化则与土壤全氮相似(表7)，含量最高的是播种大绿豆处理，其次是混播和播种黑麦草处理，播种白三叶处理最低，并且播种大绿豆处理显著高于其它处理，同时，所有播种绿肥处理有机质含量又均显著高于对照处理。说明播种绿肥在很大程度上改善了土壤有机质状况，从本试验来看，播种大绿豆相对较好。2、不同绿肥播种对土壤生物学性质的影响(1)不同绿肥播种对土壤酶活性的影响从表8来看，播种不同绿肥后，土壤磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性均明显高于不播种绿肥的对照处理，说明绿肥总体上增强了土壤酶活性。比较不同绿肥处理发现(表8)，播种大绿豆处理和黑麦草、白三叶、大绿豆混播处理，土壤酶活性明显高于播种黑麦草和播种白三叶处理。说明在本试验中，播种大绿豆处理最能提高土壤酶活性。而播种黑麦草与播种白三叶之间、播种大绿豆与混播处理之间均没有显著性差异。表8不同绿肥处理土壤酶活性处理磷酸,驚糖隨过氧化氣酶黑《草1.783b娜b0356b0:z叶1,866b4,01b0,337b5,3830.掘3a黑麦草、白三时和大绿豆濕播2.87835,66s0,517a对照1,350c3.03e0.210e(2)不同绿肥播种对土壤活性碳含量的影响表9列出了不同绿肥播种后，土壤水溶性碳和微生物量碳含量的变化情况。总的来看，播种绿肥后，土壤水溶性有机碳和微生物量碳含量均明显增加，表明绿肥可显著增加土壤水溶性有机碳和微生物量碳，其中播种大绿豆和混播处理土壤水溶性有机碳又显著高于播种白三叶处理。从表9中看出，播种绿肥后，所有处理微生物量碳含量均有显著提高，但土壤微生物量碳含量在不同绿肥处理间不存在显著性差异。表9不同绿肥处理土壤活性有机碳""^水溶性有机碳"""微生物量碳水溶性有机碳/微生物量碳/总陋_(mg'kg—'〗(mg'kg—')总有机碳(%)有机碳《%);紫^^^Uab297.58a~0.252.04A三叶35.63b305,04a0,262,24人绿H.67a298,02a0,251.84黑走草、白二叶39,47a293,78a0.272,00和人绿'j..浞描对照加.14e183.36b0,161.铺播种白三叶处理的土壤水解氮含量较高，但其全氮含量比其他播种绿肥处理的低，说明播种白三叶处理土壤有较多氮转化成为无机氮和低分子有机氮，加之白三叶生物量较低，翻入土壤后，对土壤氮的补充效果又不好，所以土壤全氮含量不高。播种黑麦草处理的土壤水解氮较低，但土壤全氮比播种白三叶处理高，说明黑麦草播种后，吸收了土壤中有效态氮，但对土壤全氮矿化并未有明显影响；黑麦草生物量比白三叶大，割草埋土后又在一定程度上补充了土壤全氮，所以土壤全氮含量比播种白三叶处理高。值得一提的是播种大绿豆处理，虽然土壤水解氮含量不算高，但土壤全氮含量是各处理中最高的。这是因为，一方面，大绿豆属豆科植物具有生物固氮作用，增加土壤氮含量；另一方面，大绿豆生物量大，又容易分解，因而压埋土壤后，当年土壤氮含量显著增加。土壤酶是催化土壤生化反应的蛋白质，土壤酶活性指示了土壤中生物化学反应的强弱。绿肥生长后，一方面根系大量分泌有机物质，剌激土壤中的微生物活动及生化反应，使酶活性增强；另一方面，绿肥压埋后，增加了土壤有机成分，为微生物活动提供了碳源，同时生化反应也大大加强，同样也可使土壤酶活性增加。本试验中，播种大绿豆处理最能提高土壤酶活性，这可能与大绿豆地上、地下生物量高有关，较多有机物料归入土壤，对土壤微生物活性的激发效应更强，对土壤生物化学反应的影响也大。水溶性有机碳不仅是微生物的重要碳源，而且对土壤养分有效性和重金属迁移均有重要影响。水溶性有机碳主要来源于地表枯落物、腐殖质、微生物体及根系分泌物。种植绿肥后，大量绿肥根系分泌可溶性有机物，并且剌激了微生物活动，使土壤水溶性碳含量明显增加；另外绿肥压埋后，随着新鲜绿肥的腐烂，产生许多可溶性有机化合物，所以所有绿肥处理小区，土壤水溶性有机碳含量均明显增加。播种白三叶处理土壤水溶性碳含量明显低于其他处理，这与白三叶地上、地下生物量少有关。土壤微生物量碳是土壤中活的有机质组分，虽然只占土壤总有机碳的很少部分，但微生物量碳是衡量土壤肥力及质量变化的重要指标。土壤有机质含量是影响土壤微生物量碳的重要因素，因为土壤有机质不仅能提供微生物生命活动所需的营养和能量，而且有机质能改善土壤环境条件。研究表明，土壤微生物量碳与土壤有机质含量呈显著的正相关，通过施用有机肥和秸秆可以增加土壤微生物量碳。本文中所有播种绿肥处理的土壤微生物量碳含量均明显高于对照处理，说明播种绿肥后，增加了土壤有机质含量，有机质为微生物生命活动提供了营养和能量，土壤微生物量碳含量就升高，但是不同绿肥处理间土壤微生物量碳含量无显著差异，这是否是因为绿肥翻入土壤时间不长，对土壤微生物的激发效应不强，值得进一步研究。3、结论与建议l)播种绿肥当年对土壤水解氮、有效磷和速效钾含量无显著影响。播种绿肥后土壤全氮和有机质含量均显著高于对照处理，播种大绿豆是提高土壤氮和有机质含量的好方法。2)播种不同绿肥后，土壤磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶均明显高于不播绿肥的对照处理，说明绿肥总体上增强了土壤酶活性。在本试验中，播种大绿豆处理最能提高土壤酶活性。3)播种绿肥可以明显增加土壤水溶性有机碳和微生物量碳的含量。播种黑麦草、大绿豆和混播处理，土壤水溶性有机碳均很高，并且相互间无显著差异，播种白三叶处理明显低于其他3个处理。播种绿肥后，所有处理土壤微生物量碳含量均有显著提高，但播种不同绿肥处理间，微生物量碳含量无显著差异。4)从研究结果看，板栗林中播种绿肥可明显增加土壤养分含量、改善土壤生物学性质。浙江省板栗林均分布在红壤上，结合浙江省板栗林土壤和气候特点，在板栗林中选择大绿豆、白三叶、黑麦草、印尼绿豆(Phaseolussp.)、印尼豇豆(Vignasp.)、乌豇豆(Vignacylindrica(Linn.)Skeels)、天蓝苜蓿(Medicagol邵ulinaLinn.)、紫苜蓿(MedicagosativaLinn.)、南苜蓿(MedicagopolymorphaLinn.)等绿肥品种播种都比较合适。三、关于翻耕除杂草试验设计试验设4个处理(见表10)，3次重复，随机区组设计。表10板栗林不同除草方式试验方案10处璣号处理内容1不割杂草(对照)27>j23!d和9li18hl两次翻耕土壤除杂'，:、翻耕深皮2036月H)日用草甘磷除杂草、不翻耕十壤47月23日和9JJ1S日购次刈剖杂草.、不翻耕..h壤结果分析1、不同除杂草方式对土壤养分的影响从表ll可以看出，无论是翻耕除杂草、用除草剂除杂草，还是刈割杂草，土壤养分含量无显著差异，并且，不同除杂草处理土壤养分含量与不割杂草对照处理之间也无明显不同。说明板栗林采用不同除草方式，一年中对土壤养分含量无明显影响。这是由于板栗林一年中生长杂草数量不多，并杂草去除后留于土壤，在一年中不能全部分解，所以释放补充给土壤的养分元素也不多，因而土壤养分含量不存在显著的差别。表11不同除草处理土壤养分含量处理《疆g化g—'》有效磷(ng'kg—')速,《願g'kg—'》全試(g,feg—'》全麟(g'kg—'》w跳属1鹏，37a5,12a2紙99aLOa0,21a22,衡2113,45a6,23a274.63a1.歸a0,25a23,14a3103.17a259.45a1,05a0.23a22,德4107,働5,17a2TO,77a1.08a0.22a23.05a虽然，不同处理间土壤养分含量无数理统计上的差异，但从不同处理平均值来看，还是有大小可分的。土壤水解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷和有机质含量均是处理2即翻耕除杂草为最高，处理3用除草剂处理的最低，这显然是由于翻耕除杂草后，杂草埋于土壤中，杂草部分分解，补充了土壤有机质和其它养分元素，而使土壤养分含量增加。而6月10日用除草剂除杂草后，以后几个月杂草不再生长，杂草生物量明显降低，生物归还量大大下降，所以土壤养分含量也相应较低了。从这一点也启示我们，如果连年采用翻耕除杂草能保持土壤养分较高水平，而长期用除草剂除杂草可能会造成土壤养分趋于低水平。2、不同除杂草方式对土壤生物学性质的影响(1)不同除杂草方式对土壤酶活性的影响表12不同除草处理土壤酶活性分析处理磷酸,蔗糖R过氧化氢,1337.6'3b0.316b3.〗7b2350.78a().447a4.03a3320.66b0.203c2,4340,15b0.293h3.()lb表12是不同除草处理3类酶活性。不同除草方式，在一年内土壤酶活性就表现11出显著性差异，多重比较发现，翻耕除杂草处理土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均是所有处理中最高的；而用除草剂除杂草，使土壤各类酶活性明显低，蔗糖酶和过氧化氢酶甚至还低于不除杂草的空白对照；刈割杂草处理和不除杂草的对照处理无显著差异。杂草翻入土壤，使杂草腐烂分解速度大大加快，从而剌激了土壤微生物生长繁衍，加速了土壤酶的活性，使酶活性升高。除草剂一方面本身要降低土壤酶活性，另一方面，除草剂除杂草，使杂草生物量减少，土壤的生物归还量下降，从而也使得土壤酶活性下降。(2)不同除杂草方式对土壤活性碳含量的影响板栗林不同除草方式对土壤微生物量碳和水溶性有机碳也产生了显著影响。表13显示，翻耕除草处理土壤2类活性碳含量均是最高的，显著高于除草剂除草、刈割杂草及对照处理，其中土壤微生物量碳除草剂处理还显著低于刈割杂草处理和对照不割草处理；水溶性碳在除草剂除草、刈割杂草和对照不割草处理间无显著差异。表13不同除草处理土壤活性碳含量处^5水溶性有机碳(rag-kg;')徵生物量碳(mgltg—1)水溶性有机碳/总有机碳(鬼)微生物量碳/总冇机碳(%)i51.64b2恥.22b0.402,22260.i3a354,02a0,452.64347,55b跳12c0.371.52450,99h273,73b0,382.05磷酸酶是催化土壤磷的有效化过程，磷酸酶高说明土壤磷的有效化程度高，而有效磷缺乏是中国南方红壤的主要肥力问题。传统的翻耕除杂草可以在一定程度上增加磷酸酶活性，加速了土壤磷的有效化过程。而用除草剂除杂草可以使磷酸酶活性下降，对磷的有效化不利，使土壤肥力水平下降。蔗糖酶对土壤中易溶解性营养物质起着重要作用，蔗糖酶活性强，说明了土壤物质转化能力好，使用除草剂除杂草显著减弱了土壤物质代谢能力，降低了土壤生物学过程活性，对土壤质量保持不利。而过氧化氢酶可以促进过氧化氢分解，防止它对植物毒害，传统翻耕除杂草可以防止土壤毒害物质积累，而用除草剂除杂草则显著降低了土壤降毒功能，使土壤健康质量下降。土壤碳库平衡是土壤肥力保持的重要内容。不同的林业经营管理措施，特别是不同的人为耕作、施肥等措施将对土壤碳库产生不同的影响。在研究土壤碳库中，对活性有机碳库的研究尤为重要。土壤活性有机碳虽然只占土壤有机碳的较小部分，但它们可以在土壤全碳变化之前反映土壤微小的变化，又直接参与土壤生物化学转化过程，它们也是土壤微生物活动能源和土壤养分的驱动力，因而，它们是评价土壤碳库平衡和土壤化学、生物化学肥力保持的重要指标。3、结论与建议1)林地翻耕除杂草模式在改善当年土壤肥力，提高土壤生物学肥力方面具有重要作用；相反，用除草剂除杂草，不仅使土壤养分下降，还使土壤的健康质量、生物学活性明显降低，不值得推广。2)刈割除草由于割除的杂草留于地表，相对翻耕除草不易腐烂，所以在当年对改善土壤肥力状况和生物学活性没有翻耕除草有利，但地表杂草经过两年甚至多年会彻底腐烂、分解，补充土壤有机质，从而提高土壤养分、改善土壤生物学肥力。综上所述，本板栗林地退化土壤修复方法采用这三项措施是在学术界公认的生物学和化学机理及一系列严格的对比试验、生物统计分析基础上确定的。权利要求一种板栗林地退化土壤修复方法，其特征是采用了如下三项措施(1)合理施肥板栗林地无论种植绿肥和保留杂草与否，年施复合化肥1125±10公斤/公顷和年施菜籽饼2700±20公斤/公顷，选用的复合化肥N∶P2O5∶K2O＝15∶15∶15，每年的四月中下旬和八月中下旬各以半量施肥一次，施肥后翻耕，深度20±5cm；(2)林下种植绿肥每年四月中下旬播种，播种前翻耕除草，九月中下旬将绿肥翻耕入土，翻耕深度30±5cm，绿肥选择种植大绿豆、乌豇豆、苜蓿类枝繁叶茂的豆科植物；(3)翻耕除杂草每年七月中下旬和九月中下旬各翻耕除杂草一次，翻耕深度20±5cm。全文摘要一种板栗林地退化土壤修复方法，采取如下三项措施一是合理施肥，年施复合化肥1125±10公斤/公顷和年施菜籽饼2700±20公斤/公顷，在每年的四月中下旬和八月中下旬各以半量施肥一次。二是林下种植绿肥，每年四月中下旬翻耕除草，播种绿肥。三是翻耕除杂草，每年七月中下旬和九月中下旬各翻耕除杂草一次，翻耕深度20±5cm。每年采用上述三项措施便能明显提高土壤酶活性和微生物数量，增加土壤中水溶性有机碳和微生物量碳含量，补充了土壤中全氮和有机质含量，板栗林地退化土壤得到逐年修复，有利于板栗的增产增收和板栗林地的永年持续利用。文档编号C05G1/00GK101690446SQ20091010229公开日2010年4月7日申请日期2009年9月7日优先权日2009年9月7日发明者吴家森,姜培坤,徐秋芳申请人:浙江林学院