不同滴灌处理下沙棘林内土壤盐分变化研究

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　　摘 要：为了研究滴灌措施下干旱地区防护林内土壤盐分的变化情况，选择建平地区常见的荒山绿化树种——沙棘作为研究对象，开展了滴灌与不滴灌、不同滴灌年限处理下的土壤盐分含量研究，结果表明，滴灌处理可以明显降低浅层土壤中的盐分含量，不灌溉林地处理下土壤盐分变化情况与流动沙丘的对照处理趋于一致，但是后者盐分空间分布的异质性程度更强;滴灌后1～3年，随着年限的增加，同土层中盐分含量逐渐降低，根系生物量干重逐渐增加，且根系分布情况上移，主要集中在0～60 cm的土层中。由此可知，滴灌对浅层土的洗盐效果较好，但是滴灌时间长了根系有向浅层土层集中的趋势，建议每年大水漫灌1次，以有利于根系的下扎。
　　关键词：滴灌;沙棘;盐分;根系生物量
　　中图分类号：S753.5 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2020）02-0023-03
　　Study on Soil Salinity Changes of Hippophae rhamnoides Forest under Different Drip Irrigation
　　Dong Liguo
　　（Baishan Forest Farm of Jianping County Chaoyang 122406）
　　Abstract：In order to study the changes of soil salinity in protective forests in arid areas under drip irrigation，Hippophae rhamnoides，a common barren hill tree species in Chaoyang area，was selected as the research object. The soil salt content under drip irrigation and non-drip irrigation and different drip irrigation years were studied. The results showed that drip irrigation treatment could significantly reduce the salt content in shallow soil. The change of soil salinity under the treatment of non-irrigated forest land was consistent with the control treatment of mobile sand dune，but the spatial distribution of salt content in the latter was more heterogeneous;After 1～3 years，with the increase of years，the salt content in the same soil layer gradually decreased，the dry weight of root biomass increased gradually，and the root distribution increased，mainly concentrated in the 0～60 cm soil layer. It can be seen that drip irrigation has a good effect on salt washing in shallow soil，but the drip irrigation time has a tendency to concentrate the shallow soil layer. It is recommended to flood the water once a year to facilitate the lowering of the root system.
　　Key words：drip irrigation;Hippophae rhamnoides;salt;root biomass
　　 沙棘屬于多年生雌雄异株落叶小乔木、灌木，又被称为酸刺、酸柳等，其根系非常发达，耐干旱、寒冷等的能力强，耐土壤瘠薄的生态环境，生长速度快，可快速成林，在生态林建设中的作用明显，可有效减缓土壤的沙漠化，是阜新等干旱地区荒山绿化的先锋树种之一[1]。建平县地处辽宁省的西部地区，境内气候干燥、多风，导致频繁发生干旱，平均2年左右发生1次干旱，严重干旱灾害的发生周期不到3年，对当地的生态环境造成了严重的破坏，土壤的沙化现象明显，土壤盐渍化程度逐年加重。当前水资源是限制干旱地区植被生长的主要因子，推广合理的灌溉方式是实现干旱地区有限水资源的高效利用、降低土壤盐渍化危害的重要途径[2]。滴灌是一种节约水资源的灌溉技术，目前国内滴灌技术在园艺、蔬菜栽植中的应用比较多[3]，在林业上的应用目前主要在经济林上，而在沙地防护林的应用相对较少[4]。为了研究建平地区滴灌技术在沙棘防护林中应用后土壤盐分变化情况，特开展了此研究，以期为干旱天气频发的建平地区防护林的可持续发展提供指导。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地情况
　　试验安排在建平县某沙棘防护林内进行，原来为半流动式沙丘，植被覆盖度在3%～5%，2016年4月开垦后栽植沙棘防护林。试验地年降水量平均380 mm左右，最低降水量仅为200 mm，风沙大，冬季严寒少雪，夏季炎热，常发生干旱[5]。
　　1.2 试验材料
　　供试沙棘品种为扁优，1 a生，来源于县内某苗圃;试验材料包括滴灌设备、电导率仪、取样工具、电子天平等。 　　1.3 试验方法
　　 试验设3个不同的处理，即林地滴灌、林地未滴灌、流动沙丘，以流动沙丘处理作为对照（CK）。每个处理安排沙棘林木3排作为重复，每排20株。滴灌带上相邻滴头之间的距离为1.5 m，每条滴灌带控制1排沙棘林木，滴头的流量控制在1 h约10 L。每次滴灌时间各处理一致，均为8 h，对照不需要处理，结合当地气候情况每年灌溉次数各处理均为12次[2，5]。为了避免各个处理之间的影响，每个处理之间用石棉瓦隔开，埋入土壤中的深度超过60 cm[4]。
　　1.4 调查内容及方法
　　 2016年8月对不同滴灌处理进行取样，具体方法：在各处理与滴灌带垂直距离为20 cm处随机取0～30 cm、30～60 cm土样，对土壤中盐分含量进行测定[2]（用电导率值表示，烘干至恒重后将土与水按照1∶5的比例进行浸提，之后测定电导率，单位为mS·cm-1），重复3次取平均值。
　　 2016年8月、2017年8月、2018年8月采取上述方法分别取滴灌处理1、2、3年的0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm的土樣，测定其土壤盐分[2];且在2016年8月、2017年8月、2018年8月对滴灌的处理分别挖取提前做好标记的沙棘苗木的根系（每年随机选择3株作为重复，以沙棘苗木样株为中心点，分层分段对样株的根系进行挖掘：取0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm的土，过筛后得到各土层中的沙棘根系，分层洗净、烘干至恒重），3株重复取平均值[6]。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同滴灌处理对沙棘防护林土壤盐分含量的影响
　　 土壤电导率的大小与土壤的盐分含量呈正比，测得的电导率越高，表明其土壤中的盐分含量越高。通过对3个处理下土壤盐分变化情况的分析，结果见表1。根据表1可知，0～30 cm土层中，以流动沙丘的对照处理土壤盐分含量最高，为4.22 mS·cm-1，林地滴灌、林地未滴灌2个处理的土壤盐分分别比对照处理降低62.56%、21.56%;30～60 cm土层中，林地滴灌处理的土壤盐分含量最高，为4.69 mS·cm-1，较CK增加40%，林地未滴灌土壤含盐量最低，为3.16 mS·cm-1，较CK降低了5.67%。说明在0～30 cm的较浅土层中，滴灌对土壤中盐分的淋洗作用较为明显，较深的土层中没有起到洗盐的作用。
　　2.2 不同滴灌年限处理对沙棘防护林土壤盐分含量以及根系生物量干重的影响
　　 滴灌处理时，在地球的重力以及水表面张力的共同作用下，表层的盐分可随着水带到土壤的下层[2-3]。对淋洗1～3年的刺槐林内土壤盐分、根系生物量干重进行测量，结果见表2。由表2可知，从土壤盐分含量角度分析，随着滴灌时间的延长，各土层中盐分含量逐渐降低，且在相同灌溉年限下，各土层中的盐分含量随着土层的加深而表现出先增加后降低的趋势，尤其是滴灌后1年，电导率的变化最为明显，盐分主要集中在40～80 cm土层中;从根系生物量干重角度分析，各滴灌年限处理下，根系生物量干重均是随着土层深度的增加而有所降低。由此可知，滴灌年限越长，对土壤盐分的淋洗作用越明显，表层土壤中的土壤盐分含量低，长期的滴灌可导致刺槐的根系分布状态的上移，逐渐集中在浅土层中（0～60 cm）。
　　3 结论与讨论
　　经过对建平地区不同滴灌条件处理下沙棘林土壤盐分变化以及根系生物量干重的分析，结果表明：
　　①在0～30 cm土层中，林地滴灌处理的土壤盐分比流动沙丘的对照处理降低62.56%，差异极显著，且滴灌处理土层越深，土壤中的盐分含量越高;非滴灌处理以及流动沙丘2个处理的盐分随着土层的加深盐分变化趋势一致，均以浅层土盐分含量更高;相对于未滴灌的处理，流动沙丘对照处理土壤中盐分空间异质性分布强度更大;由此可知滴灌可对浅层的土壤盐分起到较好的淋洗作用。②随着滴灌年限的增加，相同土层中盐分含量呈现降低的态势;在相同滴灌年限处理下，各土层中盐分含量在40～80 cm范围内分布较多，以滴灌第1年表现出来的集中分布特点最为明显;在相同的滴灌处理下，随着土层的加深，根系生物量逐渐降低，在相同的土层中，随着滴灌时间的延长，根系生物量逐渐增加;由此可知，滴灌年限的延长，有助于提高对林地的洗盐效果，在长期的滴灌处理下，刺槐林的根系量逐渐增多，且以浅层土壤中的根系生物量占比最高。
　　参 考 文 献
　　[1]张鹏，赵新风，张涛，等.滴灌对干旱区绿洲防护林土壤盐分的淋洗作用[J].农业工程学报，2011，27（5）：25-30.
　　[2]赵新风，王炜，张涛，等.塔里木河下游地区滴灌沙枣防护林地土壤盐分分布特征[J].中国沙漠，2012，32（3）：763-770.
　　[3]郭文忠，陈青云，高丽红，等.设施蔬菜生产节水灌溉制度研究现状及发展趋势[J].农业工程报，2005，21（2）：24-27.
　　[4]韦艳葵，贾黎明.地下滴灌条件下杨树速生丰产林林木根系生长特性[J].北京林业大学学报，2007，29（2）：34-40.
　　[5]孙宝利，曹铭书，孙可.阜新地区干旱成因分析及应对策略[J].农业灾害研究，2016，6（6）：15-18.
　　[6]房用，刘德玺，马昭让，等.滨海盐碱地大果沙棘适应及耐盐碱试验[J].东北林业大学学报，2005，33（2）：38-39.
　　（责任编辑：唐 岚）
　　收稿日期：2019-09-16
　　作者简介：董立国（1975～），男，辽宁建平人，专科，林业工程师，现主要从事林木种苗研究工作。
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