晋北黄土高原盐碱化草地的土壤理化性质

许庆方，秦立刚，董宽虎，杨桂英，赵 祥，高文俊，佟莉蓉

(山西农业大学动物科技学院，山西 太谷 030801)

晋北黄土高原盐碱化草地的土壤理化性质

许庆方，秦立刚，董宽虎，杨桂英，赵 祥，高文俊，佟莉蓉

(山西农业大学动物科技学院，山西 太谷 030801)

为探讨黄土高原不同盐碱化程度草地土壤的理化性质，分别于2008年秋季、2009年春季和秋季，在山西省右玉县盐碱草地0～10、10～20、20～30、30～50、50～75和75～100 cm土层取土样，分析其物理特性和化学特性。结果表明，样地平均土壤容重在1.37～1.44 g·cm-3，平均土壤比重在2.67～2.81，土壤呈砂质壤土的机械组成。所调查土壤碱化程度较高，土壤pH值平均在8.69～9.19，碱化度平均在20%以上。土壤可溶性盐分含量平均在0.61%～0.98%，阴离子以Cl-和HCO3-为主，阳离子以Na+和Ca2+为主，有机质和全氮缺乏。

草地；盐碱；土壤；理化性质

山西省地处内陆，据第2次全国土壤普查，共有盐碱地30.13万hm2，占土地总面积的9.7%[1]。全省按盐碱危害程度，轻度危害的占53.6%，中度危害的占23.3%，重度危害的占14.1%，极重度危害的占9.0%。按危害性质划分，盐害面积17.66万hm2，占56.4%；碱害面积1.525万hm2，占5.3%；盐碱双重危害面积10.942万hm2，占38.3%[1]。山西省盐碱地集中分布于大同、忻州、运城等几大盆地，朔州、大同盆地的盐碱地占全省盐碱地面积的71.6%，加上晋南盆地和忻州盆地占到全省总盐碱地面积的90%以上。主要盐碱地分布区集中连片，地势平坦，光照好，热量充足，水利条件好，既具有有利的治理条件，又具有开发利用的价值[2]。不同盐碱危害程度的土壤上，虽然分布着相应的耐盐植物，但随着盐碱程度的加剧，植物的饲用价值与生物量有所降低[3-5]。

要做到盐碱地土壤资源的生态恢复与利用，必须了解盐碱地的盐渍与碱化程度，才能有的放矢地进行生态治理与高效利用。因此，本研究对黄土高原具有典型盐碱地地貌的草地进行取样，测定其土壤理化性质，分析不同盐碱化程度草地土壤的理化特性，以期为山西省境内乃至其他区域同类的内陆盐碱草地植被重建、生态治理、土地资源的可持续利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1研究地点 本研究在山西省朔州市右玉县进行，该区土地具有典型的盐碱地地貌特征。试验区域内草地植被主要为披碱草(Elymusdahuricus)和碱茅(Puccinelliatenuiflora)等。3个不同程度盐碱化的样地基本情况见表1。

表1 样地基本情况Table 1 The basic information of the research site

1.2取样与测定 分别于2008年10月(秋季)、2009年5月(春季)和2009年8月(秋季)在3个样地上按照“S”点取样法，在每个样点人工挖掘9个100 cm深的土壤剖面，分别取0～10、10～20、20～30、30～50、50～75和75～100 cm土层的土壤样品，另外在每个土层用环刀法取样测定土壤容重[6]。

土壤样品带回室内测定理化特性。土壤水分用烘干法测定[6]，土壤比重用比重瓶法测定[6]，土壤机械组成用甲种土壤比重计法测定[14]。通过测定土壤比重与土壤容重，计算土壤孔隙度[6]。

土壤pH值用电位法测定[7]，土壤可溶性盐总量用重量法测定[7]，土壤电导率用电导率仪测定[7]，土壤阳离子交换量用乙酸钠火焰光度法测量[7]，土壤交换性钠用醋酸铵氢氧化铵火焰光度法测定[7]，土壤碱化度以土壤交换性钠占土壤阳离子交换量的百分比表示。土壤可溶性盐中CO32-、HCO3-和Cl-用滴定法测定，SO42-用EDTA间接滴定法测定，Ca2+和Mg2+用EDTA络合滴定法测定，K+和Na+用火焰光度法测定。土壤有机质用重铬酸钾容量法测定，土壤全氮用重铬酸钾-硫酸消化法测定，土壤全磷用硫酸-高氯酸消煮法测定[7]。

1.3数据分析 应用SAS 9.0软件，对不同区域的样品数据进行方差分析与多重比较，结果以平均值表示。

2 结果与分析

2.1不同盐碱化程度草地土壤的pH值 随着盐碱程度的加剧，土壤的pH值显著提高(Plt;0.05)(图1)，不同盐碱程度草地土壤的pH值分别为8.69、9.02、9.19。

2.2不同盐碱化程度草地土壤的物理特性 不同取样区域土壤样品水分含量差异显著(Plt;0.05)(表2)，样地Ⅱ、样地Ⅲ土壤的含水量显著高于样地Ⅰ。不同取样时间土壤含水量差异显著。不同土壤层次间土壤含水量差异显著。

不同取样区域土壤样品容重差异显著(Plt;0.05)，样地Ⅲ土壤容重显著高于样地Ⅰ和样地Ⅱ。不同土壤层次间土壤容重差异显著。不同取样时间土壤容重差异不显著(Pgt;0.05)。

图1 不同盐碱化程度草地土壤的pH值Fig. 1 pH value of different saline-alkaline grassland

注：不同小写字母表示各样地间差异显著(Plt;0.05)。

Note: Different lower case letters show significant difference at 0.05 level.

表2 不同盐碱草地土壤的物理特性Table 2 Physical properties of different saline-alkaline grassland

注： *表示差异显著(Plt;0.05)；NS表示差异不显著(Pgt;0.05)；不同字母表示同一特性各样地间差异显著(Plt;0.05)。下表同。

Note:* show significant difference at 0.05 level; NS mean non significance; Different lower case within the same column show significant difference at 0.05 level.The same below.

表3 不同盐碱化程度草地土壤的化学特性Table 3 Chemical properties of different saline-alkaline grassland

样地Ⅰ土壤比重显著高于样地Ⅱ和样地Ⅲ(Plt;0.05)。不同土层土壤比重差异显著。不同取样时间土壤比重差异不显著(Pgt;0.05)。

不同取样区域土壤孔隙度差异显著(Plt;0.05)，样地Ⅲ土壤孔隙度显著低于样地Ⅰ和样地Ⅱ，土壤层次和取样时间显著影响土壤孔隙度(Plt;0.05)。

3个样地土壤机械组成中，砂粒占57%，粉粒占27%，黏粒占16%，说明所取样地属于砂质壤土。不同取样区域、不同土壤层次、不同取样时间对土壤机械组成无显著影响(Pgt;0.05)。

2.3不同盐碱化程度草地土壤的化学特性 随着土壤盐碱程度的加剧，土壤可溶性盐含量、电导率、交换性钠、碱化度、CO32-含量、HCO3-含量、Cl-含量、SO42-含量、Na+含量显著增加(Plt;0.05)，土壤阳离子交换量、Ca2+含量、Mg2+含量和有机质含量显著下降。土壤K+含量在不同盐碱草地间差异不显著(Pgt;0.05)。样地Ⅲ土壤全氮含量显著低于样地Ⅰ和样地Ⅱ的土壤。样地Ⅰ土壤全磷含量高于样地Ⅱ和样地Ⅲ的土壤，样地Ⅲ土壤全磷量含量低于样地Ⅰ和样地Ⅱ的土壤，但是差异不显著(表3)。

不同取样时间相比，土壤可溶性盐含量、电导率、CO32-含量、Cl-含量、SO42-含量、Ca2+含量、Mg2+含量、K+含量、Na+含量、有机质含量和土壤全氮含量差异显著(Plt;0.05)，土壤阳离子交换量、交换性钠、碱化度、HCO3-含量、全磷含量差异不显著(Pgt;0.05)。

不同取样区域土壤全磷含量和K+含量差异不显著(Pgt;0.05)，土壤可溶性盐含量、电导率、阳离子交换量、交换性钠、碱化度、CO32-含量、HCO3-含量、Cl-含量、SO42-含量、Ca2+含量、Mg2+含量、Na+含量、有机质含量和土壤全氮含量差异显著(Plt;0.05)。

3 讨论

土壤的容重、比重、孔隙度、质地等物理特征，对土壤的保肥、供肥、通气、透水等性能具有重要的影响[8]。本研究发现，研究区域内的土壤为砂质壤土，除样地Ⅲ孔隙度较低外，其他土壤孔隙度范围相对适中。盐渍土土壤容重一般为1.35～1.50 g·cm-3，碱化土壤容重一般为1.40～1.50 g·cm-3，甚至达1.70 g·cm-3[9]，本研究区域土壤容重平均在1.37～1.44 g·cm-3，比重在2.67～2.81，表明土壤容重和土壤比重也相对适中。

土壤水分是土壤的重要组成部分，是土壤物质、能量交换的基本条件。土壤水分除供植物生长发育所需以外，还协调肥、气、热，影响土壤化学、物理和生物一系列特性。山西及邻近省区，以自然降水为土壤水分的主要来源。研究区域土壤的含水量在11.74%～17.37%。

当土壤交换性盐基中交换性钠大于5%时为碱化土，超过20%时为碱土。分析本研究pH值和碱化度，pH值在8.69～9.19，研究碱化度为20.45%～41.73%，说明本研究样地中的土壤为碱土[8,10]。通过可溶性盐和电导率以及阴、阳离子的测定，可知本区域内土壤既有碱化效应，同时也存在盐渍效应，并且最主要的阴离子为Cl-，其次是HCO3-，最主要阳离子为Na+，其次是Ca2+。李文银和张永武[11]在山西省盐碱土土属分类研究中，取样分析得知pH值在7.87～10.31，全盐含量在0.050%～1.159%，CO32-、HCO3-、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、N++K+含量分别在0～7.613、0～3.285、0.047～8.375、0.020～9.378、0.010～5.818、0.060～4.677、0.70～18.93 cmol·kg-1。

土壤有机质在土壤肥力诸因素中起主导地位，土壤氮、磷、钾是植物生长不可缺少的大量营养元素。区域内土壤的有机质含量较低，表现为缺乏(0.6%～1.0%)或极缺(lt;0.6%)。全氮含量大都表现为缺乏(lt;0.05%)[12]。

本研究揭示了晋北黄土高原盐碱化草地的土壤情况，但还需要采用各种措施对其改良，以发挥草地的功能[13-15]。

4 结论

本研究区域土壤容重、比重和孔隙度较适中，土壤呈砂质壤土的机械组成。土壤碱化程度较高，土壤呈微碱程度以上。土壤可溶性盐分含量呈盐渍土壤特性，阴离子以Cl-和HCO3-为主，阳离子以Na+和Ca2+为主，有机质和全氮缺乏。

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2012年1月国际市场主要饲料与畜产品价格分析

国际饲料价格涨跌互现。美国玉米期价环比下降0.7%；高粱价格较12月上涨1.1%；大豆价格环比下降0.5%。

国际畜产品价格普遍下跌。瘦肉猪价格环比下降4.8%，育肥牛较12月下降1.3%；欧盟猪肉价格跌幅为5.9%。

表1 1月国际市场主要饲料与畜产品平均价格

注：* 表示欧盟，** 表示美国，*** 表示新西兰。1月参考汇率为1 CNY(人民币)=0.159 USD(美元)=0.147 AUD(澳元)=0.158 CAD(加元)=0.100 GBP(英镑)。

(兰州大学草地农业科技学院 孙 义)

Astudyonphysico-chemicalpropertiesofsaline-alkalinegrasslandsoilinLoessPlateauofthenorthofShanxiProvince

XU Qing-fang, QIN Li-gang, DONG Kuan-hu, YANG Gui-ying, ZHAO Xiang, GAO Wen-jun, TONG Li-rong

(College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China)

To explore the physico-chemistry properties of saline-alkaline grassland soil in the Loess Plateau, the soil of saline-alkaline grassland at layers of 0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, 30-50 cm, 50-75 cm and 75-100 cm were sampled and analyzed in the fall of 2008, the spring and autumn of 2009 respectively. The results indicated that the average soil bulk density of plots was 1.37 to 1.44 g/cm3, and the average specific gravity of soil was 2.67 to 2.81. The soil was sandy loam of the mechanical components. The soil alkalized degree was high with average soil pH between 8.69 to 9.19 and average exchangeable sodium percentage above 20%. The average soil soluble salinity content was between 0.61% to 0.98%, the anion by Cl-and HCO3-primarily and the positive ion by Na+and Ca2+primarily. The organic matter and the total nitrogen in the soil were lack.

grassland; saline-alkaline; soil; physico-chemical properties

DONG Kuan-hu E-mail:dongkuanhu@126.com

S812.2

A

1001-0629(2012)02-0174-05

2011-04-14 接受日期：2011-06-30

“十一五”国家科技支撑计划课题“退化草地植被恢复与重建关键技术研究(2007BAD56B01)”

许庆方(1972-)，男，山西壶关人，教授，博士，主要从事牧草栽培与加工利用的研究。E-mail:xqfsx@sohu.com

董宽虎 E-mail:dongkuanhu@126.com