劉國利 孔雨光 王因花 梁 牧
(1.無棣縣小泊頭鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,山東 無棣 251911;2.山東省國土空間規(guī)劃院,山東 濟(jì)南 250014;3.山東省林業(yè)科學(xué)研究院,山東 濟(jì)南 250014;4.山東省自然資源廳財(cái)務(wù)管理處,山東 濟(jì)南 250101)
我國鹽堿地廣泛分布,遍布全國23個省份[1],因含鹽量較高,嚴(yán)重影響植物的生長發(fā)育,重度鹽堿地區(qū)植物甚至不能生存,給當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境均造成了很大的影響。山東省鹽堿地主要集中在魯北和黃河入海口,在可利用耕地日益減少的情況下,如何改造、修復(fù)和利用鹽堿地成為了一大課題。為此,學(xué)者們進(jìn)行了大量的研究[2,3],栽植樹木是改造利用鹽堿地的有效措施,除遵循“適地適樹”的原則外,樹木栽植技術(shù)對鹽堿地造林保存率也有重要的影響。而排鹽、隔鹽則是鹽堿地造林工作中首先要解決的問題[4,5]。在傳統(tǒng)的鹽堿地冬棗栽植模式中,所采取的措施主要有修筑臺田、全面客土、淋洗等[6,7]。近年來,隔鹽措施被越來越多的應(yīng)用到實(shí)踐中。隔鹽層脫鹽作用明顯,可顯著降低土壤鹽分,但對土壤水分沒有明顯的影響[8]。在鹽漬土中,深層土壤中的鹽分隨著土壤水分的蒸發(fā)上行而聚集在表層。如果能阻斷潛水上升的路徑,就可控制鹽分在表層聚集[9]。在地下鋪設(shè)隔離層可破壞土壤毛管的連續(xù)性,阻斷水鹽上移通道,從而達(dá)到降低土壤表層鹽分聚集的目的[10]。為此本研究采用4種不同的材料作為隔離層,研究其對冬棗生長量的影響,以期為當(dāng)?shù)佧}堿地冬棗發(fā)展提供一定的技術(shù)支撐。
試驗(yàn)設(shè)置在濱州市無棣縣小泊頭鎮(zhèn)。土壤主要為潮土、鹽土、濱海鹽化潮土[11],土壤鹽堿化程度高,鹽漬化土壤面積廣[12],主要木本植物為檉柳(Tamarix chinensis)、杜梨(Pyrus betulifolia)、棗樹(Ziziphus jujuba)、白蠟(Fraxinus chinensis)等。
分別采用石子、蘆葦、玉米秸稈、地膜作為隔鹽材料,以根徑4 cm的冬棗裸根苗為試驗(yàn)材料。每株保留5條以上的側(cè)根,1.2 m處截干,保留4~5個分枝,枝長35~50 cm。
1.3.1 栽植穴設(shè)置
2017年按照株行距3 m×4 m的密度挖栽植穴,規(guī)格100 cm×100 cm×100 cm。每處理10株,重復(fù)3次。
1.3.2 客土
選用含鹽量在0.1%左右的肥沃熟化土壤作為客土。
1.3.3 隔鹽處理
石子隔鹽、蘆葦隔鹽及玉米秸稈隔鹽處理采用外側(cè)長寬高為80 cm,內(nèi)側(cè)長寬高為70 cm的栽植筐,在夾層內(nèi)分別放置石子、蘆葦、玉米秸稈,用以阻斷土壤毛管;地膜隔鹽處理則是在栽植坑底部及四壁鋪設(shè)塑料膜,并在底部打上淋堿孔,然后鋪上40 cm厚的客土,苗木根系周圍全部用客土填埋后踏實(shí),栽植后澆足淡水。
栽植后,連續(xù)統(tǒng)計(jì)3年各處理定植穴鹽分含量,新生棗頭增長量、二次枝抽生數(shù)量、二次枝生長量、新生葉片數(shù)量、根徑增長量,采用Excel與SPSS20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)。
四種隔鹽材料在第一年隔鹽效果均較好(表1),隨著使用年限的增加,效果降低,但4種隔鹽材料的定植穴平均鹽度均低于對照,其中蘆葦鹽度最低,效果最好,其余材料鹽度順序?yàn)榈啬ぃ际樱冀斩挘紝φ铡?/p>

表1 不同隔鹽材料對定植穴鹽分的影響%
由表2可以看出,蘆葦處理冬棗的新生棗頭平均增長量為0.75 m,與其他處理下的棗頭增長量之間差異顯著,隔鹽效果最好,其次為石子隔鹽和秸稈隔鹽,對照新生棗頭增長量最小,為0.28 m。方差分析表明,不同處理間冬棗新生棗頭增長量的差異達(dá)極顯著水平。

表2 不同隔鹽材料對冬棗新生棗頭生長量的影響m
由表3可以看出,蘆葦隔鹽處理下冬棗的新生二次枝數(shù)量最多,平均二次枝數(shù)量達(dá)65.0條;其次為地膜隔鹽處理,平均枝條數(shù)量為57.4條;對照的新生枝條數(shù)量最少,僅為35.7條。方差分析表明,不同處理的新生枝條數(shù)量與對照新生枝條數(shù)量差異均達(dá)到了顯著水平(p<0.05),其中以蘆葦處理效果最好。

表3 不同隔鹽材料對冬棗二次枝抽生數(shù)量的影響條
由表4可以看出,蘆葦隔鹽處理下冬棗的新生二次枝生長量最大,平均每株二次枝長度達(dá)96.9 cm;其次為石子隔鹽處理,平均二次枝長度為92.5 cm;對照的二次枝生長量最小,僅為40.8 cm。方差分析表明,除地膜隔鹽方式下的二次枝生長量與對照無顯著差異外,其他處理的新生二次枝枝條生長量與對照間的差異較大,但蘆葦隔鹽、石子隔鹽及秸稈隔鹽這3種方式下的二次枝平均生長量差異不明顯。

表4 不同隔鹽材料對冬棗新生二次枝生長量的影響cm
由表5可以看出,蘆葦隔鹽處理下冬棗的新生葉片數(shù)量最多,平均每株葉片數(shù)量達(dá)442.7片;其次為秸稈隔鹽處理,平均葉片數(shù)量為402.2片;對照新生葉片數(shù)量最少,為221.8片。方差分析表明,不同處理的新生葉片數(shù)量與對照差異顯著,其中以蘆葦處理效果最好,但4個不同的處理間差異不顯著。

表5 不同隔鹽材料對冬棗新生葉片數(shù)量的影響
不同隔鹽材料對冬棗根徑增長量的影響差異非常顯著(表6),在4種不同的處理方式中,蘆葦隔鹽效果最好,冬棗的平均根徑增長量為0.61 cm,與其他處理下的根徑增長量之間差異顯著,其次為石子隔鹽和秸稈隔鹽,這兩者之間的差異不顯著,地膜隔鹽效果較差,對照最小,僅為0.23 cm,不同處理間冬棗根徑增長量的差異極顯著。

表6 不同隔鹽材料對冬棗根徑增長量的影響
隔離材料的物理性質(zhì)不同,隔鹽效果也會不同。有研究以沸石、陶粒、蛭石、海泡石絨和河砂為隔鹽層,通過室內(nèi)土柱模擬實(shí)驗(yàn),研究了這幾種材料的降鹽效果,結(jié)果表明這5種材料對水分的蒸發(fā)都有抑制作用,其中尤以沸石的效果最佳[13]。季永華等采用“隔鹽+蓋草”的方式,可有效提高成活保存率[14]。隔離層的設(shè)置可有效降低土壤鹽分含量并增加土壤含水量,降低土壤電導(dǎo)率[15,16],還可降低土壤容重,增加土壤總孔隙度,這種結(jié)構(gòu)上的改變也有利于植物的生長發(fā)育[17],適宜的隔離材料還可改善植物的光合特性[18]。孫凱寧等研究了砂礫、復(fù)合有機(jī)物以及砂礫+復(fù)合有機(jī)物料層3種隔離層的隔鹽效果,結(jié)果表明,砂礫+復(fù)合有機(jī)物料層的隔鹽效果較好,可有效降低土壤中的鹽離子含量,而單獨(dú)以砂礫或復(fù)合有機(jī)物料層為隔離材料的隔鹽效果不明顯[19];棉花秸稈隔離層能夠顯著降低濱海灘涂土壤鹽分,抑制冬季返鹽,有利地促進(jìn)植物生長[20];生物炭對土壤返鹽的抑制效果明顯優(yōu)于礫石層[5]。
本研究結(jié)果表明,蘆葦?shù)母酐}效果最好,在該處理下,冬棗的新生棗頭生長量、新生二次枝數(shù)量、新生二次枝生長量以及新生葉片數(shù)量和根徑生長量均為最大,尤其是新生棗頭生長量和根徑生長量,與其他處理的差異均達(dá)到了極顯著水平,且在后期的生長過程中生長勢最為旺盛。以石子與玉米秸稈為隔離層的效果差異不大,而地膜隔鹽試驗(yàn)中,由于地膜對土壤的透水透氣性均有一定的影響,使得冬棗的生長受到限制,生長量與其他處理相比均較小,尤其是新生棗頭生長量和根徑生長量,明顯小于其他3種隔離層上的生長量。但幾種處理與對照之間的差異都達(dá)到了顯著水平,說明隔離層的設(shè)置可有效促進(jìn)冬棗生長。而以蘆葦作為隔離層,既可取得理想效果,經(jīng)濟(jì)成本也相對較低,可以在鹽堿地冬棗種植中推廣應(yīng)用。