杜 憲
(朔州市國土綠化服務中心,山西 朔州 036002)
晉北地區(qū)分布著大面積的中重度鹽堿地,其土壤具有易板結(jié)、透氣性差、透水性差、有機質(zhì)轉(zhuǎn)化慢等特點。受鹽堿地困難立地條件的影響,晉北部分地區(qū)一直面臨著適應性樹種少、種苗成活率低的造林難題。為提高鹽堿地開發(fā)利用率,防止土壤日益貧瘠,必須遴選出適合鹽堿地種植的造林樹種,采用科學的配套技術(shù)措施改良土壤環(huán)境,最終達到改善晉北地區(qū)生態(tài)環(huán)境的目的。
研究區(qū)域位于山西省朔州市。該區(qū)域冬春季少雨多風,土壤水分蒸發(fā)快,地表積鹽較為嚴重,呈現(xiàn)出中重度鹽漬化特點。該區(qū)域的土壤電導率> 1 mS/cm,pH值>8.5,造成土壤鹽漬化的主要鹽分類型為SO、Cl和Na。
此次研究結(jié)合晉北地區(qū)氣候和造林地立地條件,遵循適地適樹原則,選擇6種抗鹽堿樹種進行造林效果對比實驗,分別為檉柳、沙地柏、杜梨、胡楊、沙棗和榆樹。造林樹種全部來源于晉北地區(qū)林業(yè)專業(yè)苗圃。于2019年3月末移栽6種樹種苗木(1~2年生),檉柳、沙地柏、杜梨、胡楊、沙棗和榆樹苗木平均株高分別為57.1、42.3、52.3、102.5、66.7 cm和44.3 cm,平均地徑分別為0.87、0.91、0.99、1.04、1.22 cm和0.67 cm。
此次研究將檉柳作為試驗樹種,2019年3月末移栽2年生檉柳容器苗,苗木長勢良好,無病蟲害。栽植穴內(nèi)的墊層材料為爐灰渣、河卵石,覆蓋層材料為石塊、砂,選用土壤改良材料為黑礬、糠醛渣、脫硫石膏。
此次研究將每種樹種劃分為一個區(qū)組,共6個區(qū)組,每個區(qū)組內(nèi)栽植135株苗木,株行距為1.5 m× 2.0 m。栽植前采用穴狀整地法整地,栽植規(guī)格為 80 cm×80 cm×80 cm。整地后,采用控鹽控堿技術(shù)措施,在栽植穴內(nèi)先鋪15 cm厚的秸稈墊層,再回填土,施入0.5 kg黑礬,將黑礬與回填土混均用于改良回填土的鹽堿性,最后施入15 kg農(nóng)家肥、200 g復合肥,滿足苗木生長的養(yǎng)分需求。
此次研究采用“墊層+改土材料+覆蓋層”作為鹽堿地改良技術(shù),處理1為“黑礬+河卵石+石塊”,處理2為“黑礬+爐灰渣+砂”,處理3為“糠醛渣+爐灰渣+石塊”,處理4為“糠醛渣+河卵石+砂”,處理5為“脫硫石膏+河卵石+砂”,處理6為“脫硫石膏+爐灰渣+砂”,處理7為空白對照組。每個處理栽植45株檉柳,采用栽植穴整地方式,規(guī)格為80 cm×80 cm×80 cm,各處理的土壤充分混合改土材料。
此次研究選取造林成活率、保存率、株高、地徑、土壤pH值、土壤電導率和土壤含水量作為研究指標,各項指標的取樣檢測方法如下:①在苗木移植1個月后調(diào)查造林成活率;②植株生長期結(jié)束前(2019年3月至2021年3月)調(diào)查保存率;③每個處理選出30株苗木,每月調(diào)查苗木的株高、地徑;④每個處理選取5個栽植穴采用酸度計法檢測土壤pH值;⑤每個處理選取5個栽植穴采用電導率儀法檢測土壤電導率;⑥每個處理選取5個栽植穴采用烘干法檢測土壤含水量。
采用Excel制作數(shù)據(jù)表格,應用SPSS 12.0軟件進行統(tǒng)計分析。
4.1.1 不同抗鹽堿樹種的生長情況分析。選取成活率、保存率、平均地徑、平均株高等生長指標,調(diào)查6種抗鹽堿樹種的生長情況,結(jié)果如表1所示。
表1 不同抗鹽堿樹種的生長指標
由表1可知,在晉北鹽堿地造林,杜梨成活率最高(100.0%),沙棗成活率最低(86.7%);杜梨保存率最高(93.3%),沙地柏保存率最低(75.6%)。綜合6種樹種的生長指標,不同樹種對鹽堿地的適應性由高到低依次為杜梨、胡楊、檉柳、榆樹、沙棗、沙地柏。
4.1.2 不同抗鹽堿樹種對土壤pH值的影響。檢測4—10月6種樹種周圍土壤的pH值,結(jié)果如表2所示。
表2 不同抗鹽堿樹種的土壤pH值
由表2可知,4月、5月土壤pH值較高,這是因為苗木移植時自帶的營養(yǎng)土對土壤pH值有一定程度影響,造成植株周圍土壤pH值升高;從6月開始,土壤pH值相對4、5月開始降低,6—10月土壤pH值呈現(xiàn)不規(guī)律變化,其中檉柳、杜梨、胡楊、榆樹周圍土壤pH值在9月降至最低值,沙地柏、沙棗周圍土壤pH值在8月降至最低值。從不同抗鹽堿樹種對土壤pH值的影響程度來看,沙棗周圍土壤pH值從最高9.79降至9.17,其降幅最大。結(jié)合不同抗鹽堿樹種周圍土壤pH值在各月份的變化,樹種對土壤pH值的改良效果由高到低排序為沙棗、胡楊、檉柳、榆樹、沙地柏、杜梨。
4.1.3 不同抗鹽堿樹種對土壤電導率的影響。檢測4—10月6種樹種周圍土壤電導率,結(jié)果如表3所示。
表3 不同抗鹽堿樹種對土壤電導率的影響 mS/cm
由表3可知,4月、5月土壤電導率較高,這是因為苗木移植到鹽堿地時自帶營養(yǎng)土,土壤中的離子進入營養(yǎng)土內(nèi),造成植株周圍土壤離子總量增加,提高了苗木周圍土壤電導率;6—10月,植株周圍土壤電導率受降雨影響,變化幅度較大。從整體上來看,苗木周圍土壤電導率降低最為明顯的是沙棗,從最高1.19降至最低0.51。
4.1.4 不同抗鹽堿樹種對鹽堿地的改良效果。秩和比()表示行或列秩次的平均值,該指標能夠反映出多項指標的綜合水平。越大,綜合水平越優(yōu)。不同抗鹽堿樹種的各項指標如表4所示。
表4 不同抗鹽堿樹種的各項指標
由表4可知,對不同抗鹽堿樹種的6項指標進行綜合排序,計算出,得出6個參試樹種對鹽堿地的適應性和改良效果從高到低排序為檉柳、沙棗、杜梨和胡楊、沙地柏、榆樹。
4.2.1 不同配套技術(shù)措施對土壤含水量的影響?;诓煌涮准夹g(shù)措施的檉柳周圍土壤月平均含水量如表5所示。
表5 不同處理方法下檉柳周圍土壤含水量 %
由表5可知,除了處理7(空白對照組)外,處理3整體上土壤含水量最高,表明用“糠醛渣+爐灰渣+石塊”作為蓋土材料能夠?qū)ν寥篮科鸬搅己玫恼{(diào)節(jié)作用,起到一定隔鹽效果。
4.2.2 不同配套技術(shù)措施對土壤pH值的影響。基于不同配套技術(shù)措施的檉柳周圍土壤pH值如表6所示。
表6 不同處理方法下檉柳周圍土壤的pH值
由表6可知,與空白對照組的土壤pH值相比,采用改土材料的土壤pH值明顯下降,下降幅度最大的處理為處理6,即“脫硫石膏+爐灰渣+砂”。由此表明,脫硫石膏能夠有效改良鹽堿地土壤的pH值。
4.2.3 不同配套技術(shù)措施對土壤電導率的影響?;诓煌涮准夹g(shù)措施的檉柳周圍土壤電導率如表7所示。由表7可知,整體上來看,處理1、處理2檉柳周圍土壤的電導率處于較低水平。這表明黑礬能夠有效改良土壤電導率,降低土壤中的鹽分溶解量,增強植株活性。
表7 不同處理方法下檉柳周圍土壤的電導率 mS/cm
4.2.4 不同配套技術(shù)措施的鹽堿地改良效果比較。根據(jù)各處理檉柳的成活率、保存率、株高增長率、地徑增長率、土壤pH值變化率、土壤電導率變化率6項指標,計算出不同處理組的:處理1為0.850 9,處理2為0.877 2,處理3為0.359 6,處理4為0.403 5,處理5為0.807 0,處理6為0.280 7,處理7為0.175 4。這表明“黑礬+河卵石+石塊”或“黑礬+爐灰渣+砂”配套技術(shù)措施改良鹽堿地效果更好。
此次研究針對檉柳、沙地柏、杜梨、胡楊、沙棗、榆樹6種抗鹽堿樹種的造林效果進行試驗分析,6種抗鹽堿樹種的造林效果綜合指標排序為檉柳>沙棗>杜梨=胡楊>沙地柏>榆樹。
此次研究針對7種鹽堿地改良技術(shù)措施的實施效果進行試驗分析,7種技術(shù)措施的改良效果綜合評價由高到低排序為處理2>處理1>處理5>處理4>處理3>處理6>處理7。這表明采用黑礬作為土壤改良材料能夠達到良好的改良效果,有助于促進造林樹種生長。
在鹽堿地困難立地條件下,要優(yōu)先選擇檉柳、沙棗、杜梨、胡楊、沙地柏作為造林樹種,充分考慮常綠樹種與落葉闊葉樹混交種植的需要,合理搭配抗鹽堿樹種造林。同時,在鹽堿地造林中可采用“黑礬+河卵石+石塊”或“黑礬+爐灰渣+砂”等配套技術(shù)措施,改良造林地土壤環(huán)境,提高造林質(zhì)量。