青河縣沙棘土壤養分變化特征研究

王 健，王春燕，徐 靜，崔 東

（新疆阿勒泰地區林科所，新疆阿勒泰市 836500）

沙棘是半干旱地區用于水土保持造林的主要生態經濟型樹種，有很好的水土保持功能。作為一種植物資源，沙棘含有多種生物活性物質，具有多種生物活性。基于國內多年來在沙棘水土保持、資源利用方面的研究成果，更多方面的研究也被人們所考慮，土壤是林木生長的載體，土壤的肥力對林木生長有著重要的影響，所以其生長所需要的土壤養分狀況更應該受到重視。

沙棘對生長的自然環境要求較低，屬于適應環境能力很強的植物。對各種復雜氣候條件適應能力強，耐寒冷、酷暑，在年均氣溫0℃ 以下，仍發育良好。沙棘對降水變化適應能力強，在年降水量250～800mm的地區，沙棘都能生長。它對各種土壤條件有較強的適應性，耐瘠薄、耐鹽堿，不論在貧瘠的黃土高原，在西北的戈壁、鹽堿地，還是在東北草甸，沙棘均可以正常生長，并且在短期內能迅速繁殖成林。一般情況下，1年生樹高可在lm左右，3年林地就可郁閉，是保持水土、防風固沙的好樹種。沙棘還耐修剪、耐踐踏，萌生能力強，不易感染病蟲害 。

我國從20世紀80年代中期開始重視沙棘的綜合開發加工利用，有關沙棘的研究資料、資源發展現狀，綜合評述國內最新的研究進展，論著等日益增多。其中研究了沙棘水土保持功能及資源利用研究進展［5］，提出了我國今后應繼續加強研究的領域。本文就沙棘的土壤養分展開研究，旨在熟悉沙棘生長所需的土壤類型及養分狀況，為大力發展沙棘產業提供理論依據，也為改善沙棘種植技術提供理論支持。

1 研究區概況及研究方法

1.1 研究區概況

青河縣位于新疆維吾爾自治區東北部，準噶爾盆地東北邊緣，阿爾泰山東南麓。東、北兩面同蒙古國接壤，邊界線長280km。西鄰富蘊縣南與昌吉回族自治州奇臺縣為鄰，是阿勒泰地區最東邊的一個縣，位于東經89°47′～91°04′，北緯45°00′～47°20′，南北最長258km，東西最寬110km，總面積為15579.5km2。青河鎮位于青河縣北部。距阿勒泰市320km。縣城海拔高度1218m，境內最高點海拔3659m，最低處900m。極端最低氣溫為－53℃，最高達36.5℃；年平均氣溫0℃，年均降水量161mm，蒸發量達1495mm；無霜期平均為103d，最短的年份僅有87d，一年中大于等于0℃的積溫為2519.3℃，持續天數195d。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地選擇及土樣采集、試樣制備

對青河縣16個沙棘地塊以0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm土層及離樹20cm、30cm、50cm為采樣點采集土壤，選取樣點時，以“S”字形布點，避免在非代表性的地方布點。每塊地上約選取5～10個樣點，然后分別進行混合，取約1kg樣品裝入塑料袋，標好標簽帶回室內。

1.2.2 土壤樣品的處理

風干：將土壤樣品弄成碎塊平鋪在干凈的紙上，堆成薄層放于室內陰涼通風處，每天翻動4次，以加速干燥，并隨時揀去粗大的植物殘體，結核等物。待土樣半干時，將大土塊捻碎。

磨細過篩：挑出自然風干土樣內的植物殘體，使土體充分混勻，稱取土樣約500g研磨、捻壓，用孔徑為1mm的篩子過篩，直至全部篩完。＜1mm的土樣經充分混合后，置于廣口瓶中，貼上標簽。

土壤有機質分析時對土樣進一步磨碎，方法是：稱取50g＜1mm的土樣，全部研細通過0.25mm篩孔的篩選。土樣分用廣口瓶保存，貼好標簽備用。

1.2.3 測定方法

有機質采用重鉻酸鉀外加熱法，堿解氮采用堿解擴散法，速效磷采用碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法，速效鉀用乙酸銨浸提－火焰光度計法，pH用酸度計測定。

2 研究結果與分析

2.1 養分水平分析

2.1.1 速效鉀

速效鉀含量總體為中等水平，部分含量介于200mg/kg至250mg/kg之間為豐富，個別樣品有效鉀含量大于250mg/kg為極豐富。所測地塊中土壤含鉀量偏差不大，不處于缺乏狀態。

圖1 不同時間速效鉀含量

由圖1知沙棘需鉀量較穩定，其中東風鄉申大東家2005年沙棘地塊 （E：7°55′45″，N：51°76′48″；海拔1256m）速效鉀含量最高，該地塊位于山下，石塊較多，主要為山上沖積下來的小片石，含鉀巖石也比較多 （黑云母、白云母、正長石、伊利石）。幸福村2006年沙棘地塊 （E：7°54′36″，N：51°74′34″；海拔1275m）速效鉀最少。

2.1.2 速效磷

速效磷含量比較低，含量介于10mg/kg至20mg/kg之間，處于中等水平的樣品有84個，有109個樣品含量為較低水平 （5mg/kg～10mg/kg），有20個樣品有效磷含量為極低水平（小于5mg/kg）。

由圖2可看出速效磷含量隨土層加深而減少，而與離樹距離遠近關系不大，說明沙棘對磷需求不大。

2.1.3 堿解氮

耕作層土壤堿解氮，多數樣品為極低水平（堿解氮含量低于30mg/kg）。所測堿解氮范圍在5～44mg/kg，而一般在小于30mg/kg處于極低水平，30～60mg/kg為低等水平。

圖2 不同時間速效磷含量

由圖3可看出堿解氮含量隨土層加深而減少，離樹距離越遠越少。

2.1.4 有機質

耕作層土壤有機質含量對于北疆來說有機質含量總體處于低水平 （有機質含量6g/kg～10g/kg），接近1/3的樣品有機質為極低水平（含量小于6g/kg）。因為所測有機質范圍在2～13g/kg，而一般在10～20g/kg范圍內處于中等水平，6～10g/kg處于低等水平，大于20g/kg和小于6g/kg均為高水平和極低水平。北疆比南疆濕潤，加之植被、氣候等因素，所以北疆有機質含量普遍高于南疆。土壤有機質是土壤的重要組成部分，土壤的物理、化學、生物等許多屬性都直接或間接地與有機質的存在有關［3］。有機質是土壤的重要組成成分，其含量水平是衡量土壤肥力的重要指標［4］。在一定條件下，土壤有機質含量越高，標志著土壤肥力越好；土壤有機質含量越低，標志著土壤肥力越差［6］。

圖3 不同時間不同土層堿解氮

圖4 不同時間距根不同距離有機質分布

通過分析可得有機質含量隨著土層由上而下基本呈上升趨勢，而隨距樹距離增大而減少。即在耕作層中土層越深有機質含量越高，距樹越遠含量越少。因為腐殖質是有機質的主要組成部分，占有機質的50%～70%，而距樹越近其枯枝落葉越多，土層越深落葉分解越充分，腐殖質含量越高。其中幸福村2007年沙棘地塊 （E：7°54′58″N：51°76′68″海拔1274m）有機質含量較高。

2.1.5 pH

pH在7.55～7.9范圍內，呈微堿性。而沙棘生長正常，證明沙棘具有抗堿性能。

2.2 差異顯著性水平分析

分別以水平及垂直方向的分析結果為單位，各以土層和距離分組，觀測值均為7（02～07、09年），通過方差分析即F檢驗對所測結果進行差異顯著性分析。

表1 不同土層速效鉀

表2 不同距離速效鉀

表3 不同距離速效磷

表4 不同土層速效磷

表5 不同土層堿解氮

表6 不同距離堿解氮

表7 不同土層有機質

表8 不同距離有機質

以上檢驗結果因為距樹不同距離F0.05＝3.55，F0.01＝6.01，不同土層 F0.05＝3.01，F0.01＝4.72，所以F值均小于F0.05。

3 結論與討論

（1）所研究土壤呈微堿性；速效鉀含量總體為中等水平，沙棘需鉀量隨土層及距樹距離較穩定；速效磷含量比較低，速效磷含量隨土層加深而減少，而與離樹距離遠近關系不大，說明沙棘對磷需求不大，堿解氮含量隨土層加深而減少，離樹距離越遠越少，有機質含量隨著土層由上而下基本呈上升趨勢，而隨距樹距離增大而減少。即在耕作層中土層越深有機質含量越高，距樹越遠含量越少。

（2）沙棘是一種需氮量較高的植物，它根系可能具有固氮特性，但能力不強 （除本身具有的特性外，種植環境與固氮能力也有較大關系），遠不能滿足高產的需求。

（3）具體沙棘固氮能力、土壤養分提供能力以及1000kg經濟產量能吸收多少氮、磷、鉀和施肥后肥料利用率、校正系數等測土配方施肥所需參數可以通過肥料使用效應試驗獲得。

（4）由于所選地塊的土壤條件、位置、氣候、田間管理等不同，造成各年度沙棘生長情況及各養分分布規律不明顯。土壤中化學元素的空間變異性，取決于土壤母質的性質和地理位置，并與氣候、大氣沉降、降雨和農業措施等有關［7］，土壤母質對土壤特性變異有較大影響。土壤母質是土壤形成的基礎，往往由于母質的差異而致使土壤特性存在著較大的變異。

（5）地形與土壤特性變異有直接的關系。地形影響水熱條件和成圖物質的再分配，因而不同地理位置有著不同的土壤特性。地形對土壤肥力和有效水有較大影響，在坡度相似的位置，土壤特性趨于相似。在復雜的丘陵地區，土壤物理特性如粘粒含量、砂粒含量和pH與地形位置均有高度的相關性［8］。

（6）通過方差分析可知，所測沙棘土壤養分均無顯著性差異。

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