柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土壤理化性質(zhì)的影響

何海鋒，吳娜，劉吉利，陳娟，劉曉俠，常雯雯

1. 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2. 寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏 銀川 750021；3. 寧夏旱區(qū)資源評(píng)價(jià)與環(huán)境調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750021

土地鹽堿化屬于土地荒漠化的一種，是土地退化中的最大難題，致使土壤肥力下降，植物根系吸水困難，影響作物產(chǎn)量，甚至植株難以存活，導(dǎo)致棄耕，嚴(yán)重影響了可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，土壤鹽漬化和次生鹽堿在世界范圍內(nèi)廣泛存在。目前，中國(guó)鹽漬化土地面積約1.0×108hm2，約占全球鹽堿地面積的10%（Qadir et al.，2008；董利蘋(píng)等，2011），占可利用土地面積的4.88%（孔濤等，2014）。同時(shí)，約有80%的鹽堿地尚未得到開(kāi)發(fā)利用（曾玉霞等，2019）。寧夏鹽堿土主要集中在銀北地區(qū)，大約 1.14×105hm2，該地區(qū)氣候干燥、土壤蒸發(fā)量大、鹽漬化程度高、降水稀少，是中國(guó)西北地區(qū)最具代表性的鹽堿土之一。隨著全球生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，研究改良和利用鹽堿土對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)尤為重要（劉吉利等，2018；邊榮榮等，2018）。改良鹽堿土的方法很多，不同的措施對(duì)鹽堿土的影響不同。其中生物改良鹽堿土是最為有效的（曾玉霞等，2019），但是在鹽漬化土壤上一般的植物很難存活。

柳枝稷（Panicum virgatum）屬于禾本科黍?qū)貱4植物，是在北美洲廣泛種植的優(yōu)良牧草。具有多年生、植株高大、適應(yīng)性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、水肥利用效率高、環(huán)境友好等特點(diǎn)（劉吉利等，2018；劉曉俠，2016），株高為110—190 cm，葉長(zhǎng)30—80 cm，葉寬0.8—1.3 cm，根系發(fā)達(dá)，葉片表皮呈灰綠色，被絨毛，分蘗能力強(qiáng)，喜叢生，耐寒、耐旱、耐澇，是沙漠綠化、草原植被覆蓋的理想植物，也是理想的能源作物之一（趙春橋等，2016；胡松梅等，2008）。柳枝稷具有一定的耐鹽堿性，能在鹽漬化土壤上種植，其根系十分發(fā)達(dá)，能形成菌根，改善土壤養(yǎng)分狀況，提高土地生產(chǎn)力（Liu et al.，2014），可以作為鹽堿土生物改良的理想材料。生物改良鹽堿土因其成本低、工程量小、持久性強(qiáng)及對(duì)環(huán)境基本無(wú)污染而被廣泛應(yīng)用。肖克飚等（2012）種植檉柳（Tamarix chinensis）、葦狀羊茅（Festuca arundinacea）和油葵（Helianthus annuus）3種耐鹽作物時(shí)發(fā)現(xiàn)，3種耐鹽植物均有效降低了0—20 cm土層土壤容重和全鹽含量，改善土壤肥力水平。余仕瓊（2013）在新疆農(nóng)十師鹽堿土種植紫花苜蓿（Medicago sativa）、油葵和打瓜（Citrullus lanatus）時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，種植這3種作物均能顯著降低土壤全鹽含量和pH，同時(shí)提高土壤養(yǎng)分含量，并且對(duì)0—20 cm土層土壤的影響最為明顯。研究表明，能源作物根系能明顯改變鹽漬化土壤的理化性質(zhì)，從而提高土壤肥力水平（郭全恩等，2015；范海等，1996），而目前關(guān)于能源作物柳枝稷種植年限對(duì)土壤物理性質(zhì)及土壤養(yǎng)分的影響鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)以能源作物柳枝稷為材料，通過(guò)大田試驗(yàn)，研究柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土的物理性質(zhì)及速效養(yǎng)分的影響，旨在探明柳枝稷對(duì)鹽堿土的改良效應(yīng)，為中國(guó)西北旱區(qū)鹽漬化土壤生物改良提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在寧夏大學(xué)西大灘鹽堿土改良綜合試驗(yàn)站進(jìn)行，其位于寧夏回族自治區(qū)北部引黃灌區(qū)（38°50′N，106°24′E），該區(qū)地勢(shì)平坦，海拔約 1150 m，年平均氣溫為9.5 ℃，屬干旱的暖溫帶季風(fēng)氣候，年降水量和年蒸發(fā)量分別為205 mm和1875 mm。此地區(qū)常年日照充足，干旱少雨，晝夜溫差較大，區(qū)域蒸發(fā)量與降水量嚴(yán)重失衡，蒸發(fā)量大約是降水量的10倍，降水不足和蒸發(fā)量大是造成該地區(qū)堿化土壤形成的重要?dú)夂蛞蜃樱▌詡b，2016）。本試驗(yàn)地塊0—20 cm土層土壤的有機(jī)質(zhì)及全鹽含量分別為 8.47 g·kg-1和 6.78 g·kg-1，堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別為 20.5、5.8、64.3 mg·kg-1，土壤堿化度為28.5%，pH值為9.43。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

該試驗(yàn)站于5年前開(kāi)始種植柳枝稷，因此本試驗(yàn)以柳枝稷種植1年、3年和5年為處理，分別記作T1、T3和T5，同時(shí)以當(dāng)年未種植柳枝稷的鹽堿荒地作為對(duì)照，記為 CK。試驗(yàn)所用的柳枝稷品種為Cave-in-Rock。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積為30 m2（5 m×6 m）。柳枝稷采用育苗移栽方式種植，行距為50 cm，株距為20 cm。移栽前進(jìn)行翻耕整地和施肥，施純 N 60 kg·hm-2、P2O550 kg·hm-2和K2O 50 kg·hm-2作為底肥。從第2年開(kāi)始，在每年柳枝稷返青期追施純N 120 kg·hm-2，不再施用磷肥和鉀肥。試驗(yàn)期間按照當(dāng)?shù)睾底魑锓N植方式進(jìn)行灌溉及田間管理。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

待柳枝稷建植成活后，在其生長(zhǎng)1年、3年和5年的10月底，以20 cm為間隔，分別采集0—20、20—40、40—60 cm土層土壤樣品。用環(huán)刀法測(cè)定土壤容重，并通過(guò)土壤容重與土壤比重計(jì)算孔隙度，土壤全鹽采用5:1水土比，通過(guò)電導(dǎo)率計(jì)算求得，pH值采用5:1水土比，在振蕩箱振蕩30 min后直接用pH計(jì)測(cè)量，有機(jī)質(zhì)通過(guò)重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定，堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定，速效磷和速效鉀分別采用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提法和NH4OAc浸提，火焰光度法測(cè)定。各項(xiàng)指標(biāo)的具體測(cè)定方法參考《土壤農(nóng)化分析》（第3版）（鮑士旦，1999）。

本研究采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)土壤肥力水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。由于土壤理化性質(zhì)各指標(biāo)對(duì)土壤肥力的貢獻(xiàn)值存在差異，如果將所有指標(biāo)賦予等權(quán)，其結(jié)果可能會(huì)產(chǎn)生偏差。因此，將各評(píng)價(jià)指標(biāo)賦予不同權(quán)重，其結(jié)果更具有實(shí)踐意義和參考價(jià)值根據(jù)（常雯雯等，2019）。根據(jù)本試驗(yàn)無(wú)量綱區(qū)間化處理結(jié)果，可計(jì)算得到參考數(shù)據(jù)列與比較數(shù)據(jù)列的絕對(duì)差值Δi(k)、最小二級(jí)差、最大二級(jí)差，即：min min|X0(x)-Xi(k)|=0，max max|X0(x)-Xi(k)|=0.768，把數(shù)據(jù)代入下列式（1）中，即可得到參考數(shù)據(jù)列X0(x)與比較數(shù)據(jù)列Xi(k)的關(guān)聯(lián)系數(shù)。本研究通過(guò)變異系數(shù)法對(duì)土壤理化性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行賦值，由此計(jì)算土壤各肥力指標(biāo)所占權(quán)重。將權(quán)重?cái)?shù)據(jù)與各柳枝稷年限關(guān)聯(lián)系數(shù)代入式（2）中，即可得到不同柳枝稷種植年限下開(kāi)土壤肥力指標(biāo)的等權(quán)關(guān)聯(lián)度（γi）和加權(quán)關(guān)聯(lián)度（γi′），然后將其按關(guān)聯(lián)度大小進(jìn)行排序。

1.4 灰色關(guān)聯(lián)度分析綜合評(píng)價(jià)土壤肥力

1.4.1 評(píng)價(jià)對(duì)象與指標(biāo)體系

以4種不同柳枝稷種植年限作為評(píng)價(jià)對(duì)象，評(píng)價(jià)指標(biāo)選取成熟期的土壤容重、孔隙度、全鹽含量、pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀8個(gè)指標(biāo)構(gòu)成數(shù)據(jù)列。

1.4.2 模型建立

第1步：建立參考數(shù)據(jù)列和比較數(shù)據(jù)列。由各指標(biāo)實(shí)測(cè)的最優(yōu)值組成“理想改良效果”，從而構(gòu)成參考數(shù)據(jù)列：X0(x)={X0(1),X0(2),X0(3), …,X0(m)}，其中x=1, 2, 3, …m，m為測(cè)定指標(biāo)數(shù)；同一種植年限下各土壤肥力指標(biāo)的實(shí)測(cè)值構(gòu)成比較數(shù)據(jù)列：Xi(k)={Xi(1),Xi(2),Xi(3)…Xi(n)}，k=1, 2，3, …,n，n為不同的柳枝稷種植年限。本研究選取柳枝稷成熟期0—60 cm土層土壤容重、孔隙度、全鹽含量、pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷和速效鉀各指標(biāo)的最優(yōu)值為理想改良效果相應(yīng)的特征值，即X0(x)={1.429, 38.442, 1.272, 8.571, 10.267, 36.843,13.505, 91.699}，同一種植年限相對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)指標(biāo)構(gòu)成比較數(shù)據(jù)列。

第2步：無(wú)量綱區(qū)間化。為了消除各指標(biāo)量綱帶來(lái)的影響，要進(jìn)行無(wú)量綱區(qū)間化，即把各指標(biāo)的實(shí)測(cè)值轉(zhuǎn)化為評(píng)價(jià)值，用Kn(a)=Xi(k)/X0(x)表示，所有數(shù)值均在[0, 1]之間（常雯雯等，2019）。

第3步：建立關(guān)聯(lián)系數(shù)，

式中，Δi(k)=|X0(x)-Xi(k)|，表示X0和Xi在第k點(diǎn)的絕對(duì)差值；min minΔi(k)為二級(jí)最小差；max maxΔi(k)為最大二級(jí)差；ρ為分辨系數(shù)，ρ值越小，則關(guān)聯(lián)系數(shù)間的差異越大，區(qū)分能力越強(qiáng)，取值范圍為[0, 1]，ρ一般取0.5（鄧聚倫，1990）。

第4步：根據(jù)以上公式建立灰色關(guān)聯(lián)度

式中，γi為等權(quán)關(guān)聯(lián)度，將εi(k)求平均值，得到各品種柳枝稷的等權(quán)關(guān)聯(lián)度γi；γi′為加權(quán)關(guān)聯(lián)度；ωi(k)為權(quán)重系數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)整理

運(yùn)用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，通過(guò)SPSS軟件進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，同時(shí)利用最小顯著差異法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著水平為0.05。

2 結(jié)果分析

2.1 柳枝稷種植年限對(duì)不同深度土層物理性狀的影響

由圖 1a可知，與鹽堿荒地相比，各柳枝稷種植年限處理的土壤容重總體呈下降的趨勢(shì)，且隨著種植年限增加，土壤容重降幅增加。柳枝稷種植1年處理0—20 cm和20—40 cm土層土壤容重較對(duì)照分別降低了0.19%和8.88%，而40—60 cm土壤容重略有上升，可能原因是柳枝稷根系穿插作用改變了土壤的物理性質(zhì)所致；柳枝稷種植 5年處理0—20、20—40、40—60 cm土層土壤容重較對(duì)照分別下降了8.96%、17.75%和3.91%，可見(jiàn)柳枝稷種植 5年對(duì) 20—40 cm土層土壤容重的作用效果最好，其次是0—20 cm。

由圖1b可知，隨柳枝稷種植年限的增加，土壤孔隙度顯著增加，且柳枝稷種植對(duì)0—40 cm土層土壤孔隙度的作用效果優(yōu)于40—60 cm土層處。柳枝稷種植5年處理0—20、20—40、40—60 cm土層土壤孔隙度分別比對(duì)照上升了82.37%、119.52%和 34.74%，其中20—40 cm土層土壤孔隙度的增幅超過(guò)了1倍。

2.2 柳枝稷種植年限對(duì)土壤全鹽含量和pH的影響

如圖 2a所示，柳枝稷種植可以顯著降低土壤鹽分，且種植年限越長(zhǎng)土壤全鹽含量越低。鹽堿荒地（CK）0—20 cm土層土壤全鹽含量最高為6.78 g·kg-1，柳枝稷種植5年處理20—40 cm土層全鹽含量最低為1.23 g·kg-1。柳枝稷種植1年處理0—40 cm土層土壤全鹽含量顯著低于對(duì)照，而40—60 cm土層土壤全鹽含量則略有上升，可能是由于柳枝稷根系穿插作用改變了土壤的物理性質(zhì)導(dǎo)致土壤鹽分向下淋洗的結(jié)果。與鹽堿荒地相比，柳枝稷種植3年和5年處理各土層土壤全鹽含量均顯著降低，降幅為25.24%—80.67%?？梢?jiàn)，柳枝稷種植對(duì)0—60 cm土層土壤全鹽含量的去除效果明顯。

圖1 柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土土壤容重（D）、孔隙度（P）的影響Fig. 1 Effect of Panicum virgatum-planting years on soil bulk density (D), porosity (P) of saline-alkali soil

圖2 柳枝稷種植年限對(duì)土壤全鹽含量和pH的影響Fig. 2 Effect of Panicum virgatum planting years on soil total salt content and pH

除柳枝稷種植1年處理40—60 cm土層外，柳枝稷不同種植年限處理各土層土壤 pH均低于對(duì)照（圖2b）。柳枝稷種植1年處理40—60 cm土層土壤pH值略有上升，可能是由于土壤鹽堿離子下移的結(jié)果。隨著種植年限的延長(zhǎng)，土壤 pH值下降幅度越大，柳枝稷種植5年處理0—60 cm土層土壤pH值較對(duì)照分別下降了20.70%、25.10%和12.94%。

2.3 柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分的影響

由表1可知，除種植1年處理40—60 cm土層外，柳枝稷不同種植年限處理各土層土壤有機(jī)質(zhì)均比對(duì)照顯著提高，且種植年限越長(zhǎng)土壤有機(jī)質(zhì)越高（圖2b）。與鹽堿荒地相比，不同柳枝稷種植年限處理 0—20 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)提高了 13.11%—131.41%，20—40 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)提高了38.24%—147.90%，40—60 cm 土層土壤有機(jī)質(zhì)提高了0.84%—48.88%?？梢?jiàn)，柳枝稷種植對(duì)0—40 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)提升效果顯著，尤其是柳枝稷種植3年和5年處理，0—40 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量比鹽堿荒地增加了1倍以上，這可能是由于隨著柳枝稷種植年限延長(zhǎng)其根系生物量增大，越有利于土壤有機(jī)質(zhì)積累。

表1 柳枝稷種植年限對(duì)土壤養(yǎng)分的影響Table 1 Effect of Panicum virgatum planting years on soil nutrient contents

柳枝稷種植對(duì)鹽堿土壤速效養(yǎng)分含量影響較大，除個(gè)別土層外，不同種植年限處理0—60 cm土層土壤的堿解氮、速效磷和速效鉀含量均顯著高于鹽堿荒地，總體上種植年限越長(zhǎng)，土壤堿解氮和速效磷含量越高，速效鉀含量以種植3年處理最高。柳枝稷種植5年處理0—60 cm土層土壤堿解氮的含量分別比對(duì)照增加 149.27%、167.73%和183.65%，速效磷含量分別比對(duì)照增加 275.69%、37.52%和 20.18%，速效鉀含量分別比對(duì)照提高41.10%、29.71%和6.67%。柳枝稷種植對(duì)0—60 cm土層堿解氮的作用效果均較大，而對(duì)0—20 cm土層速效磷和速效鉀的作用效果最大，明顯優(yōu)于20—60 cm土層。

2.4 土壤理化性質(zhì)各指標(biāo)相關(guān)性分析

由表2可知，大部分土壤理化性質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值都大于0.75，存在極顯著的相關(guān)關(guān)系。土壤容重與全鹽含量、土壤pH之間相關(guān)系數(shù)大于0.89，呈顯著正相關(guān)關(guān)系；而土壤容重與土壤孔隙度、有機(jī)質(zhì)、堿解氮和速效鉀之間存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤孔隙度與有機(jī)質(zhì)顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為 0.914，堿解氮和速效鉀之間存在極顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為 0.793；土壤全鹽含量與pH之間呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.884。土壤有機(jī)質(zhì)與堿解氮、速效鉀之間相關(guān)系數(shù)分別為0.941和0.921。結(jié)合柳枝稷種植年限對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響分析，表明種植柳枝稷能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤容重，增加土壤通透性，從而降低土壤鹽堿，提高土壤養(yǎng)分，達(dá)到提高鹽堿土壤肥力的效果。

2.5 柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土改良效果綜合評(píng)價(jià)

如表3所示，根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)度越大，說(shuō)明分析指標(biāo)與理想指標(biāo)的相似程度也越大，綜合改良效果越佳，反之亦然。在本試驗(yàn)中，柳枝稷種植年限為5年時(shí)的加權(quán)關(guān)聯(lián)度（γi）和加權(quán)關(guān)聯(lián)度（γi′）分別為0.993和0.978，在所有種植年限中位列第 1，與理想指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度最大，對(duì)土壤的綜合改良效果最好。綜上，柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土的綜合改良效果從大到小依次為T(mén)5＞T3＞T1＞CK。

表2 土壤理化性質(zhì)指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣Table 2 Matrix of correlation coefficient between soil physical and chemical properties

表3 不同種植年限下土壤肥力灰色關(guān)聯(lián)度分析指標(biāo)值及參比序列Table 3 The index value and reference sequence of grey relational analysis of soil fertility under different planting years

3 討論

3.1 柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土壤結(jié)構(gòu)和鹽堿程度的影響

土壤容重和孔隙度是土壤物理特性的重要衡量指標(biāo)，其值能較好地反映土壤質(zhì)地與土壤的通透性。通常來(lái)講，植物在鹽堿程度較高的土壤上無(wú)法生長(zhǎng)。從土壤的物理特性來(lái)看這是由于高鹽堿土壤質(zhì)地緊密，孔隙度小，通氣不良（Ma et al.，2011）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，柳枝稷不同種植年限處理均能顯著降低0—20 cm土層土壤容重和全鹽含量，增加土壤孔隙度，有效改善了土壤的物理結(jié)構(gòu)，增加了土壤通透性。但是隨著土層深度的增加，各土層土壤的物理性質(zhì)變化幅度變小，影響逐漸變?nèi)?。柳枝稷種植 1年處理 40—60 cm土層土壤容重沒(méi)有降低，甚至略高于對(duì)照，這可能是由于柳枝稷生長(zhǎng)第一年根系生物量較小，根系主要分布在表層土壤，對(duì)深層土壤結(jié)構(gòu)的影響較小。王林娜等（2017）在新疆阿克蘇地區(qū)研究不同種植年限紫花苜蓿和苜蓿/棉花輪作對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，種植苜蓿可以有效降低0—20 cm土層土壤容重，增加了0—20 cm土層土壤的孔隙度，并且苜蓿/棉花輪作下各土層土壤容重比第1年種植苜蓿降低13.5%左右，隨苜蓿種植年限的增加影響越來(lái)越好，這與本實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果基本一致。

土壤pH值和全鹽量是反映土壤鹽堿化性質(zhì)的重要指標(biāo)，pH值和全鹽量越高，土壤的鹽堿化程度越強(qiáng)，作物越難以生長(zhǎng)（李玉波等，2014；羅成科等，2019）。本試驗(yàn)條件下，柳枝稷種植能在一定程度上降低土壤pH，但其對(duì)土壤pH的影響幅度相對(duì)較小。托爾坤·買買提等（2010）在新疆地區(qū)種植紫花苜蓿時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著種植年限的延長(zhǎng)，土壤 pH值整體呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢(shì)，同時(shí)種植多年苜蓿的土壤pH值隨土層深度的增加而增加。這與本研究結(jié)果不一致。一方面可能是土壤堿性成分的垂直分布不同，另一方面可能是由于栽培管理措施不同而造成改土效應(yīng)不同。鄭普山等（2012）在山西省農(nóng)科院鹽堿土改良試驗(yàn)示范基地探究紫花苜蓿對(duì)鹽堿土改良的效果，結(jié)果表明建植5年紫花苜蓿草地對(duì)鹽堿土0—40 cm土層土壤的全鹽含量影響較大，脫鹽和影響最好，而對(duì)底層土壤鹽分含量影響較小，影響不明顯甚至有鹽分積累。這與本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)柳枝稷在種植 3—5年處理主要降低了 0—40 cm土層土壤的全鹽含量的結(jié)果一致。

3.2 柳枝稷種植年限對(duì)鹽堿土壤有機(jī)質(zhì)及養(yǎng)分含量的影響

土壤有機(jī)質(zhì)是反映土壤肥力質(zhì)量的一個(gè)綜合指標(biāo)，是土壤各種營(yíng)養(yǎng)元素特別是N、P的重要來(lái)源（王訓(xùn)等，2010；羅成科等，2019）。同時(shí)，有機(jī)質(zhì)是鹽漬化土壤養(yǎng)分的主要來(lái)源，能夠維持土壤良好理化性質(zhì)，促進(jìn)微生物進(jìn)行活動(dòng)；有機(jī)質(zhì)含量越豐富，土壤的速效養(yǎng)分含量相對(duì)較高（Schwartz et al.，2010；南麗麗等，2015）。不同作物連續(xù)種植年限對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響不同。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，鹽堿土種植柳枝稷可增加0—60 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)，尤其是能顯著提高0—20 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)含量。

隨著柳枝稷種植年限的延長(zhǎng)，各土層土壤速效養(yǎng)分均有不同程度的提高。柳枝稷種植5年處理各土層土壤速效養(yǎng)分較鹽堿荒地均顯著增加，其增幅均高于種植1年處理。南麗麗等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，荒漠灌區(qū)不同種植年限下苜蓿地土壤有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分隨著土層深度增加而顯著低于表層土壤。本研究也得出類似結(jié)果，柳枝稷對(duì)表層土壤養(yǎng)分的影響優(yōu)于深層土壤，這可能是由于柳枝稷根系主要分布在表層土壤，改善了表層土壤的通氣性，微生物活動(dòng)頻繁，從而有利于土壤養(yǎng)分的活化和積累；而隨著土層深度增加有機(jī)物輸入量減少，土壤通氣性下降，微生物較少，養(yǎng)分循環(huán)較慢，有效性較低（楊玉海等，2005；余仕瓊，2013；邰繼承等，2008）。同時(shí)，通過(guò)隸屬函數(shù)綜合分析，柳枝稷種植1年、3年和5年處理，各個(gè)土層土壤結(jié)構(gòu)和土壤鹽分養(yǎng)分狀況均有明顯改善，且種植年限越長(zhǎng)對(duì)鹽堿土壤的影響越好，但隨著土層深度的增加影響逐漸變?nèi)?。柳枝稷以種植3年和種植5年處理的綜合影響較好，與柳枝稷根系分布以及與其共生的叢枝菌根真菌（AMF）有關(guān)（嚴(yán)李偉，2016），這與前人研究結(jié)果基本一致。

4 結(jié)論

種植柳枝稷能夠有效地降低土壤容重，提高隙土壤孔度，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤通透性，從而降低土壤pH和全鹽含量，增加土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分；與鹽堿荒地相比，柳枝稷種植 5年處理的表層土壤鹽分降低了80.53%，土壤有機(jī)質(zhì)和速效磷含量分別提高了131.41%和275.69%。因此，本試驗(yàn)條件下柳枝稷種植年限越長(zhǎng)對(duì)鹽堿土壤肥力的綜合影響越好，且對(duì)表層土壤的影響優(yōu)于深層土壤。