農作物在復墾農田中改鹽效果研究

摘要：以干旱區綠洲復墾初期的鹽漬化農田作為研究對象，采用農田多種作物混合種植模式進行適鹽改良研究。結果表明，油葵、小麥、打瓜作為鹽漬化棄耕地復墾的先鋒作物較好；而從一個灌水周期來看，油葵、打瓜表現出改良土壤鹽漬狀況以及對鹽分的適應性較好；在種植模式方面，間套作對于適鹽及改良土壤鹽漬化狀況要優于單作模式。

關鍵詞：鹽漬化棄耕地；生物改良；復墾農田；改鹽效果

中圖分類號：Ｓ１５６．４＋４文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）13－2633-03

Ｅｆｆｅｃｔ of Ｃｒｏｐｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｓｏｉｌ Ｓａｌｉｎｉｔｙ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｉｎ Ｒｅｃｌａｉｍｅｄ Ｆａｒｍｌａｎｄ

ＰＡＮ Ｘｕ－ｄｏｎｇ，ＪＩＡ Ｊｕｎ－ｐｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ－ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｆｅｎｇ－ｈｕａ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ， Ｓｈｉｈｅｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００３，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Tｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｒｏｐ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｏａｓｉｓ ｏｆ ａｒｉｄ ｚｏｎｅ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｏｉｌ ｓｕｎｆｌｏｗｅｒ， ｗｈｅａｔ ａｎｄ ｓｅｅｄｉｎｇ－ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｗｅｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｐｉｏｎｅｅｒ ｃｒｏｐｓ ｉｎ ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｒｏｐｌａｎｄ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｏｉｌ ｓｕｎｆｌｏｗｅｒ ａｎｄ ｓｅｅｄｉｎｇ－ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｗｅｒｅ ｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓａｌｉｎｅ ｓｏｉｌ ａｎｄ ａｄａｐｔｉｎｇ ｔｏ ｓｏｉｌ ｓａｌｉｎｉｔｙ in one irragation circle． Ｉｎ ｔｅｒｍｓ ｏｆ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｐａｔｔｅｒｎｓ， ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ ｗａｓ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｔｏ ｓｉｎｇｌｅ ｃｒｏｐ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｓａｌｉｎｅ ｓｏｉｌ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ａｂａｎｄｏｎｅｄ ｃｒｏｐｌａｎｄ； ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ； reclaimed farmland； ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｅｆｆｅｃｔ

目前，土壤鹽漬化已成為制約農業發展的重要問題，綠洲農區土壤鹽漬化的反復發生成為制約綠洲農業生產和可持續發展的瓶頸。種植耐鹽堿的植物或作物已成為生物改良修復鹽漬化棄耕農田的一項重要舉措。生物改良是以種植耐鹽生物來適應鹽漬環境，改善耕層土壤結構狀況，來逐步改良并降低土壤耕層鹽漬化程度，從而對鹽漬化棄耕地的修復及農田生產力的提高有積極的促進作用。

１材料與方法

１．１試驗區概況

試驗區位于新疆生產建設兵團農八師１４７農場（４４°３１′－４４°４６′Ｎ，８５°５２′－８６°１２′Ｅ），屬于典型的干旱區灌溉綠洲農業。該區位于瑪納斯河流域沖積平原中上部，瀕臨沖積扇緣與瑪納斯河古河道，地下水位整體較高，土壤黏性較強，鹽漬化多發較重。年降雨量１１０～２００ ｍｍ，蒸發量１ ５００～２ ２００ ｍｍ，年日照時數２ ５２６～２ ８７４ ｈ。

１．２材料與方法

選擇復墾的鹽漬化農田，種植棉花、油葵、小麥、玉米、大豆、打瓜、速生林等，采用的分析測試方法均依據文獻［１］進行，主要測量０～４０ ｃｍ和４０～１００ ｃｍ土層的各項指標。土壤電導率（ＥＣ）值以水土比為５∶１（質量比）于２５ ℃條件下測定［２］。

２結果與分析

２．１不同作物改鹽及脫鹽效果分析

由表１可知，在鹽漬化棄耕地種植油葵、打瓜、小麥，０～４０ ｃｍ土壤的脫鹽率均達８０％以上；種植油葵、小麥的４０～１００ ｃｍ土層脫鹽率較高，分別為７２．６％和７１．６％。由此可見，從０～４０ ｃｍ的耕作層來看，小麥、油葵、打瓜土壤脫鹽狀況綜合表現較好；而且在改善土壤質地方面，油葵、小麥、打瓜對耕作層０～４０ ｃｍ的土壤緊實度的調節作用較大，使得土壤更為松散，土壤空隙增加，有利于打破水鹽運移不暢的狀況，減少鹽分的積累。因此，在中度鹽漬化棄耕地選擇小麥、油葵、打瓜作物作為先鋒作物進行復墾是比較合適的。

２．２灌水周期不同作物水鹽運移狀況分析

在同一灌水周期監測不同作物土壤水鹽狀況，分別在灌水前１ ｄ，灌水后３、７、１１ ｄ采集不同剖面土樣，分析土壤不同剖面的鹽分狀況。由圖1可知，在同一灌水周期內，打瓜、油葵、大豆、棉花與玉米在０～１００ ｃｍ的土壤剖面，土壤溶液電導率變化規律相似，沿地表垂面而下呈現下降趨勢；３０～４０ ｃｍ處時達到較低值，４０ ｃｍ以下變化在一定程度上受灌水與地下水此消彼長的作用影響。整體看來，灌水后初期，鹽分在耕層積累量較低，越臨近下一次灌水，土壤耕層０～４０ ｃｍ鹽分含量表現越來越高的趨勢，這與相對應的土壤含水量密切相關。

由于根系深淺及空間分布存在差異，不同作物對土壤不同剖面水分利用也存在區別，進而對土壤鹽分狀況的影響也不同。從灌水前后的不同時間來看，油葵地不同剖面的鹽分含量較低且變化相對較小，油葵不僅表現出一定的改鹽作用，同時也有一定的適鹽性；其次是打瓜和大豆；改鹽及適鹽能力較弱的是玉米和棉花。隨著灌水后耕層鹽分逐漸被淋洗到下層，淋洗作用大于蒸發，對壓鹽非常有利；隨著臨近下一次灌水，土壤含水量逐漸減少，蒸發作用大于淋洗，鹽分也逐漸在耕層積累，在耕層以下鹽分的變化規律不明顯。由此可知，對于農田鹽分在土體內反復地上行下移，要密切關注，尤其是鹽漬化棄耕農田的復墾初期，要縮短灌水周期，一般在７～１１ ｄ較適宜，同時適當加大灌溉量，通過水來控制鹽分上移至耕層對植物根系造成二次危害。

２．３間套作模式不同作物脫鹽效果分析

玉米和大豆間作按大豆與玉米１∶１的種植模式，玉米和大豆各種植４行，等行距播種，行距為６０ ｃｍ，用單作玉米、單作大豆作為對照；速生楊與打瓜套種按林帶—打瓜—林帶的模式種植，行數比為

2∶5∶2，林瓜行間距按１ ｍ＋８ ｍ＋１ ｍ的方式配置，以單作林帶、單作打瓜作對照。

由表２可知，土壤耕層０～４０ ｃｍ脫鹽率明顯高于４０～１００ ｃｍ的脫鹽率，這說明農田灌水后，水將上層土壤鹽分淋溶，沿根系而下；在下次灌水之前，當覆蓋度比較大時，根系層土壤水分主要通過蒸騰散失，鹽分逐漸存留在根系層底部。每一個灌水周期，是同樣一個過程。這樣作物根系不斷生長，多次灌水，上層土壤鹽分就被淋洗到下層土壤。

耕層０～４０ ｃｍ單作脫鹽率要低于混作，如玉米單作脫鹽率為６２．４％，大豆單作脫鹽率為７２．０％，當玉米－大豆間作時，耕層脫鹽率高達８２．５％，優于兩者作物的單作脫鹽率；同樣的效果也反映在林帶／打瓜套種上，其耕層０～４０ ｃｍ脫鹽率高達９３．７％，明顯高于打瓜單作的７９．４％和林帶單作的８８．２％。

由此可見，深淺根系作物搭配在不同剖面可以充分利用水分，從而起到延緩或阻礙水分及鹽分向土壤耕作層的上移進程，對整個土體，尤其是耕層脫鹽程度會更好一些。水是鹽分的“載體”［３，４］，植物根系導水及吸收是載體運動的主要動力［５］。因此，種植淺根系耐鹽植物，其根系集中分布在０～４０ ｃｍ，４０～１００ ｃｍ的土層鹽分淋洗顯著；深根系耐鹽作物與淺根系配合混種時，不僅脫鹽率高，脫鹽深度也比較大。

３結論

油葵、小麥、打瓜對耕作層０～４０ ｃｍ的土壤緊實度的調節作用較大，有利于打破水鹽運移不暢的狀況，減少鹽分的積累；作為先鋒作物進行復墾是比較合適的。從灌水周期來看，油葵地的鹽分含量較低且變化相對較小，表現出一定的改鹽作用和適鹽性；其次是打瓜和大豆；改鹽及適鹽能力較弱的是玉米和棉花。復墾初期的鹽漬化農田，建議縮短灌水周期，同時適當加大灌溉量。深淺根系作物搭配混種可以充分利用不同剖面水分，阻礙水分及鹽分向土壤耕作層的上移進程；高矮稈作物相互搭配種植也有利于降低蒸散，延緩水鹽上移至土壤耕作層乃至地表。

參考文獻：

［１］ 劉光崧． 土壤理化分析與剖面描述［Ｍ］． 北京：中國標準出版社，１９９６．

［２］ 蓋鈞鎰． 試驗統計方法［Ｍ］．北京：中國農業出版社，２０００．

［３］ 趙可夫，張萬鈞，范海，等． 改良和開發利用鹽漬化土壤的生物學措施［Ｊ］． 土壤通報，２００１，３２（Ｓ０）：１１５－１１９．

［４］ 曲善功．不同農藝措施對保護地土壤次生鹽漬化的防治效果［Ｊ］． 土壤肥料，２００５（５）：４３－４５．

［５］ 趙銀，柴琦，陳盈盈，等． 鹽漬化土壤改良措施的作物生產效應［Ｊ］． 草業科學，２００９，２６（４）：５５－５８．

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文