紫花苜蓿对盐碱地的改良效果

郑普山，郝保平，冯悦晨，李屹峰，薛志强，张延芳

（1.山西省农业科学院农业资源与环境研究所，山西太原030006；2.山西省农业科学院右玉试验站，山西右玉037200；3.山西省农业科学院，山西太原030006）

山西省大同盆地自然条件恶劣，生态环境差，部分土地由于土壤碱化严重难以改良、利用而被荒废，成为限制农牧业生产的一个重要因素。改良利用盐渍土的途径很多，筛选、培育和种植耐盐植物的生物措施被普遍认为是经济有效的措施之一[1-4]。紫花苜蓿作为盐碱地广泛种植的优质牧草[5-7]，在大同盆已经有多年的种植历史[8]。

本研究通过长期定位试验，探讨紫花苜蓿人工草地盐分特性和肥力的变化，旨在明确生物措施对盐碱地改良的影响，为大同盆地盐渍化土壤生物措施改良提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验设在山阴古城镇山西省农科院盐碱地改良试验示范基地，为碱化潮土，砂质壤土；位于东经 112°25′～113°04′，北纬 39°11′～39°47′，属黄土高原干旱草原区，海拔1 180 m左右；年均气温7.0℃左右，≥10℃积温2 800～3 200℃，年日照时数2 800 h；降水量为380～410 mm，65%降水集中在7～9月，无霜期130 d左右。

1.2 试验方法

试验地于2006年6月耕翻、平整后，于6月26日播种紫花苜蓿，品种为新疆大叶，播种量22.5 kg/hm2。另留10 m×10 m的空白地不予播种，作为对照。紫花苜蓿生长期间不施任何肥料，作为牧草田每年刈割3茬。

2011年5月于紫花苜蓿草地和空白地分别取 0～20，20～40，40～60，60～100 cm土层土样，风干、处理后测定土壤可溶性盐总量、水溶性盐离子 Cl-，SO42-，HCO3-，CO32-，Na+，Mg2+，Ca2+，K+含量、pH值、有机质和全氮含量[9]，并计算脱盐率。

脱盐率＝（空白地可溶性盐总量－草地可溶性盐总量）/空白地可溶性盐总量×100%。

2 结果与分析

2.1 建植5 a紫花苜蓿草地对盐碱地土壤1 m土体可溶性盐总量、pH值的影响

从表1可以看出,与空白地相比，紫花苜蓿草地盐分含量逐渐减少，且不同层次的盐分增减变化幅度不同，0～40 cm土层的盐分变化最活跃，脱盐效果较好；而底层（60～100 cm）的盐分含量呈现明显的累积。

表1 紫花苜蓿草地与空白地1 m土体可溶性盐总量和pH值的变化

建植5 a紫花苜蓿草地0～20，20～40 cm土层脱盐率分别达35.9%和48.9%，40～60 cm土层盐分基本无变化，60～100 cm土层盐分明显增加，土壤盐分分布由表聚型转为底积型。0～20 cm土层pH值由8.87提高至8.96；20～40 cm土层pH值由9.05提高至9.11，略有增加。

2.2 紫花苜蓿草地与空白地土壤盐分运移变化

试验测定结果表明，紫花苜蓿草地和空白地盐分运移具有明显的离子差异性，不同盐分离子同一土层变化幅度不同，同一盐分离子不同土层的运移也存在差异，其中SO42-和Na+含量的变化较明显（图1）。与空白地相比，紫花苜蓿草地0～40 cm土层盐离子 SO42-，Na+，Cl-，Ca2+，CO32-和HCO3-含量均明显降低，其降低幅度由大到小为：SO42-＞Na+＞Cl-＞Ca2+＞HCO3-＞CO32-；40～60 cm土层 SO42-，Na+，Cl-，Ca2+，HCO3-和 CO32-含量降低幅度趋于缓和，60～100 cm土层 Na+，SO42-，Cl-，Ca2+，HCO3-和 CO32-含量均大量积累；1 m土体中K+和Mg2+含量的变化不明显。紫花苜蓿草地和空白地的盐渍土中，不同土层的盐分离子的变化趋势与其可溶性盐总量的变化趋势一致，盐离子总量的变化决定盐含量的变化。

2.3 种植苜蓿对土壤肥力的影响

由表2可知，与自然荒地相比，人工建植的苜蓿草地第5年的0～60 cm土层的土壤有机质和全氮含量均有提高，60～100 cm土层土壤有机质有小幅增加而全氮小幅减少。其中在苜蓿根系主要分布的0～40 cm土层，有机质和全氮分别增加了1.59，0.15 g/kg，比自然荒地提高了44.6%和53.1%；40～60 cm土层土壤有机质和全氮分别增加了0.63，0.03 g/kg。说明连年栽培紫花苜蓿有利于提高土壤有机质和全氮含量，培肥土壤。

表2 人工草地与空白地土壤有机质和全氮含量的变化

3 讨论与结论

（1）在种植5 a苜蓿的盐碱地上，苜蓿地和未种植苜蓿空白地0～100 cm土层盐分、pH值的分析测定结果显示，苜蓿地0～40 cm土层的脱盐率为42.4%，说明该土层的盐分变化最活跃，脱盐强烈；而底层的变化微弱，土壤盐分分布由表聚型转为底积型。

（2）苜蓿草地与空白地土壤盐分运移存在离子差异性。苜蓿草地0～40 cm土层可溶性盐离子的降低幅度大小为 SO42-＞Na+＞Cl-＞Ca2+＞HCO3-＞CO32-，40～60 cm土层含量降低幅度趋于 缓 和 ，60～100 cm 土 层 Na+，SO42-，Cl-，Ca2+，HCO3-和CO32-含量均大量积累；1 m土体中K+和Mg2+含量的变化不明显。不同土层的盐离子的变化趋势与其可溶性盐含量的变化趋势相一致，盐离子总量的变化决定盐含量的变化。

（3）与空白地对照相比，苜蓿草地0～40 cm土层有机质和全氮含量分别增加1.59，0.15 g/kg，比自然荒地提高了44.6%和53.1%，说明连年栽培紫花苜蓿可提高土壤有机质和全氮含量，培肥土壤，这与刘磊等[10]的研究结论一致。

总体来说，盐碱地连年栽培苜蓿具有明显的脱盐和培肥土壤效果，是生物措施改良盐碱地的有效途径之一。

［1］刘建红.盐碱地开发治理研究进展 [J].山西农业科学，2008，36（12）：51-53.

［2］谢振宇，杨光穗.牧草耐盐性研究进展 [J].草业科学，2003，20（8）：11-17.

［3］李海英，彭红春，牛东玲，等.生物措施对柴达木盆地弃耕盐碱地效应分析[J].草地学报，2002（1）：63-68.

［4］董晓霞，郭洪海，孔令安.滨海盐渍地种植紫花苜蓿对土壤盐分特性和肥力的影响[J].山东农业科学，2001（1）：24-25.

［5］王越，赵辉，马凤江.盐碱地与耐盐碱牧草[J].山西农业科学，2006，34（1）：55-57.

［6］张有福，蔺海明.紫花苜蓿和饲用玉米对引黄灌区土壤盐分的抑制效应[J].甘肃农业大学学报，2004（2）：168-172.

［7］王立志.紫花苜蓿的栽培及综合利用 [J].山西农业科学，2004，32（4）：83-85.

［8］鲍士旦.土壤农化分析 [M].3版.北京：中国农业出版社，2000.

［9］王秀领，赵忠祥，徐玉鹏，等.几个紫花苜蓿品种的特性分析[J].河北农业科学，2008，12（3）：31-33.

［10］刘磊，陈立波，李志勇.不同种植年限苜蓿对撂荒地土化学性状的影响[J].华北农学报，2011，26（增刊）：140-145.