全 文 ：书四种耐盐牧草根际盐分动态分布特征
董利苹１，李先婷１，曹靖１，苏怡兵２，代立兰３，初金鹏１
（１．兰州大学生命科学学院 干旱与草地生态教育部重点实验室，甘肃 兰州７３００００；２．兰州大学化学化工学院，
甘肃 兰州７３００００；３．兰州市农业科学研究中心，甘肃 兰州７３００００）
摘要：本试验以引大灌区永登县次生盐渍化土壤为背景，采用盆栽根袋法对４种耐盐牧草根际和非根际土壤ｐＨ和
盐分离子的分布特征进行了研究。结果表明，随培养时间的延长，土壤ｐＨ、电导率和６种主要可溶性盐离子含量
降低，４种耐盐牧草根际土壤ｐＨ值低于非根际土壤，差异显著（犘＜０．０５）。培养９０ｄ后，４种牧草根际土壤电导率
均高于非根际土壤。不同培养时段内，盐分离子在根际和非根际土壤中的分布呈动态变化；除培养９０ｄ的新疆大
叶外，Ｃａ２＋和 Ｍｇ２＋在４种牧草的培养期内均在根际土壤出现富集；在培养６０ｄ时，田菁根际土壤中Ｋ＋出现亏缺，
但在随后的生长周期内则出现富集，而其他３种牧草培养期间在根际土壤中Ｋ＋均出现亏缺；除培养９０ｄ的新疆
大叶和中兰一号外，Ｎａ＋和Ｃｌ－在４种耐盐牧草的培养期内在根际土壤中均出现富集。４种牧草在同一培养时间
内，６种可溶性盐离子在根际与非根际土壤之间差异显著（犘＜０．０５）。Ｎａ＋／Ｃａ２＋和 Ｎａ＋／Ｍｇ２＋降低，表明在大部
分生长期间田箐、朝鲜碱茅、中兰一号３种耐盐牧草根际聚集的盐分为ＮａＣｌ，新疆大叶为 ＭｇＣｌ２ 和 ＭｇＳＯ４。
关键词：根际；可溶性盐离子；牧草；盐渍化；生物修复
中图分类号：Ｓ５４０．３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１１）０６００６８０９
土壤盐渍化是农业可持续发展和生态环境恢复所面临的主要问题，也是导致土地退化最严重的问题之一［１］。
目前，世界上已有超过４０％的灌区由于不合理灌溉、栽培管理等人为因素盐渍化土地面积在扩大［２］。因此，采取
合理的措施控制或治理灌区土地盐渍化的发生是亟待解决的关键问题。化学措施改良盐渍化土地已有悠久历
史，一般通过施加石膏（ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ）或增施酸性肥料增加土壤中可溶性Ｃａ２＋含量，使更多的Ｎａ＋从阳离子交
换位点上被取代后经过淋洗移除到耕层以下［３］，以减轻可溶性钠盐对作物的危害，但化学措施相对比较昂贵。一
些研究［４６］表明，通过生物措施能增加土壤中可溶性Ｃａ２＋含量，可能的机制主要有以下３种：１）植物生长过程增
加了根区的二氧化碳分压［４］；２）植物根际释放质子（Ｈ＋）［５，６］；３）植物收获后带走。此外，植物根系能改良根际土
壤的聚合性和持水性［７］，有利于盐离子淋洗到有效耕层以下。豆科植物还能够依赖与其共生的固氮菌，加剧根际
酸化［８］，促进土壤中可溶性Ｃａ２＋含量增加，所以，豆科植物改良盐渍化土地可能效果会更好［５］，相对其他改良措
施而言，生物措施成本低廉。但目前对豆科植物改良效果的研究多集中在土壤物理性质及肥力质量方面［９１２］，而
从豆科植物的根际效应以及豆科植物对盐渍化土壤的作用机制出发将豆科植物作为生物改良材料来改良盐渍化
土壤的研究并不多见。
受根系不间断的自身活动和代谢的影响，根际微区土壤性状与非根际的相比有很大的差别［１３］，并时刻处于
动态变化之中［１４］，但目前将生物措施中植物根系的时空效应联合起来考虑，研究植物对土壤性质影响的文章尚
未见到。所以，本研究以甘肃秦王川引大灌区盐渍化土壤为背景，３种豆科牧草和１种禾本科牧草为材料，从实
际出发模拟了大田试验条件下的灌溉淋洗作用，用盆栽根袋法对根际与非根际土壤进行动态取样，以期能够深入
的探讨不同豆科牧草和禾本科牧草在其生长过程中根际土壤的化学变化过程及其对盐渍化土壤的作用机制，旨
在为西北干旱半干旱灌区盐渍化土壤的改良提供科学依据。
６８－７６
２０１１年１２月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第２０卷 第６期
Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．６
收稿日期：２０１０１０２０；改回日期：２０１０１２２７
基金项目：国家自然科学基金项目（３１０７１８６６），甘肃省自然科学基金项目（０９６ＲＪＺＡ０６６），教育部春晖计划项目（２００９１２）和兰州市科技发展
计划项目（２００８１５１）资助。
作者简介：董利苹（１９８３），女，新疆新和人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｄｏｎｇｌｉｐｉｎｇ００００１＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｃａｏｊ４６＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
本试验供试土壤于２００９年４月采集于引大灌区永登县次生盐渍化土壤，其基本理化性质（表１）采用常规分
析测定［１５］。供试牧草选用引大灌区盐渍化土壤上生长良好的４种耐盐植物：新疆大叶（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪ｃｖ．Ｘｉｎ
ｊｉａｎｇｄａｙｅ）、中兰一号（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪ｃｖ．ＺｈｏｎｇｌａｎＮｏ．１）、田箐（犛犲狊犫犪狀犻犪犮犪狀狀犪犫犻狀犪）、朝鲜碱茅（犘狌犮犮犻狀犲犾犾犻犪
犮犺犻狀犪犿狆狅犲狀狊犻狊），其对灌区的盐渍化环境有很强的适应性。
表１ 供试土壤的基本理化性质
犜犪犫犾犲１ 犅犪狊犻犮狆犺狔狊犻犮犪犾犪狀犱犮犺犲犿犻犮犪犾犮犺犪狉犪犮狋犲狉狅犳狋犲狊狋犲犱狊狅犻犾
土壤类型
Ｓｏｉｌｔｙｐｅ
碳酸钙
ＣａＣＯ３
（％）
ｐＨ 电导率
Ｅｌｅｃｔｒｉｃｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ
（ｄｓ／ｍ）
田间持水量
Ｆｉｅｌｄｃａｐａｃｉｔｙ
（％）
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
全氮
ＴｏｔａｌＮ
（ｇ／ｋｇ）
速效磷
ＶａｌｉａｂｌｅＰ
（ｍｇ／ｋｇ）
全钾
ＴｏｔａｌＫ
（ｇ／ｋｇ）
灰钙土Ｓｉｅｒｏｚｅｍ １６．２７ ８．３１ ６．８７ ２１．４３ １０．７５ ０．０３ ６４．６６ ２．０５
１．２ 植物根袋培养及样品采集
试验采用盆栽根袋法模拟装置进行［１６，１７］，所有试验均在试验大棚内进行。供试土壤采集于上述供试耐盐碱
牧草自然分布的地区，在室内风干过０．５ｍｍ筛待用。土壤装盆前添加肥料（尿素和磷酸二氢钾），添加量如下：
２００ｍｇＮ／ｋｇ干土，１００ｍｇＰ２Ｏ５／ｋｇ干土，并充分混合均匀。根袋用４７μｍ孔径的尼龙网纱缝制而成，直径
７ｃｍ，高１３ｃｍ。每个根袋内装入备好的土壤０．８ｋｇ，相同的供试土壤也装入高１９ｃｍ，内径２３ｃｍ的盆中，同时
在盆中央埋入备好的根袋１个，使装好的盆重为５．５ｋｇ。用称重法小心浇蒸馏水尽量避免蒸馏水溢出，尽量使土
壤含水量达到１４０ｇ／ｋｇ备用（即总重达６．３ｋｇ），在每个根袋内播入露白的植物种子２０粒，出苗后留苗１２株。
每个品种１８个重复，另外留１８盆未播入种子的盆作为对照。生长期内每１４ｄ轮流浇蒸馏水１．５和２．０Ｌ各１
次，其他不作任何处理。各指标分别在植物长出后６０，９０和１２０ｄ各取样测定１次。取样时，每种植物选择出苗
和长势基本一致的６盆留作采样，即６个重复。同时选择６盆对照土壤同时采样，每次取出根袋中１ｃｍ以内的
土壤作为根际土，取距离根袋外２～３ｃｍ的土壤作为非根际土。
１．３ 样品分析测定
将采集的土样在室内风干并过２ｍｍ筛，取风干土按水土比５∶１制备待测液，用于ｐＨ值、电导率（ＥＣ）及盐
分的测定，ｐＨ值用电位法测定；ＥＣ用电导法测定；Ｎａ＋和Ｋ＋的测定用火焰光度计法；Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋的测定采用原
子吸收分光光度法；Ｃｌ－和ＳＯ４２－的测定采用土壤盐分常规滴定法。以上各项指标测定的具体方法见参考文献
［１５］。
１．４ 统计分析
用Ｅｘｃｅｌ作图，ＤＰＳｖ３．０１进行统计分析，单因素方差分析采用ＬＳＤ法。
２ 结果与分析
２．１ 土壤ｐＨ的动态变化
除对照组外土壤的ｐＨ降低；４种待测植物根际土壤的ｐＨ小于非根际，差异显著（犘＜０．０５），对照组根际
ｐＨ与非根际中的相比差异不显著（图１）。影响ｐＨ的主要因素可能有以下４种：１）植物根系和根际微生物呼吸
以及土壤有机质分解过程释放二氧化碳［１８，１９］，引起根际ｐＨ降低；２）植物对无机阴阳离子的不平衡吸收引起植物
分泌物组成和数量改变［２０］是根际ｐＨ发生变化的主要原因；３）根尖细胞在伸长过程中能分泌离子（Ｈ＋、ＯＨ－、
ＨＣＯ３－）和有机酸，而植物的生长速度以及对营养的需求量［２１］、根细胞的年龄都能影响根系有机酸和离子（Ｈ＋、
ＯＨ－、ＨＣＯ３－）的释放率，这最终引起根际ｐＨ呈动态变化；４）施加于土壤中氮素的形态以及植物对氮素形态吸
收的喜好也会引起土壤ｐＨ发生变化［２２］。
９６第２０卷第６期 草业学报２０１１年
生长１２０ｄ时，田箐根际土壤ｐＨ下降最大（图１），与种前相比降低了０．５３，而朝鲜碱茅的根际土壤ｐＨ下降
最小，与种前相比降低了０．３３。豆科牧草对土壤ｐＨ的改良效果略好于禾本科牧草。这可能是因为豆科植物除
了能通过以上机理酸化根际土壤外，还能通过与豆科植物共生的根际微生物的固氮作用引起根际酸化［８］。田箐
培养至１２０ｄ时，根际土壤ｐＨ与土体差异最大，为０．３。
图１ 不同植物根际和非根际土壤狆犎值的动态变化
犉犻犵．１ 犇狔狀犪犿犻犮犮犺犪狀犵犲狅犳狆犎犻狀狋犺犲狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲犪狀犱犫狌犾犽狊狅犻犾犳狅狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犾犪狀狋狊
Ｒ：根际土Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌ；Ｓ：非根际土Ｂｕｌｋｓｏｉｌ；不同小写字母表示同一植物在不同培养时期差异显著（犘＜０．０５）；下同 Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒ
ｃａｓｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｉｃｓｏｉｌａｎｄｂｕｌｋｓｏｉｌｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｄａｙｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｐｌａｎｔｏｒｃｈｅｃｋｔｅｓｔａｔ犘＜０．０５ｌｅｖｅｌ
（ＬＳＤ），ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．２ 土壤ＥＣ的动态变化
土壤ＥＣ值随培养时间的延长而降低（图２）。在培养１２０ｄ时ＥＣ最小；４种植物培养９０ｄ后ＥＣ在根际出
现了显著的富集（犘＜０．０５），而对照组根际与非根际土壤差异不大。
与对照组相比，４种植物土壤ＥＣ降低幅度更大（图２），并且在４种植物中，培养１２０ｄ时，新疆大叶根际土壤
ＥＣ下降最大，降为种前的３４．９７％。说明新疆大叶是４种耐盐牧草中对土壤ＥＣ改良效果最好的材料。４种牧
草中，田箐培养９０ｄ时，根际较非根际差值最大，为３．４５ｄｓ／ｍ。这可能与植物的耐盐能力有关，耐盐能力越强的
植物，其根际的盐分富集程度也更大［２３］。表明４种牧草中最耐盐的是田箐，进一步说明最耐盐的植物品种不一
定是对盐渍化土壤改良效果最好的材料，植物对盐渍化土壤改良效果的好坏可能还与淋洗相关的根系形态、根系
入土深度、根际作用等植物根系生物特异性因素有关。田箐根际土壤的ＥＣ在９０ｄ时略有升高，而后呈下降趋
势。这可能是因为田箐在生长前期有赖苗现象，生命活动现象不强，培养６０～９０ｄ期间，生长旺盛，蒸腾等生命
活动强烈，促进了盐分向根际运移［２４］。
图２ 不同植物根际和非根际土壤不同培养天数电导率的变化
犉犻犵．２ 犈犾犲犮狋狉犻犮犮狅狀犱狌犮狋犻狏犻狋狔（犈犆）犻狀狋犺犲狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲犪狀犱犫狌犾犽狊狅犻犾狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犾犪狀狋狊犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犻狀犮狌犫犪狋犻狅狀犱犪狔狊
０７ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．６
２．３ 土壤主要盐分离子的动态变化
土壤中的６种主要可溶性盐离子含量随培养时间的延长呈下降趋势（图３），生长１２０ｄ时，土壤中６种主要
的可溶性盐离子含量最少，且培养过程中可溶性盐离子含量与种前相比差异显著（犘＜０．０５）。田菁培养６０ｄ时，
根际土壤中Ｋ＋出现亏缺，但在随后的生长周期内根际土壤中Ｋ＋出现了富集现象，Ｋ＋在其他３种牧草的根际土
壤中均出现了亏缺。除培养至９０ｄ的新疆大叶外，在４种耐盐牧草的培养过程中，Ｃａ２＋和 Ｍｇ２＋这２种可溶性盐
离子在根际土壤中均出现了富集；除培养至９０ｄ的新疆大叶和中兰一号外，Ｎａ＋和Ｃｌ－在４种耐盐牧草的根际中
变化趋势与Ｃａ２＋和 Ｍｇ２＋相同。朝鲜碱茅根际土壤中ＳＯ４２－出现亏缺，但其他３种植物在培养９０ｄ后根际土中
ＳＯ４２－均出现了富集，且６种可溶性盐离子在根际土壤与同一培养时间的非根际土壤之间差异均显著（犘＜
０．０５），而在对照组中则差异均不显著。
与对照组相比，４种牧草对６种主要的可溶性盐离子的降低幅度更大（图３），说明种植耐盐植物可以有效地
促进土壤脱盐。朝鲜碱茅培养１２０ｄ后，Ｃａ２＋和ＳＯ４２－降低幅度最大，分别比种前降低了５１．５７％和８８．０５％；田
菁培养１２０ｄ后，Ｃａ２＋和ＳＯ４２－降低幅度最小，分别比种前降低了４３．４２％和３９．６７％。说明禾本科牧草朝鲜碱
茅对土壤中的Ｃａ２＋和ＳＯ４２－改良效果好于其他３种豆科耐盐牧草。新疆大叶培养１２０ｄ后，Ｎａ＋和Ｃｌ－降低幅
度最大，分别比种前降低了７９．０７％和７８．３７％，而朝鲜碱茅培养１２０ｄ后，Ｎａ＋和Ｃｌ－降低幅度最小，分别比种前
降低了７１．０２％和６８．３９％。说明３种豆科耐盐牧草对Ｎａ＋和Ｃｌ－的改良效果略好于禾本科牧草朝鲜碱茅。种
植耐盐牧草有效促进土壤脱盐的原因可能有以下４个方面：１）植被的地表覆盖作用，减少了土壤水分蒸发，有效
抑制了土壤盐分的表聚发生［２５］；２）植物根际效应促进土壤中可溶性Ｃａ２＋含量增加，有利于盐离子淋洗到有效耕
层以下［４８］。３种豆科耐盐牧草根际ｐＨ低于禾本科（图１），有利于增加土壤中可溶性Ｃａ２＋含量，使更多的Ｎａ＋
从阳离子交换位点上被取代后经过淋洗迁移到耕层以下［３］，这可能是豆科植物与禾本科植物相比对Ｎａ＋移除效
果较好的原因；３）植物根系能改良根际土壤的持水性［７］，并且植物根系的穿插挤压作用能够改良土壤的物理性
质，有利于盐离子淋洗到有效耕层以下。朝鲜碱茅生长速度快，与生长同期豆科植物相比，其根系更致密发达，有
利于可溶性盐离子淋洗到有效耕层以下，这可能是朝鲜碱茅对土壤中的Ｃａ２＋和ＳＯ４２－改良效果好于３种豆科牧
草的主要原因；４）植物对离子的吸收具有选择性［２６］，植物体能够带走相当一部分盐分，使土壤中含盐量减小。
在相同时段内，对照组根际与非根际土壤中６种主要盐离子含量差异不显著，而４种牧草试验组中根际与非
根际６种主要盐离子含量时刻处于相对变化之中，且差异显著（犘＜０．０５），其中新疆大叶的根际与非根际差异最
显著。分析盐分在根际积聚并处于动态变化可能是以下３个方面因素共同作用的结果：１）植物对不同离子的选
择性吸收速率［２２］，且植物对不同离子的选择性吸收具有明显的季节动态［２７］；２）离子在土壤中由于植物的蒸腾作
用造成的移动性［２０］；３）土壤中不同矿质态盐分在根际效应下的活化速率［９，２８］。
２．４ 盐分组成的动态变化
根际土壤中Ｎａ＋／Ｋ＋、Ｎａ＋／Ｃａ２＋、Ｎａ＋／Ｍｇ２＋和Ｃｌ－／ＳＯ４２－这４个指标的变化趋势因培养时间和植物种的
不同而有所差异（表２）。由Ｎａ＋／Ｃａ２＋和Ｎａ＋／Ｍｇ２＋可以看出，随培养时间的延长，这２个比值减小，说明Ｎａ＋相
对于Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋在土壤中的含量降低，改良措施对Ｎａ＋的移除效果显著。而对Ｎａ＋／Ｋ＋和Ｃｌ－／ＳＯ４２－，其变化
灵敏，变化幅度也更大。随着４种牧草培养时间的增加，其根际与非根际中的比值有所差异，即使是同一品种中
的同一离子在不同生长时段的根际与非根际土壤中也处于相对变化中。
４种供试牧草根际土壤中Ｎａ＋／Ｋ＋和Ｎａ＋／Ｃａ２＋均大于同时期非根际土壤（表２），且差异显著（犘＜０．０５），说
明根际土对Ｎａ＋的富集大于Ｋ＋和Ｃａ２＋。从Ｎａ＋／Ｍｇ２＋和Ｃｌ－／ＳＯ４２－可以看出：田箐、朝鲜碱茅、中兰一号根际
土壤对Ｎａ＋和Ｃｌ－的聚集率大于 Ｍｇ２＋和ＳＯ４２－，且差异显著（犘＜０．０５）；但在新疆大叶中这２个比值在根际内
外的相对大小并不一致，在培养６０ｄ时，新疆大叶根际与非根际之间土壤中的Ｎａ＋／Ｍｇ２＋差异不显著，而后期根
际Ｎａ＋／Ｍｇ２＋小于非根际土壤，根际对Ｎａ＋的聚集率小于Ｍｇ２＋，且差异显著（犘＜０．０５）；新疆大叶根际与非根际
土壤中Ｃｌ－／ＳＯ４２－差异不显著。本试验还表明，对照组根际土壤中的４种比值与同时期非根际土壤中的相比，差
异不显著。淋洗似乎是对所有离子按一定的比率同时进行改变的，仅改变了土壤中离子的数量，而对离子的相对
含量没有影响。
１７第２０卷第６期 草业学报２０１１年
图３ 不同植物根际土壤和非根际土壤不同生长天数主要盐离子的变化状况
犉犻犵．３ 犕犪犼狅狉狊犪犾狋犻狅狀狊犻狀狋犺犲狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲犪狀犱犫狌犾犽狊狅犻犾狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狆犾犪狀狋狊犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犻狀犮狌犫犪狋犻狅狀犱犪狔狊
２７ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．６
表２ 不同植物根际土壤和非根际土壤盐分组成的动态变化
犜犪犫犾犲２ 犛犪犾狋犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊狅犳狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犻犮狊狅犻犾犪狀犱犫狌犾犽狊狅犻犾犳狅狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋
狆犾犪狀狋狊犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋犻狀犮狌犫犪狋犻狅狀犱犪狔狊
项目Ｉｔｅｍ 区域Ｚｏｎｅ 天Ｄａｙｓ 钠／钾Ｎａ＋／Ｋ＋ 钠／钙Ｎａ＋／Ｃａ２＋ 钠／镁Ｎａ＋／Ｍｇ２＋ 氯／硫酸根Ｃｌ－／ＳＯ４２－
对照Ｃｏｎｔｒｏｌ
根际土Ｒｏｏｔ ０ ３７．２６ａｂ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．９３ａｂ
６０ ３４．３４ｃ ３．６１ｃ ４．６０ａ ２．８９ｂ
９０ ３７．９２ａ ３．７５ｂ ４．７３ａ ３．０２ａｂ
１２０ ３４．６０ｂｃ ３．５２ｄ ４．５９ａ ３．０１ａｂ
非根际土Ｂｕｌｋｓｏｉｌ ０ ３７．５９ａ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．８６ｂ
６０ ３４．７１ｂｃ ３．６１ｃ ４．６１ａ ２．８８ｂ
９０ ３７．７４ａ ３．７０ｂ ４．７３ａ ３．０９ａ
１２０ ３６．９９ａｂｃ ３．５８ｃｄ ４．６０ａ ２．９１ｂ
朝鲜碱茅
犘．犮犺犻狀犪犿狆狅犲狀狊犻狊
根际土Ｒｏｏｔ ０ ３７．２６ａ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．９３ｃｄ
６０ ３３．５３ｃ ３．０１ｅ ２．５１ｆ ４．３６ｂ
９０ ３８．３３ａ ３．０５ｄｅ ４．００ｂ ２．７４ｃｄ
１２０ ３５．８２ｂ ２．６２ｆ ３．４０ｄ ７．８８ａ
非根际土Ｂｕｌｋｓｏｉｌ ０ ３７．５９ａ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．８６ｃｄ
６０ ２５．４６ｅ ３．０８ｃｄ ３．０９ｅ ２．１８ｄ
９０ ２８．６８ｄ ３．１１ｃ ３．６４ｃ ２．９８ｃｄ
１２０ １５．０８ｆ ２．６２ｆ ３．０６ｅ ３．５１ｂｃ
新疆大叶
犕．狊犪狋犻狏犪ｃｖ．
Ｘｉｎｊｉａｎｇｄａｙｅ
根际土Ｒｏｏｔ ０ ３７．２６ｂ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．９３ｂ
６０ ４８．８８ａ ３．２１ｄ ３．２７ｅ ２．４１ｃｄ
９０ ３３．５４ｃ ２．７４ｅ ３．５７ｄ ２．７９ｂｃ
１２０ １５．０２ｆ １．８５ｆ ２．９５ｆ ２．４５ｃｄ
非根际土Ｂｕｌｋｓｏｉｌ ０ ３７．５９ｂ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．８６ｂｃ
６０ ２０．１８ｅ ２．８１ｅ ３．３０ｅ ２．１６ｄ
９０ ２２．１５ｄ ３．９６ｂ ４．０９ｂ ６．２２ａ
１２０ １３．５６ｇ ３．８３ｃ ３．９０ｃ ２．１６ｄ
田箐
犛．犮犪狀狀犪犫犻狀犪
根际土Ｒｏｏｔ ０ ３７．２６ｃ ４．３８ｂ ４．６６ａ ２．９３ｂｃ
６０ ５６．４８ａ ４．３７ｂ ４．１７ｂ ３．８２ａ
９０ ４１．２８ｂ ３．３０ｃ ４．３５ｂ ３．０８ｂ
１２０ ２６．６５ｅ １．９８ｅ ２．５８ｄ ２．３７ｄ
非根际土Ｂｕｌｋｓｏｉｌ ０ ３７．５９ｃ ４．３８ｂ ４．６６ａ ２．８６ｂｃ
６０ ２８．７２ｄ ４．４７ａ ４．６４ａ ２．７４ｃ
９０ １９．５４ｆ ２．３３ｄ ３．２８ｃ １．５６ｅ
１２０ １１．１０ｇ ０．７６ｆ １．８０ｅ １．８１ｅ
中兰一号
犕．狊犪狋犻狏犪ｃｖ．
ＺｈｏｎｇｌａｎＮｏ．１
根际土Ｒｏｏｔ ０ ３７．２６ｂ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．９３ａ
６０ ２４．２４ｄ ２．２２ｅ ２．１８ｄ ２．６０ｂ
９０ ２８．７１ｃ ２．４２ｄ ３．１４ｃ ２．１１ｃ
１２０ ３９．１７ａ ２．５１ｃ ３．２６ｂ ２．９０ａ
非根际土Ｂｕｌｋｓｏｉｌ ０ ３７．５９ｂ ４．３８ａ ４．６６ａ ２．８６ａ
６０ １４．２１ｆ １．３９ｆ １．４７ｅ １．１３ｄ
９０ １９．４８ｅ ３．９４ｂ ４．６６ａ ２．７２ａｂ
１２０ ７．６１ｇ ０．９９ｇ １．２３ｆ １．３２ｄ
３７第２０卷第６期 草业学报２０１１年
３ 讨论
有关生物措施对土壤ｐＨ值影响的结论并不一致。随着植物生长时间的延长ｐＨ升高［１０］，ｐＨ降低［７，１１］，ｐＨ
不变［１２］的研究结果均有文献佐证。这些研究结果的不同，可能是由于采集的土壤距根际距离的差异所致［２９］。而
本试验采用根袋法消除了采集土壤距根际距离的差异对土壤ｐＨ的影响。研究表明，随着植物生长时间的延长，
土壤ｐＨ降低，但不同品种对ｐＨ的降低幅度并不一致，豆科牧草对土壤ｐＨ的降低程度高于禾本科牧草。以往
的研究对根际与非根际土壤ｐＨ变化的结论也并不一致，有些表明根际ｐＨ高于非根际的［２３］，有的研究显示根际
ｐＨ低于非根际的［１７］，这些研究结果的不同可能是由于种植的植物品种不同，或者植物所处的生长发育阶段不同
的缘故。而本试验以４种不同的耐盐牧草为材料，并对其根际与非根际土壤进行动态取样，研究表明，根际ｐＨ
值小于非根际ｐＨ值。根际与非根际土壤ｐＨ差异大小因物种而异，并且这种差异受不间断的植物根系活动的
影响，时刻处于动态变化之中，即使是同一品种不同的采样时期土壤根际ｐＨ值与非根际的差异也不尽相同。本
结果也说明植物根际作用是土壤ｐＨ降低的主要原因，ｐＨ在很多方面影响土壤中养分形态、有效性以及迁移转
化。ｐＨ降低对干旱半干旱灌区含钙较高的盐渍化土壤的改良有重要意义。
与以往许多研究结果［２１，３０］一致，本研究结果表明，盐渍土壤上种植耐盐植物可以有效地促进土壤脱盐。同
时还有研究表明非盐生植物［３１］、沙生植物［１７］和盐生植物［２９］根际都有盐分积聚现象。一些研究结果表明，植物根
际土Ｋ＋趋于亏缺［２２］，而弋良朋等［２９］研究表明，荒漠盐生植物Ｋ＋在根际有富集的现象，并且Ｃｌ－和Ｎａ＋在根际
的富集程度比其他４种离子的富集程度要高，但李从娟等［１７］研究表明，ＳＯ４２－、Ｃａ２＋和 Ｍｇ２＋在沙生植物根际的
富集程度比其他离子的富集程度要高。这些研究结果的不同，可能是由于植物物种的不同或是取样时所处的植
物生长阶段不同造成的。而本试验针对植物生长阶段不同、植物种不同可能对结果产生影响的问题，对４种不同
耐盐牧草根际与非根际土壤进行动态取样。结果表明，植物品种不同根际富集的离子种类不同，即使是同一品种
相同离子在不同的生长时期其根际与非根际的相对离子含量可能也会发生变化，因此，因植物种不同其根际离子
组成也有变化。本试验中在大多数生长期间内，新疆大叶根际聚集的盐分类型为 ＭｇＣｌ２ 和 ＭｇＳＯ４，而田箐、朝
鲜碱茅、中兰一号３种耐盐牧草则为ＮａＣｌ。对照组根际与非根际土壤相比，各离子含量及组成差异不大。另外
系统补水造成的淋洗作用等试验操作和外界温度造成的蒸腾作用等环境因素也可能引起ｐＨ和盐分发生变化，
针对这一问题，本试验设置了对照组（严格控制试验组的系统补水量及各种试验操作过程），尽量减小试验操作误
差对根际与非根际土壤ｐＨ和盐分变化造成的影响，以便突出４种耐盐牧草的根际作用，比较耐盐牧草作用下根
际土壤盐分离子的分布特征及化学变化，以期较好的阐明耐盐牧草对盐渍化土壤的作用机制。
４ 结论
植物根际作用促进了土壤ｐＨ和盐分降低，这对干旱半干旱灌区盐渍化土壤的改良和利用有积极作用，并且
豆科牧草对灌区盐渍化土壤的改良效果略好于禾本科牧草。
４种牧草根际土壤的ｐＨ小于非根际，种植９０ｄ后４种牧草根际土壤的ＥＣ高于非根际土壤。根际与非根
际盐分离子的相对变化因种而异，即使是同一品种同种离子在不同的生长时期其根际与非根际的相对离子含量
也会发生很大的变化，同时植物种不同，其根际离子组成的变化也很大。
土壤ｐＨ和盐分可能与以下３个因素紧密相关：１）植物种的差异；２）取样点距离植物根际的远近；３）取样时
间处于植物生长周期的生长阶段。如果没有把这３个因素结合起来考虑而讨论生物改良措施对根际土壤ｐＨ和
盐分的影响，其结论可能缺乏严谨性。
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犜犺犾犪狊狆犻狅犮犺狉狅犾犲狌犮狌犿ｇｒｏｗｎｉｎｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｉｌｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，１９９７，１８８：１５３１５９．
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犇狔狀犪犿犻犮狊狅犳狊狅犻犾狊犪犾狋犮狅狀狋犲狀狋犻狀狋犺犲狉犺犻狕狅狊狆犺犲狉犲狊狅犻犾狊狅犳犳狅狌狉狊犪犾狋狋狅犾犲狉犪狀狋犳狅狉犪犵犲狊狆犲犮犻犲狊
ＤＯＮＧＬｉｐｉｎｇ１，ＬＩＸｉａｎｔｉｎｇ１，ＣＡＯＪｉｎｇ１，ＳＵＹｉｂｉｎｇ２，ＤＡＩＬｉｌａｎ３，ＣＨＵＪｉｎｐｅｎｇ１
（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｒｉｄａｎｄＧｒａｓｓｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ
７３００００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ；３．ＬａｎｚｈｏｕＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，
Ｌａｎｚｈｏｕ７３００００，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＡｒｈｉｚｏｂａｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｐＨａｎｄｓａｌｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｂｕｌｋ
ｓｏｉｌｓｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｃａｌｃａｒｅｏｕｓｓａｌｔａｆｆｅｃｔｅｄｓｏｉｌｓｕｓｉｎｇｆｏｕｒｓａｌｔｔｏｌｅｒａｎｔｆｏｒａｇｅｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅＹｉｎＤａｉｒｒｉｇａ
ｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｃｔ，ＹｏｎｇｄｅｎｇＣｏｕｎｔｙｏｆＧａｎｓｕｐｒｏｖｉｎｃｅ．ＴｈｅｐＨ，ＥＣａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓｏｆｓｉｘｍａｊｏｒｓａｌｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅ
ｓｏｉｌｓｏｆｔｅｓｔｅｄｆｏｒａｇｅｓｐｅｃｉｅｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈａｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅ．ＴｈｅｒｅｗａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒｐＨ
ｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｓｔｈａｎｉｎｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｂｕｌｋｓｏｉｌｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｇｒｏｗｔｈｐｅｒｉｏｄｏｆａｌｔｅｓｔｅｄｐｌａｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓＸｉｎ
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ｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅｓ．Ｃａ２＋ａｎｄＭｇ２＋ ｗｅｒｅｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓｏｆａｌｔｅｓｔｅｄｐｌａｎｔｓｅｘｃｅｐｔＸｉｎｊｉａｎｇｄａｙｅａｔｔｈｅ９０ｄａｙｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ．Ａｔｔｈｅ６０ｄａｙｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ，
Ｋ＋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｓｏｆ犛．犮犪狀狀犪犫犻狀犪ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｂｕｔｔｈｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄａｔｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｇｒｏｗｔｈ
ｓｔａｇｅｓ．Ｆｏｒｔｈｅｏｔｈｅｒｔｈｒｅｅｆｏｒａｇｅｓｐｅｃｉｅｓ，Ｋ＋ ｗａｓｉｎｄｅｆｉｃｉｔｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｓ．Ｎａ＋ａｎｄＣｌ－ｃｏｎｃｅｎｔｒａ
ｔｉｏｎｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓｆｏｒａｌｔｅｓｔｅｄｐｌａｎｔｓｅｘｃｅｐｔＸｉｎｊｉａｎｇｄａｙｅａｎｄ
ＺｈｏｎｇｌａｎＮｏ．１ａｔｔｈｅ９０ｄａｙｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｓｉｘｍａｊｏｒｓａｌｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅ
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅａｎｄｂｕｌｋｓｏｉｌｓｆｏｒａｌｔｅｓｔｅｄｐｌａｎｔｓａｔｔｈｅｓａｍｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅ．ＴｈｅＮａ＋／Ｃａ２＋ ａｎｄＮａ＋／Ｍｇ２＋
ｓｈｏｗｅｄａｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄｗｉｔｈａｎｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｉｎｃｕｂａｔｉｏｎｔｉｍｅ．ＴｈｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｉｃｉｔｏｆＮａ＋ｉｎｔｈｅ
ｓｏｉｌｓｗａｓｍｏｒｅｐｒｏｆｏｕｎｄｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆＣａ２＋ａｎｄＭｇ２＋，ａｎｄｔｈａｔＮａ２ＳＯ４ａｎｄＭｇＳＯ４ｗｅｒｅｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｔｈｅｒｈｉｚｏ
ｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｓｏｆＸｉｎｊｉａｎｇｄａｙｅ，ｗｈｉｌｅＮａＣｌｗａｓｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅｓｏｉｌｓｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｔｈｒｅｅｆｏｒａｇｅｓｐｅｃｉｅｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ；ｓｏｌｕｂｌｅｓａｌｔｉｏｎ；ｆｏｒａｇｅ；ｓａｌｔａｆｆｅｃｔｅｄｓｏｉｌ；ｐｈｙｔｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ
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