直灌咸水與施氮磷對(duì)重鹽堿檉柳地的改良效應(yīng)*

楊莉琳, 楊友山, 李鈴蔓, 邱發(fā)根, 朱向梅

(銅仁學(xué)院農(nóng)林工程與規(guī)劃學(xué)院 銅仁 554300)

全球鹽堿地面積及鹽堿化程度隨著氣候的變暖而持續(xù)增加, 鹽堿地的改良與治理受到世界各國(guó)科學(xué)家的高度關(guān)注。我國(guó)的環(huán)渤海低平原區(qū)分布有大量濱海重鹽堿荒地, 受海水浸潤(rùn)和風(fēng)蝕的影響, 土壤含鹽量高, 養(yǎng)分貧瘠; 地下咸水資源豐富, 而淡水資源嚴(yán)重匱乏, 除耐鹽植物外, 大多數(shù)植物難以成活。檉柳()因泌鹽、耐鹽堿、耐瘠薄以及樹形優(yōu)美等特征, 成為濱海鹽堿地防風(fēng)固沙、保持水土以及景觀改造的重要樹種之一。

利用濱海鹽堿地區(qū)豐富的咸水資源優(yōu)勢(shì)栽植檉柳是生物改良治理鹽堿地的重要措施。國(guó)內(nèi)外在咸水結(jié)冰灌溉技術(shù)及效應(yīng)、檉柳耐鹽性、灌溉后鹽分離子的運(yùn)移等方面進(jìn)行了大量的研究, 以期利用灌溉咸水緩解春旱與鹽脅迫的雙重危害, 通過促進(jìn)檉柳生長(zhǎng)排鹽達(dá)到改良鹽堿地的目的。研究發(fā)現(xiàn)種植檉柳可起到保持土壤水分的作用, 能降低土壤淺層(<1.2 m)的含鹽量, 咸水結(jié)冰灌溉結(jié)合施用磷石膏可顯著促進(jìn)檉柳生長(zhǎng)。然而, 長(zhǎng)期直接灌溉咸水并施用氮、磷肥能否減輕濱海重鹽堿地土壤鹽分、改善土壤缺氮貧磷現(xiàn)狀尚不清楚。

為緩解濱海重鹽堿地土壤缺N、貧P、春旱與返鹽的突出矛盾, 本研究采用春季灌溉地下咸水配合施用氮、磷肥的定位試驗(yàn), 以期回答以下假設(shè): 連年直接灌溉咸水并施肥: 1)能否降低土壤剖面的鹽分? 2)對(duì)土壤C、N庫(kù)及P、K等養(yǎng)分含量有何影響? 3)對(duì)影響?zhàn)B分循環(huán)的土壤微生物有何影響? 探明以上問題可為咸水資源高效循環(huán)、鹽堿地培肥降鹽、重建綠色生態(tài)景觀提供重要的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況及試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)區(qū)概況、供試檉柳及試驗(yàn)設(shè)計(jì)同文獻(xiàn)[7]。試驗(yàn)設(shè)不灌水(CK、N和NP)和灌溉咸水(WCK、WN和WNP)共6個(gè)處理。根據(jù)灌水與否設(shè)灌水區(qū)組與不灌水區(qū)組的裂區(qū)設(shè)計(jì), 區(qū)組間隔0.9 m, 區(qū)組內(nèi)不同施肥處理小區(qū)間隔0.5 m, 小區(qū)面積90 m, 順序排列, 重復(fù)3次。灌咸水與施肥時(shí)間為每年春季3月底至4月上旬, 直接抽提當(dāng)?shù)氐叵孪趟? 礦化度為8.02～9.34 g?L, 灌水量為750 m?hm。施肥量為N 75 kg?hm, PO37.5 kg?hm。肥料品種為尿素和磷酸二胺, 采用穴施, 即圍繞檉柳距樹干15 cm地表處挖10～15 cm深的施肥穴4～5個(gè), 施肥后立即覆土;灌咸水處理在施肥后進(jìn)行。試驗(yàn)第4年暫停咸水灌溉, 但施肥處理繼續(xù)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤基礎(chǔ)性狀如表1所示。

表1 試驗(yàn)地土壤基本理化性狀Table1 Basic physical and chemical properties of soil for planting Tamarix chinensis

1.2 土樣采集與測(cè)定方法

土壤養(yǎng)分及鹽分: 于試驗(yàn)開始前、第3年春季灌溉前及第4年夏季采集土樣, 每個(gè)小區(qū)按照“之”字型設(shè)5個(gè)采樣點(diǎn), 每層30 cm, 采至90 cm, 用于測(cè)定土壤鹽分含量和養(yǎng)分含量。

土壤含鹽量按土: 水比為1∶5的比例平衡浸出滴定法測(cè)定; 有機(jī)碳含量采用硫酸-重鉻酸鉀磷酸浴消煮法測(cè)定; 土壤全氮含量采用凱氏定氮法(K9840)測(cè)定; 土壤有效磷(Olsen-P)含量采用NaHCO浸提-鉬銻抗分光光度法, 于880 nm下(UV-2201, ShimaduCorp, Kyoto, Japan)測(cè)定; 有效鉀用醋酸銨浸提-原子吸收檢測(cè); 土壤微生物量碳(Cmic)和微生物量氮(Nmic)用氯仿熏蒸0.5 mol?LKSO溶液浸提法測(cè)定, 各自的系數(shù)分別按0.38和0.45計(jì)算。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SAS 9.1軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二因素方差分析, 并用最小顯著性差異法(LSD)進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌溉咸水與施NP對(duì)重鹽堿地土壤鹽分的影響

首次灌溉咸水后, 當(dāng)年7月重鹽堿地0～30 cm土層鹽分含量平均下降32.7% (<0.05), 30 cm以下土層鹽分含量沒有顯著變化; 施肥對(duì)0～90 cm土層的鹽分影響不顯著(表2)。

表2 灌溉咸水與施NP對(duì)檉柳地不同深度土壤鹽分含量的影響Table2 Impact of saline irrigation-associated fertilization of N and P on salt contents of different soil depths of Tamarix chinensis field g?kg?1

試驗(yàn)第3年4月下旬, 灌溉咸水處理比不灌溉咸水重鹽堿地0～30 cm與30～60 cm土層鹽分含量平均上升11.2%和10.1% (<0.05), 60～90 cm土層變化不顯著; 施肥對(duì)0～90 cm土壤剖面鹽分沒有顯著影響。灌溉咸水與施肥的交互作用對(duì)0～60 cm土層鹽分有顯著影響(表2)。

試驗(yàn)第4年6月, 灌溉咸水0～30 cm土層鹽分含量比不灌咸水提高18.3% (<0.05), 對(duì)30 cm以下土層鹽分含量影響不顯著。施肥與咸水灌溉的交互作用對(duì)0～30 cm土層鹽分含量影響顯著(<0.05), 不灌溉咸水施N或NP與CK的土壤鹽分含量差異不顯著, 但灌溉咸水條件下施肥WNP和WN比WCK處理0～30 cm土壤鹽分含量分別下降36.1%和9.8%(<0.05) (表2)。

2.2 灌溉咸水與施NP對(duì)土壤微生物碳和微生物氮含量的影響

連續(xù)3年灌溉咸水與施肥均顯著影響0～30 cm土壤Cmic含量(<0.01)。灌溉咸水比不灌溉咸水0～30 cm土層的Cmic含量平均下降15.5% (<0.01), WNP、WN、WCK比NP、N、CK的土壤Cmic含量分別下降9.3%、20.4%和17.1%。施N或NP處理顯著提高土壤Cmic含量。其中, NP和N處理比CK處理0～30 cm土壤Cmic含量分別上升21.6%和18.9% (<0.05); WNP和WN分別比WCK的0～30 cm土壤Cmic含量提高33.0%和14.1% (<0.05), 對(duì)30 cm以下土壤剖面Cmic含量沒有顯著影響, 灌溉咸水并施肥影響60～90 cm土層的Cmic含量(表3)。

表3 灌溉咸水與施NP對(duì)檉柳地不同深度土壤微生物量碳氮的影響Table3 Impact of saline irrigation-associated fertilization of N and P on soil microbial biomass carbon and nitrogen contents in different depths of Tamarix chinensis field

灌溉咸水比不灌溉咸水鹽堿地0～30 cm土壤Nmic含量平均下降20.0% (<0.05)。施N或NP極顯著提高0～90 cm土壤Nmic (<0.01)。其中, NP和N處理分別比CK處理土壤0～30 cm的Nmic提高30.0%和1.6%(<0.05), 30～60 cm土壤Nmic提高32.7%和26.0%, 60～90 cm提高1.42倍和56.3%; 灌溉咸水組各處理0～30 cm土壤Nmic含量無(wú)顯著差異, WNP和WN分別比WCK處理30～60 cm土壤Nmic含量提高49.1%和39.2% (<0.05), 60～90 cm土壤Nmic含量提高2.56倍和1.16倍 (<0.05)。灌溉咸水與施肥的交互作用對(duì)0～90 cm土壤Nmic影響極顯著(<0.01)。

不施肥(CK與WCK)的土壤Cmic/Nmic比值隨土層下降而升高, 灌溉咸水不施肥(WCK)加劇了30 cm以下土層Cmic/ Nmic上升的趨勢(shì)。但施NP或WNP會(huì)緩解這一趨勢(shì), 引起Cmic/Nmic下降(表3)。

2.3 灌溉咸水與施NP對(duì)土壤全氮、硝態(tài)氮和土壤含水量的影響

連續(xù)3年灌溉咸水對(duì)0～90 cm土壤全氮含量無(wú)顯著影響(表4); 但施肥顯著影響土壤上層0～30 cm和下層60～90 cm土壤全氮含量(<0.05), 對(duì)30～60 cm土壤全氮含量影響不顯著。不灌咸水條件下施肥對(duì)0～60 cm土壤全氮含量無(wú)顯著影響, 但NP與N處理比CK處理60～90 cm土壤全氮含量平均下降25.5%(<0.05)和9.4%; 灌咸水條件下WNP處理比WCK和WN處理0～30 cm全氮含量分別下降20.5%和26.5% (<0.01), 60～90 cm WN與WNP比WCK處理平均下降19.4% (<0.05)和14.3%。灌溉咸水和施肥的交互作用顯著影響0～30 cm和60～90 cm土壤全氮含量(<0.05)。

灌溉咸水對(duì)土壤0～90 cm土層的NO-N含量無(wú)顯著影響, 但施肥顯著(<0.05)或極顯著(<0.01)提高土壤0～90 cm土層的NO-N含量(表4)。NP和N處理比CK處理0～30 cm土壤NO-N含量分別提高96.9%和1.93倍 (<0.01), 30～60 cm土壤NO-N含量分別提高1.1倍和1.0倍 (<0.05); WNP與WN處理比WCK的0～30 cm土壤NO-N含量分別上升2.7倍和1.6倍 (<0.01), 30～60 cm的土壤NO-N含量分別提高1.0倍和1.2倍 (<0.05), 60～90 cm土壤NO-N含量分別上升47.8%和60.9% (<0.05)。灌咸水與施肥的交互作用對(duì)0～60 cm土層NO-N含量影響顯著(<0.05)。

表4顯示試驗(yàn)第4年6月土壤含水量的測(cè)定結(jié)果, 灌溉咸水對(duì)檉柳地0～60 cm土壤含水量無(wú)顯著影響, 但施肥顯著影響土壤0～30 cm的含水量(<0.01)。N、NP處理比CK處理0～30 cm土壤含水量提高20.1% (<0.05)和8.7%; WN、WNP處理比WCK的0～30 cm土壤含水量降低12.4%和11.9% (<0.05)。WN比WCK處理和WNP處理60～90 cm土壤含水量明顯降低。灌溉咸水和施肥交互作用顯著影響0～30 cm土壤水含量(<0.05)。

表4 灌溉咸水與施NP對(duì)檉柳地不同深度土壤全氮、硝態(tài)氮和土壤水含量的影響Table4 Impact of saline water irrigation-associated fertilization of N and P on contents of total N, nitrate N and water in different soil depths of Tamarix chinensis field

2.4 灌溉咸水與施NP對(duì)土壤Olsen-P含量的影響

與不灌溉咸水相比, 灌溉咸水顯著降低0～90 cm土壤Olsen-P含量(<0.05), 其中, 0～30 cm、30～60 cm和60～90 cm土壤Olsen-P平均下降32.1%、24.7%和19.4%。施N或NP可顯著降低土壤30～60 cm的Olsen-P含量(<0.01)。其中, N和NP處理比CK分別下降20.8%和27.3%, WN和WNP處理比WCK處理分別下降24.0%和38.2%; WNP處理30～60 cm土壤Olsen-P含理比其他處理降低18.4%～50.4% (<0.01)。咸水與施肥的交互作用對(duì)土壤剖面0～90 cm的Olsen-P 含量有顯著影響(<0.05) (圖1)。

圖1 灌溉咸水與施NP對(duì)檉柳地不同深度土壤有效磷含量的影響Fig.1 Impact f saline water irrigation-associated fertilization of N and P on soil Olsen-P content in different depths of Tamarix chinensis field

2.5 灌溉咸水與施NP對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和有效鉀含量的影響

灌溉咸水對(duì)檉柳地0～90 cm土壤有效鉀含量無(wú)顯著影響。與CK相比, 施NP提升了0～30 cm土壤有效鉀含量, 同時(shí)NP和N處理30～60 cm土壤有效鉀含量分別下降10.4%和24.3% (<0.01)。WNP比WN和WCK的0～30 cm土壤有效鉀含量分別上升56.0%和53.7%, WNP比WN的30～60 cm土壤有效鉀高17.9% (<0.05)。灌溉咸水和施肥交互作用顯著影響30～60 cm土壤有效鉀含量(<0.05) (表5)。

連續(xù)3年灌溉咸水0～90 cm土壤剖面的SOM含量顯著提高, 從表層向下每30 cm土層的SOM含量比不灌水平均提高14.8%、24.8%和15.7% (<0.05)。無(wú)咸水灌溉下, 施肥對(duì)SOM含量無(wú)顯著影響。咸水灌溉下, WNP 和WN比WCK的0～30 cm土壤SOM含量分別提高44.7%和21.2% (<0.01)。灌溉咸水和施肥的交互作用顯著影響0～60 cm土壤SOM含量(表5)。

表5 灌溉咸水與施NP對(duì)檉柳地不同深度土壤有效鉀和有機(jī)質(zhì)含量的影響Table5 Impact of saline water irrigation-associated fertilization of N and P on available K and organic matter contents in different soil depths of Tamarix chinensis field

3 討論

3.1 灌溉咸水耦合施NP對(duì)重鹽堿地土壤鹽分和水分的影響

Hussain等發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期種植的檉柳由于平茬收割帶走鹽分進(jìn)而可減少土壤鹽分; 咸水結(jié)冰灌溉當(dāng)年能降低檉柳地根層土壤鹽分。本研究采用直接灌溉咸水, 重鹽堿地當(dāng)年0～30 cm土層的鹽分含量平均下降32.7% (<0.05); 但是連續(xù)3年灌溉咸水卻導(dǎo)致土壤含鹽量上升, 試驗(yàn)第3年春季灌溉咸水處理土壤0～30 cm與30～60 cm土層鹽分與不灌溉處理平均上升11.2%和10.1% (<0.05)。如果說這與春季干旱蒸發(fā)量大, 土壤鹽分隨水分上移, 水去鹽存有關(guān), 那么試驗(yàn)第4年夏天雨季的檢測(cè)結(jié)果顯示, 前3年灌溉咸水的處理0～30 cm的平均土壤鹽分仍比不灌咸水處理提高18.3%, 這表明連續(xù)灌溉咸水不僅不能降低鹽分, 反而有引起土壤次生鹽漬化的風(fēng)險(xiǎn)。種植耐鹽植物檉柳固然有降低土壤表層鹽分的作用, 但還是不能抵消灌溉咸水引起土壤鹽分的增加。畢竟是地下咸水的循環(huán)利用, 并不能從根本上消減土壤鹽分。之前有不少研究報(bào)道, 咸水灌溉后土壤鹽分大多表現(xiàn)為先下降再升高, 且地下水礦化度越高, 鹽分越容易隨水分向土壤表層遷移, 本研究也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。

本研究咸水灌溉下施NP 和施N (WNP和WN處理)第4年0～30 cm土壤含鹽量比不施肥對(duì)照下降36.1%和9.8%, 說明施肥能有效緩解連續(xù)灌咸水引起的土壤鹽害?？梢? WNP不僅能為檉柳植株生長(zhǎng)發(fā)育提供必需營(yíng)養(yǎng), 還補(bǔ)充了水分, 促進(jìn)檉柳生長(zhǎng), 從而帶走更多的土壤鹽分, 減輕鹽害。反過來(lái), WNP處理的0～30 cm土壤含鹽量大幅度下降, 又為檉柳特別是蘗枝萌發(fā)提供了有利條件, 這也驗(yàn)證了邱發(fā)根等報(bào)道的咸水灌溉下施NP有促進(jìn)檉柳分蘗的作用。

在嚴(yán)重缺少淡水的塔克拉瑪干沙漠公路沿線防護(hù)林實(shí)施咸水灌溉, 土壤鹽分明顯表聚, 而植物根系分布區(qū)土壤鹽分卻不足1.0 mS?cm。從檉柳根系分布能避開高鹽毒害土層以及加速蘗枝萌發(fā)等特性均印證了檉柳具有極強(qiáng)的逆境生態(tài)適宜性。

盡管統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)顯示灌溉咸水對(duì)檉柳地0～60 cm土壤含水量無(wú)顯著影響(表4), 但直接灌溉咸水與施肥的交互作用顯著影響0～30 cm的土壤含水量(<0.05)。不灌咸水條件下施N或NP均提高0～30 cm土壤含水量; 但灌溉咸水的WN或WNP卻引起0～30 cm土壤含水量顯著下降(<0.01), 進(jìn)而60～90 cm土壤含水量也降低(<0.1) (表4)。之前也有報(bào)道黃河三角洲種植檉柳能截持1.2 m以下土層水分, 可能與檉柳樹齡以及土壤地下水層深度的影響有關(guān)。本研究從土壤剖面含水量下降的角度再次佐證了耐鹽檉柳為完成光合作用實(shí)現(xiàn)有機(jī)碳積累和植株生長(zhǎng)必須加大蒸騰, 該過程是以植株失去更多水分為代價(jià), 導(dǎo)致耗水量加大。

3.2 灌溉咸水耦合施NP對(duì)土壤硝態(tài)氮與全氮的影響

灌溉咸水對(duì)0～90 cm土壤全氮含量無(wú)顯著影響。而NP或N處理的0～30 cm和60～90 cm土壤全氮含量比不施肥反而顯著下降(<0.05), 這是因?yàn)樵囼?yàn)施肥量不足以支撐檉柳快速成長(zhǎng), 檉柳還需繼續(xù)消耗土壤N量。從WNP的土壤全氮顯著低于WN處理(表4), 說明WNP處理比WN處理的檉柳消耗土壤N素更多, 更能促進(jìn)檉柳對(duì)土壤N的吸收, 這與報(bào)道的WNP促進(jìn)檉柳分蘗, 減緩春?夏(5?6月)生長(zhǎng)速率下降相互印證。

施NP或N處理顯著提高土壤0～90 cm土層的NO-N含量。一方面可能由于所施化肥轉(zhuǎn)化后的NO-N未能完全被檉柳吸收; 另一方面與土壤礦化引起NO-N增加有關(guān), 因?yàn)镹O-N與土壤的Cmic和Nmic高度相關(guān)。

3.3 灌溉咸水耦合施NP對(duì)土壤微生物碳與微生物氮的影響

與已有的研究報(bào)道的結(jié)果相反, 本研究結(jié)果顯示連續(xù)灌溉咸水引起0～30 cm土層的Cmic和Nmic含量顯著下降。N或NP處理0～30 cm土壤Cmic含量與0～90 cm土壤Nmic含量顯著提高。灌溉咸水后的WNP與WCK相比, 0～30 cm土壤Cmic以及30～90 cm的土壤Nmic提升量更加顯著(表3)。可見, 連續(xù)灌溉咸水顯著抑制土壤微生物存活, 但配合增施NP肥卻能激發(fā)微生物活性, 利于Cmic積累, 這從WN和WNP比WCK處理的Cmic/Nmic比明顯提高得以佐證。

3.4 灌溉咸水耦合施NP對(duì)土壤有效磷的影響

重鹽堿地檉柳連續(xù)3年灌溉咸水, 土壤0～90 cm的Olsen-P含量下降19.4%～32.1%, 且越往上層土壤磷下降量越大(圖1), 土壤Olsen-P含量減少的直接原因是檉柳對(duì)P的吸收, 因?yàn)楣喔认趟幚頇f柳葉片P含量平均提高11.8%; 也符合樹木葉片P與土壤Olsen-P含量直接相關(guān)的研究報(bào)道。但灌溉咸水促進(jìn)檉柳吸收土壤P的機(jī)理還需要進(jìn)一步研究。從檉柳葉片P含量增加與土壤減少相互印證, 可以肯定土壤Olsen-P是檉柳P吸收的主要來(lái)源, 這與Gross等的研究結(jié)果不同, 本研究中土壤Olsen-P的本底含量低(表1)和P肥施入量不足是土壤0～90 cm剖面P消耗下降的另一個(gè)原因, 同時(shí)也表明P是濱海重鹽堿檉柳地的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)限制性元素。0～30 cm土層是化肥施入層, 不同施肥處理對(duì)0～30 cm土層速效磷含量沒有顯著影響, 但施N和NP處理30～60 cm土層的Olsen-P含量顯著降低(<0.05), 且灌溉咸水條件下的WNP的降低幅度更大(<0.01) (圖1)。由于土壤P不易移動(dòng)的特性, 可以推斷30～60 cm土層Olsen-P的減少是由于檉柳根系的吸收, 且灌溉咸水更加有利于促進(jìn)P吸收并向葉片運(yùn)輸。檉柳根可深至2 m, 但吸收養(yǎng)分的根主要分布在40～60 cm土層。在研究第4年時(shí)的檉柳樹齡已經(jīng)6年, 盡管地上部隔年平茬, 但不會(huì)改變根系生長(zhǎng)趨肥向水的特性。與黃河三角洲濕地檉柳冠下土壤活性磷含量較相鄰?fù)寥里@著增加23.2%～145.5%、以及施用磷石膏可顯著促進(jìn)檉柳生長(zhǎng)的研究結(jié)果一致, 本研究也表明檉柳鹽堿地對(duì)P的迫切需求, 以及鹽堿地栽植檉柳補(bǔ)P的必要性。因此, 關(guān)于現(xiàn)有的重鹽堿地檉柳僅施N肥的技術(shù)應(yīng)謹(jǐn)慎推廣, 否則極可能加劇檉柳地土壤P素耗竭。

3.5 灌溉咸水耦合施NP對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響

栽植檉柳有利于土壤SOM含量增加, 從而提高土壤肥力和其他植物存活的研究報(bào)道很多。本研究中灌溉咸水后, 0～90 cm土層SOM含量比不灌水處理提高14.8%～24.8% (<0.05), 這是否與有機(jī)質(zhì)的快速分解以及灌溉咸水引起土壤剖面溫度改變進(jìn)而影響土壤SOM的分解或聚合有關(guān), 還需要進(jìn)一步研究?？梢源_定的是土壤SOM富集率的變化受地上部生物量的影響, 本研究中WNP顯著提高0～30 cm土壤SOM含量, 與WNP利于地上部檉柳干重和有機(jī)碳含量提高相互印證。除了促進(jìn)檉柳生長(zhǎng)落葉殘?jiān)黾油? 還與檉柳地伴生的諸多一年生耐鹽堿植物的莖葉枯落回歸土壤有關(guān), 檉柳地伴生植物的有機(jī)碳積累量需進(jìn)一步研究驗(yàn)證。此外, SOM含量也是森林土壤中不穩(wěn)定態(tài)Hedley-P的重要決定因素, 對(duì)于土壤SOM的積累與土壤Olsen-P消耗的機(jī)理也需進(jìn)一步研究。

3.6 灌溉咸水耦合施NP對(duì)土壤有效鉀的影響

灌溉咸水與施肥的交互作用顯著影響0～60 cm土壤有效鉀含量(<0.05), WNP比WN和WCK處理0～30 cm土壤有效鉀含量顯著提高, 比WN處理30～60 cm的有效鉀也顯著提高。從WNP處理可顯著提高檉柳葉片K含量可以佐證, WNP有利于檉柳吸收有效鉀。這是由于土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的移動(dòng)受離子電荷、水化半徑、離子濃度等特性的影響, K、Na受灌溉水影響較大, 在土壤中容易向上移動(dòng), 而Ca、Mg因土壤膠體的強(qiáng)吸附, 向上運(yùn)移的可能性最小。但在檉柳吸收增加的情況下, 土壤0～30 cm的有效鉀含量仍高于其他處理, 表明WNP有利于土壤其他形態(tài)K (緩效鉀或礦物鉀)向有效鉀轉(zhuǎn)化的可能。

4 結(jié)論

對(duì)濱海重鹽堿檉柳地第1次直接灌溉咸水, 0～30 cm土壤鹽分顯著下降, 但連續(xù)3年灌溉咸水檉柳地0～30 cm土層鹽分平均上升11.2%～18.3%, 土壤次生鹽漬化的風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。連續(xù)3年灌溉咸水導(dǎo)致0～30 cm土層的微生物碳、微生物氮含量、0～90 cm土壤有效磷含量均顯著減少, 對(duì)土壤0～90 cm土層的NO-N、土壤全氮和有效鉀含量影響不顯著。灌溉咸水條件下施用氮磷肥比僅施氮肥和不施肥處理0～30 cm土壤含鹽量與全氮含量, 以及土壤30～60 cm的有效磷含量顯著下降, 但0～30 cm土壤有機(jī)質(zhì)、微生物碳、有效鉀和30～90 cm土壤微生物氮含量顯著提高。P是濱海重鹽堿地檉柳生長(zhǎng)的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)限制性元素, N次之。咸水灌溉條件下施加氮磷肥可解除N、P營(yíng)養(yǎng)元素的限制, 激活土壤微生物活性, 有效降低因連續(xù)灌溉咸水引發(fā)的土壤次生鹽漬化的風(fēng)險(xiǎn)。