遼河三角洲鹽堿地覆膜措施對土壤物理性質(zhì)的影響

高英旭，趙直，李程，楊鶴，謝偉，魏忠平

(1.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110032；2.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 長春 130031；3.錦州市林業(yè)科學(xué)研究所，遼寧 錦州 121000)

遼河三角洲鹽堿地覆膜措施對土壤物理性質(zhì)的影響

高英旭1，趙直2，李程1，楊鶴1，謝偉3，魏忠平1

(1.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110032；2.吉林省林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 長春 130031；3.錦州市林業(yè)科學(xué)研究所，遼寧 錦州 121000)

采用覆膜措施在遼河三角洲腹地原地土壤修筑臺(tái)田造林試驗(yàn)，結(jié)果表明：覆蓋地膜能有效改善土壤理化性狀，提高土壤孔隙度，降低土壤容重，改善土壤通透性，提高土壤養(yǎng)分含量，覆膜措施使小胡楊保存率高達(dá)92%，增加了0～40 cm土層的孔隙度，提高了0～60 cm土層的最大持水量，為小胡楊樹木生長提供了良好的立地條件。

遼河三角洲；鹽堿地；覆膜措施；土壤物理性質(zhì)

遼河三角洲位于遼河平原的南端，靠近渤海沿岸，地勢平坦，整個(gè)三角洲灘涂面積達(dá)33萬hm2，而且還不斷淤積新的灘涂。灘涂中的土壤質(zhì)地為黏壤、輕黏壤，鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.52%～1.58%[1]。因此，如何有效地改良和利用這類土地，對于區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明構(gòu)建和社會(huì)進(jìn)步都具有深遠(yuǎn)意義。當(dāng)前，鹽堿地改良仍是一個(gè)復(fù)雜的工程，國內(nèi)外對鹽堿地治理技術(shù)有很多研究，主要集中在耐鹽性植物的篩選[2,3]、生物措施改良[4-7]、施加改良劑[8-11]等方面。近年來，覆蓋措施改良鹽堿地也備受國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注[12-14]，覆膜后能夠抑制土壤水分蒸發(fā),減少土壤鹽分在表層的積累，防止土壤返鹽[15]，促進(jìn)灌溉脫鹽[16]。以往的研究多集中在覆膜后對鹽漬土水熱鹽運(yùn)動(dòng)及作物、刺槐生長的影響[17,18]、而對遼河三角洲鹽堿地營建防護(hù)林采用覆膜措施后對土壤物理性質(zhì)的影響未見報(bào)道。本研究通過在遼河三角洲鹽堿地營建防護(hù)林，采用地表覆膜措施，對樹木長勢及土壤水、鹽、溫度、pH及土壤物理性質(zhì)等指標(biāo)的影響來探討覆膜措施改良鹽堿地機(jī)理，以期為鹽堿地科學(xué)合理改良利用提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)設(shè)置在遼河三角洲腹地的凌海市哈達(dá)鋪村，位于遼寧省西南部遼河平原南端，由遼河、大遼河、大凌河等沖積而成的沖積、海積平原，地理坐標(biāo)為40°48′—41°26′ N， 120°42′—121°45′ E，溫帶半濕潤季風(fēng)氣候。年平均降雨量640 mm，主要集中在夏季，年均蒸發(fā)量1 653.6 mm，年平均溫度8.5 ℃(1月平均-12.0 ℃，最低-29.2 ℃，7月平均24.0 ℃，最高35.2 ℃)，土壤有濱海潮灘鹽土、濱海鹽土，土壤鹽漬化嚴(yán)重，土壤含鹽量0.3%～1.5%，pH8～9。主要植被堿蓬(Suaedaglauca)、翅堿蓬(Suaedaheteroptera)、鹽蒿(Artemisiahalodendron)、蘆葦(Phragmitesaustralis)、虎尾草(Chlorisvirgata)等。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2008年8月在試驗(yàn)地內(nèi)進(jìn)行整地，用原地土壤修筑高1.5 m，寬10 m的臺(tái)田，臺(tái)田面積3 hm2，臺(tái)田兩側(cè)為排水溝，用于降低地下水位。2009年4月中旬在修筑的臺(tái)田上栽植1年生小胡楊(Populussimonii×P.euphratica)根苗，地徑1.0～1.2 cm，株行距2 m×2 m，造林面積0.6 hm2。在造林地內(nèi)先開挖規(guī)格為0.5 m×0.5 m×0.3 m定植穴，將樹苗放入穴內(nèi)進(jìn)行培土并分層踏實(shí)，定植樹苗后澆灌一次定根水。每年在7—9月進(jìn)行除草，干旱時(shí)進(jìn)行人工澆水灌溉，以保證樹木正常生長。2012年4月17日，對造林地進(jìn)行地表覆膜處理。地膜選用浙江臺(tái)州生產(chǎn)的墨綠色聚乙烯編織布，厚度0.35 mm，具有很好的防曬性能，可長期使用。覆膜前進(jìn)行整地，土地整平后覆膜，覆膜寬度為1 m，覆膜面積為0.3 hm2。

2.2 樣品采集、分析和數(shù)據(jù)處理

2012年10月下旬，在覆膜處理(A)和未覆膜處理(B)的小胡楊林內(nèi)分別建立起面積為10 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)地，每處理3次重復(fù)，同時(shí)以附近未種植樹木的臺(tái)田荒地作為CK。對標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的小胡楊進(jìn)行每木檢尺，測定樹高、胸徑、枝下高、郁閉度、保存率，結(jié)果見表1。同時(shí)在A處理、B處理的標(biāo)準(zhǔn)地和CK地內(nèi)隨機(jī)布置土壤采樣剖面，3次重復(fù)，分0～20、20～40、40～60 cm 3個(gè)層次用容重環(huán)(體積200 cm3)采集原狀土，密封，帶回室內(nèi)用環(huán)刀浸水法測定土壤容重、孔隙及持水狀況。

3 結(jié)果與分析

3.1 覆膜措施對小胡楊樹木生長的影響

從表1中可以看出，覆膜顯著促進(jìn)了小胡楊生長，樹高和胸徑分別比未覆膜處理增加了35.8%和31.1%。郁閉度也由79%提高到87%，保存率高達(dá)92%。在枝下高、郁閉度以及保存率等指標(biāo)，A處理較B處理都有所增加，每個(gè)處理的各項(xiàng)指標(biāo)都較CK有明顯的提高，由此可見，在遼河三角洲中度鹽堿地造林采用覆膜措施后可提高造林成活率，促進(jìn)樹木生長。

表1 小胡楊樹木生長狀況

3.2 覆膜措施對土壤物理性質(zhì)的影響

3.2.1 覆膜措施對土壤容重及孔隙狀況的影響 從表2中可以看出，種植小胡楊后，林地土壤容重顯著下降，其中覆膜處理好于未覆膜處理。改良效果主要作用在0～20 cm和20～40 cm土層，40～60 cm土層容重逐漸恢復(fù)到CK水平，說明樹木通過根系改良結(jié)構(gòu)的土層深度在0～40 cm層次。覆膜處理顯著增加了0～40 cm土層的孔隙度，未覆膜處理與CK相比只在0～20 cm土層顯著增加，由此可見，覆膜后對土壤的改良深度顯著增加。

表2 覆膜處理下土壤孔隙狀況

3.2.2 覆膜措施對持水狀況的影響

表3 覆膜處理下土壤持水狀況

從表3中可以看出，栽植小胡楊后，林地土壤持水狀況顯著改善，覆膜處理要好于未覆膜處理。與CK相比，覆膜處理后，顯著提高了0～60 cm土層的最大持水量，未覆膜處理只在0～40 cm土層顯著增加，40～60 cm與CK相比未達(dá)到顯著差異。毛管持水量和田間持水量狀況亦是覆膜處理好于未覆膜處理好于CK。

4 結(jié)論

遼河三角洲鹽堿地在原地土壤修筑臺(tái)田后采用覆膜措施種植小胡楊，能有效促進(jìn)其生長，樹高和胸徑分別比未覆膜處理增加了35.8%和31.1%。郁閉度也由79%提高到87%，保存率高達(dá)92%，每個(gè)處理的各項(xiàng)指標(biāo)都有明顯的促進(jìn)作用，種植小胡楊后，林地土壤容重顯著下降，孔隙度顯著增加，林地土壤持水狀況顯著改善，其中覆膜處理好于未覆膜處理。

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Effects of Plastic-Film-Mulching on Soil Physical Properties in Saline-alkali Soil in Liaohe Delta

Gao Yingxu1, Zhao Zhi2, Li Cheng1, Yang He1, Xie Wei3, Wei Zhongping1

(1. Liaoning Provincial Forestry Research Institute, Shenyang 110032, China; 2. Jilin Forestry Science Research Institute,Changchun 130031, China;3. Jinzhou Forestry Research Institute, Jinzhou 121000, China)

Experiments of planting on mound with original soil in Liaohe Delta were conducted by adopting plastic-film-mulching measures. Result shows that the plastic-film-mulching can effectively improve soil physical and chemical properties, improve soil porosity, reduce soil bulk density, improve soil permeability, and improve the soil nutrient content. The plastic-film-mulching measures can make the preservation rate ofPopulussimonii×P.euphraticabeing 92%, increase the porosity at 0-40 cm soil layer, increase the maximum water holding capacity at 0-60 cm soil layer, which provides optimal site condition for growth ofPopulussimonii×P.euphratica.

Liaohe Delta; saline-alkali soil; plastic-film-mulching measures; soil physical properties

1005-5215(2017)05-0013-02

2017-02-27

中央財(cái)政林業(yè)科技推廣項(xiàng)目(遼[2015]TG14號)；遼寧省農(nóng)業(yè)攻關(guān)及產(chǎn)業(yè)化資助項(xiàng)目(2015103002)

高英旭(1981-)，男，遼寧黑山人，碩士，高級工程師，主要從事森林培育研究，Email：95114701@qq.com

魏忠平(1981-)，男，遼寧鳳城人，碩士，研究員級高級工程師，主要從事林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)與土壤改良研究，Email：40048601@qq.com

S714.2

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.05.004