含盐油田土壤上盐生植物的生长及耐盐性研究

邓 皓，李方敏，魏平方，黄 河

(1.中国石油集团安全环保技术研究院，北京 100083；2.长江大学化学与环境工程学院，湖北 荆州 434023)

在石油钻探、开采过程中，产生的含盐泥浆、深层岩屑及注入的饱和盐水泥浆溢出物等严重污染井场周围土壤，加上以前对泥浆池治理力度不够、治理效果不理想，致使新、老井场周围的许多农田盐分浓度严重超标，造成井场周围农田土壤次生盐渍化[1，2]，导致土壤长期荒芜，甚至寸草不生，严重破坏了当地土壤生态环境和土地资源[3]。

目前，盐渍化土壤改良的方法有物理改良法、化学改良法和生物改良法[4～6]，其中，生物改良法投资少、无二次污染、处理费用低、不破坏土壤结构，已有成功利用盐生植物改良盐碱土和次生盐渍土壤的报道[7，8]，但在盐浓度高的废弃油田土壤上种植盐生植物进行植物修复的报道则不多。

作者在此采用土壤培养试验法，选择盐地碱蓬、黑麦草、莎草、紫花苜蓿等4种盐生植物在不同盐分浓度的黄土塬土壤上种植，比较其耐盐性，为含盐油田土壤的有效治理和生态恢复提供科学依据。

1 实验

1.1 盐生植物的种植

盐地碱蓬、紫花苜蓿、黑麦草采用播种的方法种植，莎草采用移栽的方法种植。

1.2 盐生植物耐盐性研究

采用土壤培养试验法。即将土壤(取自含盐油田周边)风干后，破碎，过0.5 mm筛；称取5 kg分别置于6个直径为15 cm、高为20 cm的塑料桶中，使其盐分(NaCl)浓度[g·(kg土)-1]分别为0、2.5、5、10、15、20。

7月14日，疏松上层土壤，将盐地碱蓬、黑麦草、紫花苜蓿种籽播入土中，然后灌水300 mL，以后每3～4 d灌水1次，使土壤含水量达到田间持水量的70%左右。7月20日，将莎草移栽入盆钵中，每盆种植10株、灌水300 mL。盐地碱蓬于8月27日间苗，每盆间苗6株，其它植物无需间苗。定期测量10株植株的株高，取其平均值。盐地碱蓬于11月1日收获，其它植物于11月7日收获，测定鲜重，再在85℃下杀青、65℃下烘干24 h后，测其干重。

2 结果与讨论

2.1 盐分浓度对盐地碱蓬生长的影响(表1)

表1 盐分浓度对盐地碱蓬生长的影响(播种60 d)

由表1可以看出，随着盐分浓度的增加，盐地碱蓬的株高呈缓慢下降的趋势，当盐分浓度≤10 g·kg-1时，株高下降较小，为对照的92.6%～94.1%；当盐分浓度为15 g·kg-1时，株高约为对照的61.6%；当盐分浓度为20 g·kg-1时，株高受到很大影响，仅为对照的46.3%。随着盐分浓度的增加，盐地碱蓬的鲜重和干重均先平缓上升再显著下降，当盐分浓度为≤10 g·kg-1时，鲜重为对照的95.3%～112.0%、干重为对照的88.1%～106.6%；当盐分浓度≥15 g·kg-1时，鲜重仅为对照的21.2%～48.2%、干重仅为对照的34.8%～56.4%。

因此，从盐地碱蓬的生长指标可以看出：中低盐分浓度(≤5 g·kg-1)对盐地碱蓬的生长几乎没有影响甚至略有促进；当盐分浓度≥15 g·kg-1时，盐地碱蓬生长迟缓，植株矮小，但仍能在此高浓度下适应性生长。

2.2 盐分浓度对黑麦草生长的影响(表2)

表2 盐分浓度对黑麦草生长的影响(播种37 d)

由表2可以看出，当盐分浓度为≤5 g·kg-1时，黑麦草株数略有增加；当盐分浓度为10 g·kg-1时，株数仅为对照的47.3%；当盐分浓度≥15 g·kg-1时，黑麦草几乎不能生长。随着盐分浓度的增加，黑麦草株高呈显著下降趋势，当盐分浓度为2.5 g·kg-1、5 g·kg-1时，株高分别为对照的82.6%、54.4%。当盐分浓度为2.5 g·kg-1时，黑麦草鲜重和干重分别为对照的96.3%和95.3%；当盐分浓度为5 g·kg-1时，鲜重和干重分别为对照的61.6%和56.1%；当盐分浓度为10 g·kg-1时，鲜重和干重分别为对照的2.1%和3.3%。

因此，从黑麦草的生长指标可以看出：低盐分浓度(≤2.5 g·kg-1)对黑麦草生长的各项指标几乎没有影响；但当盐分浓度为5 g·kg-1时，除对株数不产生影响外，对其它指标均有较大影响；当盐分浓度≥10 g·kg-1时，则严重影响了黑麦草的分蘖，甚至在苗期即出现死苗现象。

2.3 盐分浓度对莎草生长的影响(表3)

表3 盐分浓度对莎草生长的影响(移栽30 d)

由表3可以看出，随着盐分浓度的增加，莎草株数显著下降，当盐分浓度为2.5 g·kg-1时，株数为对照的75.7%；当盐分浓度为5 g·kg-1时，株数为对照的35.5%；当盐分浓度≥10 g·kg-1时，严重影响莎草的正常分蘖。随着盐分浓度的增加，莎草株高亦显著下降，当盐分浓度为2.5 g·kg-1时，株高为对照的76.3%；当盐分浓度为5 g·kg-1时，株高为对照的67.4%；当盐分浓度≥10 g·kg-1时，则严重影响莎草的正常生长。当盐分浓度为2.5 g·kg-1、5 g·kg-1时，莎草干重分别为对照的71.0%和52.7%；当盐分浓度为10 g·kg-1时，干重为对照的42.2%；当盐分浓度为15 g·kg-1时，干重仅为对照的6.9%。

因此，从莎草的生长指标可以看出：在盐分浓度≥2.5 g·kg-1时，对莎草的生长影响较显著，表现为莎草生长迟缓、植株矮小、生物量减小；但当盐分浓度达到5 g·kg-1和10 g·kg-1时，莎草仍有较强的生长适应能力；当盐分浓度≥15 g·kg-1时，莎草几乎不能正常生长发育。

2.4 盐分浓度对紫花苜蓿生长的影响(表4)

表4 盐分浓度对紫花苜蓿生长的影响(播种37 d)

由表4可以看出，当盐分浓度为2.5 g·kg-1时，紫花苜蓿株数为对照的83.6%，株高仅为对照的37.1%；当盐分浓度为5 g·kg-1时，株数下降十分明显，仅为对照的31.5%，株高则为对照的4.7%；当盐分浓度≥10 g·kg-1时，则几乎没有出苗或出现死苗现象，严重影响了紫花苜蓿的生长发育。当盐分浓度为2.5 g·kg-1时，紫花苜蓿鲜重和干重分别为对照的52.9%和43.1%；当盐分浓度为5 g·kg-1时，鲜重和干重下降十分明显，仅为对照的4.3%和4.6%。

因此，从紫花苜蓿的生长指标可以看出：紫花苜蓿对盐分较敏感，当盐分浓度≥5 g·kg-1后，严重影响紫花苜蓿的正常生长，甚至不能发芽。

3 结论

(1)随盐分浓度的增加，4种供试植物的生长指标均不同程度地呈现出显著下降的趋势，其耐盐性大小依次为：盐地碱蓬>黑麦草>莎草>紫花苜蓿。当盐分浓度≤5 g·kg-1时，对盐地碱蓬的株高、鲜重、干重等指标几乎没有影响甚至略有促进；但当盐分浓度≥15 g·kg-1时，则对盐地碱蓬的生长影响严重，但盐地碱蓬仍能在此高浓度下适应性生长。

(2)当盐分浓度≤2.5 g·kg-1时，对黑麦草株数、株高、鲜重、干重等指标几乎没有影响；当盐分浓度为5 g·kg-1时，除对株数不产生影响外，对其它指标均有较大影响；当盐分浓度≥10 g·kg-1时，则严重地影响了黑麦草的分蘖，甚至出现死苗，从而严重影响了黑麦草的正常生长。

(3)莎草对盐分也有一定的适应能力，当盐分浓度≤2.5 g·kg-1时，对莎草的分蘖及其生长影响不显著；但当盐分浓度≥5 g·kg-1时，开始严重影响莎草的正常生长；当盐分浓度≥15 g·kg-1时，则出现死苗，几乎不能正常生长发育。

(4)当盐分浓度为2.5 g·kg-1时，紫花苜蓿的株数、株高、鲜重、干重等指标均受到严重影响；当盐分浓度≥5 g·kg-1时，紫花苜蓿的出苗和生长严重受阻。

[1] 袁峥，黄大军.油田含盐废弃泥浆无害化处理技术及应用[J].资源环境与工程，2006，20(3)：276-278.

[2] 臧波，向波，张功亚，等.油田次生盐渍化土对几种作物的影响[J].湖北农业科学，2007，46(2)：228-231.

[3] 刘文霞，孟祥远，冯建灿，等.中原油田耕地污染分析[J] .农业环境保护，2002，21(1)： 56-59.

[4] Marcone M F. A nutritious，halophytic，seed bearings，perennial shrub for cultivation and recovery of otherwise unproductive agricultural land affected by salinity[J]. Food Research International，2003，36(2)：123-130.

[5] 赵可夫，范海.盐生植物及其对盐渍生境的适应生理[M].北京：科学出版社，2005：297.

[6] 王玉珍，刘永信，魏春兰，等.6种盐生植物对盐碱地土壤改良情况的研究[J].安徽农业科学，2006，34(5)：951-952，957.

[7] 邹桂梅，苏德荣，黄明勇，等.人工种植盐地碱蓬改良吹填土的试验研究[J].草业科学，2010，27(4)：51-56.

[8] 史功伟，宋杰，高奔，等.不同生境盐地碱蓬出苗及幼苗抗盐性比较[J].生态学报，2009，29(1)：138-143.