紫花苜蓿對鹽堿地的改良效果

鄭普山，郝保平，馮悅晨，李屹峰，薛志強，張延芳

（1.山西省農業科學院農業資源與環境研究所，山西太原030006；2.山西省農業科學院右玉試驗站，山西右玉037200；3.山西省農業科學院，山西太原030006）

山西省大同盆地自然條件惡劣，生態環境差，部分土地由于土壤堿化嚴重難以改良、利用而被荒廢，成為限制農牧業生產的一個重要因素。改良利用鹽漬土的途徑很多，篩選、培育和種植耐鹽植物的生物措施被普遍認為是經濟有效的措施之一[1-4]。紫花苜蓿作為鹽堿地廣泛種植的優質牧草[5-7]，在大同盆已經有多年的種植歷史[8]。

本研究通過長期定位試驗，探討紫花苜蓿人工草地鹽分特性和肥力的變化，旨在明確生物措施對鹽堿地改良的影響，為大同盆地鹽漬化土壤生物措施改良提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗設在山陰古城鎮山西省農科院鹽堿地改良試驗示范基地，為堿化潮土，砂質壤土；位于東經 112°25′～113°04′，北緯 39°11′～39°47′，屬黃土高原干旱草原區，海拔1 180 m左右；年均氣溫7.0℃左右，≥10℃積溫2 800～3 200℃，年日照時數2 800 h；降水量為380～410 mm，65%降水集中在7～9月，無霜期130 d左右。

1.2 試驗方法

試驗地于2006年6月耕翻、平整后，于6月26日播種紫花苜蓿，品種為新疆大葉，播種量22.5 kg/hm2。另留10 m×10 m的空白地不予播種，作為對照。紫花苜蓿生長期間不施任何肥料，作為牧草田每年刈割3茬。

2011年5月于紫花苜蓿草地和空白地分別取 0～20，20～40，40～60，60～100 cm土層土樣，風干、處理后測定土壤可溶性鹽總量、水溶性鹽離子 Cl-，SO42-，HCO3-，CO32-，Na+，Mg2+，Ca2+，K+含量、pH值、有機質和全氮含量[9]，并計算脫鹽率。

脫鹽率＝（空白地可溶性鹽總量－草地可溶性鹽總量）/空白地可溶性鹽總量×100%。

2 結果與分析

2.1 建植5 a紫花苜蓿草地對鹽堿地土壤1 m土體可溶性鹽總量、pH值的影響

從表1可以看出,與空白地相比，紫花苜蓿草地鹽分含量逐漸減少，且不同層次的鹽分增減變化幅度不同，0～40 cm土層的鹽分變化最活躍，脫鹽效果較好；而底層（60～100 cm）的鹽分含量呈現明顯的累積。

表1 紫花苜蓿草地與空白地1 m土體可溶性鹽總量和pH值的變化

建植5 a紫花苜蓿草地0～20，20～40 cm土層脫鹽率分別達35.9%和48.9%，40～60 cm土層鹽分基本無變化，60～100 cm土層鹽分明顯增加，土壤鹽分分布由表聚型轉為底積型。0～20 cm土層pH值由8.87提高至8.96；20～40 cm土層pH值由9.05提高至9.11，略有增加。

2.2 紫花苜蓿草地與空白地土壤鹽分運移變化

試驗測定結果表明，紫花苜蓿草地和空白地鹽分運移具有明顯的離子差異性，不同鹽分離子同一土層變化幅度不同，同一鹽分離子不同土層的運移也存在差異，其中SO42-和Na+含量的變化較明顯（圖1）。與空白地相比，紫花苜蓿草地0～40 cm土層鹽離子 SO42-，Na+，Cl-，Ca2+，CO32-和HCO3-含量均明顯降低，其降低幅度由大到小為：SO42-＞Na+＞Cl-＞Ca2+＞HCO3-＞CO32-；40～60 cm土層 SO42-，Na+，Cl-，Ca2+，HCO3-和 CO32-含量降低幅度趨于緩和，60～100 cm土層 Na+，SO42-，Cl-，Ca2+，HCO3-和 CO32-含量均大量積累；1 m土體中K+和Mg2+含量的變化不明顯。紫花苜蓿草地和空白地的鹽漬土中，不同土層的鹽分離子的變化趨勢與其可溶性鹽總量的變化趨勢一致，鹽離子總量的變化決定鹽含量的變化。

2.3 種植苜蓿對土壤肥力的影響

由表2可知，與自然荒地相比，人工建植的苜蓿草地第5年的0～60 cm土層的土壤有機質和全氮含量均有提高，60～100 cm土層土壤有機質有小幅增加而全氮小幅減少。其中在苜蓿根系主要分布的0～40 cm土層，有機質和全氮分別增加了1.59，0.15 g/kg，比自然荒地提高了44.6%和53.1%；40～60 cm土層土壤有機質和全氮分別增加了0.63，0.03 g/kg。說明連年栽培紫花苜蓿有利于提高土壤有機質和全氮含量，培肥土壤。

表2 人工草地與空白地土壤有機質和全氮含量的變化

3 討論與結論

（1）在種植5 a苜蓿的鹽堿地上，苜蓿地和未種植苜蓿空白地0～100 cm土層鹽分、pH值的分析測定結果顯示，苜蓿地0～40 cm土層的脫鹽率為42.4%，說明該土層的鹽分變化最活躍，脫鹽強烈；而底層的變化微弱，土壤鹽分分布由表聚型轉為底積型。

（2）苜蓿草地與空白地土壤鹽分運移存在離子差異性。苜蓿草地0～40 cm土層可溶性鹽離子的降低幅度大小為 SO42-＞Na+＞Cl-＞Ca2+＞HCO3-＞CO32-，40～60 cm土層含量降低幅度趨于 緩 和 ，60～100 cm 土 層 Na+，SO42-，Cl-，Ca2+，HCO3-和CO32-含量均大量積累；1 m土體中K+和Mg2+含量的變化不明顯。不同土層的鹽離子的變化趨勢與其可溶性鹽含量的變化趨勢相一致，鹽離子總量的變化決定鹽含量的變化。

（3）與空白地對照相比，苜蓿草地0～40 cm土層有機質和全氮含量分別增加1.59，0.15 g/kg，比自然荒地提高了44.6%和53.1%，說明連年栽培紫花苜蓿可提高土壤有機質和全氮含量，培肥土壤，這與劉磊等[10]的研究結論一致。

總體來說，鹽堿地連年栽培苜蓿具有明顯的脫鹽和培肥土壤效果，是生物措施改良鹽堿地的有效途徑之一。

［1］劉建紅.鹽堿地開發治理研究進展 [J].山西農業科學，2008，36（12）：51-53.

［2］謝振宇，楊光穗.牧草耐鹽性研究進展 [J].草業科學，2003，20（8）：11-17.

［3］李海英，彭紅春，牛東玲，等.生物措施對柴達木盆地棄耕鹽堿地效應分析[J].草地學報，2002（1）：63-68.

［4］董曉霞，郭洪海，孔令安.濱海鹽漬地種植紫花苜蓿對土壤鹽分特性和肥力的影響[J].山東農業科學，2001（1）：24-25.

［5］王越，趙輝，馬鳳江.鹽堿地與耐鹽堿牧草[J].山西農業科學，2006，34（1）：55-57.

［6］張有福，藺海明.紫花苜蓿和飼用玉米對引黃灌區土壤鹽分的抑制效應[J].甘肅農業大學學報，2004（2）：168-172.

［7］王立志.紫花苜蓿的栽培及綜合利用 [J].山西農業科學，2004，32（4）：83-85.

［8］鮑士旦.土壤農化分析 [M].3版.北京：中國農業出版社，2000.

［9］王秀領，趙忠祥，徐玉鵬，等.幾個紫花苜蓿品種的特性分析[J].河北農業科學，2008，12（3）：31-33.

［10］劉磊，陳立波，李志勇.不同種植年限苜蓿對撂荒地土化學性狀的影響[J].華北農學報，2011，26（增刊）：140-145.