郇恒福，黄 睿,2，高 玲，刘国道*，黄冬芬*

(1. 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室/农业农村部木薯种质资源保护与利用重点实验室，海南 儋州 571737； 2. 海南大学农学院，海南 儋州 571737)

引言

绿肥在我国南方热区、亚热带地区特别是山区广泛使用，其原因在于山区交通不便，运输成本较高，造成这些地区的热带果园、经济林中常施化肥，少施、不施有机肥的现象普遍存在，长期以来，土壤肥力不断下降，造成农产品的产量与品质不断下降，而种植绿肥可就近提供优质有机肥。但多年来绿肥方面的研究发展缓慢，新绿肥资源的供肥特性与培肥规律缺乏研究，而豆科绿肥是最常用的绿肥作物之一，但多数豆科绿肥作物的竞争力较弱，环境适应性较差，栽培成本较高。山蚂蝗属(DesmodiumDesv.)是重要的豆科绿肥与饲料作物，全属约有350个种，我国仅有27个种，多分布于热带和亚热带地区[1]，具有品质优、抗逆性强等优点，基于此，本研究通过田间试验研究了施用不同野生山蚂蝗属绿肥对酸性土壤有机质含量(Soil organic matter,SOM)的动态影响，为科学施用山蚂蝗属绿肥提供研究依据与参考。

1 材料与方法

1.1 材料

12份山蚂蝗属绿肥采自海南等地(表1)。绿肥鲜样杀青后烘干，粉碎过1 mm的筛后将样品放置于密封袋内保存，备用。

表1 供试绿肥作物Table 1 The green manure crops

1.2 土壤样品

取海南儋州中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所试验基地的耕层土壤(0～15 cm)，经风干后过2 mm筛，备用。土壤为砖红壤，基本理化性状见表2。

表2 试验地土壤理化性状Table 2 The physio-chemical property of the experimental soil

1.3 试验设计

试验基地位于海南省儋州市中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所内(19°30′ N，109°30′ W，平均海拔149 m，属热带季风气候类型，夏秋季节高温多雨，冬春季节低温干旱，干湿季节明显。

本试验采用文启孝等[2]的尼龙套袋方法进行，以不施绿肥作对照，施用不同山蚂蝗属绿肥为处理，每个处理装18袋，每袋装干土100 g，绿肥4 g，装前将干土与绿肥混合均匀，密封，将尼龙网袋埋入表土层深约15 cm处，随机分布，分别在埋田后的第1个月、2个月、4个月、6个月、8个月以及12个月时取样，每次取3袋研究SOM含量的动态变化。尼龙网袋的规格10 cm×13.5 cm，孔径0.132 mm，该尼龙网袋既能透水透气，又可阻止作物根系侵入袋内，使研究结果免受干扰。

1.4 样品分析与测定

SOM等土壤理化性质的测定采用南京农业大学的方法测定[3]。

1.5 数据统计与分析

用MS-Excel进行数据的计算和处理，用SAS 8.2统计软件中的方差分析程序对处理后的数据进行统计分析。

2 结果与分析

表3为施用不同绿肥后不同时间内SOM含量，结果表明，施肥1个月后，各施肥处理SOM含量为2.74%～3.96%，平均为3.01%，其中灰色山蚂蝗(编号为5)的最低，为2.74%，卵叶山蚂蝗(编号6)的最高，为3.96%，二者差异显著(p<0.05)，其余各处理也均显著(p<0.05)高于对照(CK)，增加了1.11～2.05倍，平均1.31倍，说明施肥一个月后各处理均可显著增加SOM的含量。

施肥2个月后，各施肥处理的SOM含量仍显著(p<0.05)高于CK，增加了0.13～1.18倍，平均0.72倍。施肥2个月后的SOM含量变化与1个月后的规律并不一致(表3)，各处理SOM含量为1.87%～3.60%，平均为2.83%，绿叶山蚂蝗(编号为7)与圆叶绒毛山蚂蝗(编号12)的较高，二者间无显著差异；含量最低的为大叶山蚂蝗(编号为2)，仅为1.87%，且显著(p<0.05)低于其它施肥处理。

施肥4个月后，各处理SOM的含量为1.92%～3.26%，平均为2.63%，均显著(p<0.05)高于CK，说明施肥4个月后仍可显著(p<0.05)增加SOM的含量。此外，各处理SOM含量的规律与前面2个月的不同，圆叶绒毛山蚂蝗(编号为12)的含量最高，显著(p<0.05)高于CK以及除绿叶山蚂蝗(编号7)外的各施肥处理；绒毛山蚂蝗(编号为9)处理的效果最差，显著(p<0.05)低于其它绿肥处理。

施肥6个月后，各施肥处理的SOM含量提高了0.45～0.77倍，平均0.61倍，均显著(p<0.05)高于CK，其中卵叶山蚂蝗(编号为6)的SOM含量最高。

施肥8个月后，12个处理的SOM含量为2.19%～3.26%，平均为2.54%，各处理的SOM含量均显著(p<0.05)高于CK，其中异叶山蚂蝗(编号为10)的最高，且显著(p<0.05)高于其它处理，这说明在施用8个月后，施用异叶山蚂蝗(编号为10)仍可显著提高SOM含量，且效果还显著好于其它处理。

而施肥12个月后，各施肥处理的SOM含量比CK高出0.21～0.70倍，平均0.46倍，且均显著(p<0.05)高于CK，说明在施用1年后，各处理仍可显著提高SOM的含量。其中南美山蚂蝗(编号8)的含量最高，此外，两份圆叶绒毛山蚂蝗含量也较高，三者间无显著差异(p>0.05)，除这两个处理外，南美山蚂蝗(编号8)的SOM含量均显著(p<0.05)高于其它处理。

通过各处理SOM含量的平均值随时间的动态变化结果(表3)表明，施肥后SOM含量在一个月内先是迅速上升，一个月内SOM含量平均增加了1.31倍，但一个月后SOM的含量却不断下降，在1个月到6个月内，SOM的含量下降速度比较快，下降了19.8%；随后，在施用6～8个月的时间里SOM含量比较平稳，在施肥8个月后SOM含量不断下降，但SOM的含量均显著(p<0.05)高于对照，在施肥12个月后，SOM的含量仍高出(p<0.05)对照45.9%。

3 讨论与结论

我国热区的酸性土壤普遍存在SOM与矿质养分缺乏、酸度过高、铝毒等问题，大量研究结果[3-10]表明施用绿肥等有机肥对土壤的培肥效果明显。SOM是土壤质量的核心，也是土壤改良与培肥研究中重要的内容。本研究表明，绝大多数山蚂蝗属豆科绿肥在施用1年后可显著增加SOM的含量。这与相关研究结果一致：Xavier等[5]的研究表明，施用豆科绿肥可有效增加土壤的碳储存。Zhang等[7]的研究也发现，在施用有机物25～28年后，水稻土SOM增加了7%～45%。Dong等[8]的研究也表明，施用有机肥可使SOM增加72.5%，施用绿肥也可显著提高SOM。Wuest和Gollany[15]发现即使施用含有同样有机碳的不同有机物，对SOM的影响也不同，但均能增加SOM含量。而本研究的结果也表明，施用同量的不同种质的豆科绿肥对SOM含量的影响也不一样。这些结果说明不同的有机肥或者同一类但来源不同的有机肥在施用后对SOM含量的影响均存在一定的差异。

表3 施用不同种质绿肥后不同时间内的土壤有机质含量Table 3 The soil organic matter content after different germplasm GM application at different application periods /%

注：表中数据为平均值±标准误，同一列标不同小写字母表示有显著差异(p<0.05)；同一行标不同大写字母表示有显著差异(p<0.05)

Note:The data in the table are the mean±SE,different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.05 level；different capital letters in the same row indicate significant difference at the 0.05 level

此外，本研究的结果还表明，施用绿肥后，SOM的含量先是快速下降，但在施用4个月后，SOM含量虽然有所下降但降幅减小，其原因可能在于绿肥在这短时间内腐解速较快，导致绿肥有机碳损失，随后腐解变慢，土壤中的有机质含量趋于稳定，这与郇恒福等[9]大戟科绿肥种质培肥土壤以及倪进治等[10]在施用稻草秸秆和猪粪对水溶性SOM影响的研究结果类似。

综上，施用豆科山蚂蝗属绿肥可有效增加SOM含量，有着良好的培肥地力效果，但其效果随种质与施用时间的不同而异，施用1个月后，各种质对SOM含量的增加效果最好，随着施用时间的延长，效果不断减弱，其中施用1个月到4个月的时间里，SOM含量下降幅度较大，但在本研究1年的施肥时间里，所有供试豆科山蚂蝗属绿肥均可显著提高SOM的含量。