劉　艷　姚延梼

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院　山西太谷　030801

摘要：以晉北朔州市應(yīng)縣多年生檉柳地鹽堿土為研究對(duì)象，按土壤深度和行間變化采集土壤樣品，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方式分析土壤基本情況，探討鹽堿分布格局。結(jié)果表明：在試驗(yàn)地內(nèi)，樣地含水率較大，pH值為9.56，為極強(qiáng)堿性土質(zhì)；土壤有效銅含量與電導(dǎo)率之間存在正相關(guān)，但并不顯著；隨著土層深度的增加，檉柳地土壤pH值呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，電導(dǎo)率、含水率均表現(xiàn)為逐漸上升；在遠(yuǎn)離植株的過(guò)程中，pH值和電導(dǎo)率均表現(xiàn)為先下降后上升，含水率逐漸下降。應(yīng)縣鹽堿地土壤有效銅含量屬于高等水平，積累現(xiàn)象明顯，且有效銅含量會(huì)隨著距離植株遠(yuǎn)近而變化，卻不會(huì)隨著土壤深度的變化而變化。試驗(yàn)得出，檉柳種植對(duì)降低鹽堿度有一定效果，經(jīng)過(guò)種植檉柳的鹽堿土鹽分明顯低于對(duì)照，檉柳根系分布的范圍在一定程度上決定了土壤鹽堿性。

關(guān)鍵詞：土壤鹽堿化，有效銅含量，檉柳

種植檉柳對(duì)重度鹽堿地改良效果分析*——以應(yīng)縣為例

劉艷姚延梼

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院山西太谷030801

摘要：以晉北朔州市應(yīng)縣多年生檉柳地鹽堿土為研究對(duì)象，按土壤深度和行間變化采集土壤樣品，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方式分析土壤基本情況，探討鹽堿分布格局。結(jié)果表明：在試驗(yàn)地內(nèi)，樣地含水率較大，pH值為9.56，為極強(qiáng)堿性土質(zhì)；土壤有效銅含量與電導(dǎo)率之間存在正相關(guān)，但并不顯著；隨著土層深度的增加，檉柳地土壤pH值呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，電導(dǎo)率、含水率均表現(xiàn)為逐漸上升；在遠(yuǎn)離植株的過(guò)程中，pH值和電導(dǎo)率均表現(xiàn)為先下降后上升，含水率逐漸下降。應(yīng)縣鹽堿地土壤有效銅含量屬于高等水平，積累現(xiàn)象明顯，且有效銅含量會(huì)隨著距離植株遠(yuǎn)近而變化，卻不會(huì)隨著土壤深度的變化而變化。試驗(yàn)得出，檉柳種植對(duì)降低鹽堿度有一定效果，經(jīng)過(guò)種植檉柳的鹽堿土鹽分明顯低于對(duì)照，檉柳根系分布的范圍在一定程度上決定了土壤鹽堿性。

關(guān)鍵詞：土壤鹽堿化，有效銅含量，檉柳

收稿日期：*基金項(xiàng)目：國(guó)家公益項(xiàng)目晉北重度鹽堿地植被恢復(fù)集成技術(shù)研究(201304326)；山西林業(yè)廳晉北鹽堿地困難立地造林配套;技術(shù)研究(2012HX32)

作者簡(jiǎn)介：劉艷，在讀研究生，研究方向?yàn)樯峙嘤?/p>

通信作者：姚延梼，博士，教授，主要從事林木經(jīng)營(yíng)及育種研究，E-mail：sxndyaoyantao@126.com

Abstract:ThesalinesoilofperennialTamarixchinensisinYingCountyofShuozhouinNorthShanxiProvincewasstudiedandanalyzedwithsoilsamplescollectedatdifferentdepthandleadingchangesforunderstandingthebasicconditionofsoilandexploringthesalinitydistributionpattern.Theresultsshowedthatwithinthetestplot,itsmoisturecontentwashigh,andthepHvaluewas9.56,whichindicatedthatthesoilisstrongalkalinesoil.Positivecorrelationbetweenavailablecoppercontentinsoilandelectricconductivitycouldbefound,butitswasnotsignificant.Withtheincreaseofsoildepth,thepHofT.chinensisforestsoilfirstwentdownandthenrose,whileelectricconductivityandmoisturecontentweregraduallyrising.Intheprocessofstayingawayfromtheplants,thepHvalueandelectricconductivitydeclinedfirstandthenrose,whilethemoisturecontentgraduallydecreased.Theavailablecoppercontentinsaline-alkalisoilinYingCountystaysathighlevel,showingaobviousaccumulatingphenomenon.Andtheavailablecoppercontentwillchangeasthedistancesfromtheplantvary,butwillnotchangewiththechangeofsoildepth.ExperimentsresultsshowedthatplantingT.chinensishascertaineffectonreducingsalinity.Andthesalinityinthesaline-alkalisoilplaceswhereT.chinensisgrowsislowerincontentthanthatincontrolgroup.ThedistributionareaofofT.chinensisrootsystemdeterminestosomeextentthesalinityofsoil.

EffectofTamarixchinensisontheImprovementofSevereSaline-alkaliLand:ACaseStudyofYingCounty

LiuYanYaoYantao

(CollegeofForestry,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,Shanxi,China)

Keywords:soilsalinization,availablecoppercontent,Tamarixchinensis

鹽堿土也可稱為鹽漬土，包括鹽土和堿土2種不同類型[1]。其產(chǎn)生的主要原因是在蒸騰作用下，溶于水中的土壤鹽分隨毛細(xì)管上升至土壤表層，水分蒸發(fā)，而鹽分則留在表層，伴隨降水量小，不能把土壤表層的鹽分淋溶排走，致使土壤表層積鹽逐年嚴(yán)重[2]。土壤的鹽堿化目前已經(jīng)是一個(gè)世界性難題[3-4]。世界約20%的農(nóng)業(yè)用地鹽堿程度仍在不斷加重[5]，常造成土壤一毛不拔，嚴(yán)重浪費(fèi)土地資源[6]。治理和改造鹽堿地的方法主要包括排水溝排鹽[7]、生物改良、化學(xué)改良、農(nóng)業(yè)改良[8]等，而生物改良措施被認(rèn)為是當(dāng)前最具經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的措施。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外針對(duì)土壤鹽堿性的研究較多[9]，從鹽堿地治理改良的措施、造林植物樹種選擇和鹽堿地可持續(xù)發(fā)展等多方面進(jìn)行了分析。王文杰等[10]討論了施加改良劑對(duì)重度鹽堿地的改良效果及其對(duì)耐鹽樹種楊樹的生長(zhǎng)影響，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)改良劑的確起到了導(dǎo)致鹽堿地pH值和鹽分下降的作用，而且種植楊樹能夠強(qiáng)化改良劑的效果。米文精等[11]對(duì)大同盆地鹽堿地狀況和抗堿樹種進(jìn)行了初步評(píng)測(cè)，其耐鹽性為檉柳>枸杞>樟子松>杜松>白榆>新疆楊。郭曄紅[12]提出了通過(guò)種植中藥材對(duì)鹽堿地進(jìn)行改良。高彥花等[13]對(duì)濱海鹽堿地的不同耐鹽堿植物進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)白刺改良?jí)A土效果最好，杜梨次之，銀水牛果較差。現(xiàn)今，鹽堿地改良的研究已有不少報(bào)道，而關(guān)于種植檉柳對(duì)鹽堿地改良的具體效果和根系主要分布對(duì)土壤的影響研究較少。本研究以山西省朔州市應(yīng)縣鹽堿地內(nèi)抗逆樹種檉柳為研究對(duì)象，對(duì)其改良效果和方式進(jìn)行測(cè)定分析，研究行間、深度變化、根系分布等因素的影響，以期為改善土壤狀況提供理論依據(jù)。

1材料和方法

1.1　試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)地處山西省朔州市應(yīng)縣，位于39°17′—39°45′N，112°58′—113°37′E。應(yīng)縣土地總面積17.07萬(wàn)hm2，其中農(nóng)耕地7.75萬(wàn)hm2，牧草地為2.8萬(wàn)hm2，林地1.58萬(wàn)hm2，未利用地2.13hm2(占到全縣面積的12.5%，其中包含鹽堿土溝、巖石裸露山地、荒地、灘涂)。應(yīng)縣海拔1000～2300m，東北、西北為黃土丘陵區(qū)。平川區(qū)是大同盆地的組成部分，鹽堿荒灘位于盆地低洼處。土壤pH值在8.45～10.45，呈堿性。應(yīng)縣境內(nèi)氣候寒冷干燥，年平均氣溫7℃左右，年均降水量360mm，年蒸發(fā)量是降水量的5倍。由于冬春少雨多風(fēng)，土壤蒸發(fā)強(qiáng)烈，地表水位下降，導(dǎo)致地表積鹽和土壤鹽堿性日益嚴(yán)重。

1.2　土壤樣品采集

試驗(yàn)樣地位于應(yīng)縣七中對(duì)面，海拔998m，已種植成片抗逆樹種檉柳多年，土壤鹽堿化嚴(yán)重，極具代表性。檉柳平均樹高1.5m。在試驗(yàn)地內(nèi)選取長(zhǎng)勢(shì)良好、樹冠發(fā)育正常的檉柳平均木3株。以所選檉柳地徑處為起始點(diǎn)，沿垂直于行間方向每隔20cm為一個(gè)取樣點(diǎn)，共取5點(diǎn)。用鋁盒分別采集土層為0～20cm，20～40cm，40～60cm，60～80cm，80～100cm，共150個(gè)土樣，包含平行樣，設(shè)置空白對(duì)照。將烘干后的土樣充分?jǐn)噭颍蕹捶纸庵参锔?、莖，研磨、過(guò)篩保存以備用。為防止土樣污染，土樣采集、粉碎、保存均使用塑料制品和木質(zhì)工具。

1.3　土壤分析方法

1)含水量測(cè)定。稱量土壤鮮重(mt)，置于105～110℃的烘箱中烘6～8h至恒重，然后測(cè)定烘干土樣(m1)、鋁盒重(m)。含水量=(mt-m1)/(m1-m)×100%。

2)pH值、電導(dǎo)率測(cè)定。研磨后土壤與蒸餾水1∶1混合，充分?jǐn)嚢?，靜置20min后分別用pH計(jì)、電導(dǎo)儀測(cè)定。

3)有效Cu測(cè)定。稱取磨碎土樣2g，用王水充分浸提土壤金屬離子，震蕩30min，濾紙過(guò)濾于容量瓶中，定容至100ml，用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定有效Cu含量。

2結(jié)果與分析

2.1　種植檉柳對(duì)土壤基本狀況的影響

在試驗(yàn)地內(nèi)，分別對(duì)3株檉柳的15個(gè)樣點(diǎn)150個(gè)土壤有效數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。由表1可以看出，檉柳地土壤含水量平均值30.19%，最小含水量20.07%，最大達(dá)到54.81%(約為最小值的2倍)，標(biāo)準(zhǔn)差為0.06，變異系數(shù)18.51%，遠(yuǎn)高于空白土壤。土壤溶液pH值為8.45～10.45，平均值9.56，屬于強(qiáng)堿、極強(qiáng)堿性土壤，標(biāo)準(zhǔn)差0.56；數(shù)據(jù)分布較為集中，且低于空白土壤pH值。檉柳可以提高土壤的保水力，降低土壤鹽堿性。

表1　試驗(yàn)地土壤含水量、pH值、電導(dǎo)率、有效銅含量分析結(jié)果

注：t0.05(23)=2.069t0.01(23)=2.807

圖1　試驗(yàn)地各土層深度、離植株不同距離土壤電導(dǎo)率、pH值、含水量變化

土壤有效銅含量變化范圍在11.14～29.70mg/kg，平均值16.51mg/kg，在全國(guó)土壤有效銅分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中屬于高等指標(biāo)(>4.0mg/kg)，標(biāo)準(zhǔn)差為4.83，數(shù)據(jù)分布偏離散。土壤的鹽堿性可用電導(dǎo)率來(lái)表示，電導(dǎo)率的高低表明土壤溶液傳導(dǎo)電流的高低。實(shí)驗(yàn)測(cè)得土壤電導(dǎo)率變化范圍在0.05～1.26，平均值0.16，變異系數(shù)34.19%，數(shù)據(jù)分布較為分散。土壤電導(dǎo)率在土樣之間存在較大的變異性反映了不同檉柳間對(duì)鹽堿地電導(dǎo)率產(chǎn)生了明顯的影響。從表1得知，在鹽堿試驗(yàn)地內(nèi)，土壤有效銅含量與電導(dǎo)率之間存在相關(guān)性，但并不顯著，與pH之間不存在相關(guān)性。電導(dǎo)率與有效銅含量的相關(guān)系數(shù)為0.14，其值大于0，表明有效銅含量與電導(dǎo)率之間存在正相關(guān)，即隨著有效銅含量增大，電導(dǎo)率也增大；但有效銅與電導(dǎo)率的t值為0.69，均遠(yuǎn)低于t0.05(23)和t0.01(23)。這表明有效銅含量與電導(dǎo)率之間關(guān)系并不顯著。Cu2+的多少對(duì)電導(dǎo)率的高低并不能起到?jīng)Q定性的作用，這與土壤中存在的其他有效金屬離子(Mg2+、Zn2+、Fe3+等)有關(guān)。

2.2　各土層深度，離植株不同距離對(duì)土壤基本狀況的影響

在不同土層深度、離植株不同距離下，對(duì)所采集土樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。由圖1可知，在檉柳試驗(yàn)地內(nèi)隨著土層深度的逐漸加深，土壤電導(dǎo)率呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)，在80～100cm處最大，達(dá)到0.74，且仍低于空白土壤電導(dǎo)率。在逐漸遠(yuǎn)離檉柳的過(guò)程中，土壤溶液電導(dǎo)率呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，其中在40～60cm處出現(xiàn)最小值0.45。土壤pH值隨著土層深度的不斷加深，表現(xiàn)為先上升后降低，中間層pH值達(dá)到最大(9.62)，最小值出現(xiàn)在表層(9.48)，低于空白土壤。在逐漸遠(yuǎn)離檉柳的過(guò)程中，表現(xiàn)為在0～80cm范圍內(nèi)逐漸降低，80～100cm處又上升，最低值僅為8.80。檉柳土壤含水率遠(yuǎn)高于空白土壤含水率，且兩者均表現(xiàn)為隨著深度的增加而上升，在逐漸遠(yuǎn)離植株的過(guò)程中，土壤含水率逐漸下降，在100cm處僅為27.18%。

所選檉柳試驗(yàn)地內(nèi)，數(shù)據(jù)顯示電導(dǎo)率、pH值均低于空白對(duì)照，含水率高于空白土壤。電導(dǎo)率和pH值是反應(yīng)土壤鹽堿性的2個(gè)重要指標(biāo)，且相比空白對(duì)照呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，說(shuō)明檉柳的確對(duì)試驗(yàn)地起到了降低鹽堿的作用。造成土壤鹽堿化的重要原因是蒸發(fā)強(qiáng)度過(guò)大，地下水上升、鹽分析出。檉柳此時(shí)還對(duì)鹽堿地起到保持水分的作用，同時(shí)降低土壤鹽堿化。在土層深度加深和遠(yuǎn)離植株的過(guò)程中，檉柳根系伸張長(zhǎng)度和范圍起到了至關(guān)重要的作用，決定其能夠在惡劣的環(huán)境中生長(zhǎng)。在測(cè)量過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，檉柳根系主根粗壯明顯，長(zhǎng)度達(dá)100cm左右，直徑大約10cm，側(cè)根、須根少且短，地面向下40～60cm處根量達(dá)到最大，水平伸展范圍在80cm以內(nèi)。這試驗(yàn)說(shuō)明根系是降低土壤鹽堿性、增強(qiáng)保水性的重要因素。

2.3　檉柳對(duì)土壤有效Cu含量的影響

有效Cu是植物生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)元素，在植物的生理代謝上發(fā)揮重要作用[14-15]。

表2的方差分析顯示，不同土層深度下土壤有效Cu含量差異不顯著，表明雖土壤深度不斷變化，但有效Cu含量變化不明顯。離植株不同距離的土壤有效Cu含量差異顯著，即離植株距離會(huì)影響有效土壤有效Cu含量。在離植株距離A因素與土層深度因素互作的影響下，有效Cu含量差異不顯著。這同樣與檉柳根系延伸所及范圍有關(guān)。

表2　試驗(yàn)地土壤有效銅方差分析結(jié)果

注：t0.05(23)=2.069t0.01(23)=2.807

3結(jié)論

1)在試驗(yàn)地內(nèi)，土壤含水率較大，pH值為9.56，為極強(qiáng)堿性土質(zhì)。土壤有效銅含量增加，電導(dǎo)率也會(huì)增加，存在正相關(guān)，但并不顯著。

2)隨著土層深度的增加，檉柳地土壤pH值呈現(xiàn)先上升后下降，電導(dǎo)率、含水率均表現(xiàn)為逐漸上升。在遠(yuǎn)離植株的過(guò)程中，pH值和電導(dǎo)率均表現(xiàn)為先下降后上升，含水率則逐漸下降。整體可以看出，檉柳種植對(duì)降低鹽堿度有一定效果，檉柳根系分布范圍在一定程度上決定了土壤鹽堿性。

3)與全國(guó)土壤背景值相比，應(yīng)縣鹽堿地土壤有效銅含量屬于高等水平，積累現(xiàn)象明顯。有效銅含量會(huì)隨著距離植株遠(yuǎn)近而變化，卻不會(huì)隨著土壤深度的變化而變化。

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