田菁對大慶地區(qū)鹽堿化土壤的改良效果

張國發(fā) 崔玉波 喬志和

摘要[目的]研究田菁對大慶地區(qū)鹽堿化土壤的改良效果。[方法]設(shè)置種植田菁和不種田菁（CK）2個處理，于2014—2016年進行田間試驗，探討其對大慶地區(qū)鹽堿化土壤的改良效果。[結(jié)果]田菁適應(yīng)大慶地區(qū)氣候條件和鹽堿化土壤環(huán)境，種植田菁能有效促進地表其他植被生長，降低土壤pH、可溶性鹽含量、電導(dǎo)率及土壤速效磷含量和速效鉀含量，提高土壤有機質(zhì)含量和堿解氮含量。[結(jié)論]田菁對大慶地區(qū)鹽堿化土壤和獨特氣候環(huán)境具有較強的適應(yīng)性，可作為鹽堿土改良的先鋒樹種在大慶地區(qū)引種。

關(guān)鍵詞田菁；鹽堿土；土壤改良；土壤養(yǎng)分；大慶

中圖分類號S156.4文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）16-0119-02

The Improvement Effect of Sesbania on Salinealkali Soil in Daqing Area

ZHANG Guofa，CUI Yubo，QIAO Zhihe

（Institute of Biological Engineering，Daqing Normal University，Daqing，Heilongjiang 163712）

Abstract[Objective] To study the improvement effect of sesbania on salinealkali soil in Daqing area. [Method]A threeyear experiment was conducted in Daqing area to study the improvement effect of sesbania on salinealkali soil by setting plant sesbania and no sesbania plant （CK） treatments in 2014-2016.[Result]Sesbania could adapt to the local climatic conditions and salinealkali soil environment of Daqing area.Planting sesbania promoted the other surface vegetation growth.Additionally，the contents of soil organic matter content and alkali hydrolyzable nitrogen content both increased after sesbania planting，soil pH，soluble salt content，EC value，soil available P content and available K content decreased.[Conclusion] Sesbani has strong adaptability to salinealkali soil and the unique climate and environment in Daqing area，can be used as the pioneer species in salinealkali soil improvement in Daqing area.

Key wordsSesbania；Salinealkali soil；Soil improvement； Soil nutrient；Daqing

大慶市（123°35′～125°45′ E，44°40′～46°00′ N）位于松嫩平原中部，土壤鹽堿化問題較為嚴重。該地區(qū)現(xiàn)有鹽堿化土壤面積4.30×105 hm2，占幅員面積的20.3%[1]，近年來地表鹽堿斑逐年擴大連片、鹽漬化侵蝕日益加劇，導(dǎo)致土壤退化、地表植被覆蓋降低等一系列生態(tài)問題[2]。對于鹽堿化土壤的治理，前人從工程措施、化學(xué)措施、耕作措施等角度開展了大量研究，但這些措施均不同程度地存在改良成本高、效果不穩(wěn)定等問題，因此，從恢復(fù)生態(tài)學(xué)角度的生物改良措施近年來受到廣泛關(guān)注[3]。

田菁（Sesbania cannabina Pers.）為豆科田菁屬草本植物，原產(chǎn)熱帶地區(qū)，喜溫暖氣候，具有較強的耐旱、耐鹽、耐澇、耐瘠、降鹽和固氮能力，利用其高生物量、高吸鹽能力和強固氮能力改良鹽堿化土壤已在實踐中得以應(yīng)用，在減輕土壤鹽堿化程度、改善土壤理化性狀、提高土壤肥力等方面表現(xiàn)出良好效果[4-8]。我國田菁資源豐富，利用其治理與改良鹽堿化土壤具有廣闊前景，但目前尚未見大慶地區(qū)田菁種植與研究的相關(guān)報道。筆者在大慶地區(qū)引種田菁，研究其對該地區(qū)鹽堿土改良效果具有重要意義。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗設(shè)在大慶市讓胡路區(qū)小葫蘆泡濕地鹽堿灘上，該地區(qū)屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，春季干旱多大風(fēng)，夏季溫?zé)岫嘟邓?，秋季短暫降溫快，冬季寒冷少降雪，年均無霜期143 d，≥10 ℃積溫2 765 ℃，年均氣溫3.45 ℃，最冷月平均氣溫-18.5 ℃。該區(qū)域年降水量400～500 mm，蒸發(fā)量1 600～1 800 mm，自然降水的70%～80%集中在6—8月，4—5月降水量僅占全年的10%左右，不足同期蒸發(fā)量的1/10[2]。試驗區(qū)土壤為草甸黑鈣土，0～20 cm耕層土壤pH 10.8，可溶性鹽含量6.24 g/kg，有機質(zhì)含量19.83 g/kg，堿解氮含量85.7 mg/kg，速效磷含量2.3 mg/kg，速效鉀含量35.8 mg/kg。

1.2試驗材料供試豆科植物為田菁（Sesbania cannabina）。

1.3試驗設(shè)計設(shè)置種植田菁和不種田菁2個處理，以不種田菁為對照（CK），于2014—2016年連續(xù)3年進行試驗。種植田菁處理按60 kg/hm2播種量均勻撒播。小區(qū)面積400 m2，隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)。每年6月15日播種，9月30日收割。各處理均不施肥料，且在田菁生長期內(nèi)不進行田間管理。

1.4測定項目與方法

田菁收割前，各小區(qū)選取田菁長勢均勻處2 m×2 m樣方，測定田菁株高、密度，并采集地表植物樣本，烘干后測定田菁生物量及地表植被生物量（不含田菁，下同）。

田菁收割后，5點取樣法取0～20 cm耕層土樣，風(fēng)干后研磨過80目篩，備測。土壤可溶性鹽總量用去離子水（水土比為5.0∶1.0）浸提，烘干法測定；采用電導(dǎo)儀測定法（水土比為5.0∶1.0）測定土壤電導(dǎo)率；土壤酸堿度（pH）采用電位法（水土比為2.5∶1.0）測定；采用堿解-擴散法測定土壤堿解氮含量；采用鉬藍比色法測定土壤速效磷含量；采用火焰光度法測定土壤速效鉀含量[9]。

1.5數(shù)據(jù)分析上述指標每個樣品重復(fù)測定2次，取平均值，試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0軟件進行差異顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1田菁生長情況

田菁能夠適應(yīng)大慶地區(qū)高寒氣候的鹽堿化土壤環(huán)境。種植當年田菁平均株高即可達136.3 cm，密度達57.1株/m2，生物量達555.44 g/m2。多年連續(xù)種植，田菁密度無明顯變化，而田菁株高及其生物量則持續(xù)增加，不同年際間差異達顯著水平（表1）。

2.2不同處理地表其他植被生物量的變化

種植田菁有利于地表其他植被的生長，未種植田菁小區(qū)的地表其他植被生長較差，每年地表生物量均不到3.00 g/m2。種植田菁當年，對照組地表生物量僅有2.51 g/m2，而種植田菁當年地表生物量達11.67 g/m2，是對照組的4.6倍。多年連續(xù)種植田菁，促進地表其他植被生長的效果日益明顯，種植田菁第2年，地表生物量達18.33 g/m2，為對照組的7.5倍；種植第3年，地表生物量則達41.36 g/m2，為對照組的15.2倍（圖1）。表明種植田菁改善了田間微環(huán)境，從而促進了地表其他植被的生長。

2.3不同處理0～20 cm耕層土壤pH及含鹽量的變化由表2可知，

種植田菁后0～20 cm耕層土壤pH、可溶性鹽含量和電導(dǎo)率降低，且與不種田菁處理（對照）差異均達顯著水平（P<0.05）。不同年際間對照組土壤pH、可溶性鹽含量和電導(dǎo)率無明顯變化，但種植田菁后pH、可溶性鹽含量和電導(dǎo)率則隨種植年限延長而持續(xù)降低，除土壤pH在種植第2年、第3年間無顯著差異外，同一處理的各指標年際間差異均達顯著水平。

2.4不同處理0～20 cm耕層土壤養(yǎng)分含量的變化由表3可知，

種植田菁提高了土壤有機質(zhì)含量和堿解氮含量，且多年連續(xù)種植2項指標持續(xù)增加。土壤有機質(zhì)含量對種植田菁的響應(yīng)較慢，種植當年含量變化不大，僅比對照增加0.04 g/kg，種植第2年試驗組與對照間無顯著差異，至種植第3年試驗組與對照間差異達顯著水平；而堿解氮含量的響應(yīng)則較為迅速，種植當年含量較對照增加3.9 g/kg，兩者差異達顯著水平，而在種植第2年、第3年其含量持續(xù)增加。

種植田菁則使土壤速效磷含量、速效鉀含量迅速降低，種植當年即顯著低于對照，多年連續(xù)種植土壤速效磷含量、速效鉀含量持續(xù)降低，不僅顯著低于對照，且顯著低于前一年的水平。

3結(jié)論與討論

該試驗區(qū)土壤pH達10.0以上，可溶性鹽含量超過6.0 g/kg，屬于重度鹽堿化土壤。田菁播種后能夠萌發(fā)生長，在種植當年即有較理想株高、密度及生物產(chǎn)量，地表生物量亦明顯增加，且隨田菁種植年限的增加，土壤環(huán)境逐步改善，3項指標持續(xù)提高。表明田菁對大慶地區(qū)鹽堿化土壤和獨特氣候環(huán)境具有較強的適應(yīng)性，可作為鹽堿土改良的先鋒樹種在大慶地區(qū)引種。

連續(xù)3年的試驗結(jié)果表明，種植田菁不僅能夠顯著降低土壤pH、可溶性鹽含量，還能有效提高土壤有機質(zhì)含量和堿解氮含量，與前人研究結(jié)果一致[4-8，10]。田菁對大慶地區(qū)鹽堿化土壤改良具有較好效果，且隨田菁種植年限延長效果越顯著，表明田菁是大慶地區(qū)進行鹽堿化土壤改土培肥的優(yōu)良樹種。而種植田菁后，因植物攜帶會在一定程度造成土壤速效磷、速效鉀等養(yǎng)分損失，在利用田菁進行鹽堿化土壤治理時，應(yīng)適當補充磷、鉀等礦質(zhì)營養(yǎng)，從而提高土壤的綜合地力，實現(xiàn)更佳的改土培肥效果。

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