3種野生蕨類植物體內元素含量測定及分析

摘要

黃河三角洲鹽漬土面積約24萬hm2，約占全區面積的1/2，由于受到鹽堿地土壤條件的限制，該區植被結構簡單，進行綠化時有一定的難度。鹽堿地改良技術的發展對于該區生態環境保護、提高土地利用率等有重要的現實意義。該文對鹽堿地改良措施和造林技術的研究現狀進行綜述，并提出鹽堿地改良新技術的建議，以期為提高鹽堿地利用率提供一些參考。

關鍵詞黃河三角洲；鹽堿地改良；栽培技術

中圖分類號S728.5文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）26-070-03

黃河三角洲位于渤海南部黃河入海口沿岸，是中國最年輕的土地[1]，屬于扇形沖積平原，成陸時間較短，外加成陸前受到海水的長期浸漬，成陸后受到海潮淹沒，地下水位和礦化度高，整個土體上下都含有大量的鹽分，再加上該地區四季降水分配不均，年降水量少，土壤蒸發量大，形成了鹽荒地和次生鹽漬化土地，是典型的濱海鹽漬土[2]，面積高達44.29萬hm2，鹽分主要以氯化物為主，土壤表層鹽分在0.4%～0.5%范圍內。很多造林綠化樹種在該地區生長都會受到嚴重的鹽堿脅迫，甚至無法正常存活，因此對該地區鹽堿地進行改良，可提高黃河三角洲的土地利用率，輔以對鹽堿土壤進行改良配合造林樹種的篩選，可豐富植被種類。

1工程技術在鹽堿地改良中的應用研究

1.1條田技術

條田是在開挖排灌渠系過程中形成的，無需抬高地面高度，只需要在大田中間開溝，該方法應用到鹽堿地改良中的優點是土地利用率提高且成本適中。畢武臣等[3]在研究鹽堿地改良的技術中指出，在地下水位淺、土質黏重的封閉重鹽堿地，修建田間排水溝仍不能保證雨季排澇和旱季不返鹽時，需挖溝墊高地面，修建條田，以降低地下水位。在實際操作中，條田的寬度一般為有效深度的40～60倍，末級排水溝的有效深度為“根深+毛管升高”，一般為1.5～2.0 m，實際工作中條田寬度應根據土壤性質有所變動。抬田技術為條田的變型，重在抬高地面。開挖排溝，起土抬高地面，相對降低地下水位，以溝排水排鹽。其優點是見效快，但土方量大，造價高，土地利用率低。

1.2暗管排水技術

暗管排水是利用地下溝（管）排除田間土壤多余水分的排水技術措施。該方法使用新材料透水集排水管道，機械化鋪設與維護，這種措施不會破壞地形，使用壽命長，多年累計成本低，效果穩定。胡丁猛等[4]用暗管排水與臺田技術改良鹽堿荒地，經過對比發現暗管排水技術改造鹽堿地后，其土壤中可溶性鹽含量下降程度遠遠大于傳統的臺田技術，效果更加明顯。李慶國等[5]在研究黃河三角洲鹽堿地工程治理暗管布設系統優化時得出，暗管埋深2.4 m、間距137.0 m為最優方案，這個結果可為綜合考慮經濟性、治堿結果及技術操作性的黃河三角洲鹽堿地綜合治理適宜工程布置形式提供理論依據。暗溝排水技術是由新出現的盲溝工程系暗溝技術發展而來，操作技術簡單，即在地下埋設導管。暗溝，就是在排溝下半部以透水基質填充上部覆土形成或筑成墻壁透水的下水溝式建筑物。

1.3豎井排水技術

豎井排堿技術是開鑿豎井至承壓含水層，抽取承壓水以降低地下水位，改良鹽堿。豎井一般設計深度40～100 m，井壁完全通透。閆少鋒等[6]在江蘇沿海地區進行了排鹽試驗，研究了地下水位動態以及土壤脫鹽的規律，結果表明通過豎井排水，研究區域地下水位明顯下降，下降幅度為52%，未布設豎井排水的區域土壤表層出現返鹽現象，土壤鹽分上升41%，可見豎井排水是一種有效的土壤脫鹽措施。

1.4毛細透排水帶

毛細透排水帶是目前世界上最先進的一種新型優良性能的透排水材料，可以代替鹽堿地豎井和暗管。該發明利用了毛細力、虹吸力、表面張力、重力4種物理現象，巧妙設計出一套模擬大自然生態機制，可快速吸納鹽堿土壤中的水分，達到快速脫鹽的目的[7]，降低土壤的鹽堿度，使之適應更多種鹽生植物的生長。該改良技術操作簡單，是王得水等[7]在研究新型透排水材料中提到透排水帶鋪設間距需依地下水位、雨量、土壤透水能力、植物種類和栽培方式而定。在黃河三角洲鹽堿地區，可將PVC干管埋藏到土壤內，埋藏深度為0.8 m，排水帶剪裁長度為20 cm，按照1 m的間隔長度進行搭設，接口處用專用粘著劑進行連接。然后將透排水帶以45°的坡度平行布置在PVC干管的兩側，以保證更好更快地排出鹽堿水。中國有大面積的鹽堿地，從長遠來看，采用透排水帶進行土壤脫鹽是一個很好的選擇，由于這種方法較傳統的排水帶、暗管、豎井等方法集水面積增加了數倍，并且不需要包上土布，可以將其直接放在鹽堿土壤中，外加透排水帶的自清功能，降低了造價成本，改良效果明顯，可在鹽堿地區進行推廣。

2栽培技術研究

鹽堿地區由于受到土壤條件的限制，導致了有些植物無法適應該區域的環境，因此該區域植被類型相對較少，結構相對簡單。通過采取一些特殊的栽培技術可以降低土壤含鹽量和pH，從一定程度上提高鹽堿地造林成活率。

2.1容器育苗改良鹽堿地的效果研究

控根容器育苗是一種調控根系生長的新型快速育苗技術，對防止根腐病和主根盤繞有獨特的功效。利用控根容器可以就地換土，通過洗鹽淋溶，降低鹽堿含量和pH，提高苗木成活率。

卡氏造林法是希臘科學家卡利斯特教授發明的一種把苗木栽植在裝有營養素、保水劑等的營養袋內的方法，其主要作用是保持土壤水分，提高苗木成活率和保存率。楊國洲等[8]在2007年將卡氏造林法應用到干旱地區造林上，所選擇的樹種是云杉，通過試驗得出相同立地條件下，卡氏造林的成活率和保存率明顯高于干旱造林。同理，嘗試將卡氏造林法應用到鹽堿地的開發利用上，可以通過改良土壤鹽堿特性，營造更好的生長環境，創造更適宜植物生長的生境。

2.2改良鹽堿地多因素優化組合探討

2.2.1

煤灰、石膏、基肥、綠肥組合后改良鹽堿地的效果研究。煤灰的主要來源是以煤粉為燃料的火電廠和城市集中供熱鍋爐，其中90%以上為濕排灰，活性較干灰低，不利于綜合利用。呂鳳山等[9]利用燃煤電廠的廢棄物粉煤灰進行了改良鹽堿地的試驗，證明在使用了粉煤灰后可降低土壤的容重，減少土壤中堿性物質的含量。王立志等[10]發現脫硫石膏同煤灰一樣具有改良鹽堿地的作用，主要是利用燃煤電廠的脫硫石膏對土壤物理化學性質的影響，發現施脫硫石膏能夠降低土壤pH，單獨使用會增加鹽分含量，與有機物混合使用可以降低土壤鹽分含量，但是石膏與基肥的最佳配比未見報道。張建鋒等[11]在研究中發現向土壤中施加綠肥不僅可以增加土壤有機質，還能改善土壤結構和林木根際微環境，增強土壤微生物的活動，達到提高土壤肥力，抑制鹽分積累的目的。

煤灰、石膏、基肥和綠肥單獨使用均有改良鹽堿地的效果，若四者混合使用，推測會具有同樣的效果，甚至改良效果更明顯。因此，在研究過程中需要探討最佳配比，以達到最優的改良效果。

2.2.2

作物秸稈、腐化菌、菌根菌組合改良鹽堿地的效果研究。

作物秸稈具有改良鹽堿地的作用是在實踐中意外發現的。孫樹榮等[12]發現曹張鄉經過連續幾年的秸稈還田后不同深度土壤的含鹽量均較對照明顯降低。吳冷等[13]通過直接在裸地上扦插和平埋玉米秸稈發現其可使土壤表層可溶性鹽分明顯下降，pH降低，有機質含量提高，且扦插比平埋效果更好。劉建強等[14]通過使用作物秸稈改良鹽堿地取得了一定效果，作用原理主要是秸稈可有效改良鹽堿土壤的物理性狀，增加土壤導水性能，快速降低土壤鹽分，提高作物產量。

菌根菌、腐化菌的使用主要是利用發酵原理將作物秸稈分解，產生酸性物質，使之中和鹽堿土，從而改良鹽堿地特性。殷小琳等[15]在對菌根對植物抗鹽堿性的影響機理研究中提到菌根在提高寄主抗性的同時具有改良鹽堿地土壤的作用，為用生物防范改良鹽堿地提供參考。

秸稈、菌根菌、腐化菌等均有改良鹽堿地的作用，可將三者一同用在黃河三角洲鹽堿地區改良上，研究各因子拒鹽和脫鹽的數量、配比、作用等，找出主要影響因子、醋化土壤的方法，篩選出最佳抗鹽的優化組合，從而起到改良鹽堿地的作用，可為豐富黃河三角洲鹽堿地植物種類提供基礎。

2.2.3

土壤保水劑、改良劑、生草法在改良鹽堿地中的應用。保水劑是一種吸水能力特別強的功能高分子材料，吸水膨脹后可增強土壤保水性能、改良土壤結構、減少水分深層滲漏和土壤養分流失、提高水分利用率。在土壤中敷一層保水劑，可以形成一個壓堿防滲的保護層，充分利用地上水，壓住地下鹽堿上升[16]。殷志剛[17]在2002年研究了保水劑對新疆內陸鹽堿地土壤改良的效果，證明保水劑可抑制表層、10、30和60 cm深土壤溶液鹽分的積累，保持澆地的含鹽量。艾素蘭等[18]研究了保水劑在河北鹽堿地改良中所發揮的作用，證明采用高能抗旱保水劑進行鹽堿土壤改造，成本低，效果明顯，是一條經濟、合理的技術途徑。

土壤改良劑是指用于改良土壤的物理、化學和生物性質，使其更適宜于植物生長的物料。王素君等[19]2010年針對天津濱海鹽堿土的特點，利用適宜比例的有機肥和含鈣物料共同作用對改良濱海鹽堿土有很好的效果。鄭普山等[20]研究了改良劑國產1號、國產2號、脫硫石膏對改良鹽堿地的效果，結果表明國產2號改良劑施用效果最好。

生草法是在苗木行間套種多年生牧草，牧草覆蓋地面，可降低土壤水分的蒸發，根據“鹽隨水來，鹽隨水去”的原理，可降低土壤返鹽量，間接降低了表層土壤鹽分含量，一定程度上改良了鹽堿地。

2.2.4

基盤法在鹽堿地改良中的應用。營養客土基盤具有很強的防止鹽堿上返的作用，可以為苗木提供一個相對適應的局部生長環境，提高苗木的成活率。李國華等[21]在河北濱海鹽堿地造林研究中發現，種基盤有一定的阻隔鹽堿的作用，且客土∶草炭∶蛭石∶珍珠巖=5∶1∶2∶2時苗木成活率最高，蛭石和珍珠巖組合占優勢的基盤配方苗木成活率高于草炭占優勢的基盤配方。

3鹽堿地造林樹種的選擇

黃河三角洲地區海拔較低，潛水位淺且礦化度高，表層極易積鹽，植被覆蓋率低，造林樹種相對單一，因此土壤的鹽堿化問題已成為城市綠化的瓶頸。針對此問題，很多人對該地區的鹽堿程度、造林樹種的選擇等都進行了調查和研究，推進了鹽堿地區的城市綠化建設。許卉[1]調查了黃河三角洲地區植被資源及其在綠化上的應用情況，同時也調查了不同鹽堿地上樹種生長分布，對0～20、20～40、40～60 cm 3層土壤進行了含鹽量測定，結果表明該地區鹽堿土綠化植物98種，廣泛應用的有68種。張建鋒等[22]對白刺在鹽堿地上的造林進行了研究，表明白刺抗性強，且有保持水土的效果，在土壤含鹽量達2.5%時，造林成活率仍可達到90%以上，具有明顯的抑鹽改土作用。與此同時邢尚軍等[23]還對黃河三角洲常見樹種耐鹽能力及其配套造林技術進行了研究，并且作出了總結，即中度鹽堿地造林時可選擇經濟林樹種，例如葡萄、桃、棗樹、梨樹、枸杞等，也可選擇綠化樹種，例如絨毛白蠟、國槐、柳樹、苦楝等，還可選擇防護用材樹種，例如白榆等，在重度鹽堿地上造林可供選擇的樹種相對較少，經濟林樹種可選擇枸杞、單葉蔓荊、白刺等，綠化觀賞樹種有檉柳、沙棗等。

4展望

目前，黃河三角洲鹽堿地改良已采取了很多措施并取得了一定的效果，但以往的研究中仍存在一些不足。例如結合黃河三角洲鹽堿地實際情況，對于采取不同措施改良鹽堿地后對苗木生長影響的深入研究較少。研究中很多都是以農作物為試驗材料，而非采用園林綠化樹種。現面臨的情況是該區域鹽堿地面積較大，植物種類及結構相對簡單，許多土地未得到有效的利用。通過對新型工程技術、新栽培技術的應用及多因素優化組合探討，篩選出適宜鹽堿地改良的應用方法和不同鹽堿程度土壤上的樹種，進行推廣，將會擴大可利用的土地資源，改善生態環境，提高城市綠化率，推動經濟發展。

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