江蘇沿海新圍墾地區(qū)耐鹽植物水土保持特性評(píng)價(jià)

摘要通過(guò)對(duì)江蘇沿海新圍墾區(qū)不同含鹽量的灘涂土壤、一定坡度條件下，有針對(duì)性地種植相應(yīng)的耐鹽作物進(jìn)行水土流失防護(hù)，并對(duì)防治水土流失效果、經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行了觀察分析，探索出一種適用于治理江蘇沿海新圍墾區(qū)土壤侵蝕的方法。結(jié)果表明，海蓬子在新圍墾灘涂地區(qū)不宜大面積推廣，只能在有關(guān)部門的指導(dǎo)下少量種植；該地區(qū)的輕度鹽漬化土可以采用紫花苜蓿、中度鹽漬化土可以采用狼尾草、強(qiáng)度鹽漬化土可以采用沙打旺的生物措施防治水土流失，還可在水土保持的同時(shí)通過(guò)飼養(yǎng)牲畜獲得一定的收益。

關(guān)鍵詞沿海新圍墾地區(qū)；耐鹽植物；水土保持；江蘇

中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）12-03629-03

2009年6月10日國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議討論并原則通過(guò)《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，這標(biāo)志著始于20世紀(jì)90年代的江蘇沿海開發(fā)戰(zhàn)略終于上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面。根據(jù)規(guī)劃，對(duì)于沿海灘涂圍填形成的土地資源，農(nóng)業(yè)、生態(tài)、建設(shè)用地分別占圍填面積的60%、20%和20%左右。目前篩選、培育和種植耐鹽植物的生物措施被普遍認(rèn)為是改良鹽漬土經(jīng)濟(jì)有效的措施之一[1]。在江蘇沿海地區(qū)，新圍墾的灘涂土壤由于土體中含有較高的土壤鹽分，加之沙性較重，不利于一般作物的生長(zhǎng)，新圍墾的灘涂土壤水土流失的生物防治一直被廣大灘涂開發(fā)工作者公認(rèn)為一項(xiàng)難題，引種耐鹽強(qiáng)的植物種植，并進(jìn)行開發(fā)利用，將為灘涂土壤改良初期產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。在江蘇沿海地區(qū)沙壤土區(qū)種植經(jīng)濟(jì)喬、灌木和耐鹽牧草可以提高水土保持效益[2]。筆者通過(guò)2年的試驗(yàn)研究，在江蘇沿海新圍墾的灘涂地區(qū)針對(duì)不同的土壤鹽分，引種適合種植的耐鹽蔬菜和牧草進(jìn)行水土流失防護(hù)，并對(duì)防治水土流失效果、經(jīng)濟(jì)效益等進(jìn)行了觀察分析，探索出一種適用于治理江蘇沿海新圍墾區(qū)土壤侵蝕的方法，并提高灘涂土壤改良的經(jīng)濟(jì)效益。

1材料與方法

1.1研究區(qū)概況研究區(qū)屬于沿海淤積性沙土區(qū)，距離海邊越近，成陸開墾的時(shí)間越短，土壤質(zhì)地越差，以沙壤土為主，密度在1.27～1.30 g/cm3，顆粒粗，有機(jī)質(zhì)含量低。該區(qū)為季風(fēng)海洋性氣候，年平均氣溫15.6 ℃，日照2 209 h，無(wú)霜期237 d。由于受暖濕氣流控制，雨量充沛，但降雨時(shí)程分布不均，多年資料統(tǒng)計(jì)，平均年降雨量1 051.0 mm，最大年降雨量1 978.2 mm（1991年），最小年降雨量462.3 mm（1978年），汛期平均降雨量為654.5 mm，汛期最大降雨量1 294.1 mm，汛期最小降雨量為218.5 mm。汛期和非汛期雨量懸殊較大，容易形成旱澇災(zāi)害。

1.2材料及方法

1.2.1小區(qū)設(shè)計(jì)。為了使監(jiān)測(cè)資料具有代表性和可比性，將試驗(yàn)小區(qū)設(shè)立在距離海邊20 km左右的東臺(tái)市華撇水土保持試驗(yàn)基地，監(jiān)測(cè)區(qū)海拔高度4.1 m（廢黃河口），試驗(yàn)小區(qū)土壤依據(jù)鹽分含量選自東臺(tái)河閘東、一線海堤外沿海地區(qū)，每個(gè)小區(qū)試驗(yàn)土層厚0.5 m以上，并用人工壓實(shí)，盡量模擬原狀土，于觀測(cè)前3個(gè)月建好試驗(yàn)小區(qū)，各小區(qū)土壤理化情況如表1所示。設(shè)3個(gè)平行的徑流小區(qū)，小區(qū)長(zhǎng)20 m、寬5 m，分別設(shè)立在坡度為1°、2°36′、5°的荒坡上（表2）。為防止客水進(jìn)入，每個(gè)小區(qū)周圍設(shè)有楔形保護(hù)墻，小區(qū)下部設(shè)有集流槽，集流槽內(nèi)光滑，上口與小區(qū)內(nèi)基部地面齊平。2011年4月10播種耐鹽作物，依次是紫花苜蓿、狼尾草、海蓬子。由于2011年度海蓬子長(zhǎng)勢(shì)較差，因此，2012年將海蓬子改為沙打旺。2012年4月10日播種耐鹽作物，依次是紫花苜蓿、狼尾草、沙打旺（表2）。

監(jiān)測(cè)內(nèi)容及方法。掌握當(dāng)?shù)貧夂蜃兓徒涤暌?guī)律，對(duì)試驗(yàn)場(chǎng)地進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，確保被試土壤有合適的密實(shí)度和表面平整度，試驗(yàn)小區(qū)確保溝槽過(guò)水暢通，集流池的表面平整、光滑，不漏水，對(duì)超量降雨可能導(dǎo)致漫池的情況有相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。加強(qiáng)耐鹽作物的撫育，對(duì)其生長(zhǎng)期的各種情況做全面、詳盡的觀察記錄。小區(qū)建成并通過(guò)檢查驗(yàn)收后，除進(jìn)行日常維護(hù)和檢查外，重點(diǎn)對(duì)一個(gè)年度內(nèi)歷次較大降雨進(jìn)行降雨量、降雨強(qiáng)度、土壤含水率、徑流量和含沙量、土壤干容重、土壤顆粒級(jí)配分析、作物長(zhǎng)勢(shì)及覆蓋度、土壤鹽分等項(xiàng)目的觀測(cè)。

2結(jié)果與分析

2.1耐鹽作物長(zhǎng)勢(shì)情況2011年4月份播種1個(gè)月后進(jìn)行作物苗期觀測(cè)，輕度鹽漬化土紫花苜蓿出苗較整齊，密度198株/m2；其次是強(qiáng)度鹽漬化土狼尾草，密度147株/m2；重鹽土海蓬子出苗較差，密度僅為56株/m2。播種2個(gè)月后紫花苜蓿土壤覆蓋度達(dá)75%，狼尾草土壤覆蓋度達(dá)52%，海蓬子僅2%左右。2011年7月份后，紫花苜蓿、狼尾草生長(zhǎng)茂盛，紫花苜蓿土壤覆蓋度達(dá)90%以上，狼尾草達(dá)80%以上，而海蓬子基本沒(méi)有明顯變化，土壤覆蓋度仍2%左右。2012年3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)土壤鹽分較2011年有所下降，將2011年長(zhǎng)勢(shì)不好的海蓬子改種沙打旺，4月份播種1個(gè)月后，進(jìn)行作物苗期觀測(cè)，紫花苜蓿195株/m2，狼尾草148株/m2，沙打旺146株/m2；播種2個(gè)月后，紫花苜蓿土壤覆蓋度達(dá)76%，狼尾草土壤覆蓋度達(dá)53%，沙打旺土壤覆蓋度49%；2012年7月份后，紫花苜蓿土壤覆蓋度達(dá)90%以上，狼尾草和沙打旺土壤覆蓋度達(dá)80%以上（圖1）。

2.2耐鹽植物水土保持特性評(píng)價(jià)

2.2.1水土保持效果。

2.2.1.1地面覆蓋度和固持土壤能力。4月上旬播種的幾種牧草，在春、夏、秋季均有較高的覆蓋度。在播種出苗階段，葉面積指數(shù)為0.1～0.3，覆蓋度均在10%以內(nèi)；在生長(zhǎng)旺盛中、后期，在刈割前，紫花苜蓿、狼尾草、沙打旺的葉面積指數(shù)分別為3.8、3.2、3.5，覆蓋度均達(dá)80%以上。圖1顯示，到了汛期，紫花苜蓿、狼尾草、沙打旺均能維持很高的葉面積指數(shù)和覆蓋度，覆蓋度的增加有利于降低土壤表面的蒸發(fā)，為防風(fēng)固沙和抗雨滴擊濺打下了良好的基礎(chǔ)。牧草在地上部分生長(zhǎng)發(fā)育的同時(shí)，地下部分—根系也同時(shí)迅速生長(zhǎng)發(fā)育。6月下旬的考苗結(jié)果顯示，紫花苜蓿、狼尾草、沙打旺主根下扎深度分別達(dá)60.1、 81.8和102.0 cm，能吸收深層土壤中的水分，根系發(fā)達(dá)，且密集交織，具有很好的固持土壤性能。

2.2.1.2抗沖、抗侵蝕能力與水土流失量。由表3可見，坡度1°小區(qū)種植紫花苜蓿后，2012年較種植前侵蝕量減少了65.9%；坡度2°36′小區(qū)種植狼尾草后年侵蝕量減少了58.2%；坡度5°小區(qū)種植沙打旺后，年侵蝕模量減少了52.8%。由于草的表層根系產(chǎn)生的根網(wǎng)效應(yīng)能夠束縛土壤顆粒，抑制土壤表層結(jié)皮的形成和土壤遷移，增強(qiáng)土壤的聚合力，在土壤本身強(qiáng)度不變的情況下，通過(guò)根系的機(jī)械束縛可以增強(qiáng)根際土層的總體強(qiáng)度。這一作用在近地面土層十分重要，表現(xiàn)為根密度最大而土壤最疏松，密集的根系可以加固疏松的土壤、保護(hù)深層的土壤，加上草根對(duì)土壤水分的吸收，降低了孔隙水壓，提高了土壤負(fù)壓，從根本上說(shuō)是由于削減了徑流的侵蝕動(dòng)力，提高了土壤的抗沖性能，增強(qiáng)了土壤強(qiáng)度，從而大大提高了土壤的抗沖、抗蝕性。

2.2.2生態(tài)效益。

2.2.2.1培肥、改善土壤的物理性狀。種植牧草其根系可吸收和活化土壤中的養(yǎng)分，殘葉、莖遺留地表，可疏松土壤、參與土壤團(tuán)粒形成，能培肥改土，增加土壤養(yǎng)分含量，加速脫鹽，改善土壤的物理性狀。2年的試驗(yàn)結(jié)果（表4）表明，紫花苜蓿、狼尾草、沙打旺能有效地增加土壤中的氮素含量，土壤中有效N較試驗(yàn)前提高15.0%～29.2%，速效P增加了4.5%～6.7%，粘粒含量由0.6%～1.3%提高至1.1%～2.2%，土壤鹽分分別由試驗(yàn)前的2.51、5.42、10.36 g/kg下降至1.59、2.90、5.82 g/kg，有機(jī)質(zhì)增加了19.0%～40.0%，土壤物理性狀得到明顯改善。

2.2.2.2改善局地小氣候。由于牧草試驗(yàn)區(qū)土壤覆蓋度增加，調(diào)蓄雨水的能力增強(qiáng)，其局地小氣候較對(duì)照也得到明顯改善。在夏季高溫、連續(xù)干旱無(wú)雨的情況下，經(jīng)測(cè)定，不同品種的牧草可使地表溫度下降1.8～4.6 ℃，5 cm地溫下降1.7～3.8 ℃，地面相對(duì)濕度提高7%～20%，0～5 cm土壤含水率提高4.6%～8.7%，局地小氣候得到明顯改善（表5）。

2.2.3經(jīng)濟(jì)效益。種植牧草可以充分利用土地和自然資源，除具有明顯的生態(tài)效益外，還具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。2年的試驗(yàn)結(jié)果（表6）表明，種植紫花苜蓿、狼尾草、沙打旺等牧草，可以牧草飼養(yǎng)牛、羊、家禽、魚等，年收益達(dá)8 400～9 600元/hm2。

2.2.4適地牧草品種的確定。適地牧草品種的確定必須考慮牧草對(duì)當(dāng)?shù)赝寥篮蜌夂虻倪m應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)效益、水土保持效果3個(gè)方面。2年的試驗(yàn)結(jié)果表明，海蓬子作為真鹽生植物，是鹽生植物中最抗鹽的一類，一定的土壤鹽分才能夠刺激它的生長(zhǎng)，完全需要用海水澆灌，如果用淡水澆灌，反而產(chǎn)量下降，植物由于不適應(yīng)，根部無(wú)法正常呼吸，而最后導(dǎo)致植物腐爛死亡，播種出苗時(shí)土壤鹽分太高或太低均不行。另外，海蓬子根系不發(fā)達(dá)，葉面積較小，抵抗雨水擊濺侵蝕的能力弱，水土保持效果不是太好；海蓬子不宜作為牛、羊等牲畜的主飼料，雖有藥用價(jià)值，也可作為綠色蔬菜，但由于市場(chǎng)需求有限，且一般農(nóng)戶家庭不易掌握其種植技術(shù)，在新圍墾灘涂地區(qū)不適宜大面積推廣種植，只能在有關(guān)部門

3結(jié)論與討論

江蘇沿海土壤由于成土?xí)r間短、發(fā)育程度低，土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，粘聚力較小，較易發(fā)生土壤侵蝕，導(dǎo)致新開挖的溝坡、河坡極不穩(wěn)定，極易坍塌。在做好正常的水土保持工程措施外，還要高度重視土壤的洗鹽淋鹽脫鹽，大力引進(jìn)淡水資源，根據(jù)土壤鹽分含量分級(jí)采用種植不同的耐鹽生物（牧草）水土保持，在水土保持的同時(shí)，可加速土壤改良進(jìn)程，增加土地生物產(chǎn)出量，改善土壤的理化性質(zhì)，降低土壤的可蝕性，做到圍墾和改良、用地和養(yǎng)地相結(jié)合，水土保持與土地利用相結(jié)合，社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合。

海蓬子不宜作為牛、羊等牲畜的主飼料，雖有藥用價(jià)值，也可作為綠色蔬菜，但由于市場(chǎng)需求有限，且一般農(nóng)戶家庭不易掌握其種植技術(shù)，在新圍墾灘涂地區(qū)不宜大面積推廣，只能在有關(guān)部門的指導(dǎo)下少量種植。紫花苜蓿、狼尾草、沙打旺根系發(fā)達(dá)，抗旱能力較強(qiáng)，春、夏、秋季生長(zhǎng)最為迅速，對(duì)沿海地區(qū)土壤和氣候適應(yīng)性好，種植后年侵蝕模數(shù)比種植前減少52.8%～66.0%，種植這3種牧草可收益8 400～9 600元/hm2。該地區(qū)的輕度鹽漬化土可以采用紫花苜蓿、中度鹽漬化土可以采用狼尾草、強(qiáng)度鹽漬化土可以采用沙打旺的生物措施防治水土流失，還可在水土保持的同時(shí)通過(guò)飼養(yǎng)牲畜獲得一定的收益。

42卷12期施朱峰等江蘇沿海新圍墾地區(qū)耐鹽植物水土保持特性評(píng)價(jià)參考文獻(xiàn)

[1] 董曉霞，郭洪海，孔令安.濱海鹽漬地種植紫花苜蓿對(duì)土壤鹽分特性和肥力的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（1）：24-25.

[2] 趙明華，楊延春，鄒志國(guó)，等. 江蘇沿海地區(qū)生物措施提高水土保持效益研究[J].水土保持研究，2004（3）：226-236.