鹽堿地沙棗林不同生長(zhǎng)期表層土壤化學(xué)性質(zhì)

盧興霞+張超+劉婷+楊靜慧+李建科+劉艷軍+任志雨

摘要：以重鹽堿地上的沙棗林為樣地，分析了沙棗4個(gè)生長(zhǎng)期林地表層土壤的pH值、含鹽量、有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量及陽(yáng)離子交換量的變化。結(jié)果表明，鹽堿地栽植沙棗后，表土層的pH值、含鹽量、有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量及陽(yáng)離子交換量等化學(xué)特性因沙棗生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的不同而不同?？傮w而言，生長(zhǎng)發(fā)育期間（3—6月）土壤的pH值、含鹽量不降反升;旺盛生長(zhǎng)期（5月）、開花初期（6月初）對(duì)土壤養(yǎng)分消耗大，有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量、陽(yáng)離子交換量明顯低于撂荒地;落葉盛期（10月中旬）土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量與撂荒地差別不明顯。鹽堿地沙棗不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)表土層化學(xué)特性影響較大，春季能明顯降低土壤pH值，秋季能大幅度降低土壤含鹽量同時(shí)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。

關(guān)鍵詞：沙棗;鹽堿地;生物改良;林地;土壤;化學(xué)性質(zhì)

中圖分類號(hào)： S153 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2015）04-0324-02

收稿日期：2014-05-27

基金項(xiàng)目：國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金（編號(hào)：2012GB2A100015）;國(guó)家星火計(jì)劃（編號(hào)：2013GA610012）;天津市高校學(xué)科領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計(jì)劃（編號(hào)：[津教委人（2013）12號(hào)]）;天津市高校優(yōu)秀青年教師資助計(jì)劃。

作者簡(jiǎn)介：盧興霞（1978—），女，內(nèi)蒙古人，碩士，講師，主要從事園藝植物遺傳育種和逆境生理生化研究。Tel：（022）23781301;E-mail：luxingxia_@163.com。

通信作者：楊靜慧，博士，教授，主要從事園藝植物栽培、抗逆生理、分子育種研究。Tel：（022）23781301;E-mail：jinghuiyang2@aliyun.com。

2008年，天津市鹽堿土面積由1982年全國(guó)第二次土壤普查的4.940×105 hm2變?yōu)?.242×105 hm2，新增耕地中有15.79%來(lái)源于鹽漬土[1]。但是，天津市鹽堿地開發(fā)潛力依然很大，目前鹽堿地開發(fā)改良研究主要從化學(xué)[2]、工程[3-4]、生物[5-8]及綜合措施[9]等方面開展，其中生物措施主要是通過種植耐鹽植物來(lái)改良鹽堿地。關(guān)于耐鹽植物在不同生長(zhǎng)期對(duì)土壤性質(zhì)的影響報(bào)道較少。植物在不同生長(zhǎng)期對(duì)土壤水分、養(yǎng)分、微生物等的影響不同，對(duì)土壤性狀的影響也有差別，因此，研究耐鹽植物不同生長(zhǎng)期對(duì)土壤性狀的影響，有針對(duì)性地制定土壤改良計(jì)劃，可提高鹽堿地改良效果，加快改良進(jìn)程。本研究以天津市大港區(qū)鹽堿地改良中心種植的耐鹽木本植物沙棗林地為研究對(duì)象，探究沙棗不同生長(zhǎng)期對(duì)土壤化學(xué)特性的影響，旨在為科學(xué)合理地對(duì)鹽堿地進(jìn)行生物改良提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣地選擇和土壤取樣

試驗(yàn)在天津市大港區(qū)鹽堿地改良中心的沙棗林進(jìn)行。該林地面積3.33 hm2，2011年春季栽種2年生苗，沙棗株行距 2 m×3 m。沙棗生長(zhǎng)發(fā)育期間不進(jìn)行人為澆水、施肥。該園地土壤為重鹽堿地，常形成“插花狀”鹽斑。林地土壤結(jié)構(gòu)差，板結(jié)嚴(yán)重。撂荒地為該中心內(nèi)未栽植植物的地塊，地塊長(zhǎng)有少量的蘆葦、堿蓬。2013年不同時(shí)期（3月中旬、5月初、6月初、10月中旬）分別在撂荒地、沙棗林地（樣地面積700 m2）按對(duì)角線取樣法用土鉆取0～20 cm 的土壤樣品，將各樣點(diǎn)的土樣充分混合均勻后自然風(fēng)干，過1 mm篩。

1.2 土壤分析方法

用PHS-3B型酸度計(jì)測(cè)定土壤pH值，用電導(dǎo)法測(cè)定土壤可溶性鹽含量，用重鉻酸鉀容量-外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，用火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀含量，用醋酸鈉-火焰光度法測(cè)定土壤陽(yáng)離子交換量。沙棗不同生長(zhǎng)期的界定標(biāo)準(zhǔn)[10]如下：生長(zhǎng)初期：沙棗植株芽開始萌動(dòng)生長(zhǎng)，有個(gè)別新葉出現(xiàn)。旺盛生長(zhǎng)期：沙棗植株90%以上枝條的葉已展開。開花初期：沙棗植株30%左右的花蕾開放。落葉盛期：沙棗植株50%以上的葉片已經(jīng)脫落。

2 結(jié)果與分析

2.1 沙棗不同生長(zhǎng)期林地表土層pH值變化情況

由圖1可以看出，沙棗林地表土層pH值的變化趨勢(shì)與撂荒地基本一致，均呈先升高后降低的趨勢(shì)，5月初pH值均達(dá)到了最大值，隨后開始下降，10月中旬pH值降到最低，這可能與春季干旱造成的返鹽現(xiàn)象有關(guān)，隨著降水量的增加，表土層鹽分被淋洗到下層土壤。與撂荒地相比，沙棗生長(zhǎng)初期（3月中旬）至旺盛生長(zhǎng)期（5月初），林地土壤pH值明顯低于撂荒地，說(shuō)明春季沙棗植株明顯降低了土壤pH值，這不僅有利于沙棗生長(zhǎng)，也有利于沙棗根際微生物的活動(dòng)。 沙棗開花初期、落葉盛期土壤pH值與撂荒地?zé)o明顯差異，這與北方7—8月是雨季有密切關(guān)系，由于大雨的淋洗作用，撂荒地表層土壤pH 值從8.60降低到7.93，淋洗作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沙棗植物對(duì)堿的抑制作用。因此，充分利用雨季的洗堿、壓堿作用是非常有效的土壤改良措施。

2.2 沙棗不同生長(zhǎng)期林地表土層鹽分含量的變化生長(zhǎng)期

由圖2可以看出，撂荒地與沙棗林地土壤含鹽量的變化趨勢(shì)都是先升高后降低，其中撂荒地的土壤含鹽量變化幅度較小，3月最低，6月初最高。沙棗林地的土壤含鹽量變化幅度較大，5月初最高，10月落葉期最低。沙棗林地的土壤含鹽

量與沙棗植株有密切關(guān)系。在沙棗旺盛生長(zhǎng)期，土壤含鹽量為1.08%，沙棗的旺盛生長(zhǎng)吸收了大量的土壤水分，加速了鹽在表層的積累。據(jù)報(bào)道，鹽堿地不同土層的含鹽量與含水量呈顯著負(fù)相關(guān)[11-12]。本試驗(yàn)中，沙棗旺盛生長(zhǎng)引起的大量耗水是導(dǎo)致5月土壤鹽分大量積累的主要原因。10月沙棗林地土壤含鹽量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于撂荒地，含鹽量達(dá)到非鹽漬土（010%以下）水平，說(shuō)明沙棗林對(duì)表層土壤改良效果良好，這與沙棗的枯枝落葉覆蓋了土表，截留了部分雨水，增強(qiáng)了雨水對(duì)鹽分的淋溶作用，同時(shí)減少了表層土壤水分的散失有關(guān)。因此，生產(chǎn)上應(yīng)在春季增加灌水次數(shù)，防止林地嚴(yán)重返鹽;秋季可在林間播種草木樨綠肥等。endprint

2.3 沙棗不同生長(zhǎng)期林地表土層養(yǎng)分含量的變化

2.3.1 對(duì)有機(jī)質(zhì)含量的影響 由圖3可以看出，3月中旬到6月初撂荒地有機(jī)質(zhì)含量變化不大，10月中旬有機(jī)質(zhì)含量略有增加，這可能與撂荒地雜草枯落后歸還表土層部分有機(jī)質(zhì)有關(guān)。沙棗林地有機(jī)質(zhì)含量由高到低依次為：落葉盛期>生長(zhǎng)初期>旺盛生長(zhǎng)期>開花初期。沙棗林地有機(jī)質(zhì)含量高低順序比較符合樹木在生長(zhǎng)發(fā)育過程中耗用有機(jī)質(zhì)的規(guī)律，即生殖期消耗營(yíng)養(yǎng)最多，其次為生長(zhǎng)期，最后為落葉期。落葉盛期（10月）林地有機(jī)質(zhì)含量最高，這可能是秋季沙棗凋落的枯枝落葉增加了表土層有機(jī)質(zhì)含量。

2.3.2 速效鉀含量的影響 由圖4可以看出，撂荒地與沙棗林地土壤速效鉀含量變化趨勢(shì)一致，均呈先下降后升高的趨勢(shì)。沙棗林地3月中旬、10月中旬速效鉀含量分別比撂荒地增加9%、15%，5月初、6月初分別比撂荒地降低17%、28%。5月初、6月初沙棗林地速效鉀含量均比撂荒地低的主要原因可能是沙棗植株生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)鉀肥的需求量增加，尤其是開花初期對(duì)鉀肥的需求量更大，鉀肥可以有效促進(jìn)植物花芽分化[13]。因此，在植物生長(zhǎng)發(fā)育的過程中除施用氮肥、磷肥外，還應(yīng)增施鉀肥，以滿足植物花期對(duì)鉀肥的需求，減少植物對(duì)鹽堿地鉀的損耗。

2.3.3 對(duì)陽(yáng)離子交換量的影響 由圖5可以看出，與撂荒地相比，種植沙棗后土壤陽(yáng)離子交換量變化較小，趨勢(shì)較撂荒地平穩(wěn)。林地土壤陽(yáng)離子交換量在沙棗旺盛生長(zhǎng)期有所增加，比生長(zhǎng)初期增加164%，之后變化不大，說(shuō)明季節(jié)變化、沙棗生長(zhǎng)導(dǎo)致土壤中陽(yáng)離子交換量達(dá)到相對(duì)平衡狀態(tài)。撂荒地的陽(yáng)離子交換量變化很大。江遠(yuǎn)清等研究表明，馬尾松純林、馬尾松和荷木混交林、季風(fēng)常綠闊葉林3種森林土壤的陽(yáng)離子含量（Ca2+、Mg2+、K+）主要受溫度、降水、植物吸收節(jié)律的影響[14]。因此，造成撂荒地與沙棗林地陽(yáng)離子交換量差異的主要原因可能是沙棗在生長(zhǎng)發(fā)育期間吸收利用土壤中的營(yíng)養(yǎng)。

3 結(jié)論與討論

本研究表明，大港區(qū)鹽堿地栽植沙棗后，沙棗林地表土層的pH值、含鹽量、有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量及陽(yáng)離子交換量等化學(xué)特性因沙棗生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的不同而不同?？傮w而言，生長(zhǎng)發(fā)育期間（3—6月）土壤的pH值、含鹽量不降反升;旺盛生長(zhǎng)期（5月）、開花初期（6月初）對(duì)土壤養(yǎng)分的消耗大，林地土壤的有機(jī)質(zhì)含量、速效鉀含量、陽(yáng)離子交換量明顯低于撂荒地;落葉盛期（10月中旬）土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量與撂荒地差別不明顯。鹽堿地沙棗不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)表土層化學(xué)特性影響較大，春季能明顯降低土壤pH值，秋季能大幅度降

低土壤含鹽量同時(shí)增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。因此改良鹽堿地，不能忽視耐鹽植物不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期對(duì)鹽堿地土壤特性的影響，應(yīng)在充分考慮樹種不同生長(zhǎng)期對(duì)土壤水分、養(yǎng)分需求特點(diǎn)的前提下，結(jié)合科學(xué)的栽培管理措施，加速土壤改良進(jìn)程，鞏固土壤改良成果。

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