四種耐鹽植物根際土壤鹽分運(yùn)移特征研究

黃麗萍+王立艷+楊勇+肖輝+程文娟+潘潔

摘 要：以天津市大港農(nóng)場(chǎng)鹽漬化土壤為研究背景，對(duì)4種耐鹽植物根際和非根際土壤pH值和土壤鹽分含量的變化進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，種植耐鹽植物對(duì)表層土壤具有明顯的脫鹽效果，其中田菁對(duì)表層及0～80 cm土層的脫鹽效果最好。10月份時(shí)耐鹽植物處理表層土脫鹽效果順序?yàn)樘镙?蘇丹草>苜蓿>堿蓬，其0～20 cm土層與對(duì)照相比平均脫鹽率為45.97%，44.06%，43.75%，37.12%。10月0～80 cm土層整體各處理的脫鹽順序?yàn)樘镙?苜蓿>蘇丹草>堿蓬。4種耐鹽植物能夠抑制土壤鹽分累積，但同時(shí)也提高了土壤pH值。4種耐鹽植物具有明顯的降鹽效果，但同時(shí)也應(yīng)注意土壤堿化問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：濱海鹽堿地；耐鹽植物；可溶性鹽分；田菁

中圖分類號(hào)：S158.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.06.018

土壤鹽漬化是一個(gè)世界性的資源問(wèn)題和生態(tài)問(wèn)題[1]。據(jù)世界糧農(nóng)組織和教科文組織的統(tǒng)計(jì)，全球有各種鹽漬化土約9.5億hm2，占全球陸地面積的10%，廣泛分布于100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)[2-3]。

鹽脅迫是天津?yàn)I海新區(qū)植物生長(zhǎng)的主要限制因子[6]。根際是土壤-植物生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)交換的活躍界面[4-5]。而鹽脅迫環(huán)境下植物養(yǎng)分的吸收與根際土壤環(huán)境特征關(guān)系密切。目前，對(duì)于耐鹽植物根際土壤特征的研究尚不多見(jiàn)。本研究以天津大港農(nóng)場(chǎng)鹽漬化土壤為研究背景，通過(guò)對(duì)4種耐鹽植物根際和非根際土壤pH值及土壤鹽分含量的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行比較分析，明確不同耐鹽植物的脫鹽效果為推動(dòng)耐鹽植物在天津?yàn)I海鹽漬土地區(qū)種植，以及改良利用濱海鹽漬土提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)在天津市大港農(nóng)場(chǎng)，試驗(yàn)田土壤屬輕質(zhì)壤土，土壤類型屬Cl-、Na+、SO42-型，其中Cl-占全鹽的41.86%，Na+占20.36%，SO42-占14.58%。試驗(yàn)田土壤鹽堿情況如表1。

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為田菁、苜蓿、蘇丹草、堿蓬、對(duì)照（裸地）。每個(gè)處理重復(fù)4次，每小區(qū)面積為20 m2，共20個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.2 耐鹽植物的種植及樣品采集

種植時(shí)間為5月15號(hào)，其中田菁、苜蓿、蘇丹草均采用種子種植，堿蓬采用移栽方式種植。耐鹽植物種植密度為：田菁153 kg·hm-2；苜蓿40 kg·hm-2；蘇丹草28 kg·hm-2。

分別在2013年7月8日、8月20日、10月18日，即在苗期、旺盛生長(zhǎng)期、收獲期各采樣1次，每次均分5層（0～10，10～20，20～40，40～60，60～80 cm）采集土壤樣品，分析土壤電導(dǎo)率、pH值的變化。

1.3 樣品分析測(cè)定

將采集的土樣在室內(nèi)風(fēng)干并過(guò)2 mm篩。取風(fēng)干土按水土比2.5∶1制備待測(cè)液，用于pH值的測(cè)定，電位法測(cè)定；按水土比5∶1制備待測(cè)液，用于可溶性鹽分總量（EC值）的測(cè)定，電導(dǎo)法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值的變化

從圖1、圖2和圖3中可以看出，不同采樣時(shí)間，種植田菁、苜蓿、蘇丹草和堿蓬4個(gè)處理各土層土壤pH值與對(duì)照相比均有提高。苗期耐鹽植物處理pH值比對(duì)照高出了0.18～0.46，旺盛生長(zhǎng)期耐鹽植物處理pH值比對(duì)照高出了0.10～0.39，收獲期耐鹽植物處理pH值比對(duì)照高出了0.12～0.40。經(jīng)差異顯著性分析可知，在苗期、旺盛生長(zhǎng)期時(shí)，各種耐鹽植物處理0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm土層之間的pH值差異均不顯著，但與同一土層的對(duì)照相比，pH值差異均達(dá)到顯著水平（P<0.05）。收獲期4個(gè)種植耐鹽植物處理各個(gè)土層與對(duì)照間的差異表現(xiàn)不同，田菁各個(gè)土層與對(duì)照間均差異顯著；苜蓿除了40～60 cm土層外，其它土層差異顯著；蘇丹草只有60～80 cm 差異顯著，其它均不顯著；堿蓬均差異不顯著。

2.2 土壤電導(dǎo)率的變化

種植耐鹽植物對(duì)土壤電導(dǎo)率的影響見(jiàn)圖4、圖5、圖6。

種植耐鹽植物對(duì)表層土壤具有明顯的脫鹽效果，但不同耐鹽植物對(duì)根際土壤鹽分含量的影響存在差異。到10月份時(shí)，耐鹽植物處理脫鹽效果由高到低的順序?yàn)樘镙?gt;蘇丹草>苜蓿>堿蓬，其0～10 cm與對(duì)照相比脫鹽率分別達(dá)到52.24%，51.26%，50.85%，46.91%；0～20 cm與對(duì)照相比平均脫鹽率為45.97%，44.06%，43.75%，37.12%。經(jīng)多重比較得出田菁、蘇丹草、苜蓿、堿蓬與對(duì)照間的差異達(dá)顯著水平（P<0.05），各個(gè)處理間差異也達(dá)顯著水平，說(shuō)明田菁對(duì)濱海鹽土可溶性總鹽的改良效果最好，蘇丹草和苜蓿次之，堿蓬脫鹽效果最差。

耐鹽植物不同生長(zhǎng)期0～80 cm土層的電導(dǎo)率變化規(guī)律為0～10 cm<10～20 cm<20～40 cm<40～60 cm<60～80 cm，即表現(xiàn)為表層電導(dǎo)率最低，由表層到深層含鹽量是逐漸增加的；而對(duì)照則相反，由表層到深層含鹽量逐漸減少?？梢?jiàn)種植耐鹽植物可顯著降低表層土壤含鹽量。10月0～80 cm整體各處理的脫鹽順序?yàn)樘镙?gt;苜蓿>蘇丹草>堿蓬，田菁、苜蓿、蘇丹草與對(duì)照相比脫鹽率分別達(dá)到10.81%，4.03%，0.97%，但是堿蓬卻表現(xiàn)一定的積鹽現(xiàn)象，與對(duì)照相比積鹽率為0.5%。

3 結(jié)論與討論

與以往很多研究結(jié)果相似[7-9]，本研究表明在濱海鹽漬土上種植耐鹽植物可以有效地促進(jìn)土壤脫鹽。種植耐鹽植物有利于降低土壤的鹽分含量，尤其是對(duì)表層土壤的脫鹽效果更明顯[10]。本研究中田菁對(duì)于0～80 cm土層的脫鹽效果最好，蘇丹草和苜蓿次之，堿蓬脫鹽效果最差。張立賓等[8]對(duì)種植耐鹽堿蓬后的研究結(jié)果表明，種植耐鹽植物后植被覆蓋度增加，植物蒸騰取代了地面蒸發(fā)，避免了蒸發(fā)造成的地表積鹽[11]，種植耐鹽植物后使土壤含鹽量降低，使土壤逐步脫鹽。張永宏[12] 在寧夏銀北鹽堿地上種植耐鹽植物紅豆草、苜蓿、聚合草、小冠花、葦狀羊茅的研究結(jié)果表明，種植耐鹽植物具有明顯的脫鹽作用，可使鹽堿地0～20 cm、0～100 cm 土層平均土壤脫鹽率分別達(dá)31.1%和19.1%。

有關(guān)生物措施對(duì)土壤pH值影響的結(jié)論并不一致[13-15]。本研究結(jié)果是種植耐鹽植物對(duì)于表層土壤具有明顯的降鹽效果，但同時(shí)也提高了土壤的pH值。10月份種植耐鹽植物處理pH值比對(duì)照高出了0.12～0.40。種植耐鹽植物后，土壤中的有機(jī)質(zhì)以及土壤微生物的數(shù)量都有增大的趨勢(shì)[16]，可能導(dǎo)致土壤中離子組成發(fā)生改變而引起土壤pH值的升高。

種植耐鹽植物既可有效抑制土壤鹽分，改良鹽堿地，保持水土，恢復(fù)生態(tài)，改善生態(tài)環(huán)境，又能促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，因此，鹽堿地種植耐鹽植物是當(dāng)前鹽堿地高效利用的有效途徑。但是耐鹽植物品種不同，脫鹽效果也存在差異，因此，選擇適宜的耐鹽植物品種對(duì)于改良濱海鹽堿地有著重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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有關(guān)生物措施對(duì)土壤pH值影響的結(jié)論并不一致[13-15]。本研究結(jié)果是種植耐鹽植物對(duì)于表層土壤具有明顯的降鹽效果，但同時(shí)也提高了土壤的pH值。10月份種植耐鹽植物處理pH值比對(duì)照高出了0.12～0.40。種植耐鹽植物后，土壤中的有機(jī)質(zhì)以及土壤微生物的數(shù)量都有增大的趨勢(shì)[16]，可能導(dǎo)致土壤中離子組成發(fā)生改變而引起土壤pH值的升高。

種植耐鹽植物既可有效抑制土壤鹽分，改良鹽堿地，保持水土，恢復(fù)生態(tài)，改善生態(tài)環(huán)境，又能促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，因此，鹽堿地種植耐鹽植物是當(dāng)前鹽堿地高效利用的有效途徑。但是耐鹽植物品種不同，脫鹽效果也存在差異，因此，選擇適宜的耐鹽植物品種對(duì)于改良濱海鹽堿地有著重要作用。

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種植耐鹽植物既可有效抑制土壤鹽分，改良鹽堿地，保持水土，恢復(fù)生態(tài)，改善生態(tài)環(huán)境，又能促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，因此，鹽堿地種植耐鹽植物是當(dāng)前鹽堿地高效利用的有效途徑。但是耐鹽植物品種不同，脫鹽效果也存在差異，因此，選擇適宜的耐鹽植物品種對(duì)于改良濱海鹽堿地有著重要作用。

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