田生昌，李月祥

(1.寧夏農(nóng)林科學(xué)院 銀北鹽改站，寧夏 平羅 753400；2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院，寧夏 銀川 750002)

寧夏地區(qū)現(xiàn)有鹽堿地約12萬(wàn)hm2，而在銀北地區(qū)，鹽堿地面積就有8.47萬(wàn)hm2，占區(qū)域耕地面積的54%。可見(jiàn)，這里土壤鹽堿化問(wèn)題表現(xiàn)突出，造林綠化受到很大的限制。因此，選用抗逆性強(qiáng)，尤其是抗鹽堿性強(qiáng)的鹽柳1號(hào)樹(shù)種在鹽堿地區(qū)造林，能夠起到防風(fēng)固沙、改良土壤，提高植被覆蓋率和維持生態(tài)平衡的作用[1-3]。

鹽堿地是各種鹽土和堿土以及不同程度鹽化和堿化土壤的總稱，具有不良的物理化學(xué)性質(zhì)，能使植物生長(zhǎng)受到抑制[4-6]。鹽堿地作為潛在的耕地資源，存在著巨大的開(kāi)發(fā)潛力，改良利用鹽堿地，不僅能夠增加耕地面積，提高耕地質(zhì)量，而且，對(duì)于該地區(qū)植被恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)等都具有重要意義。在鹽堿地區(qū)進(jìn)行植樹(shù)綠化，主要障礙是土壤黏重，表層下有堿化層，含鹽量和堿化度高，改良利用難度大，栽種耐鹽堿樹(shù)種后，其蒸騰作用有利于降低地下水位，使其免受高礦化度地下水的浸泡，上部灌水和降雨的淋洗作用使土壤逐漸脫鹽，樹(shù)木枝葉覆蓋減少了地面水分的蒸發(fā)，從而減少了下部鹽分的上升，使其含鹽量逐漸下降，是控制鹽分的一條有效措施。在鹽堿地上造林主要問(wèn)題是成活率低、成林難、森林蓄積量積累慢。針對(duì)此類問(wèn)題，林業(yè)技術(shù)人員選育和應(yīng)用了抗鹽堿林木新品種、新技術(shù)，在中度及以下鹽堿地上，基本上解決了這些問(wèn)題，但是，在中度以上鹽堿地進(jìn)行造林建設(shè)，這些問(wèn)題仍然存在[7-9]。國(guó)內(nèi)外研究人員在鹽堿地改良利用方面做了廣泛而深入細(xì)致的研究，據(jù)趙可夫[10]等調(diào)查表明應(yīng)用生物措施治理鹽堿地是很有效的一條途徑。中國(guó)現(xiàn)有鹽生維管植物423種，耐鹽植物能夠改良鹽堿地的功能主要表現(xiàn)在植物能增加地表覆蓋，減緩地表徑流，調(diào)節(jié)小氣候，減少水分蒸發(fā)，抑制鹽分上升，防止返鹽；同時(shí)，植物的蒸騰作用可降低地下水位，防止鹽分向地表積累；植物根系生長(zhǎng)可改善土壤物理性狀，根系分泌的有機(jī)酸及植物殘?bào)w經(jīng)微生物分解產(chǎn)生的有機(jī)酸還能中和土壤堿性，植物的根、莖、葉返回土壤后又可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)和根際微環(huán)境，有利于土壤微生物的活動(dòng)，從而提高土壤肥力，抑制鹽分積累[11-12]。土壤鹽堿化與地下水位密切相關(guān)，地下水補(bǔ)充源于灌溉和降雨。當(dāng)有樹(shù)木存在時(shí)，土壤中的水分有一部分被樹(shù)木利用或蒸騰，另一部分滯留在枯枝落葉層中，從而降低了地下水位[13-14]。以上這些研究成果具有很好的利用價(jià)值，值得借鑒和參考。

總之，在鹽堿地域進(jìn)行造林，存在著樹(shù)種單一[15]、造林技術(shù)措施針對(duì)性不強(qiáng)等，其結(jié)果是幼林成活率與保存率低，林木生長(zhǎng)緩慢，不能發(fā)揮應(yīng)有的防護(hù)效能。要提高造林質(zhì)量，加快綠化速度，就要根據(jù)苗木的抗逆性和適應(yīng)自然條件的特點(diǎn)，有針對(duì)性地落實(shí)造林技術(shù)措施。本研究就此探討土壤鹽堿對(duì)鹽柳1號(hào)苗木生長(zhǎng)進(jìn)程的影響，提出適宜的造林措施，以此指導(dǎo)鹽堿地域生態(tài)林建設(shè)工作。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于寧夏平羅縣銀北鹽改站基地(38°36′18″-39°05'13″N、105°57′42″-106°58'02″E)，平均海拔1 080 m，屬溫帶干旱半干旱大陸性氣候，年均降水量176 mm，主要集中在6-9月(136.8 mm)，約占全年降水量的78%左右，年均氣溫8.8℃，歷年最低氣溫-28.2℃，最高氣溫38.9℃，全年≥10℃的有效積溫3 223.6℃，年均蒸發(fā)量1 888.7 mm，年日照時(shí)數(shù)3 073.6 h，年無(wú)霜期平均171 d。該地區(qū)的地貌類型為黃河沖積平原，地勢(shì)平坦，地下水位深1.5 m，土壤次生鹽漬化較為嚴(yán)重，有鹽堿地8萬(wàn)hm2以上，嚴(yán)重阻礙了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展[4,16]。境內(nèi)土壤類型主要以灌淤土、灰鈣土、潮土、鹽土為主。試驗(yàn)區(qū)主要林木有柳樹(shù)(Salix)、楊樹(shù)(Populus)、槐(Sophora)、白蠟(Fraxinuschinensis)、檉柳(Tamarix)、杏樹(shù)(Armeniacavulgaris)等15種。干鮮果品主要有蘋(píng)果(Malus)、桃(Prunuspersica)、李(Prunussalicina)、白梨(Pyrusussuriensis)、枸杞(Lyciumbarbarum)、棗(Zizyphus)等11種。主要草本植物有蘆葦(Phragmitesaustralis)、冰草(Agropyroncristatum)、蒲公英(Taraxacummongolicum)等。

1.2 試驗(yàn)樹(shù)種

鹽柳1號(hào)[15](Salixpsammophila‘Yanliu-1’)為楊柳科柳屬落葉喬木，是由北沙柳和旱柳經(jīng)過(guò)自然雜交，從實(shí)生苗中優(yōu)選出的，具有廣泛的適應(yīng)性。2012年寧夏農(nóng)林科學(xué)院從山東省林科院東營(yíng)市分院引進(jìn)鹽柳1號(hào)進(jìn)行育苗和造林試驗(yàn)，該樹(shù)種與本地鄉(xiāng)土樹(shù)種旱柳相比，具有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，它能夠適應(yīng)寧夏氣候特點(diǎn)，具有生長(zhǎng)迅速，抗逆性強(qiáng)，病蟲(chóng)害少、耐鹽堿等特性，適宜用作生態(tài)防護(hù)林和園林綠化樹(shù)種。

1.3 試驗(yàn)經(jīng)過(guò)

試驗(yàn)于2014-2016年開(kāi)展，在3種不同含鹽量的土壤上(表1)進(jìn)行，為期3 a。試驗(yàn)前做好整地、施肥等工作，選擇1年生生長(zhǎng)充實(shí)、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的苗干，制成插穗，按照株行距20 cm×60 cm扦插，扦插時(shí)踩實(shí)，扦插后及時(shí)灌水，灌水后使上端的芽露出地面約1.0～1.5 cm，并及時(shí)將插穗與土壤間縫覆土，以防插穗抽干，達(dá)到保水提溫的效果。全年灌水5～7次。當(dāng)萌條生長(zhǎng)到10～15 cm時(shí)選一個(gè)健壯的保留，其余剪掉；苗高達(dá)到2 m后，下方出現(xiàn)2～3個(gè)頭時(shí)要及時(shí)去掉多余的，只留1個(gè)。在苗木生長(zhǎng)期間分3次追肥，第1次追施肥300 kg·hm-2尿素，第2次追施肥375 kg·hm-2尿素，第3次追含N、P、K各15%的復(fù)合肥600 kg·hm-2，施肥前進(jìn)行松土除草。做好病蟲(chóng)害防治工作，從4月中旬注意柳藍(lán)葉甲的危害，噴灑敵百蟲(chóng)、菊酯類藥防治，冬季做好防治鼠、兔危害工作。

試驗(yàn)開(kāi)始前和試驗(yàn)結(jié)束后采集土樣測(cè)定pH值、全鹽量、全量氮等[17]。試驗(yàn)苗圃地3塊，面積各為1 333 m2，土壤為灌淤土，灌溉條件較好，地下水位埋深≤1.5 m，為黃河自流灌區(qū)。

選定各土壤編號(hào)下的苗木20株，從5月10日至10月31日，用米尺和游標(biāo)卡尺每隔10 d測(cè)定1次株高和地徑，觀察鹽柳1號(hào)苗木生長(zhǎng)情況，計(jì)算株高(或地徑)日增長(zhǎng)量等。

表1 試驗(yàn)地土壤類型

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003、SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Origin軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤鹽堿對(duì)苗木成活率與保存率的影響

2014年7月12日調(diào)查了苗木的成活率，2015年10月13日調(diào)查了苗木的保存率，其苗木平均成活率在95%以上，保存率在93%以上，該樹(shù)種適宜本地繁育(表2)。

表2 苗木成活情況調(diào)查

2.2 土壤鹽堿對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響

苗木于4月16日扦插，4月29日萌芽。3種不同土壤條件對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響見(jiàn)表3。

由表3可見(jiàn)，2種低含鹽量土壤對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響差異不顯著，基本接近，但是，其與含鹽量高的土壤苗木生長(zhǎng)量相比，差異極其顯著，株高是后者的2.13～2.18倍、地徑是后者的1.78～1.88倍。

表3 苗木株高和地徑的年生長(zhǎng)情況

注：不同大寫(xiě)字母表示達(dá)到0.01極顯著性水平，不同小寫(xiě)字母表示達(dá)到0.05的顯著性水平。

2.3 土壤鹽堿對(duì)苗木生長(zhǎng)期的影響

2.3.1 株高和地徑生長(zhǎng)量累積曲線類型的確立 3種不同土壤條件下株高和地徑累積生長(zhǎng)量定期觀測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 3種土壤條件下株高生長(zhǎng)量累積變化

圖2 3種土壤條件下地徑生長(zhǎng)量累積變化

株高和地徑的生長(zhǎng)基本符合S 型生長(zhǎng)規(guī)律，故可應(yīng)用Logistic方程分析其生長(zhǎng)期，從而計(jì)算出3種不同土壤條件對(duì)苗木生長(zhǎng)期的影響大小。

2.3.2 苗木生長(zhǎng)期的劃分 3種不同土壤條件下苗木株高和地徑的生長(zhǎng)曲線方程及生長(zhǎng)期劃分見(jiàn)表4。以調(diào)查時(shí)間t為自變量，植株累積高度、地徑各為因變量，用SPSS軟件擬合分析，經(jīng)卡方檢驗(yàn)后其生長(zhǎng)量指標(biāo)擬合曲線方程均達(dá)到了極其顯著的水平，說(shuō)明生長(zhǎng)量指標(biāo)擬合曲線方程回歸結(jié)果可靠性度高，可以進(jìn)一步分析和應(yīng)用。

通過(guò)田間觀測(cè)和分析，從4月16日扦插、4月29日萌芽，7月30日左右進(jìn)入高峰生長(zhǎng)期，10月13日后轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)停止增長(zhǎng)期，整個(gè)苗木的生長(zhǎng)期約為180 d。

從表4看出，3種不同土壤條件對(duì)該樹(shù)種苗木的生長(zhǎng)期影響不明顯，各生長(zhǎng)期基本上相互重合?？梢?jiàn)，鹽分含量過(guò)高的土壤主要制約了該樹(shù)種整個(gè)生育期內(nèi)各生育階段苗木的生長(zhǎng)量，使苗木株高和地徑的生長(zhǎng)受到了嚴(yán)重限制，因此表現(xiàn)出了明顯的差異性。

2.4 栽植該樹(shù)種苗木前后土壤鹽分含量的變化

土壤鹽分含量高低對(duì)苗木生長(zhǎng)具有一定程度的影響，栽植苗木后土壤鹽分含量高低亦會(huì)發(fā)生變化。在苗木栽植前(2014年4月上旬)、栽植后(越冬前為2014年11月上旬)分別取土樣測(cè)定土壤鹽分和養(yǎng)分含量值(表5)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析?？梢?jiàn)：苗木栽植后0～20 cm土壤全鹽含量顯著降低；20～50 cm土壤全鹽含量略有降低，降低不顯著；而土壤pH值、養(yǎng)分含量變化不顯著。

表4 3種不同土壤條件下苗木的生長(zhǎng)期比較

表5 苗木栽植前后土壤鹽分和養(yǎng)分含量變化

3 結(jié)論與討論

本研究針對(duì)不同含鹽量的土壤對(duì)鹽柳1號(hào)苗木生長(zhǎng)影響進(jìn)行了調(diào)查，主要從土壤鹽堿度對(duì)苗木成活率與保存率的影響，不同鹽堿度對(duì)苗木生長(zhǎng)指標(biāo)的影響，不同鹽堿度對(duì)苗木生長(zhǎng)期的影響進(jìn)行了論述。但對(duì)植物生長(zhǎng)期的研究今后還需要做深入細(xì)致的工作[5,16,20]，在植物生長(zhǎng)期的劃分上最好能與植物的物候期結(jié)合起來(lái)進(jìn)行，其他像施肥、灌水等方面亦會(huì)影響苗木生長(zhǎng)，這些還需要進(jìn)一步研究。本研究對(duì)鹽柳1號(hào)苗木生長(zhǎng)期的劃分是依據(jù)寧夏的氣候特征而作出的，其他氣候區(qū)的劃分結(jié)果可能不同，需要做進(jìn)一步的探討。

1)在3種不同含鹽量的土壤上栽植鹽柳1號(hào)，其苗木的成活率和保存率分別在95%和93%以上，表明該樹(shù)種耐鹽堿能力較強(qiáng)，具有一定的抗鹽堿特性，適宜本地栽植。

2)3種不同含鹽量的土壤對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響：2種低含鹽量土壤對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響差異不顯著，基本接近，但是，其與含鹽量高的土壤苗木生長(zhǎng)量相比，差異極其顯著，株高是后者的2.13～2.18倍、地徑是后者的1.78～1.88倍。

3)鹽柳1號(hào)苗木株高和地徑的生長(zhǎng)基本符合S型生長(zhǎng)規(guī)律，可用Logistic方程分析并劃分出生長(zhǎng)期，所得方程經(jīng)卡方檢驗(yàn)后其生長(zhǎng)量指標(biāo)擬合曲線方程均達(dá)到了極其顯著的水平，說(shuō)明生長(zhǎng)量指標(biāo)擬合曲線方程回歸結(jié)果可靠度高，可以作深入分析，依此劃分出在3種不同鹽分含量的土壤上所栽植苗木的生長(zhǎng)期。鹽柳1號(hào)從4月16日扦插、4月29日萌芽，7月30日左右進(jìn)入高峰生長(zhǎng)期，10月13日后轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)停止增長(zhǎng)期，整個(gè)苗木的生長(zhǎng)期約為180 d。

4)3種不同含鹽量的土壤對(duì)該樹(shù)種苗木的生長(zhǎng)期影響不明顯，各生長(zhǎng)階段基本上相互重合。可見(jiàn)，土壤鹽分含量過(guò)高，它對(duì)苗木株高和地徑生長(zhǎng)的負(fù)面作用時(shí)間較長(zhǎng)，基本上涵蓋了全生育期。

5)在3種不同含鹽量的土壤上栽植鹽柳1號(hào)，苗木栽植后土層0～20 cm內(nèi)土壤全鹽含量明顯降低；土層20～50 cm內(nèi)土壤全鹽含量略有降低；而土壤pH值、養(yǎng)分含量變化不明顯。

[1] 李茜，孫兆軍，秦萍.寧夏鹽堿地現(xiàn)狀及改良措施綜述[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(33):10808-10810,10813.

[2] 蘇莉,孟森,張勝,等.國(guó)槐氮素轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)干旱脅迫的分子響應(yīng)機(jī)制[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2017,32(1):1-11.

SU L,MENG S,ZHANG S,etal.Mechanism of molecular responses of nitrogen transport to drought stress inSophorajaponica[J].Journal of Northwest Forestry University,2017,32(1):1-11.(in Chinese)

[3] 田菊,朱嘉磊,王永福,等.NaCl脅迫下小胡系楊樹(shù)的離子吸收規(guī)律與分配特征研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2016,31(6):65-70.

TIAN J,ZHU J L,WANG Y F,etal.Regularities of the Ion uptake and allocation characteristics forPopulussimonii×P.euphraticavarieties under NaCl stress[J].Journal of Northwest Forestry University,2016,31(06):65-70.(in Chinese)

[4] 田生昌,張永宏.土壤鹽分對(duì)柳樹(shù)二品種生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2015,30(6):81-87.

TIAN S C,ZHANG Y H.Study on growth and development of influence of 2 varieties of soil salinity on willow[J].Journal of Northwest Forestry University,2015,30(6):81-87.(in Chinese)

[5] 楊斌.柳樹(shù)苗期年生長(zhǎng)模型的研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2006,21(6):97-99.

YANG B.Studies on annual growth model of willow at seeding stage[J].Journal of Northwest Forestry University,2006,21(6):97-99.(in Chinese)

[6] 姜瑞芳,劉艷紅.土壤基質(zhì)和水分對(duì)珙桐幼苗生長(zhǎng)的影響[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2016,31(4):134-139.

JIANG R F,LIU Y H.Effects of soil matrix and moisture on the growth of Davidia involucrata seedlings[J].Journal of Northwest Forestry University,2016,31(4):134-139.(in Chinese)

[7] 賈敬敦,張富.依靠科技創(chuàng)新推進(jìn)我國(guó)鹽堿地資源可持續(xù)利用[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2014,16(5):1-7.

JIA J D,ZHANG F.Sustainable utilization of saline-alkali land resources though scientific and technological innovation in China[J].Journal of Agricultural Science and Technology,2014,16(5):1-7.(in Chinese)

[8] 王紅玲,施士爭(zhēng),黃瑞芳,等.6種柳樹(shù)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化灌溉污水的氮磷富集能力比較[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2016,31(4):59-66.

WANG H L,SHI S Z,HUANG R F,etal.Comparison of the enriching ability of nitrogen and phosphorus between 6 willow species Irrigated by artificial eutrophic water[J].Journal of Northwest Forestry University,2016,31(4):59-66. (in Chinese)

[9] 姜鵬,韓璐,梁文靜,等.不同生長(zhǎng)勢(shì)杉木成熟林胸徑-樹(shù)高生長(zhǎng)曲線研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2016,31(4):195-200.

JIANG P,HAN L,LIANG W J,etal.Height,BDH growth models of Cunninghamia lanceolata with different growth potentials[J].Journal of Northwest Forestry University,2016,31(4):195-200.(in Chinese)

[10] 趙可夫,李法曾,張福鎖.中國(guó)鹽生植物[M].2版.北京:科學(xué)出版社,2013.

[11] 施士爭(zhēng).柳樹(shù)的園林應(yīng)用類型與改良[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2008,23(4):200-204.

SHI S Z.Application and improvement of willow in garden landscape[J].Journal of Northwest Forestry University,2008,23(4):200-204.(in Chinese)

[12] 張瑋,張國(guó)盛,寧明世,等.北沙柳種質(zhì)資源的初步調(diào)查與分析[J].水土保持通報(bào),2010,30(3):148-152.

ZHANG W,ZHANG G S,NING M S,etal.Preliminary investigation and analysis on germplasm resources ofSalixpsammophila[J].Bulletin of Soil and Water Conservation,2010,30(3):148-152.(in Chinese)

[13] 蘇紀(jì)帥,金晶煒,白于,等.寧夏油松林細(xì)根生物量和土壤特性研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2014,29(4):1-7.

SU J S,JIN J W,BAI Y,etal.Studies on fine root biomass and soil properties ofPinustabulaeformisforests in Ningxia[J].Journal of Northwest Forestry University,2014,29(4):1-7.(in Chinese)

[14] 孫偉,馬志波,曹姍姍,等.林業(yè)資源數(shù)據(jù)特征分析[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2014,29(6):200-206.

SUN W,MA Z B,CAO S S,etal.Analysis on the characteristics of forest resource data[J].Journal of Northwest Forestry University,2014,29(6):200-206.(in Chinese)

[15] 李月祥,田生昌,孫建新,等.鹽柳1號(hào)栽培技術(shù)[J].寧夏農(nóng)林科技,2016,57(9):14-16.

[16] 田生昌,李月祥.渤海柳2號(hào)扦插苗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)模擬及生長(zhǎng)階段劃分[J].寧夏大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2016,37(2):211-215.

[17] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000.

[18] 許世夫,彭剛強(qiáng),鄧文平,等.遺傳算法對(duì)5種理論生長(zhǎng)方程的最優(yōu)擬合研究[J].森林工程2013,29(6):36-39,65.

XU S F，PENG G Q，DENG W P,etal.Optimal fitting study on applying genetic algorithm to five theoretical growth equations[J].Forest Engineering,2013,29(6):36-39,65.(in Chinese)

[19] 殷祚云.Logistic曲線擬合方法研究[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理,2002,21(1):41-46.

YIN Z Y.Study on the fitting methods of logistic curve[J].Mathematical Statistics and Management,2002,21(1):41-46.(in Chinese)

[20] 崔黨群.Logistic曲線方程的解析與擬合優(yōu)度測(cè)驗(yàn)[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理,2005,24(1):112-115.

CUI D Q.Analysis and making good fitting degree test for Logistic curve regression equation[J].Mathematical Statistics and Management,2005,24(1):112-115.(in Chinese)