种植柽柳对重度盐碱地改良效果分析*——以应县为例

刘　艳　姚延梼

山西农业大学林学院　山西太谷　030801

摘要：以晋北朔州市应县多年生柽柳地盐碱土为研究对象，按土壤深度和行间变化采集土壤样品，运用数理统计方式分析土壤基本情况，探讨盐碱分布格局。结果表明：在试验地内，样地含水率较大，pH值为9.56，为极强碱性土质；土壤有效铜含量与电导率之间存在正相关，但并不显著；随着土层深度的增加，柽柳地土壤pH值呈现先上升后下降的趋势，电导率、含水率均表现为逐渐上升；在远离植株的过程中，pH值和电导率均表现为先下降后上升，含水率逐渐下降。应县盐碱地土壤有效铜含量属于高等水平，积累现象明显，且有效铜含量会随着距离植株远近而变化，却不会随着土壤深度的变化而变化。试验得出，柽柳种植对降低盐碱度有一定效果，经过种植柽柳的盐碱土盐分明显低于对照，柽柳根系分布的范围在一定程度上决定了土壤盐碱性。

关键词：土壤盐碱化，有效铜含量，柽柳

种植柽柳对重度盐碱地改良效果分析*——以应县为例

刘艳姚延梼

山西农业大学林学院山西太谷030801

摘要：以晋北朔州市应县多年生柽柳地盐碱土为研究对象，按土壤深度和行间变化采集土壤样品，运用数理统计方式分析土壤基本情况，探讨盐碱分布格局。结果表明：在试验地内，样地含水率较大，pH值为9.56，为极强碱性土质；土壤有效铜含量与电导率之间存在正相关，但并不显著；随着土层深度的增加，柽柳地土壤pH值呈现先上升后下降的趋势，电导率、含水率均表现为逐渐上升；在远离植株的过程中，pH值和电导率均表现为先下降后上升，含水率逐渐下降。应县盐碱地土壤有效铜含量属于高等水平，积累现象明显，且有效铜含量会随着距离植株远近而变化，却不会随着土壤深度的变化而变化。试验得出，柽柳种植对降低盐碱度有一定效果，经过种植柽柳的盐碱土盐分明显低于对照，柽柳根系分布的范围在一定程度上决定了土壤盐碱性。

关键词：土壤盐碱化，有效铜含量，柽柳

收稿日期：*基金项目：国家公益项目晋北重度盐碱地植被恢复集成技术研究(201304326)；山西林业厅晋北盐碱地困难立地造林配套;技术研究(2012HX32)

作者简介：刘艳，在读研究生，研究方向为森林培育

通信作者：姚延梼，博士，教授，主要从事林木经营及育种研究，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

盐碱土也可称为盐渍土，包括盐土和碱土2种不同类型[1]。其产生的主要原因是在蒸腾作用下，溶于水中的土壤盐分随毛细管上升至土壤表层，水分蒸发，而盐分则留在表层，伴随降水量小，不能把土壤表层的盐分淋溶排走，致使土壤表层积盐逐年严重[2]。土壤的盐碱化目前已经是一个世界性难题[3-4]。世界约20%的农业用地盐碱程度仍在不断加重[5]，常造成土壤一毛不拔，严重浪费土地资源[6]。治理和改造盐碱地的方法主要包括排水沟排盐[7]、生物改良、化学改良、农业改良[8]等，而生物改良措施被认为是当前最具经济效益和生态效益的措施。

近年来，国内外针对土壤盐碱性的研究较多[9]，从盐碱地治理改良的措施、造林植物树种选择和盐碱地可持续发展等多方面进行了分析。王文杰等[10]讨论了施加改良剂对重度盐碱地的改良效果及其对耐盐树种杨树的生长影响，试验发现改良剂的确起到了导致盐碱地pH值和盐分下降的作用，而且种植杨树能够强化改良剂的效果。米文精等[11]对大同盆地盐碱地状况和抗碱树种进行了初步评测，其耐盐性为柽柳>枸杞>樟子松>杜松>白榆>新疆杨。郭晔红[12]提出了通过种植中药材对盐碱地进行改良。高彦花等[13]对滨海盐碱地的不同耐盐碱植物进行了探索，发现白刺改良碱土效果最好，杜梨次之，银水牛果较差。现今，盐碱地改良的研究已有不少报道，而关于种植柽柳对盐碱地改良的具体效果和根系主要分布对土壤的影响研究较少。本研究以山西省朔州市应县盐碱地内抗逆树种柽柳为研究对象，对其改良效果和方式进行测定分析，研究行间、深度变化、根系分布等因素的影响，以期为改善土壤状况提供理论依据。

1材料和方法

1.1　试验区概况

试验区地处山西省朔州市应县，位于39°17′—39°45′N，112°58′—113°37′E。应县土地总面积17.07万hm2，其中农耕地7.75万hm2，牧草地为2.8万hm2，林地1.58万hm2，未利用地2.13hm2(占到全县面积的12.5%，其中包含盐碱土沟、岩石裸露山地、荒地、滩涂)。应县海拔1000～2300m，东北、西北为黄土丘陵区。平川区是大同盆地的组成部分，盐碱荒滩位于盆地低洼处。土壤pH值在8.45～10.45，呈碱性。应县境内气候寒冷干燥，年平均气温7℃左右，年均降水量360mm，年蒸发量是降水量的5倍。由于冬春少雨多风，土壤蒸发强烈，地表水位下降，导致地表积盐和土壤盐碱性日益严重。

1.2　土壤样品采集

试验样地位于应县七中对面，海拔998m，已种植成片抗逆树种柽柳多年，土壤盐碱化严重，极具代表性。柽柳平均树高1.5m。在试验地内选取长势良好、树冠发育正常的柽柳平均木3株。以所选柽柳地径处为起始点，沿垂直于行间方向每隔20cm为一个取样点，共取5点。用铝盒分别采集土层为0～20cm，20～40cm，40～60cm，60～80cm，80～100cm，共150个土样，包含平行样，设置空白对照。将烘干后的土样充分搅匀，剔除未分解植物根、茎，研磨、过筛保存以备用。为防止土样污染，土样采集、粉碎、保存均使用塑料制品和木质工具。

1.3　土壤分析方法

1)含水量测定。称量土壤鲜重(mt)，置于105～110℃的烘箱中烘6～8h至恒重，然后测定烘干土样(m1)、铝盒重(m)。含水量=(mt-m1)/(m1-m)×100%。

2)pH值、电导率测定。研磨后土壤与蒸馏水1∶1混合，充分搅拌，静置20min后分别用pH计、电导仪测定。

3)有效Cu测定。称取磨碎土样2g，用王水充分浸提土壤金属离子，震荡30min，滤纸过滤于容量瓶中，定容至100ml，用原子吸收分光光度计测定有效Cu含量。

2结果与分析

2.1　种植柽柳对土壤基本状况的影响

在试验地内，分别对3株柽柳的15个样点150个土壤有效数据进行处理和分析。由表1可以看出，柽柳地土壤含水量平均值30.19%，最小含水量20.07%，最大达到54.81%(约为最小值的2倍)，标准差为0.06，变异系数18.51%，远高于空白土壤。土壤溶液pH值为8.45～10.45，平均值9.56，属于强碱、极强碱性土壤，标准差0.56；数据分布较为集中，且低于空白土壤pH值。柽柳可以提高土壤的保水力，降低土壤盐碱性。

表1　试验地土壤含水量、pH值、电导率、有效铜含量分析结果

注：t0.05(23)=2.069t0.01(23)=2.807

图1　试验地各土层深度、离植株不同距离土壤电导率、pH值、含水量变化

土壤有效铜含量变化范围在11.14～29.70mg/kg，平均值16.51mg/kg，在全国土壤有效铜分级标准中属于高等指标(>4.0mg/kg)，标准差为4.83，数据分布偏离散。土壤的盐碱性可用电导率来表示，电导率的高低表明土壤溶液传导电流的高低。实验测得土壤电导率变化范围在0.05～1.26，平均值0.16，变异系数34.19%，数据分布较为分散。土壤电导率在土样之间存在较大的变异性反映了不同柽柳间对盐碱地电导率产生了明显的影响。从表1得知，在盐碱试验地内，土壤有效铜含量与电导率之间存在相关性，但并不显著，与pH之间不存在相关性。电导率与有效铜含量的相关系数为0.14，其值大于0，表明有效铜含量与电导率之间存在正相关，即随着有效铜含量增大，电导率也增大；但有效铜与电导率的t值为0.69，均远低于t0.05(23)和t0.01(23)。这表明有效铜含量与电导率之间关系并不显著。Cu2+的多少对电导率的高低并不能起到决定性的作用，这与土壤中存在的其他有效金属离子(Mg2+、Zn2+、Fe3+等)有关。

2.2　各土层深度，离植株不同距离对土壤基本状况的影响

在不同土层深度、离植株不同距离下，对所采集土样数据进行分析和处理。由图1可知，在柽柳试验地内随着土层深度的逐渐加深，土壤电导率呈现逐渐上升趋势，在80～100cm处最大，达到0.74，且仍低于空白土壤电导率。在逐渐远离柽柳的过程中，土壤溶液电导率呈现先下降后上升的趋势，其中在40～60cm处出现最小值0.45。土壤pH值随着土层深度的不断加深，表现为先上升后降低，中间层pH值达到最大(9.62)，最小值出现在表层(9.48)，低于空白土壤。在逐渐远离柽柳的过程中，表现为在0～80cm范围内逐渐降低，80～100cm处又上升，最低值仅为8.80。柽柳土壤含水率远高于空白土壤含水率，且两者均表现为随着深度的增加而上升，在逐渐远离植株的过程中，土壤含水率逐渐下降，在100cm处仅为27.18%。

所选柽柳试验地内，数据显示电导率、pH值均低于空白对照，含水率高于空白土壤。电导率和pH值是反应土壤盐碱性的2个重要指标，且相比空白对照呈现降低的趋势，说明柽柳的确对试验地起到了降低盐碱的作用。造成土壤盐碱化的重要原因是蒸发强度过大，地下水上升、盐分析出。柽柳此时还对盐碱地起到保持水分的作用，同时降低土壤盐碱化。在土层深度加深和远离植株的过程中，柽柳根系伸张长度和范围起到了至关重要的作用，决定其能够在恶劣的环境中生长。在测量过程中发现，柽柳根系主根粗壮明显，长度达100cm左右，直径大约10cm，侧根、须根少且短，地面向下40～60cm处根量达到最大，水平伸展范围在80cm以内。这试验说明根系是降低土壤盐碱性、增强保水性的重要因素。

2.3　柽柳对土壤有效Cu含量的影响

有效Cu是植物生长必须的营养元素，在植物的生理代谢上发挥重要作用[14-15]。

表2的方差分析显示，不同土层深度下土壤有效Cu含量差异不显著，表明虽土壤深度不断变化，但有效Cu含量变化不明显。离植株不同距离的土壤有效Cu含量差异显著，即离植株距离会影响有效土壤有效Cu含量。在离植株距离A因素与土层深度因素互作的影响下，有效Cu含量差异不显著。这同样与柽柳根系延伸所及范围有关。

表2　试验地土壤有效铜方差分析结果

注：t0.05(23)=2.069t0.01(23)=2.807

3结论

1)在试验地内，土壤含水率较大，pH值为9.56，为极强碱性土质。土壤有效铜含量增加，电导率也会增加，存在正相关，但并不显著。

2)随着土层深度的增加，柽柳地土壤pH值呈现先上升后下降，电导率、含水率均表现为逐渐上升。在远离植株的过程中，pH值和电导率均表现为先下降后上升，含水率则逐渐下降。整体可以看出，柽柳种植对降低盐碱度有一定效果，柽柳根系分布范围在一定程度上决定了土壤盐碱性。

3)与全国土壤背景值相比，应县盐碱地土壤有效铜含量属于高等水平，积累现象明显。有效铜含量会随着距离植株远近而变化，却不会随着土壤深度的变化而变化。

参考文献

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