翅堿蓬施用不同肥料對濱海鹽堿地土壤理化性質、酶活性及團聚性的影響

國艷春 王思霽 曾路生 初慶剛 王勝

摘要：通過田間小區試驗研究不同肥料配施促進翅堿蓬生長及其對鹽堿土修復的影響。結果表明，施肥不同程度地改善了鹽堿地土壤的營養狀況，促進翅堿蓬的生長，增強吸收土壤中鹽分離子的能力，降低鹽堿度，從而提高了土壤酶活性和土壤團聚性。其中，氮肥處理效果最佳，與對照比，土壤全鹽量降低30.3%，堿性磷酸酶活性提高68.4%，脲酶活性增加1.5倍，土壤團聚性增加，土壤平均重量直徑增加28.7%。其次是鉀肥處理，堿性磷酸酶活性提高43.5%，脲酶活性增加50.0%，土壤平均重量直徑增加25.8%。因此，本研究認為，氮肥對鹽堿地堿蓬生長及土壤營養改善效果較好，而氮肥配施鉀肥對促進堿蓬生長以改良鹽堿地更具有生態意義。

關鍵詞：翅堿蓬;濱海鹽堿土;土壤酶活性;土壤團聚性;施肥

中圖分類號：S156.4+2 ?文獻標識號：A ?文章編號：1001-4942（2020）01-0076-06

Abstract The field plot experiment was conducted to study the effects of different fertilizer treatments on saline-alkali soil improvement through promoting the growth of Suaeda salsa. The results showed that fertilization improved the nutrient status of saline-alkali soils， promoted the growth of S. salsa， enhanced the ability to absorb salt segregants in soil， and reduce the salinity， thus the soil enzyme activities and soil agglomeration were improved. Among them， the nitrogen treatment （NF） had the best effect; compared with the control， the soil total salt decreased by 30.3%， the alkaline phosphatase activity increased by 68.4%， the urease activity increased by 1.5 times， the soil agglomeration increased and the soil average weight diameter increased by 28.7%. It was followed by the potassium fertilizer treatment， and the alkaline phosphatase activity increased by 43.5%， the urease activity increased by 50.0% and the soil average weight diameter increased by 25.8%. Therefore， nitrogen fertilizer was more beneficial to the growth of Suaeda salsa and the improvement of soil nutrition; the combined application of potassium fertilizer and nitrogen fertilizer had more ecological significances to the growth of Suaeda salsa and the improvement of saline-alkali soil.

Keywords Suaeda salsa; Coastal saline-alkali soil; Soil enzyme activity; Soil agglomeration; Fertilization

鹽地堿蓬（Suaeda salsa）又名翅堿蓬、黃須菜，為藜科（Chenopodiaceae）一年生草本真鹽生植物[1，2]，生長于海涂或鹽場的鹽灘之上，具有耐鹽堿、耐旱、耐澇等特性[3]。鹽地堿蓬在改善并利用鹽堿地、降低土壤鹽分、減少土壤水分蒸發、促進植物抗鹽機制研究、提供抗鹽種質資源和抗鹽基因工程等方面有著非常重要的意義[4]。

土壤鹽堿化是長期制約農業發展的重要因素。濱海鹽堿地生態系統脆弱，受人為影響嚴重，土壤鹽分含量高，營養狀況差。采用生物修復方法即在濱海鹽堿地種植堿蓬，通過堿蓬自身具有的吸鹽能力，可將土壤中的鹽分攜出。堿蓬具有很強的耐鹽能力，在土壤含鹽量為25.0 g·kg-1的濱海鹽漬土上能夠正常生長[5]。在鹽化土壤中，氮肥是制約鹽地堿蓬生長和吸鹽的限制性因子[6]。在0～450 kg·hm-2范圍內，鹽地堿蓬的各部分生物量均隨著追施氮量增加呈直線增長趨勢，追施氮肥能夠促進堿蓬對鹽分的吸收，使土壤表層中的Na+、K+含量降低[7]。起德花等[8]模擬野外環境，在外源氮輸入情況下，鹽地堿蓬生物量增加幅度更大，對鹽地堿蓬生長的促進作用更強，更有利于堿蓬對鹽堿地的修復。通常鹽堿地土壤營養缺乏。周翠香等[9]在鹽地土壤中添加生物炭，發現生物炭可以調節堿蓬體內的滲透壓，降低抗氧化酶活性，促進生長。

本研究通過比較翅堿蓬施加不同肥料對鹽堿土壤修復和改善理化性質的影響，試圖挖掘翅堿蓬的經濟價值和生態價值，探尋低成本的濱海鹽堿土壤修復方法。

1 材料與方法

2.6 不同施肥處理對鹽堿地土壤分形維數的影響

由圖4看出，各處理土壤分形維數D大小依次是CK>CF>PF>NF>KF。施肥后各處理土壤分形維數下降0.9%～3.3%，施鉀肥后土壤團聚體分形維數明顯降低，比CK下降3.3%，氮肥處理與鉀肥處理分形維數數值接近。PF和CF土壤團聚體穩定性也提高，但效果比NF、KF略差。

3 討論

堿蓬修復鹽堿地促進了土壤酶活性的提高。鹽漬化土壤中的有效氮磷含量一般較低，難以滿足植物生長發育的需求。研究表明，對生長在鹽漬土上的植物（無論是鹽生植物還是非鹽生植物）增施氮磷肥，不僅可以明顯改善植株體內的氮磷素養分狀況，而且還能明顯提高植物的耐鹽能力與滲透調節能力，緩解鹽分脅迫對植物的危害，從而促進其生長發育和產量的形成[11-13]。鹽地堿蓬因具有超強的耐鹽能力，被廣泛應用于鹽堿地修復。種植堿蓬3年后鹽堿地土壤有機質增加56.1%，全氮增加 166.7%，速效磷增加937%，速效鉀增加38.1%[14]。

弋良朋等[15]利用四種鹽生植物進行對比，采用根袋法研究鹽生植物對土壤根際與非根際土壤養分和酶活性影響，發現堿蓬對根際土壤酶活性的影響最大。土壤鹽堿度的增加抑制了脫氫酶、β-葡糖苷酶、脲酶、蛋白酶、堿性和酸性磷酸酶、芳基硫酸酯酶等酶活性[16，17]。研究發現磷酸酶活性與有機質和有機質/磷呈顯著正相關[18]。有機質是影響酶活性的主要限制性物質，地上部生物量相對較大的植物在提高有機質方面表現出巨大潛力，不僅可以增加土壤酶活性，還能促進養分循環和利用。因此提高鹽堿植物的生物量對土壤酶活性大小有重要意義。本試驗中施用不同肥料促進了堿蓬生長，從而改善土壤酶活性。這是因為氮肥和鉀肥促進翅堿蓬地上部生物量提高，可吸收大量鹽分，促進土壤中微生物數量增長， 進而提高了土壤肥力[19]。地上植物生長使土壤有機質增加，土壤酶活性提高，從而加快鹽漬土的修復速度[20]。

堿蓬修復鹽堿地提高了土壤團聚性。一般認為，土壤團聚體可分為大團聚體（粒徑>0.25 mm） 和微團聚體（粒徑<0.25 mm），而大團聚體含量越高說明土壤結構越穩定。劉中良等[21]研究表明，土壤有機質含量越高，土壤團聚體穩定性越高。劉恩科[22]研究表明土壤有機碳、微生物量碳與水穩性大團聚體呈顯著正相關，而與水穩性小團聚體呈顯著負相關;土壤全氮、微生物量氮與水穩性小團聚體呈顯著負相關。本試驗堿蓬地中氮肥組和鉀肥組土壤分形維數明顯低于其他處理，是因為氮肥和鉀肥處理能提高鹽地堿蓬的地上部生物量、根系干質量、種子產量和總礦物質累積量[23]，從而提高了土壤有機質含量，使大團聚體膠結物質含量增加及作用增強[24]。但本研究只是分析了0～20 cm土層有機質含量，不能全面反映更深土層有機質的空間變化規律，因此在今后試驗中需要研究20～40 cm及更深土層有機質的變化。另外相關研究表明，適量施氮可以抑制土壤積鹽[25]。由此可見，在改良修復鹽堿地的過程中應增加氮源的輸入。

我國有大面積鹽堿荒地和灘涂濕地，還有豐富的地下咸水和取之不盡的海水資源，但這些資源無法用于傳統農業[26]。堿蓬的作物化使作物由傳統的淡生擴大到鹽生，從而使貧瘠的鹽堿地、地下咸水以至海水能夠直接用于生產蔬菜、飼料和食用油[27]。近幾年大多是關于堿蓬作物種植培育研究，而有關堿蓬的基礎研究（如化學成分分析）和產業化研究鮮見報道，需要更加深入的研究，充分發揮堿蓬的經濟價值和生態價值，達到自然資源可持續發展的目的。

4 結論

翅堿蓬種植中施用不同種類肥料對土壤鹽堿地改良有明顯效果，能夠促進翅堿蓬生長，土壤全鹽量降低，有機質含量增加，土壤營養狀況得到改善，從而使土壤酶活性提高，土壤團聚體穩定性增加，土壤大團聚體所占百分比增加，土壤環境及理化性質得到改善，有助于濱海鹽堿地土壤的修復。種植堿蓬需要施氮，另外需要施鉀促進堿蓬生長，提高堿蓬的生物量，加快鹽堿地的改良修復進程，進而能取得良好的經濟效益和生態效益。

參 考 文 獻：

[1] Li X ， Zhang X D， Song J ， et al. Accumulation of ions during seed development under controlled saline conditions of two Suaeda salsa populations is related to their adaptation to saline environments [J].Plant and Soil， 2011， 341（1/2）：99-107.

[2] 段德玉， 劉小京， 李存楨， 等. N素營養對NaCl脅迫下鹽地堿蓬幼苗生長及滲透調節物質變化的影響[J].草業學報， 2005，14（1）：63-68.

[3] 趙術珍，阮圓， 王寶山. 鹽地堿蓬幼嫩花序的組織培養及植株再生[J].植物學通報， 2006，23（1）：52-55.

[4] 高奔， 宋杰， 劉金萍， 等. 鹽脅迫對不同生境鹽地堿蓬光合及離子積累的影響[J]. 植物生態學報， 2010， 34（6）：671-677.

[5] 張立賓， 徐化凌， 趙庚星. 堿蓬的耐鹽能力及其對濱海鹽漬土的改良效果[J]. 土壤， 2007，39（2）： 310-313.

[6] 梁飛，田長彥，田明明，等.追施氮肥對鹽地堿蓬生長及其改良鹽漬土效果研究[J].草業學報，2013，22（3）： 234-240.

[7] Chander K， Goyal S， Kapoor K K. Effect of sodic water irrigation and farmyard manure application on soil microbial biomass and microbial activity[J]. Applied Soil Ecology， 1994，1：139-144.

[8] 起德花， 劉曉玲， 王光美， 等. 施加不同量外源氮和互為伴生種下堿蓬和鹽地堿蓬生物量變化的野外模擬實驗[J]. 濕地科學，2019，17（1）：119-122.

[9] 周翠香， 孫軍娜， 張馨文，等. 生物炭對鹽地堿蓬抗氧化酶活性及滲透調節物質含量的影響[J].魯東大學學報（自然科學版）， 2019，35（2）：110-115.

[10] 楊培嶺， 羅遠培， 石元春. 用粒徑的重量分布表征的土壤分形特征[J]. 科學通報， 1993，38（20）：1896-1899.

[11] Rrez-Boem F H， Thomas G W. Phosphorus nutrition affects wheat response to water deficit[J]. Agron. J.，1998，90：166-167.

[12] 關軍鋒， 李廣敏. 施磷對限水灌溉小麥根冠及產量的影響研究[J]. 中國生態農業學報， 2004，12（4）： 108-111.

[13] 原俊鳳，田長彥，馮固，等.硝態氮對鹽脅迫下囊果堿蓬幼苗根系生長和耐鹽性的影響[J]. 植物營養與肥料學報，2009，15（4）：953-959.

[14] Tejada M， Garcia C， Gonzalez J L， et al. Use of organic amendment as a strategy for saline soil remediation： influence on the physical， chemical and biological properties of soil[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2006， 38： 1413-1421.

[15] 弋良朋，張輝.濱海4種鹽生植物根際土壤酶活性特征與主要養分的關系[J].生態環境學報，2011， 20（2）：270-275.

[16] 賀仲兵， 楊仁斌， 郭正元，等.不同的施肥方式對土壤脲酶和過氧化氫酶活性的影響研究[J].武夷科學，2005，21（1）：104-108.

[17] 周禮愷， 張志明， 曹承綿. 土壤酶活性的總體在評價土壤肥力水平中的作用[J]. 土壤學報， 1983，20（4）： 413-418.

[18] Cui H J， Wang M K， Fu M L，et al.Enhancing phosphorus availability in phosphorus-fertilized zones by reducing phosphate adsorbed on ferrihydrite using rice straw-derived biochar[J]. Journal of Soils and Sediments， 2011， 11（7）：1135.

[19] 王界平， 田長彥. 施用氮磷肥對鹽土中堿蓬生長及礦物質吸收累積特征的影響[J]. 西北農林科技大學學報（自然科學版），2010，38（11）：201-208.

[20] 趙可夫， 范海， 江行玉， 等. 鹽生植物在鹽漬土壤改良中的作用[J].應用與環境生物學報， 2002，8（1）：31-35.

[21] 劉中良， 宇萬太. 土壤團聚體中有機碳研究進展[J].中國生態農業學報，2011，19（2）：447-455.

[22] 劉恩科. 不同施肥制度土壤團聚體微生物學特性及其與土壤肥力的關系[D].北京：中國農業科學院，2007.

[23] 孟慶峰， 楊勁松， 姚榮江， 等. 堿蓬施肥對蘇北灘涂鹽漬土的改良效果[J]. 草業科學， 2012，29（1）：1-8.

[24] 劉哲.不同施肥處理對土壤結構穩定性的影響[J]. 現代農業科技， 2018（2）：193-194.

[25] 孫瑞蓮， 趙秉強， 朱魯生， 等. 長期定位施肥對土壤酶活性的影響及其調控土壤肥力的作用[J]. 植物營養與肥料學報， 2003，9（4）：406-410.

[26] 孫宇梅， 趙進， 周威， 等. 我國鹽生植物堿蓬開發的現狀與前景[J]. 北京工商大學學報（自然科學版）， 2005，23（1）：1-4.

[27] 胡春慧. 抗鹽植物——堿蓬[J]. 特種經濟動植物，2001（7）：29-32.