濱海鹽堿地絲綿木不同種植條件下土壤養分變化規律研究

李小艷，薛鵬飛，劉 賓，牛瑞瑞，張春燕，吳 賽，翟紅蓮

（山東博華高效生態農業科技有限公司，山東 濱州 256500）

種植土壤可提供植物正常生長所需的營養元素，是地上部植物生長發育的載體和基質[1]。種植之后，因種植條件不同，種植土壤養分也會發生不同的變化。而種植土壤養分含量變化直接關系到苗木質量好壞及成材期長短[2]。因此了解不同種植條件下苗木種植土壤的變化規律，可以為合理利用土地資源，提高林地管理水平提供科學保障。

受海潮影響，濱海地區有大面積鹽堿地，大部分土壤鹽漬化程度較高，土壤生態環境相對脆弱。而絲綿木系衛矛科衛矛屬落葉小灌木或者喬木，樹冠呈圓形，樹形優美，抗性強[3-4]，尤其抗鹽堿、干旱能力較強，可在鹽堿地土壤中正常生長，是濱海鹽堿地地區綠化種植的優良樹種之一。本文以絲綿木為研究對象，通過比較不同土壤質地、株行距、林間套種等多種種植條件，采取采集土壤樣品、測定有機質、堿解氮、速效磷和有效鉀含量的方式，探索不同種植條件下絲綿木種植土壤養分的變化規律，以指導濱海鹽堿地地區絲綿木苗圃的種植管理[5]。

1 材料與方法

1.1 研究區域概況

本研究區域位于濱州市博興縣益豐生態林場，地處泰沂山以北，東南季風受泰沂山阻擋，年降雨量不足，為570mm，年日照時數為2470.4 h，年平均相對濕度64%，年平均蒸發量1686.6 mm，蒸發量約為年降雨量的3倍，有著春旱夏澇秋又旱的大陸性半干旱季風氣候特點[6]。

1.2 樣品采集

以種植6年的絲綿木為研究對象，分別對不同土壤質地（壤土、黏土）、不同株行距(2m×1m、4m×2m、5m×3m)、林間套種（未套種、大豆、南瓜、地瓜、土豆）種植土壤進行分層取樣，分為上層(0-20cm)、中層(20-40cm)、下層(40-60cm)，共采集土樣 150個，其中各樣點每層各取同質量土壤進行充分混合，陰干晾曬、研磨過篩后進行各項指標的測定。

1.3 試驗材料

試劑：0.01mol/L HCl標準溶液、定氮混合指示劑 0.5mol/L NaHCO3、1.8mol/L NaOH 溶液、2%硼酸溶液、硫酸鉬銻抗貯存液、50.00mg/L的磷基準溶液、100mg/L的標準鉀溶液、0.2mol/L FeSO4標準溶液、1.0mol/L乙酸銨溶液、鄰菲羅啉指示劑。

儀器：火焰光度計(6400A)、紫外可見分光光度計(752N)、HY-4A數顯調速多用振蕩器。

1.4 測定方法

用擴散皿擴散吸收法來測定堿解氮，用碳酸氫鈉浸提法來測定速效磷，用乙酸銨浸提法測定有效鉀，用重鉻酸鉀法測定有機質含量[7]。

1.5 數據處理

運用Excel進行數據處理，采用SPSS 22.0軟件中的單因素方差分析(ANOVA)和多重比較(Turkey)評價土壤質地、株行距、林間套種對絲綿木種植土壤的養分影響。

2 結果與分析

2.1 不同土壤質地土壤養分含量分析

以2016年絲綿木在不同土壤質地上的土壤養分含量為基礎數據，分析不同土壤質地上絲綿木種植對土壤養分的影響，結果見表1、2、3。

表1 壤土養分含量差異對比

由表1可看出壤土中養分含量變化規律。與2016年土壤養分含量相比，2019年各土層中堿解氮、有效鉀、有機質含量基本呈現下降趨勢，有效磷含量提高。這可能是由于種植年限增加，絲綿木根系逐漸豐滿，分泌的有機酸類增加，使根域范圍土壤中磷的有效性增加。

表2 黏土養分含量差異對比

由表2可看出黏土中養分含量變化規律。與2016年土壤養分含量相比，2019年各土層中有機質呈現下降趨勢，有效磷含量增加，但是不同土層的堿解氮和有效鉀含量變化趨勢不同。上層中堿解氮含量增加，中下層下降；而有效鉀在上下層中表現出增加的趨勢，中層含量大幅度減少。這可能是由于黏土土壤結構與壤土差異性較大造成的。

2.2 不同株行距土壤養分含量分析

分別不同株行距對絲綿木種植土壤養分的影響，結果見表3。由表可知，不同株行距土壤中營養成分呈現不規律的變化，其中株行距越大，速效磷含量越低，有效鉀含量越高。另外，以株行距4m×2m絲綿木種植土壤中堿解氮含量最低，有機質含量最高，且差異顯著。株行距2m×1m種植土壤堿解氮含量最高，株行距5m×3m種植土壤速效磷和有機質含量最高。

表3 不同株行距對絲綿木種植土壤（0-40cm）養分的影響

2.3 不同套種作物的土壤養分分析

分析林間套種對壤土種植絲綿木土壤養分的影響，結果見表4。從表4可以看出，林間套種會顯著影響絲綿木種植土壤養分。其中套種大豆和苜蓿能顯著提高土壤中堿解氮的含量，使速效磷含量顯著降低，不會顯著降低土壤中有機質和有效鉀的含量。套種南瓜、土豆和地瓜能顯著降低土壤中堿解氮、有效鉀和有機質含量。套種大豆和苜蓿能提高土壤中堿解氮約13.9%、21.1%，套種南瓜、地瓜、土豆區域有效鉀含量降低20.3%、21.7%、24.3%。

表4 不同套種作物種植土壤（0-40cm）養分差異對比

3 結論

本研究表明濱海鹽堿地地區不同土壤質地對絲綿木種植土壤養分影響差異較大，其規律如下。壤土各土層中堿解氮、有效鉀、有機質含量均基本呈現下降趨勢，有效磷含量呈現升高趨勢；而黏土土質各土層中有機質呈現下降趨勢，有效磷含量增加。這說明土壤質地與土壤供肥能力密切相關[9]，且土壤粘粒質量分數高有助于保持其較高的土壤肥力，也就是說黏土土質保肥性優于壤土[10-14]。土壤質地在土壤供肥、保肥性能上是影響種植土壤養分變化的重要因子[15]。

本研究表明濱海鹽堿地地區不同株行距對絲綿木種植土壤養分有一定的影響，尤以速效磷、速效鉀含量最為明顯。株行距越大，速效磷含量越低，速效鉀含量越高。曾經有研究發現，土壤養分含量隨林分密度增加而下降[16-19]，也有研究發現土壤營養元素含量隨著林分密度的增加呈先增加后下降的趨勢[20]，也有的發現不同土層土壤養分在不同林分密度之間呈現不規律的變化[21]。這是因為不同土壤層次的養分含量受到多種因素的共同影響[22]，養分含量可能由于不同土層根系分布的差異等多種因素影響而產生變化[23]。

該研究表明在濱海鹽堿地絲綿木林間套種作物后，種植土壤養分發生了一定變化。套種大豆和苜蓿能顯著提高土壤中堿解氮的含量，使速效磷含量顯著降低，不會顯著降低土壤中有機質和有效鉀的含量。這與油茶地套種大豆等豆科植物能顯著增加土壤含量、有機質等相關養分的提升結論一致[24-25]。套種南瓜、土豆和地瓜能顯著降低土壤中堿解氮、有效鉀和有機質含量。南瓜、土豆、地瓜均屬于喜鉀作物，在生長期吸收大量的氮合成光合產物，并吸收鉀促進轉運積累[26-27]，因此套種南瓜、土豆、地瓜等作物會顯著降低土壤中有機質、堿解氮、有效鉀的含量。

由以上可知，濱海鹽堿地地區不同種植條件下絲土壤養分變化有以下規律：不同土壤質地養分差異較大，其中各土層養分含量黏土＞壤土；株行距越大，速效磷含量越低、有效鉀含量越高；林間套種會影響絲綿木種植土壤養分含量，套種苜蓿大豆能增加土壤中堿解氮含量，套種南瓜、土豆、地瓜能減低堿解氮、有效鉀和有機質含量。這些為濱海鹽堿地絲綿木種植提供了技術支撐，可以合理利用土地資源，實現綠化苗木可持續發展經營。但是，本試驗對該地區絲綿木種植土壤進行了取樣調查分析，對不同種植條件下絲綿木生長量及套種作物產量等未進行全面系統的統計分析。

4 討論

森林土壤是森林生態系統中環境與生物相互作用的產物，也是能量和物質交換的重要場所[28]。種植土壤的養分含量直接關系到苗木生長及其質量[29]。土壤質地、株行距、林間套種等作為苗圃管理的重要參考指標，必然對種植土壤產生一系列的影響。掌握種植土壤養分變化規律不僅能夠優化各種資源配置，而且在一定程度上能夠促進整個生態系統穩定、養分循環及土壤質量提升[30-31]。

因絲綿木抗鹽堿能力較強，樹形優美，適宜在鹽堿地種植，現階段工程綠化需求較大，因此絲綿木在濱海地區有了一定的推廣種植規模。但是種植密度、施肥、套種作物對生長量及土壤的影響等方面仍然存在很多不足，需要進一步的研究與探討。絲綿木種植是一項長期性工作，需要持續不斷的調查、研究和總結，最終摸索出絲綿木在濱海鹽堿地地區最佳的種植條件。