幾種控鹽堿措施對晉北鹽堿地的改良效果研究

劉麗娜

(山西林業職業技術學院,山西 太原 030009)

據山西省第二次土壤普查結果，全省鹽堿地面積約為30.1×104hm2，占土地總面積的9.7%.其中，大同、朔州、忻定盆地鹽堿地面積為21×104hm2，占全省鹽堿地總面積的70%.這些地區土地鹽堿化嚴重，目前僅在部分鹽堿較輕的地區種植了檉柳、枸杞等本地樹種。為了盡快恢復當地森林生態功能，重度鹽堿地造林技術是目前亟待解決的問題。鹽堿地改良是一個復雜的工程，國內外關于鹽堿地治理技術的研究很多。綜合來看，多注重單一的技術運用，缺乏工程土壤改良措施和土壤改良劑相結合的應用。因此，筆者以造林成活率、林木生長量、控鹽治堿效果為綜合指標，篩選集成重度鹽堿地綜合控鹽治堿技術體系，以期為晉北地區生態環境建設提供技術參考。

1 試驗地自然概況

試驗地位于晉北地區鹽堿地集中分布的朔州市應縣。區域內海拔為1 750 m～2 000 m，年均氣溫7 ℃左右，年降雨量360 mm.冬春氣候寒冷，少雨多風，年蒸發量是降雨量的5倍，導致地表積鹽。近年來，由于地下水位下降及降雨量減少，出現土壤鹽漬化及季節性干旱現象，植被恢復困難。

2 試驗設計

控鹽控堿技術措施組合篩選時，綜合考慮材料來源、價格、治理效果及生產中的可操作性等因素。采用“改土材料+墊層+覆蓋”的技術措施組合，改土材料選用黑礬、糠醛渣、脫硫石膏3種材料，每種改土材料設3個水平，即黑礬L1=0.25 kg/m3，L2=0.5 kg/m3，L3=1.0 kg/m3；糠醛渣L1=2 kg/m3，L2=2.5 kg/m3，L3=3 kg/m3；脫硫石膏L1=2 kg/m3，L2=2.5 kg/m3，L3=3 kg/m3.

應用Design-Expert 8.0試驗設計軟件，采用因子試驗設計中的最優D設計，形成33個試驗處理，3次重復。測定各處理下土壤pH值及土壤電導率。

3 結果與分析

不同試驗處理下土壤pH值變化率及土壤電導率變化率見表1.

表1 不同處理下土壤pH變化率及土壤電導率變化率

3.1 不同處理對土壤pH值的影響

對不同試驗處理與土壤pH值進行相關分析及聚類分析，結果見圖1.

由圖1可以看出，處理23，13，2,32對pH值的影響最大，其次為處理27,24,33，15.說明改土材料為黑礬，其含量保持在L1和L2時，試驗地土壤pH值較對照下降明顯。爐渣和石塊墊層導致土壤pH值的變化率分別為1.24%和1.49%，石塊影響略高于爐渣。方差分析結果表明，二者的影響并無顯著差異(P>0.05)；砂子和石塊覆蓋導致的pH值變化率分別為1.58%和1.21%，砂子的影響略高于石塊。方差分析結果表明，二者的影響并無顯著差異(P>0.05)。

圖1 不同處理對土壤pH值變化率的影響

3.2 不同處理對土壤電導率的影響

對不同試驗處理與土壤電導率進行相關分析及聚類分析，結果見第38頁圖2.

由圖2可知，處理23，27,2,13,4,14對電導率的影響較大，說明對土壤電導率改良來講也是以黑礬為好，其含量保持在L1和L2時，對土壤的改良效果最明顯。爐渣和石塊墊層導致的電導率變化率分別為22.73%和24.33%，石塊的影響略高于砂子。方差分析結果表明，二者的影響并無顯著差異(P>0.05)。砂子和石塊覆蓋導致的電導率變化率分別為22.38%和24.76%，石塊的影響略高于砂子。方差分析結果表明，二者的影響并無顯著差異(P>0.05)。

圖2 不同處理對土壤電導率變化率的影響

3.3 控鹽控堿技術措施效應總體評價

作改良材料、墊層等控鹽控堿技術措施對土壤pH值、電導率影響的相關分析，結果見第38頁表2.

表2 相關分析試驗結果

試驗處理引起的土壤電導率變化率的變異系數是土壤pH值的17倍，說明土壤電導率的變化率對試驗處理的響應更為敏感。

作土壤電導率變化率與土壤pH值變化率的相關分析，結果見圖3.

綜合表2，圖3相關分析結果，改土材料、墊層、覆蓋等技術措施，對土壤電導率的影響明顯高于對土壤pH值的影響。

圖3 土壤電導率變化率與pH 值變化率相關關系

4 結論

1) 濃度為0.25 kg/m3，0.5 kg/m3的黑礬作為改土材料時，對土壤pH值及電導率的降低效果明顯。

2) 爐渣和石塊為墊層時對土壤pH值及變化率均有降低效果，但效果無顯著差異。

3) 砂子和石塊為覆蓋時對土壤pH值及變化率均有降低效果，但效果無顯著差異。

4) 改土材料、墊層、覆蓋及其交互效應中，改土材料對pH值和電導率的影響最大；改土材料、墊層、覆蓋這些技術措施，對土壤電導率的影響均明顯高于對土壤pH值的影響；對晉北重度鹽堿地改良效果較好的技術組合為黑礬0.25 kg/m3+石塊墊層+砂子覆蓋。