楊一凡, 吳發(fā)啟, 段紅騰, 徐 寧

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué) 水土保持研究所, 陜西 楊凌 712100; 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

土壤養(yǎng)分和機(jī)械組成作為土壤的重要屬性，是土壤母質(zhì)、氣候、土地利用方式和人為耕作管理等各種因素共同作用的結(jié)果[1-2]。土壤養(yǎng)分的不足會導(dǎo)致土壤肥力退化進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量，通過合理選擇耕作措施，調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分的循環(huán)與平衡是提高土壤肥力的重要手段[3]。目前，隨著農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化，如何維持和提高土壤肥力狀況已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的熱點(diǎn)問題[4]。保護(hù)性耕作措施作為發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的一項(xiàng)重要技術(shù),包括少免耕、地膜覆蓋、溝壟種植等措施[5]。相比于傳統(tǒng)耕作,保護(hù)性耕作能顯著減少水土流失,對提高土壤肥力,增加農(nóng)地產(chǎn)量等貢獻(xiàn)突出。因此,研究耕作措施對土壤理化性質(zhì)的影響對于提高農(nóng)田生產(chǎn)力、減少干旱區(qū)侵蝕等具有重要意義。

枸杞具有耐寒、耐旱、適應(yīng)性強(qiáng)、材質(zhì)優(yōu)、效益高等特點(diǎn)[6]，同時又具有較好的生態(tài)及經(jīng)濟(jì)效益。隨著枸杞種植帶來的經(jīng)濟(jì)效益逐年遞增，枸杞種植區(qū)往往通過不斷擴(kuò)大種植面積的方式來增加收入，從而忽略了土壤肥力、耕作措施、優(yōu)化施肥等的重要性。結(jié)果導(dǎo)致土壤肥力下降，枸杞的單位面積產(chǎn)量偏低。目前研究區(qū)只有小面積的枸杞地采用溝壟覆膜的耕作方式，70%以上的區(qū)域仍然沿用傳統(tǒng)的平作露地種植方式。因此對枸杞種植區(qū)現(xiàn)有的耕作措施進(jìn)行綜合對比，科學(xué)評價不同措施下的土壤肥力的差異很有意義。

目前對青海枸杞主要種植區(qū)土壤理化性質(zhì)的研究較少。以往對青海土壤研究多集中在宏觀的土地利用狀況[7]。部分學(xué)者對土壤的研究只限于單個元素的基礎(chǔ)上。邱權(quán)等[8]的研究結(jié)果表明，不同深度的土壤與養(yǎng)分含量間存在一定的差異性，但兩者間的變化規(guī)律不明顯。陳輝[9]對柴達(dá)木盆地東部土壤有機(jī)質(zhì)分布規(guī)律進(jìn)行了研究，得出土壤有機(jī)質(zhì)的積累與土壤的理化性質(zhì)密切相關(guān)，并隨生物氣候條件的變化呈地域性更替。在耕作措施方面，研究大多以小麥，玉米等作物的土壤作為研究對象[10]，而以枸杞地土壤作為研究對象探究不同耕作措施對土壤理化性質(zhì)的影響少之又少。因此，本研究從改善枸杞地土壤理化性質(zhì)角度出發(fā)，探究不同耕作措施(平作露地、平作覆膜、溝壟露地、溝壟覆膜)對灰棕漠土理化性質(zhì)的影響，并對4種耕作措施下的土壤肥力進(jìn)行綜合評價，以期查明該區(qū)域枸杞種植地土壤養(yǎng)分狀況，為青海省枸杞主要種植區(qū)選擇合理的耕作措施、提高土壤肥力提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于青海省德令哈市懷頭他拉鎮(zhèn)，海拔2 800～3 000 m，年均降雨量約120 mm，蒸發(fā)量2 736 mm，年均氣溫4.32℃。主要土壤類型是灰棕漠土，質(zhì)地為砂質(zhì)壤土。枸杞園建立在平原上，種植面積共2 800 hm2。20世紀(jì)初政府對耕地進(jìn)行了土地治理，開始了枸杞的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。由于該地區(qū)土壤質(zhì)地粗、多礫石、保水性差，再加之降雨量少，蒸發(fā)量大，因此枸杞地水分與肥料供給采用滴灌，水肥一體化如今已初成規(guī)模并投入使用。

1.2 樣地選擇及樣品采集

研究區(qū)枸杞地共分為4種不同的類型：溝壟露地種植(HLL)、溝壟覆膜種植(HLM)、平作露地種植(HPL)、平作覆膜種植(HPM)，枸杞均為6年生且未種枸杞前立地條件基本一致。本試驗(yàn)以上述4種枸杞地為研究對象，平作露地作為對照，研究區(qū)建有水肥一體化車間，因此所有枸杞地的灌水量和施肥量都相同。試驗(yàn)用土取自上述4種不同耕作措施的枸杞地，在每種枸杞地選擇3個采樣小區(qū)作為重復(fù)。于2018年5月進(jìn)行了調(diào)查和布點(diǎn)，將采樣點(diǎn)平均分布于每個采樣小區(qū)，使其點(diǎn)位均勻分布，利用土鉆分層取0—20 cm和20—40 cm深度的土樣，根據(jù)不同采樣小區(qū)的面積大小，在同一小區(qū)取15個點(diǎn)，土樣的采集使用“S”型取樣法。采集的樣品放置于室內(nèi)風(fēng)干，將風(fēng)干后的土樣研磨，并對樣品進(jìn)行前期處理。

1.3 樣品測定

對樣品各指標(biāo)進(jìn)行測定，具體的測定方法見表1。

表1 土壤理化性質(zhì)測定指標(biāo)及方法

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有樣品都通過3次重復(fù)，并以平均值加誤差線的形式表示，采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和制表，采用SPSS 21.0軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析、土壤養(yǎng)分特征指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 8.0進(jìn)行繪圖。

土壤肥力綜合評價采用改進(jìn)的Nemerow綜合指數(shù)法[11-12]，具體步驟如下：

本研究參數(shù)的選擇以及各屬性因子的分類標(biāo)準(zhǔn)主要參照全國第二次土壤普查分級標(biāo)準(zhǔn)[13]，見表2。參數(shù)包含：速效氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、pH值。以上選取的各個參數(shù)之間不可直接加和，為了消除各參數(shù)間量綱的差別，先要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，方法如下:

當(dāng)屬性值屬于差一級時，即Ci

(1)

當(dāng)屬性值屬于中等一級時，即Xa

(2)

當(dāng)屬性值屬于較好一級時，即Xc

(3)

當(dāng)屬性值屬于好一級時，即Ci>Xp時:

Pi=3

(4)

式中:Pi為分肥力指數(shù)；Ci為某屬性測定值；Xa，Xc，Xp為土壤各屬性因子值的分級標(biāo)準(zhǔn)。通過上述公式的標(biāo)準(zhǔn)化得到的各項(xiàng)土壤肥力指數(shù)比較接近且具有可比性，最切合實(shí)際的是：當(dāng)有的指標(biāo)測定值超過好的標(biāo)準(zhǔn)Xp時，測定值將不再升高，體現(xiàn)了作物生長發(fā)育中對某些屬性的需求量存在一個上限閾值[14]，并非越高越好。以上公式雖然可以計(jì)算出各單項(xiàng)指標(biāo)的分肥力指數(shù)，但用其直接評價土壤肥力水平缺乏科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性，因此，采用改進(jìn)的Nemerow綜合指數(shù)法計(jì)算綜合肥力指數(shù)。公式如下：

(5)

式中：Ps為土壤綜合肥力指數(shù)；Pi avg為土壤各屬性分肥力指數(shù)的平均值；Pi min為各分肥力指數(shù)中的最小值；n為參評因子數(shù)量。為了突出最差養(yǎng)分指標(biāo)對土壤肥力的影響，反映植株生長的最小因子律，原內(nèi)梅羅式中的Pi max被修正的內(nèi)梅羅式中用Pi min取代，增加修正項(xiàng)(n-1)/n來反映可信度，即評價指標(biāo)越多，可信度越高。

表2 土壤各屬性的分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕作措施土壤機(jī)械組成比較

本研究中采用中國制土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)。4種耕作措施下0—40 cm土層土壤機(jī)械組成見表3，砂粒含量(>0.05 mm)為61.44%～91.72%，粉粒(0.002～0.05 mm)含量為7.88%～35.50%，黏粒(<0.002 mm)含量為0.24%～3.06%。研究區(qū)砂粒含量很高，粉粒含量相對較少，黏粒含量極其少，這除與成土母質(zhì)有關(guān)外，還與當(dāng)?shù)氐那治g方式有關(guān)，由于該地區(qū)風(fēng)沙侵蝕嚴(yán)重，研究區(qū)又地處平原，因此質(zhì)地較輕的粉粒和黏粒被不斷的搬移，質(zhì)地較重的砂粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會變大。4種處理不同土層之間表現(xiàn)出：砂粒含量0—20 cm土層均小于20—40 cm土層；粉粒含量0—20 cm土層均大于20—40 cm土層；黏粒含量除紅枸杞平地露地外，其余均表現(xiàn)出0—20 cm土層大于20—40 cm土層。相同土層不同處理之間土壤顆粒組成也呈現(xiàn)出一定的差異：紅枸杞平地露地兩個土層砂粒含量均顯著高于其他樣地，差異性極其顯著(p<0.05)；紅枸杞溝壟覆膜的兩個土層粉粒和黏粒含量均顯著高于其他樣地。

不同耕作措施條件下，砂粒含量表現(xiàn)為平作露地>溝壟露地>平作覆膜>溝壟覆膜，說明覆膜和溝壟種植不僅能顯著減弱風(fēng)蝕對土壤機(jī)械組成的影響，同時也能改良土壤的機(jī)械組成。

2.2 研究區(qū)土壤養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)

將所取土壤的8項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行匯總，得到不同耕作措施下不同土層養(yǎng)分的平均狀況(表4)。結(jié)果表明，研究區(qū)土壤養(yǎng)分差異明顯。綜合兩個土層分析，速效氮、有機(jī)質(zhì)、全氮：HLM>HPM>HLL>HPL;速效鉀、全鉀：HLM>HPL>HPM>HLL；速效磷：HLL>HPL>HLM>HPM；pH值：HPL>HPM>HLM>HLL；全鉀：HLL措施顯著高于其他措施。

表3 土壤顆粒組成

注：此表為1987年中國制，不同字母表示不同樣地指標(biāo)之間差異顯著(p<0.05)，下表同。

表4 不同耕作措施土壤養(yǎng)分特征

養(yǎng)分指標(biāo)的變異系數(shù)(CV)是土壤性質(zhì)的內(nèi)在反映，不僅能反饋不同土壤養(yǎng)分抵抗外界條件的敏感性，而且能反映出土壤養(yǎng)分的空間變異程度[15]。將所取的兩層土壤養(yǎng)分含量求算術(shù)平均并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(表5)，結(jié)果表明：土壤平均pH值為8.19，研究區(qū)土壤為弱堿性，pH值的CV僅為4.27%，空間變異性很小。此外，除速效磷外，研究區(qū)速效養(yǎng)分的CV均大于對應(yīng)的全量養(yǎng)分的CV。這是因?yàn)槿筐B(yǎng)分主要受成土母質(zhì)中礦物成分的影響，大多以穩(wěn)態(tài)存在。研究區(qū)位于平原上，幾乎不受坡度因素的影響，成土母質(zhì)一致并且分布均勻，因此變異系數(shù)相對較小。而速效養(yǎng)分與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理方式、耕作施肥以及枯落物等因素有很大的關(guān)系，因此其變異系數(shù)對比于全量養(yǎng)分相對較大。

表5 研究區(qū)土壤養(yǎng)分統(tǒng)計(jì)

結(jié)合統(tǒng)計(jì)結(jié)果，依據(jù)全國第二次土壤普查標(biāo)準(zhǔn)對研究區(qū)土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行級別劃分，結(jié)果表明：全鉀和速效鉀含量屬于3級(中等)；全磷和速效磷含量屬于4級(稍缺)；速效氮和有機(jī)質(zhì)含量屬于5級(缺)；全氮含量屬于6級(極缺)。

2.3 不同耕作措施土壤pH值及速效養(yǎng)分分析

土壤pH值是研究土壤理化性質(zhì)的基礎(chǔ)，微生物活動、土壤有機(jī)質(zhì)分解及養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化等均與之相關(guān)。從整體來看(圖1)，土壤pH值處于7.78～8.92，表現(xiàn)為弱堿性。pH值在不同土層之間差異不大。在不同耕作措施下，相比于對照，其他處理均能不同程度上降低各土層土壤的pH值，且差異性顯著(p<0.05)。這表明，溝壟覆膜種植一定程度上降低了各層土壤的pH值,這與王東等[16]研究結(jié)果相似。

注：HPL為平作露地，HPM為平作覆膜，HLL為溝壟露地，HLM為溝壟覆膜，下圖同。

圖1 不同耕作措施下的pH值與速效養(yǎng)分

研究區(qū)土壤速效氮和速效磷含量缺乏，速效鉀含量正常。土壤速效氮、速效磷、速效鉀的含量均表現(xiàn)為0—20 cm土層明顯高于20—40 cm土層，其中速效氮和速效磷的垂直方向差異性尤為明顯。在不同耕作措施下，0—20 cm土層，HLM處理速效氮比對照HPL處理增加了115.55%，20—40 cm土層HLM速效氮含量可達(dá)HPL處理的10倍之多?？梢?，溝壟覆膜有助于土壤速效氮含量的增加。溝壟措施較平地種植速效磷含量略微有所升高，然而，覆膜措施與露地種植相比，速效磷含量卻明顯下降。土壤速效鉀表現(xiàn)出0—20 cm土層含量稍大于20—40 cm土層，水平方向，HLM處理的速效鉀含量均高于其他3個處理，且差異性顯著(p<0.05)。

由上可知，溝壟覆膜綜合措施在一定程度上增加了兩個土層速效氮和速效鉀的含量，其中速效氮的增幅較明顯，相反覆膜處理卻降低了土壤速效磷的含量。

2.4 不同耕作措施土壤有機(jī)質(zhì)及全量養(yǎng)分分析

有機(jī)質(zhì)不僅為植物提供生長所需的營養(yǎng)元素，而且對土壤結(jié)構(gòu)的形成、土壤保水保土功能的維持起著重要作用[17]。由圖2可知，4種耕作措施下的土壤有機(jī)質(zhì)平均含量處于10 g/kg以下，只有HLM處理0—20 cm土壤有機(jī)質(zhì)大于10 g/kg，該地區(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量在10 g/kg以下，灰棕漠土營養(yǎng)貧瘠是致使作物生長乏力的重要因素。從土壤剖面來看，表層土壤顯著高于底層土壤，其中HLM處理表層土壤有機(jī)質(zhì)比深層土壤提高了67.04%。說明研究區(qū)土層深度顯著影響有機(jī)質(zhì)剖面分布，其規(guī)律呈現(xiàn)遞減趨勢，這與武小鋼[18]等的研究結(jié)論一致。不同耕作措施之間，起壟種植與平作相比差異性不明顯，呈現(xiàn)較小波動，覆膜處理相比于露地種植，其有機(jī)質(zhì)含量明顯提升，差異性達(dá)到顯著水平。說明覆膜可以顯著提升土壤有機(jī)質(zhì)含量。

研究區(qū)土壤全量養(yǎng)分表現(xiàn)出鉀素正常，氮素和磷素缺乏的狀況。從土壤剖面看，表層土壤全氮含量均高于20—40 cm土層，其中HLM處理最為明顯，達(dá)到50%，全磷和全鉀含量在垂直方向差異性不顯著。不同耕作措施之間，全量養(yǎng)分變異系數(shù)處于10.98%～26.47%，差異性與速效養(yǎng)分相比較小，養(yǎng)分含量均表現(xiàn)出溝壟覆膜處理與其他3個處理相比差異性顯著，說明在土壤全量養(yǎng)分方面，溝壟覆膜處理對氮、磷、鉀均具有提升作用。

2.5 土壤養(yǎng)分相關(guān)性分析

以研究區(qū)整體為對象，對土壤各個養(yǎng)分指標(biāo)做相關(guān)性分析，分析結(jié)果見表6：按照兩兩一組形成28組關(guān)系，相關(guān)系數(shù)的絕對值處于0.001～0.827。有機(jī)質(zhì)與全氮相關(guān)系數(shù)最大，為0.827。有研究表明，土壤中的有機(jī)肥料是全氮的主要來源，土壤全氮的95%來源于有機(jī)質(zhì)[19]，因此全氮與有機(jī)質(zhì)存在極大的相關(guān)性。速效鉀與pH值間相關(guān)系數(shù)最小，為0.001。速效氮與所有養(yǎng)分指標(biāo)都存在極顯著性正相關(guān)關(guān)系；有機(jī)質(zhì)除與速效磷、速效鉀無顯著性相關(guān)外，與其他養(yǎng)分指標(biāo)都存在極顯著性正相關(guān)，與pH值也存在顯著性負(fù)相關(guān)；說明土壤有機(jī)質(zhì)與速效氮的變化是本研究區(qū)其他養(yǎng)分變化的關(guān)鍵原因。pH值與其他7個養(yǎng)分指標(biāo)的相關(guān)性除速效磷外，都是負(fù)相關(guān)，表明在青海枸杞種植區(qū)中pH值越低的土壤養(yǎng)分狀況越好。其中與全氮和全磷呈現(xiàn)極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明pH值對全氮和全磷的影響最為強(qiáng)烈。全氮、全磷、全鉀除與速效磷相關(guān)性弱外，與其他養(yǎng)分指標(biāo)都存在顯著、極顯著的相關(guān)性。表明土壤全量養(yǎng)分與除速效磷之外的養(yǎng)分指標(biāo)關(guān)系密切。研究還發(fā)現(xiàn)，速效磷除與速效氮極顯著正相關(guān)外，與其他養(yǎng)分指標(biāo)都不存在強(qiáng)相關(guān)性，具有很好的獨(dú)立性。

圖2 不同耕作措施下的有機(jī)質(zhì)和全量養(yǎng)分

表6 研究區(qū)總體土壤養(yǎng)分特征指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

注：*表示p<0.05，**表示p<0.01。

2.6 不同耕作措施土壤肥力綜合評價

土壤肥力綜合評價值不僅可以用數(shù)字來直觀表達(dá)復(fù)雜多變的土壤肥力，而且其評價結(jié)果還能夠較好地反映研究區(qū)土壤養(yǎng)分水平的基本狀況。本研究中選用8項(xiàng)土壤養(yǎng)分指標(biāo)，將其代入前文所述公式(1)—(5)計(jì)算4種不同的耕作措施下枸杞地的土壤肥力綜合指數(shù)。計(jì)算結(jié)果見表7。

由表7可知，不同耕作措施下土壤肥力存在一定的差異，土壤各屬性分肥力指數(shù)平均值表現(xiàn)為紅枸杞溝壟覆膜樣地最高，達(dá)到了1.642，而對照處理紅枸杞平地露地最低，只有1.178。4種耕作措施綜合肥力指數(shù)表現(xiàn)為：溝壟覆膜>平作覆膜>溝壟露地>平作露地。得出一般性規(guī)律：各項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)越高，綜合評價得分值高，土壤環(huán)境越優(yōu)。平作覆膜與平作露地相比土壤綜合肥力指數(shù)較高，表明覆膜措施相比于不覆膜對土壤肥力有提高作用；溝壟露地與平作露地相比土壤綜合肥力指數(shù)也有所提高，表明溝壟種植相比于平地種植對土壤肥力有提高作用。平作覆膜>溝壟露地>平作露地，說明覆膜措施對土壤肥力的提升作用優(yōu)于溝壟措施，因此溝壟措施與覆膜措施一起使用，即壟膜處理對土壤肥力的提升作用最大。

表7 枸杞種植區(qū)土壤肥力指數(shù)

注：Pi avg為土壤各屬性分肥力指數(shù)的平均值；Pi min為各分肥力指數(shù)的最小值。

3 討 論

3.1 不同耕作措施土壤機(jī)械組成分析與評價

研究區(qū)土壤的機(jī)械組成均以砂粒為主，由此可見該地區(qū)灰棕漠土是一種粗顆粒土壤，保水蓄肥能力不足，與普通耕地土壤理化性質(zhì)存在很大的差異。首先，這與成土母質(zhì)以及研究區(qū)所處的氣候類型有關(guān)，這是差異形成的先導(dǎo)因素；其次，風(fēng)蝕量巨大、幾乎無水蝕的獨(dú)特侵蝕方式使得質(zhì)地較重的砂粒含量不斷積累，這是差異形成的重要因素；而不同作物以及耕作方式的差異造就了研究區(qū)形成明顯土壤機(jī)械組成差異的主要因素[20]。研究表明，枸杞地土壤長期在當(dāng)?shù)鬲?dú)特的氣候條件下，在土壤機(jī)械組成改善功能上，采用溝壟覆膜種植能有效改善土壤含沙量高的現(xiàn)象。因此在結(jié)合成本因素的同時，有必要多采用溝壟覆膜的耕作措施，無論是保墑增溫、減小風(fēng)蝕，還是降低土壤含沙量方面都具有很好的效果。

3.2 不同耕作措施土壤養(yǎng)分分析與評價

土壤酸堿性影響著土壤微生物的活性、礦物質(zhì)及有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化，并在土壤養(yǎng)分循環(huán)中扮演著重要角色[21]。研究區(qū)土壤pH值偏高，變異系數(shù)很小，導(dǎo)致土壤堿性程度變高，因此不利于土壤積累養(yǎng)分。

研究區(qū)有機(jī)質(zhì)整體含量較低，溝壟措施能略微提升表層土壤有機(jī)質(zhì)含量，而溝壟覆膜處理對有機(jī)質(zhì)的提升可達(dá)67.04%，究其原因：一方面，覆膜提高了土壤溫度和水分含量，改善了微生物的生長環(huán)境，有助于微生物的生長和代謝，加速有機(jī)質(zhì)的分解；另一方面，良好的溝壟覆膜生長環(huán)境會促進(jìn)植物根系的生長，增加根系的分泌物，使得土壤有機(jī)質(zhì)含量升高，并且覆膜一定程度上阻礙了土壤與空氣間的氣體交換，導(dǎo)致膜內(nèi)二氧化碳濃度升高，不利于土壤的呼吸，促進(jìn)農(nóng)田碳的積累，而且覆膜處理會提高表層土壤的含水率，也會對土壤呼吸起到一定的抑制作用[22]。20—40 cm土層有機(jī)質(zhì)含量明顯少于表層土壤，且不同處理間差異性只體現(xiàn)在覆膜與露地種植的差異上。崔志強(qiáng)等[23]也得出了相同的結(jié)果：覆膜處理能提升有機(jī)質(zhì)含量，特別是表層土壤活性有機(jī)質(zhì)含量。還有研究表明：土壤有機(jī)質(zhì)含量與粉粒和黏粒的含量呈正相關(guān)關(guān)系，與砂粒呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。究其原因，土壤細(xì)顆粒對有機(jī)質(zhì)的吸附作用是有機(jī)質(zhì)積累的主要因素[24]，研究區(qū)土壤機(jī)械組成顯示，4種耕作措施枸杞地都呈現(xiàn)出粉粒、黏粒稀缺的狀態(tài)，與結(jié)果一致。

研究區(qū)土壤全氮和速效氮屬于缺乏等級。研究得出：無論是全氮還是速效氮，溝壟覆膜措施均可提高其含量，尤其是覆膜處理，提升效果明顯。不同土層之間表現(xiàn)為：表層土壤含氮量均高于底層土壤。土壤氮素的流失主要有3條途徑：硝酸鹽的淋失、土壤侵蝕以及氨氣和氧化亞氮等氣體的排放[25]。首先，溝壟覆膜能夠改變硝酸鹽時空分布，明顯提高表層土壤硝酸鹽含量，在土壤表層出現(xiàn)匯集現(xiàn)象[26]；其次研究區(qū)的侵蝕類型主要為風(fēng)蝕，溝壟覆膜處理能很大程度減弱風(fēng)蝕帶來的危害；最后覆膜措施改變了土壤中氨的揮發(fā)過程，顯著降低了氨的揮發(fā)，有研究指出覆膜使土壤反硝化細(xì)菌造成的銨態(tài)氮揮發(fā)損失減少90%左右，有效提高了氮的利用率[27]。因此無論是防治侵蝕還是提高土壤氮素利用率，溝壟覆膜都是首選措施。

研究區(qū)鉀素含量正常，相比于氮素和磷素，溝壟覆膜對其含量的提升效果并非很大。磷素作為土壤養(yǎng)分的重要影響因素，其在研究區(qū)的含量呈現(xiàn)出一定的差異。速效磷表現(xiàn)出溝壟措施優(yōu)于平地，而覆膜措施則會降低速效磷的含量。全磷的變化趨勢則等同于氮素，均表現(xiàn)出溝壟覆膜處理最優(yōu)。究其原因，覆膜提高了微生物活性，加速有機(jī)磷的礦化，枸杞產(chǎn)量升高需要消耗更多的速效磷，導(dǎo)致覆膜處理土壤的速效磷水平低于露地種植。杜社妮等[28]研究發(fā)現(xiàn)：地膜覆蓋后土壤速效磷略有下降，但全磷增加12.5%，原因是覆膜能夠減少土壤侵蝕。

3.3 不同耕作措施土壤肥力綜合評價

土壤肥力綜合評價能夠更加科學(xué)系統(tǒng)地得出4種不同耕作措施下土壤肥力水平的高低。目前，雖然我國還未提供明確的土壤肥力劃分的標(biāo)準(zhǔn)方法，但是本試驗(yàn)中所使用的改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法可以科學(xué)地表現(xiàn)出不同耕作措施下土壤肥力的綜合評價值。結(jié)果顯示：溝壟覆膜>平作覆膜>溝壟露地>平作露地。因此，枸杞園在今后的生產(chǎn)中應(yīng)在考慮防沙治沙效率和經(jīng)濟(jì)效益的同時，合理配肥施肥，在耕作措施選擇上應(yīng)該多采用溝壟覆膜的種植方法，當(dāng)?shù)仫L(fēng)蝕嚴(yán)重且營養(yǎng)元素流失嚴(yán)重，溝壟覆膜措施非常適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，應(yīng)予以推廣。

4 結(jié)論與建議

青海主要枸杞產(chǎn)區(qū)土壤養(yǎng)分含量整體較低，屬于“中等—極缺”水平。除紅枸杞溝壟覆膜措施相對較好之外，其余措施無論是土壤顆粒組成還是土壤養(yǎng)分狀況都不太理想。溝壟覆膜措施與傳統(tǒng)耕作措施相比，不僅具有改善土壤機(jī)械組成的作用，同時可以增加土壤的各養(yǎng)分含量，從而提高土壤的綜合肥力水平。試驗(yàn)地溝壟覆膜處理相比于對照處理土壤綜合肥力指數(shù)提高了43.33%。因此在年降水量不足300 mm的干旱區(qū)，溝壟覆膜耕作措施應(yīng)該在干旱區(qū)大力推廣。(1) 作物和土壤是相互選擇性適應(yīng)的關(guān)系，因此在改善土壤理化性質(zhì)方面，根據(jù)土壤養(yǎng)分的豐缺、植物的生長需求情況來進(jìn)行選擇。依據(jù)研究結(jié)果，該地區(qū)應(yīng)多施氮肥和磷肥，同時鑒于研究區(qū)有機(jī)質(zhì)含量整體較低，可以考慮施肥中適當(dāng)配比有機(jī)肥。(2) 從耕作模式方面來講,溝壟覆膜耕作模式遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他耕作模式。而當(dāng)前枸杞園大多采用平地裸地耕作模式，因此枸杞園應(yīng)采用溝壟種植、覆蓋地膜的耕作方式，其在當(dāng)?shù)氐男Ч麩o論是防治侵蝕還是提高土壤的理化性質(zhì)方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于不覆膜平作。