全 文 ：第 16 卷 第 2 期
Vol. 16 No . 2
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2008 年 3 月
Mar . 2008
干旱荒漠绿洲区重盐碱地底层衬膜隔盐效果
与优质草坪建植研究
刘金荣1, 2 , 孙吉雄1* , 谢晓蓉1, 2 , 杜建雄1, 3 , 王 齐1
( 1. 甘肃农业大学草业学院, 甘肃 兰州 730070; 2. 河西学院生物系, 西部资源环境化学重点实验室, 甘肃 张掖 734000;
3.贵州财经学院资源与环境管理学院, 贵州 贵阳 550004)
摘要: 为解决河西走廊重盐碱地园林绿化难度大的问题, 采用抬高坪床底层衬膜隔盐等技术措施, 并结合客土法种
植草坪。结果表明:抬高坪床底层衬膜隔盐, 即便不换客土也能建植出优质草坪; 客土而没有底层衬膜隔盐 ,虽然
草坪苗期生长较好,但随后由于受地下盐分上升的影响, 土壤含盐量逐渐上升, 草坪质量随之下降; 通过相关性分
析,草坪质量的各项指标与土壤含盐量呈极显著负相关; 因此,重盐碱地底层衬膜隔盐技术可以在干旱荒漠绿洲区
农业生产中推广应用。
关键词: 干旱荒漠区; 盐渍土; 底层衬膜隔盐; 草坪建植
中图分类号: S688. 4 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2008) 02-0202-06
Effect of Understratum-Film on Saline Partition and Establishment of High
Quality Turf in Heavy Saline-Alkali Field of Arid Hungriness Oasis Region
LIU Jin-rong1, 2 , SUN J-i xiong1* , XIE Xiao-rong1, 2 , DU Jian-x iong1, 3 , WANG Qi1
( 1. Pratacul tu ral College, Gan su Agricultu ral University, Lan zhou, Gansu Province 730070, China;
2. Key Laboratory of Western Ch ina Resour ce an d En vi ronmen tal Chemist ry, Department of Biology, H exi Un iversity,
Zhan gye, Gansu Province 734000, China;
3. S chool of Resources and En vironmen tal Management , Guizh ou College of Finance and Economics, Gu iyang,
Guizh ou Province 550004, China)
Abstract: Hex i Corridor is located in the ar id hungr iness oasis region w here soil salinization is very ser ious
and results in the diff icult ies of turf establishment and gardening . In order to solve such problems, tech-
nolo gies of lif t ing turf bed and pav ing f ilm at understr atum in combinat ion to soil replacement w ere adopted
to establish turf. The results show that t reatment o f lif t ing turf bed and paving f ilm at underst ratum w ith-
out replacement so il led to good-quality turf establishment. The treatment of so il replacement w ithout pav-
ing f ilm at underst ratum maintained good turf quality at seedling periods, but turf quality declined g radua-l
ly w ith the increased so il saline-alkali content f rom underg round caused by the act ion of soil capillar ity.
The correlat iv e analysis indicates that all turf quality indices had signif icant ly negat ive cor relat ion w ith soil
saline content . T her efore, the technolo gy o f saline par tit ion by pav ing understr atum f ilm in high saline-a-l
kali lands should be broadly applied in ag ricultur al act ivit ies in the arid hung riness o asis reg ions.
Key words: Arid hungriness reg ion; Saline so il; Saline part it ion by underst ratum f ilm; Turf establishment
我国现有盐渍土 3. 47 @ 107 公顷(不包括沿海
滩涂) ,相当于耕地面积的 1/ 3。主要集中在西北、
华北和东北的干旱和半干旱区, 约 1 亿公顷[ 1]。土
壤盐碱化地区植被稀少,生态系统脆弱,严重制约了
收稿日期: 2007-05-09; 修回日期: 2007-11-13
基金项目:河西学院西部资源环境化学重点实验室面上项目( XZ0609)
作者简介: 刘金荣( 1967-) ,甘肃张掖人,博士研究生,副教授,主要从事草坪生态学、草业科学等方面的教学及科研工作,已发表学术论文
50余篇, E-m ail: l jr2197@ 163. com; * 通讯作者 Author for corr espondence, E-mail: sun jixiong. 725@ 163. com
第 2期 刘玉杰等:干旱荒漠绿洲区重盐碱地底层衬膜隔盐效果与优质草坪建植研究
当地经济的可持续发展[ 2] 。在这些地区建植草坪,
优良的坪床是草坪建植成功的必要条件。国内外对
于盐碱地改良和利用进行了大量研究[ 3~ 12 ] ,有许多
成熟的技术,但对于干旱区重盐碱地草坪建植中的
盐渍化土壤改良及坪床改造报道较少。在一些重盐
碱地进行园林绿化时, 小面积建植草坪常选择较优
质的耕地或通过换土等措施, 但在大面积的盐碱土
壤上规模化生产现代化草皮, 尚无成熟经验可供借
鉴,为尽快改变试区的现状,在详查试区土壤盐渍化
成因的基础上, 参照有关地区的改造经验,笔者在张
掖东北郊开发区盐碱低洼地进行底层衬膜隔盐建植
草坪试验。通过多年的试验和分析,总结出重盐碱
地的改良与建植优质草坪的技术方法。
1 材料与方法
1. 1 试验区自然概况
试验在张掖东北郊开发区盐碱低洼地进行(东
经 97b20c~ 102b12c, 北纬 37b57c[ 13] , )由于大气干
燥,年均降水 113. 4 mm , 年均蒸发量达 2341. 0
mm,干燥度 5. 08; 蒸发量大于降水量,可溶性盐浓
缩,形成盐化土和盐土 [ 14]。供试土壤基础理化性状
见表 1。
表 1 试验区土壤理化性状
Table 1 So il pr operties o f the exper imental field
项目 Item 土层 Soil layer( cm)
0~ 10 10~ 20 20~ 40 40~ 60 60~ 100
全盐 Total sal t ( % ) 22. 43 10. 25 1. 97 1. 75 1. 55
容重 Bulk den sity ( g/ cm 3) 1. 13 1. 28 1. 32 1. 35 1. 42
速效磷 Available P ( mg/ kg) 7. 00 8. 50 13. 60 6. 00 1. 00
速效氮 Available N ( mg/ k g) 32. 45 7. 20 14. 66 104. 88 72. 30
剖面颜色 Section color 黄褐 Khak i 黄褐 Khaki 棕黄 T an 棕黄 Tan 棕黄 T an
剖面松紧度 Section t ightness 松 Loose 松 Loose 较紧 Lit t le t ight 较紧 Lit tl e t ight 紧 C om pact
结构 St ructure 表层盐呈絮状
Salt fl occule in surface layer
层片 Samdw ich 层片 Samdw ich 层片 Samdw ich 层片 S amdw ich
1. 2 试验设计
试验设 5个处理,每个重复 15 m2 , 各设 3个重
复,随机区组排列。
1. 2. 1 处理 1 底层衬膜抬高坪床并换客土;
1. 2. 2 处理 2 底层衬膜抬高坪床采用原土;
1. 2. 3 处理 3 底层不衬膜抬高坪床换用客土;
1. 2. 4 处理 4 底层不衬膜抬高坪床采用原土;
1. 2. 5 处理 5 底层不衬膜采用原土且不抬高坪床。
1. 3 处理方法
1. 3. 1 底层衬漠 在试验区将坪床高出地面 60
cm,坪床下铺设聚乙烯塑料薄膜(厚度 0. 08 mm) 用
来隔碱,四周砌挡土墙。坪床底部填 10 cm 厚的鹅
卵石或石子、炉渣等,并按一定的密度和方向铺设滤
水管,留好检测井,使之与排水系统相接。然后填满
客土(含盐量 1. 5%以下)或原土。
1. 3. 2 排水洗盐 根据前人的报道,淡水洗盐是降
低土壤含盐量的最简捷有效的方法之一[ 15] 。为了
确定干旱区硫酸盐型土壤的洗盐用水量, 在坪床建
好后做了淡水洗盐试验, 即通过漫灌淡水洗盐,再种
植草坪。
1. 3. 3 供试草种 草地早熟禾 ( Poa p r atensi s
L.品种为公园 Park) : 草坪型多年生黑麦草博士
( L ol ium perenne L. cv. Ph D. ) : 草坪型高羊茅凌
志 ( Festuca ar undinacea Schreb. cv. Bar lex as)按
6B 2B 2的比例种植。以上草种在河西走廊均有很
强的抗寒性和抗盐碱性 [ 16]。
1. 3. 4 种植及管理 播种前漫灌 1次洗盐,其他时
期喷灌。
播种前整地, 于 2003 年 5 月 16 日播种, 播种
量:早熟禾 18 g # m- 2 , 多年生黑麦草 25 g # m- 2、
高羊茅 25 g #m- 2。成坪后,进行施肥、浇水、修剪、
防除杂草等常规管理。
1. 4 测试指标
土壤电导率( 10~ 20 cm )、出苗率、苗期生长速
度、成坪期、密度、颜色、盖度、地下生物量。
1. 4. 1 土壤电导率 分别在各处理 10~ 20 cm 处
安置南京土壤研究所生产的盐分传感器, 重复 2次,
用 SY-2 型导电仪测定土壤电导率, 经标准曲线换
算为 25 e 下的电导率值, 每半个月测定 1 次。
203
草 地 学 报 第 16卷
1. 4. 2 出苗率 出苗数量与播种量的百分比。
1. 4. 3 苗期生长速度 每 3 d 测量 1 次幼苗的生
长长度, 20 d后取其平均值。
1. 4. 4 成坪期 各处理成坪所需时间。
1. 4. 5 密度 以单位面积分蘖数来确定。
1. 4. 6 颜色 采用测定叶绿素含量作为评价草坪
颜色的定量标准。用 80%的丙酮作提取液,用波长
为 663 nm 和 645 nm 的光波来测叶绿素的光吸收
值(即光密度值, D) , 叶绿素含量的换算方法[ 17] 。
叶绿素 A: CA= 12. 7D663 - 2. 69D645
叶绿素 B: CB= 22. 94D 645- 4. 68D663
叶绿素总含量: CT= 0. 5( 20. 2D645 + 8. 02D663 ) ,
单位是 mg/ g。
1. 4. 7 盖度 用网格法确定。样方为 1 m @ 1 m
的正方形样方, 将样方分为 100个格,然后用针刺每
一格,统计针触草坪植物的次数, 以百分数表示盖
度,重复 5~ 10次。样方于 7、8、9和 10月各测定 1
次,取其平均值。
1. 4. 8 地下生物量 单位面积活根干重。采用土
钻法,土钻的直径一般为 7或 10 cm,取样深度为 30
cm,取样后用水冲洗清除杂质, 烘干称重[ 17]。
1. 5 数据分析 用 SPSS 统计软件进行 Duncan
SSR检验分析和各指标间与土壤含盐量的相关性
分析。
2 结果与分析
2. 1 脱盐效果分析
2. 1. 1 处理 1 随着灌溉的淋溶作用,土壤盐分含
量逐年下降,由于薄膜对地下盐碱水的阻隔作用,土
壤含盐量呈稳定下降趋势。再经过农艺措施后, 草
坪质量越来越好(图 1)。
图 1 试验处理对土壤盐分含量的影响
Fig. 1 Effect of tr eatment on so il saline cont ent
2. 1. 2 处理 2 虽然第 1 年土壤盐分含量较高,
但随着淋溶洗盐作用, 土壤盐分含量逐年显著降
低, 电导率从原土样的 11 ds/ m 下降到 1. 57 ds/ m
以下。
2. 1. 3 处理 3 是不铺设薄膜的客土, 由于没有薄
膜的阻隔,在土壤毛细管作用下,受地下盐碱上升的
影响,坪床土壤的含盐量变化较大,且呈逐渐上升的
趋势。
2. 1. 4 处理 4 是不铺设薄膜的原土, 由于坪床抬
高,加上灌溉洗盐作用, 刚开始土壤含盐量明显降
低,但随后由于在土壤毛细管作用下,受地下盐碱上
升的影响,含盐量呈逐渐上升的趋势。
2. 1. 5 处理 5 (对照区) 由于土壤含盐量太高,草
坪不能正常发芽生长, 没能成坪,土壤含盐量没有太
大的变化。
2. 2 草坪草质量观测与分析
2. 2. 1 苗期(表 2) 处理 1的区域中草坪草生长
状况最好,尤其是苗期生长速度和成坪天数,处理间
差异极显著( P< 0. 01)。处理 3、2、4, 5效果最差。
草坪在出苗的时期,在处理 1和 2中用了客土, 所以
苗期阶段草坪草生长的较好。
2. 2. 2 成坪期(表 3) 处理 13年后草坪评价质量
均达到优质水平; 处理 2第 1年质量较差,第 2年质
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第 2期 刘玉杰等:干旱荒漠绿洲区重盐碱地底层衬膜隔盐效果与优质草坪建植研究
量有所提高,第 3年达到优质草坪质量;处理 3 第 1
年草坪质量达到优质水平, 但随后两年质量不断下
降,覆盖率仅有 43%; 处理 4 第 1年草坪质量就较
差,两年后质量不断下降, 覆盖率仅 18%; 处理 5种
植效果极差,第 1年就几乎没有成坪,随后两年变成
不毛之地(表 2)。
表 2 草坪草出苗率及苗期生长状况
Table 2 Emergence and gr ow th stat us of t ur fgr ass under differ ent t reatments
处理
Treatm ent
出苗期(月.日)
Em ergence date
出苗率( % )
Emergence rate
苗期生长速度( cm / d)
Seedlin g grow th rate
成坪天数( d)
Days needed for turf establis hmen t
处理 1 Treatment 1 5. 10 89aA 0. 39aA 70aA
处理 2 Treatment 2 5. 10 75aA 0. 24bA 79bB
处理 3 Treatment 3 5. 10 90bB 0. 33cB 84cC
处理 4 Treatment 4 5. 10 71bB 0. 20cB 97dD
处理 5 Treatment 5 5. 10 45cC 0. 12dC 没有成坪 Not establ ished
注:不同大写字母差异极显著( P< 0. 01) ,不同小写字母差异显著( P< 0. 05)
Note: Copital let ter s in dicate P< 0. 01; small let ters indicate P< 0. 05
表 3 坪用性状
Table 3 Turf characterist ics under different treatments
处理
Treatm ent
日期(年/月)
Date
密度(株/ cm2 )
Density
叶绿素含量( m g/ L )
Chl. conten t
盖度( % )
Coverage
地下生物量( g/m 2)
Underground biomass
处理 1 Treatment 1 2003. 07 2. 36 7. 60 93 245. 6
2004. 07 2. 22 7. 60 94 278. 0
2005. 07 2. 29 7. 72 96 314. 7
处理 2 Treatment 2 2003. 07 1. 32 4. 80 55 194. 3
2004. 07 1. 95 6. 82 87 258. 2
2005. 07 2. 25 7. 65 91 313. 2
处理 3 Treatment 3 2003. 07 2. 20 7. 55 86 214. 5
2004. 07 1. 87 5. 90 67 220. 4
2005. 07 1. 56 4. 66 43 200. 3
处理 4 Treatment 4 2003. 07 1. 21 4. 40 51 163. 4
2004. 07 0. 89 4. 00 37 141. 5
2005. 07 0. 46 3. 20 18 70. 3
处理 5 Treatment 5 2003. 07 1. 17 6. 22 45 123. 4
2004. 07 0. 77 3. 55 31 115. 5
2005. 07 0. 31 3. 04 7 40. 3
表 4 指标总评价分值
Table 4 Total sco re of a ll ev aluation indices for differ ent treatments
处理
Treatm ent
日期(年/月)
Date
密度
Density
叶绿素含量
Chl. content
盖度
Coverage
地下生物量
Underground biomass
总评分
Total s core
处理 1 Treatment 1 2003. 07 1. 000 0. 974 0. 966 0. 748 3. 689
2004. 07 0. 932 0. 974 0. 978 0. 866 3. 750
2005. 07 0. 966 1. 000 1. 000 1. 000 3. 966
处理 2 Treatment 2 2003. 07 0. 493 0. 376 0. 539 0. 561 1. 969
2004. 07 0. 800 0. 808 0. 899 0. 794 3. 301
2005. 07 0. 946 0. 985 0. 944 0. 995 3. 870
处理 3 Treatment 3 2003. 07 0. 922 0. 964 0. 888 0. 635 3. 408
2004. 07 0. 761 0. 611 0. 674 0. 656 2. 703
2005. 07 0. 610 0. 346 0. 405 0. 583 1. 944
处理 4 Treatment 4 2003. 07 0. 439 0. 291 0. 494 0. 449 1. 673
2004. 07 0. 283 0. 205 0. 337 0. 369 1. 194
2005. 07 0. 073 0. 034 0. 124 0. 109 0. 340
处理 5 Treatment 5 2003. 07 0. 420 0. 679 0. 427 0. 303 1. 829
2004. 07 0. 224 0. 109 0. 270 0. 274 0. 877
2005. 07 0. 000 0. 000 0. 000 0. 000 0. 000
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草 地 学 报 第 16卷
2. 3 相关分析
从图 2中, 可以看到草坪的密度和土壤电导率
呈负相关(图 2A) , 差异显著( P< 0. 05)。草坪草的
叶绿素含量和土壤电导率呈负相关(图 2B) ,且绝对
系数在 0. 05水平下差异显著。草坪草的覆盖度和
土壤电导率呈负相关 (图 2C) , 差异显著 ( P <
0. 05)。草坪草地下生物量和土壤电导率呈负相关
(图 2D) ,差异极显著( P< 0. 01)。说明坪床含盐量
的多少是决定草坪草质量的关键因素。
图 2 草坪质量和土壤电导率相关分析
Fig. 2 Cor relative analy sis betw een tur fgr ass quality indices and soil conductance
注: * 差异显著( P < 0. 05) ; ** 差异极显著( P< 0. 01) Note: * and ** indicates signif icant dif feren ce at 0. 05 and 0. 01 level, r espect ively
3 讨论与结论
3. 1 通过抬高坪床,可以有效地缓解坪床土壤的盐
渍化,相对地降低了地下潜水,起到了降低土壤含盐
量的作用[ 18] 。但由于土壤中所含盐碱具有随水而
来,随水而去的特点, 所以只要土壤有盐碱来源, 改
盐碱效果就不稳定也就不会有持久性。通过底层衬
膜隔断盐碱上升的渠道, 对重盐碱地的改盐效果非
常明显。再经过采取一些农艺措施后, 草坪质量也
越来越好。
3. 2 干旱绿洲区重盐碱地有着比较特殊的理化状
况,土壤中含盐量高,致使草坪草不能正常生长。产
生盐碱的原因主要是有盐碱来源,蒸发量大,地下水
位高。改造重盐碱地, 降低土壤中的盐碱含量, 使其
有利于草坪草的生长, 就要从主要原因着手,但事实
上蒸发量大,以目前科学技术水平,是人力所不可能
改变的,只有从阻断盐碱来源和降低地下水位上想
办法。底层衬膜抬高坪床的生态工程正是解决了这
一问题的关键。
3. 3 塑料薄膜包括农用薄膜的利用,给人们带来了
方便,使农业生产增产,但对环境有着潜在的危害,
目前被称为白色污染。其原因就在于其自然降解年
限太长(有资料报道为 50- 100年) , 但对于在重盐
碱地用薄膜隔盐碱来说, 降解年限长正是我们所要
206
第 2期 刘玉杰等:干旱荒漠绿洲区重盐碱地底层衬膜隔盐效果与优质草坪建植研究
求与希望的。薄膜隔盐碱是一次性应用, 与农业生
产和日常生活的每年应用量相比, 是微不足道的, 况
且让其在 0. 8 m 深的地下自然降解,不会造成环境
问题。以实际利用 50年计,产生的社会、经济效益
是十分突出的。
3. 4 重盐碱地底层衬膜隔盐技术可以在干旱荒漠
绿洲区农业生产推广应用。
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(责任编辑 孟昭仪 梁艳萍)
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