含鹽油田土壤上鹽生植物的生長及耐鹽性研究

鄧 皓，李方敏，魏平方，黃 河

(1.中國石油集團安全環保技術研究院，北京 100083；2.長江大學化學與環境工程學院，湖北 荊州 434023)

在石油鉆探、開采過程中，產生的含鹽泥漿、深層巖屑及注入的飽和鹽水泥漿溢出物等嚴重污染井場周圍土壤，加上以前對泥漿池治理力度不夠、治理效果不理想，致使新、老井場周圍的許多農田鹽分濃度嚴重超標，造成井場周圍農田土壤次生鹽漬化[1，2]，導致土壤長期荒蕪，甚至寸草不生，嚴重破壞了當地土壤生態環境和土地資源[3]。

目前，鹽漬化土壤改良的方法有物理改良法、化學改良法和生物改良法[4～6]，其中，生物改良法投資少、無二次污染、處理費用低、不破壞土壤結構，已有成功利用鹽生植物改良鹽堿土和次生鹽漬土壤的報道[7，8]，但在鹽濃度高的廢棄油田土壤上種植鹽生植物進行植物修復的報道則不多。

作者在此采用土壤培養試驗法，選擇鹽地堿蓬、黑麥草、莎草、紫花苜蓿等4種鹽生植物在不同鹽分濃度的黃土塬土壤上種植，比較其耐鹽性，為含鹽油田土壤的有效治理和生態恢復提供科學依據。

1 實驗

1.1 鹽生植物的種植

鹽地堿蓬、紫花苜蓿、黑麥草采用播種的方法種植，莎草采用移栽的方法種植。

1.2 鹽生植物耐鹽性研究

采用土壤培養試驗法。即將土壤(取自含鹽油田周邊)風干后，破碎，過0.5 mm篩；稱取5 kg分別置于6個直徑為15 cm、高為20 cm的塑料桶中，使其鹽分(NaCl)濃度[g·(kg土)-1]分別為0、2.5、5、10、15、20。

7月14日，疏松上層土壤，將鹽地堿蓬、黑麥草、紫花苜蓿種籽播入土中，然后灌水300 mL，以后每3～4 d灌水1次，使土壤含水量達到田間持水量的70%左右。7月20日，將莎草移栽入盆缽中，每盆種植10株、灌水300 mL。鹽地堿蓬于8月27日間苗，每盆間苗6株，其它植物無需間苗。定期測量10株植株的株高，取其平均值。鹽地堿蓬于11月1日收獲，其它植物于11月7日收獲，測定鮮重，再在85℃下殺青、65℃下烘干24 h后，測其干重。

2 結果與討論

2.1 鹽分濃度對鹽地堿蓬生長的影響(表1)

表1 鹽分濃度對鹽地堿蓬生長的影響(播種60 d)

由表1可以看出，隨著鹽分濃度的增加，鹽地堿蓬的株高呈緩慢下降的趨勢，當鹽分濃度≤10 g·kg-1時，株高下降較小，為對照的92.6%～94.1%；當鹽分濃度為15 g·kg-1時，株高約為對照的61.6%；當鹽分濃度為20 g·kg-1時，株高受到很大影響，僅為對照的46.3%。隨著鹽分濃度的增加，鹽地堿蓬的鮮重和干重均先平緩上升再顯著下降，當鹽分濃度為≤10 g·kg-1時，鮮重為對照的95.3%～112.0%、干重為對照的88.1%～106.6%；當鹽分濃度≥15 g·kg-1時，鮮重僅為對照的21.2%～48.2%、干重僅為對照的34.8%～56.4%。

因此，從鹽地堿蓬的生長指標可以看出：中低鹽分濃度(≤5 g·kg-1)對鹽地堿蓬的生長幾乎沒有影響甚至略有促進；當鹽分濃度≥15 g·kg-1時，鹽地堿蓬生長遲緩，植株矮小，但仍能在此高濃度下適應性生長。

2.2 鹽分濃度對黑麥草生長的影響(表2)

表2 鹽分濃度對黑麥草生長的影響(播種37 d)

由表2可以看出，當鹽分濃度為≤5 g·kg-1時，黑麥草株數略有增加；當鹽分濃度為10 g·kg-1時，株數僅為對照的47.3%；當鹽分濃度≥15 g·kg-1時，黑麥草幾乎不能生長。隨著鹽分濃度的增加，黑麥草株高呈顯著下降趨勢，當鹽分濃度為2.5 g·kg-1、5 g·kg-1時，株高分別為對照的82.6%、54.4%。當鹽分濃度為2.5 g·kg-1時，黑麥草鮮重和干重分別為對照的96.3%和95.3%；當鹽分濃度為5 g·kg-1時，鮮重和干重分別為對照的61.6%和56.1%；當鹽分濃度為10 g·kg-1時，鮮重和干重分別為對照的2.1%和3.3%。

因此，從黑麥草的生長指標可以看出：低鹽分濃度(≤2.5 g·kg-1)對黑麥草生長的各項指標幾乎沒有影響；但當鹽分濃度為5 g·kg-1時，除對株數不產生影響外，對其它指標均有較大影響；當鹽分濃度≥10 g·kg-1時，則嚴重影響了黑麥草的分蘗，甚至在苗期即出現死苗現象。

2.3 鹽分濃度對莎草生長的影響(表3)

表3 鹽分濃度對莎草生長的影響(移栽30 d)

由表3可以看出，隨著鹽分濃度的增加，莎草株數顯著下降，當鹽分濃度為2.5 g·kg-1時，株數為對照的75.7%；當鹽分濃度為5 g·kg-1時，株數為對照的35.5%；當鹽分濃度≥10 g·kg-1時，嚴重影響莎草的正常分蘗。隨著鹽分濃度的增加，莎草株高亦顯著下降，當鹽分濃度為2.5 g·kg-1時，株高為對照的76.3%；當鹽分濃度為5 g·kg-1時，株高為對照的67.4%；當鹽分濃度≥10 g·kg-1時，則嚴重影響莎草的正常生長。當鹽分濃度為2.5 g·kg-1、5 g·kg-1時，莎草干重分別為對照的71.0%和52.7%；當鹽分濃度為10 g·kg-1時，干重為對照的42.2%；當鹽分濃度為15 g·kg-1時，干重僅為對照的6.9%。

因此，從莎草的生長指標可以看出：在鹽分濃度≥2.5 g·kg-1時，對莎草的生長影響較顯著，表現為莎草生長遲緩、植株矮小、生物量減??；但當鹽分濃度達到5 g·kg-1和10 g·kg-1時，莎草仍有較強的生長適應能力；當鹽分濃度≥15 g·kg-1時，莎草幾乎不能正常生長發育。

2.4 鹽分濃度對紫花苜蓿生長的影響(表4)

表4 鹽分濃度對紫花苜蓿生長的影響(播種37 d)

由表4可以看出，當鹽分濃度為2.5 g·kg-1時，紫花苜蓿株數為對照的83.6%，株高僅為對照的37.1%；當鹽分濃度為5 g·kg-1時，株數下降十分明顯，僅為對照的31.5%，株高則為對照的4.7%；當鹽分濃度≥10 g·kg-1時，則幾乎沒有出苗或出現死苗現象，嚴重影響了紫花苜蓿的生長發育。當鹽分濃度為2.5 g·kg-1時，紫花苜蓿鮮重和干重分別為對照的52.9%和43.1%；當鹽分濃度為5 g·kg-1時，鮮重和干重下降十分明顯，僅為對照的4.3%和4.6%。

因此，從紫花苜蓿的生長指標可以看出：紫花苜蓿對鹽分較敏感，當鹽分濃度≥5 g·kg-1后，嚴重影響紫花苜蓿的正常生長，甚至不能發芽。

3 結論

(1)隨鹽分濃度的增加，4種供試植物的生長指標均不同程度地呈現出顯著下降的趨勢，其耐鹽性大小依次為：鹽地堿蓬>黑麥草>莎草>紫花苜蓿。當鹽分濃度≤5 g·kg-1時，對鹽地堿蓬的株高、鮮重、干重等指標幾乎沒有影響甚至略有促進；但當鹽分濃度≥15 g·kg-1時，則對鹽地堿蓬的生長影響嚴重，但鹽地堿蓬仍能在此高濃度下適應性生長。

(2)當鹽分濃度≤2.5 g·kg-1時，對黑麥草株數、株高、鮮重、干重等指標幾乎沒有影響；當鹽分濃度為5 g·kg-1時，除對株數不產生影響外，對其它指標均有較大影響；當鹽分濃度≥10 g·kg-1時，則嚴重地影響了黑麥草的分蘗，甚至出現死苗，從而嚴重影響了黑麥草的正常生長。

(3)莎草對鹽分也有一定的適應能力，當鹽分濃度≤2.5 g·kg-1時，對莎草的分蘗及其生長影響不顯著；但當鹽分濃度≥5 g·kg-1時，開始嚴重影響莎草的正常生長；當鹽分濃度≥15 g·kg-1時，則出現死苗，幾乎不能正常生長發育。

(4)當鹽分濃度為2.5 g·kg-1時，紫花苜蓿的株數、株高、鮮重、干重等指標均受到嚴重影響；當鹽分濃度≥5 g·kg-1時，紫花苜蓿的出苗和生長嚴重受阻。

[1] 袁崢，黃大軍.油田含鹽廢棄泥漿無害化處理技術及應用[J].資源環境與工程，2006，20(3)：276-278.

[2] 臧波，向波，張功亞，等.油田次生鹽漬化土對幾種作物的影響[J].湖北農業科學，2007，46(2)：228-231.

[3] 劉文霞，孟祥遠，馮建燦，等.中原油田耕地污染分析[J] .農業環境保護，2002，21(1)： 56-59.

[4] Marcone M F. A nutritious，halophytic，seed bearings，perennial shrub for cultivation and recovery of otherwise unproductive agricultural land affected by salinity[J]. Food Research International，2003，36(2)：123-130.

[5] 趙可夫，范海.鹽生植物及其對鹽漬生境的適應生理[M].北京：科學出版社，2005：297.

[6] 王玉珍，劉永信，魏春蘭，等.6種鹽生植物對鹽堿地土壤改良情況的研究[J].安徽農業科學，2006，34(5)：951-952，957.

[7] 鄒桂梅，蘇德榮，黃明勇，等.人工種植鹽地堿蓬改良吹填土的試驗研究[J].草業科學，2010，27(4)：51-56.

[8] 史功偉，宋杰，高奔，等.不同生境鹽地堿蓬出苗及幼苗抗鹽性比較[J].生態學報，2009，29(1)：138-143.