全 文 ：盐生小藜对碱性土壤的修复作用研究
张亚楠 ,王玲玲 ,吕　燕 ,杨　龙 ,关洪斌
(山东大学威海分校 海洋学院 ,山东威海 264209)
　　摘要:以碱性植物小藜为研究对象 , 在威海市高区玛珈山上提取实验组与对照组的土壤 , 分别测定能够描述土壤性质数据 , 通
过比较实验组 、对照组以及培养组中土壤颗粒关于空气体积 、贮水能力 、有机质含量 、pH 值之间的不同 ,分析得出盐生植物小藜对
盐碱土具有修复作用。结合实际情况讨论在海边盐碱地上种植小藜的意义 , 为其他盐生植物的研究提供依据。
关键词:盐生植物;小藜;盐碱地;修复作用
中图分类号:S287　　文献标志码:A　　文章编号:1005-8141(2011)01-0065-03
Repair Effect of Halophytes Chenopodium serotinum L.to Saline-alkali Soil
ZHANG Ya-nan ,WANG Ling-ling , L Yan , YANG Long , GUAN Hong-bin
(Marine College , Shandong Unviersity at Weihai ,Weihai 264209)
Abstract:The study object in this experimental study was the halophytes of Chenopodium serotinum L.First of all , picked up the soil samples of
the experimental group , the control group and cultivating group , and then detected several sets of data to compare the soil quality respectively.Finally ,
compared the different between the experimental group , the control group and cultivating group about the volume of air , the capacity of storage water ,
the content of organic matter, as well as the pH value.Thus to prove Chenopodium serotinum L.had the capacity to repair the saline land.At the same
time , this paper discussed the value of planting Vitex trifolia by the sea and also provided some useful information for further study.
Key words:halophytes;Chenopodium serotinum L.;saline land;repair effect
　　收稿日期:2010-11-21;修订日期:2010-12-17
第一作者简介:张亚楠(1990-),男 ,江苏省淮安人 ,在校大学生。
　　小藜(Chenopodium serotinum L.)又名灰灰菜 ,石竹
亚纲 、石竹目藜科藜属一年生草本植物 , 高 20—
100cm ,生长快 、抗逆性强 ,是一种嗜盐性的碱性植物 ,
具有顽强的生命力 ,可在恶劣的环境中很好生长。小
藜全草入药 ,性甘苦 ,凉 ,具有去湿解毒的功能 ,有一定
的药用价值与经济价值。小藜可增加地面覆盖 ,减少
土壤蒸发 ,吸收和带走土壤中的盐分 ,从而减少耕作层
盐分累积 。此外 ,小藜还有改良盐碱土的功用 ,如增加
土壤有机质 、改善土壤结构 、降低土壤盐度 、增加土壤
的孔隙率 、提高土壤的生物活性等。利用小藜的这些
特性 ,我们可在滨海的盐碱土壤上种植小藜 ,既可对土
壤进行改良 ,又可在贫瘠的土壤上创造出经济价值 。
1　实验材料和试验方法
1.1　土样采集与处理
采样时间为 2009 年 6 月 28日下午 ,采集地点在
山东省威海市高区山东大学威海分校玛珈山 。
采样方法:采用王玉珍等人曾采用的取样方法[ 7] ,
任选 3 株小藜作为目标植物 , 分别在距其根部距离
5cm 处设计一个 30cm×30cm 的样方 ,在 0—5cm、5—
10cm 、10—15cm 3个土层各随机取 5个土样作为实验
组。然后 ,分别在这三处植株附近没有柽柳的地方按
照同样的方法取对应的空白土样 ,将这些土样做好标
记带回实验室后分别将样方中每个土层的 5个样品充
分混合。
实验预处理:土样风干后用孔径为 2cm 大的筛子
将土样过筛 ,除去土中的枝叶 、大中型动物以及大块石
子 ,将土样风干作为实验材料 。
1.2　实验植物的采集与培养
采样时间为 2009 年 6 月 28日下午 ,采集地点在
威海市高区山东大学威海分校玛珈山 。选择若干高
15cm左右 、叶片和长势相似的小藜若干棵 ,在实验室
内培养 ,用所采集的空白土壤种植已采集的小藜 ,并放
置在室内 ,每 3d浇一次水。同时 ,保证所种植的小藜
能在相同的环境生长 ,种植 3个月 ,从盆中分层取土 。
1.3　研究方法
通过对空白土样 、实验土样和室内培养植物前后
的土样变化 ,定性描述盐碱植物小藜对土壤的改良效
果。实验将从以下几个方面来研究:①土壤中空气体
积测定。测量土壤中空气体积所利用的原理是水可用
来占据土样中的空气 ,那么所加入水的体积就是空气
的体积。首先 ,称量底部有洞的试管重量 ,然后在试管
中装入 20mL 土样并称量 ,两者差值即为试管中土壤
的质量;将装土的试管直立慢慢放入装有足够水的大
烧杯中让其充分浸润 , 10min后将取出试管 ,待试管中
水下降至 20mL 刻度处用食指堵住小孔 ,将试管移至
小量筒的上端放开手指让水完全充分地流入小量筒 ,
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当试管中的水流尽时 ,读取小量筒中水的体积 ,所读取
的数值即为土壤中空气的体积 。 ②土壤储水能力测
定。土壤颗粒的贮水能力是评价植被水分保持与水源
涵养功能的重要指标 ,其大小与土壤厚度和土壤孔隙
状况密切相关。计算〔(湿土质量—干土质量)/干土质
量〕即可得到土壤的储水能力 。所以 ,测定土壤贮水能
力时只要确定湿土质量和干土质量即可 。在完成土壤
中空气体积的测定后 ,称量水流尽后试管与湿土的重
量 ,然后减去试管的重量即得到湿土的重量 ,再引用测
定土壤中空气体积时所测的干土质量即可计算土壤的
贮水能力 。③土壤含有机物质量比测定 。利用土壤中
有机质在高温加热的情况下会被分解的原理来测定土
壤中有机物的质量 。先称量坩锅的质量 ,加入 40.0g
干土 ,然后在加热套上加热灼烧这些土样至不冒火星 、
不冒气体后冷却再称量 ,所得数据减去坩锅的质量即
得到灼烧后土样质量 。再计算(灼烧前土样质量 —灼
烧后土样质量)/灼烧前土样质量 ,所得的数据就是土
壤含有机物的质量比 。④pH 值测定 。称量 5g 土样加
入小烧杯中 ,再加入 30mL的NaCl溶液 ,用玻璃棒搅拌
至土样被充分浸润;放置一段时间让其充分沉淀 ,然后
取其上清液 ,用已标定好的 pH 测定仪测定 pH 值 ,记
录数据 ,通过画图来分析比较所测的实验组 、对照组和
培养组土样的酸碱性大小 。
2　实验结果与分析
盐生植物小藜(灰灰菜)的根系是须根系 ,其根系
不深 ,只能对土壤的表层有改良的作用 ,但是它能够在
恶劣的环境中生长 ,其生命力很强。无论从土壤颗粒
空隙度 、土壤颗粒的贮水能力而论 ,还是从土壤中的有
机质含量 、土壤 pH 值来说 ,小藜都对沿海的盐碱性土
壤都有改良作用 。
2.1　土壤中空气体积的测定
土壤空气对植被种子发芽 、根系发育 、微生物活动
及养分转化都有极大的影响。根据实验方法中所描述
的具体步骤测定土样中空气的体积 ,并记录其数据。
根据实验所测定的数据绘制图 1。通过图 1中的实验
组 、对照组和培养组对比结果可见 ,在所测土层的范围
内 ,从表层(0—5cm)、中层(5—10cm)、下层(10—15cm)
土壤的疏松度在这三层依次升高。在这 3组对照实验
中 ,通过实验组与对照组的对比也可看出实验组的土
壤中空气体积所占百分数比对照组中土壤中空气体积
所占的百分数。通过对照组 、实验组与培养组的比较
可见 ,培养组的疏松度明显高于其他两组 。这说明小
藜在温和环境下生长的效果更好 ,土壤颗粒中空气的
体积数明显高于其他两组。综上可知 ,种植小藜可提
高土壤的疏松度 、增加土壤的容空量 、促进土壤中微生
物的繁殖 ,能进一步提高土壤中有机物的含量 ,从而提
高了土壤肥力。
图 1　实验组 、对照组以及培养组土壤颗粒中空气体积的比较
2.2　土壤储水能力测定
土壤颗粒的贮水能力是评价土壤质量的一个很好
标准。参考丁海荣等人的研究 ,在一定土壤厚度条件
下 ,土壤的贮水特征取决于土壤孔隙的大小和数量特
征 ,或者说取决于植被对土壤孔隙状况改善作用的大
小[ 15] 。按照实验方法中的步骤 ,得到实验结果 ,绘制
图2。从图 2可见 ,小藜对所测区域内盐碱性土壤的
储水能力产生了一定影响。在这 3 个对照实验中 ,小
藜根系的土壤储水能力显著高于空白土壤的储水能
力。除 10—15cm这一层 ,由于小藜的根系不深 ,对其
改良不大。但就其表层来说 ,小藜的生长可提高土壤
的储水能力。这样不仅为小藜的存活保留了必需的水
分 ,保证其旺盛生长 ,同时也为其他植物的存活提供了
可能性 。此外 ,土壤颗粒储水能力的增加还可增加土
壤中微生物的含量 ,提高土壤养分和有机质的含量 ,这
样更有利于对滨海盐碱性土壤的修复。
图 2　土壤颗粒的储水能力
2.3　盐生植物小藜对土壤颗粒中有机物含量的影响
土壤中有机质含量的多少是衡量土壤肥力高低的
一个重要标志。它和矿物质紧密地结合在一起 ,土壤
内有机质对增进土壤团聚作用 、改善土壤物理性质也
起着积极的作用 。从实验结果可见 ,盐生植物小藜对
提高沿海盐碱性土壤中的有机物含量显著(图 3)。从
图3可见 ,在小藜根系所取的实验组土样和培养组中
有机质的含量比对照组土样中有机质含量显著增高 ,
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而且无论是表层 、中层还是下层土样 ,凡是从小藜根系
所取的土样中的有机质含量都高于空白土样中的有机
质。这一实验结果表明 ,在盐生植物小藜的作用下 ,盐
碱性土壤中的有机质含量显著增加 。这说明可通过在
盐碱性土壤上栽植盐生植物小藜以增加其有机质含
量 ,从而增加土壤养分。此外 ,从图 3还可看出 ,从表
层到中层再到下层 ,土壤中有机质的含量依次降低 ,这
主要是因为小藜的根系是须根系 ,而在土壤的深层分
布很少 ,只能对表层的土壤有明显的改良作用 。
图 3　土壤有机质质量比的比较
小藜能增加盐碱性土壤的有机质含量是因为小藜
落叶和残留在土壤中的根系腐烂分解后增加了土壤中
的有机物质和无机养分 ,且其根系的代谢活动和枯枝落
叶的腐解促进了土壤微生物数量增加 ,加速了土壤有机
质的转化 ,增加土壤养分 ,从而使土壤有机质含量明显
提高。随着土壤含盐量的降低 ,生长了其他植物 ,其枯
枝落叶和腐烂的根系又增加了土壤中有机质的含量 。
而裸露的土壤中有机物质得不到补充 ,长时间裸露之后
盐碱性土壤只会越来越贫乏 ,不利于植物的存活。
2.4　土壤 pH值的测定
土壤 pH的高低是盐碱地土壤性能重要的综合性
指标。它是制约树木生长 、成活的主要因子 。按照上
述实验方法测定土样的 pH 值 ,根据实验数据绘制图
3 、图4 。结果表明 ,栽植小藜对土壤的 pH值产生了一
定的影响 。
图 4　空白土壤与自然土壤的 pH 值比较
图 5　实验组与空白组 pH 值比较
3　小结与讨论
在室内放置的土壤 ,由于全部是用自来水浇灌 ,导
致土壤偏酸 。但通过数据可看出 ,其种植组的土壤 pH
保持较中性状态 。根据自然土壤与空白土壤的对比可
见 ,由于用自来水浇灌 ,空白组土壤的 pH 值比自然组
土壤高 ,可见自来水对土壤的酸化影响很大 。通过实
验室条件下的土壤和空白组土壤的比较 ,实验组土壤
pH值接近 6 ,比空白组的土壤更接近中性 ,说明小黎
有较强的抗逆性 ,对土壤的修复作用明显。
综上所述 ,盐生植物小藜不但可作为绿化的一种
好植物 ,而且可修复沿海的盐碱性土壤 ,如增加土壤中
空气的体积 ,提高盐碱性土壤的贮水能力 ,增加土壤中
有机质的含量 ,降低盐碱性土壤的 pH 值。盐生植物
小藜对威海滨海盐碱土的改良作用显著 ,但是由于小
藜的根系是须根系 ,只能对表层土壤有改良作用 ,对深
层土壤的改良作用不大 ,因此我们可利用小藜能在恶
劣环境中生长的特性与其他盐生植物一起种植 ,达到
修复盐碱性土壤的目的[ 8] 。
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