盐碱地土壤改良剂筛选研究

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2022-03-16 09:46 热度：

　　摘要：为筛选适宜盐碱地改良的土壤改良剂及其最佳配比，通过盆栽试验方法，选择6种环保、低成本土壤改良剂施用于盐碱土上，对种植春小麦后的土壤全盐含量、pHTL产量进行研究。结果表明，在各处理中，>20 cm土层土壤全盐含量最高，其次是0～5 cm土层土壤，5～20 cm土层土壤的最低;在不施用土壤改良剂的条件下，灌溉咸水可显著增加土壤全盐含量，而pH降低;35%木质素有机物+35%牛粪+30%石膏处理土壤全盐含量最高;在不施用土壤改良剂的务件下，灌溉成水与灌溉淡水相比，小麦减产 45.2%、千粒重降低12.1%，而小麦的秸秆生物量、根重、根长和株高差异却不显著;在施用土壤改良剂的条件下，平均增产190.O%，其它各指标也显著增加，其中50%醋渣+50%褐煤处理产量最高(11.57穗/盆);在小麦各项生理指标中，秸秆生物量、根重、株高和千粒重与小麦的产量呈显著正相关，而小麦的根长与小麦产量无相关性;在土壤的各指标中，土壤的pH与小麦产量呈负相关。

　　关键词：小麦;盐碱土改良;土壤改良剂;产量;土壤全盐含量;土壤pH

　　O引言

　　中国盐碱土的分布比较广，可开展农业利用的盐碱土地面积近130万lam2，占中国耕地面积的10%以上【I】，开发潜力巨大，因此如何改良盐碱地一直是人们研究的热点。盐碱土是盐土和碱土的总称。由于盐碱土的有机质含量少，土壤肥力低，理化性状差，对作物有害的阴、阳离子多，导致作物不易出苗。改良盐碱土是一项复杂、难度大、需时长的工作。目前，所采用的改良方法很多，如工程水利措施、增施有机肥、种植盐生植物等[2.41，但是这些方法不是投资过大，就是见效慢[51。施用土壤改良剂是一种既经济又方便的方法，它可以改善土壤理化性状、增强土壤保土保水能力;增强土壤中微量元素的有效性，提高土壤肥力，同时还能提高土壤中微生物和酶活性，抑制病原微生物，增强植物的抗性剐2】;降低重金属污染土壤中重金属Cd、Pb、Zn等的迁移能力，抑制作物对重金属吸收“31。但是在各种土壤改良剂中，人工合成的高分子化合物的高成本以及其存在的潜在环境污染风险而限制了它的广泛应用“棚;单一土壤改良剂存在改良效果不全面或有不同程度的负面影响等不足之处【131。鉴于此，笔者选用的6种土壤改良剂均为有机废弃物及工业废渣，在施用改良盐碱土地上十分环保，且成本低，不需要净化处理而可直接施用于土壤中，方法简单，施用方便，并根据种植作物的产量、长势及土壤的全盐含量、pH和电导率筛选出适宜盐碱地改良的土壤改良剂及其配比，为治理盐碱地改良提供理论依据。

　　l材料与方法

　　1.1试验地概况

　　于2010年4月至6月在天津市农业资源与环境研究所进行，盆栽土壤取白天津市静海县蔡公庄乡四党口村小麦地表层(0-20 cm)土壤，土壤全盐含量为 0.106%，电导率为263叫cm，pH 7.90。试验共选择6 种土壤改良剂，分为无机改良剂和有机改良剂，其中无机改良剂包括褐煤、沸石和石膏，有机改良剂包括牛粪、木质素有机物和醋渣。种植作物为春小麦，品种为 ‘辽春10号’，4月8日播种，4月16日出苗，6月25日收获。

　　1.2试验设计

　　试验共设10个处理，3次重复，盆栽使用直径为 0.26 m、高为O.30 m的花盆，每盆装土13埏，土壤改良剂的施用量为3000 kg/hm2，每盆土壤改良剂的施用量按花盆表面积(O.053 m2)计算后进行一次性施用，具体处理及施肥量见表l。同时施用尿素、过磷酸钙和氯化钾作基肥，施用量分别为1.3 kg/盆、3.3 kg/盆和0.7 kg/盆。

　　小麦播种前，将土壤改良剂和化肥与盆栽表层土壤(0-20 cm)充分混合，浇水(淡水)后进行播种，每盆播种42粒，再进行覆土。小麦出苗后，根据土壤墒情进行灌溉，Sl～S9处理进行淡水与咸水轮流灌溉，其中咸水的全盐含量为0.337 g/L，电导为4223 tts/cm，pH 7.98，咸水灌溉总量为8.5【/盆;淡水的全盐含量为 0.308 g/L，电导为472 gs/cm，pH 8.50，淡水灌溉总量为 10 L/盆。S10处理进行淡水浇灌，灌溉总量为18.5 L脸。在每个盆栽下面放置一个较高的接水盆，防止灌溉水渗出。

　　1.3测定项目与方法

　　测定盆栽基础土壤及小麦收获后0～5 em、 5-20 cm和>20 cm深度土壤的全盐含量和pH。土壤 pH采用5：l的水土比悬液，pH计(梅特勒S30K)测定;土壤全盐含量采用5：1水土比，抽滤后重量法测定【l习。

　　在小麦种植过程中，分别在拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期对株高进行调查;在小麦收获后调查小麦产量、秸秆生物量、千粒重、根重和根长。 水灌溉处理的株高分别为18.2 cm和17.3 cIll，差异不

　　1.4数据处理

　　显著;到了灌浆期，施用土壤改良剂处理株高在37.3～采用MicrosoftExcel 2003和SPSS 13.0统计软件 50.7 cm之间，平均值为“.4 cm，其中S6处理小麦株高进行数据分析。 最高，而不施用改良剂采用咸水和淡水灌溉处理的株 2结果与分析 高差异不显著：到了成熟期，s7处理小麦株高最高

　　由图1可见，改良剂的施用及淡水和咸水的灌溉 效果最差，株高仅为44.6cm和46.0 cm，与不施用土壤对小麦拔节期的株高影响不显著;到了孕穗期，各处理 改良剂处理差异不显著。由以上分析可以看出，在不之间出现一定的差异，施用土壤改良剂的处理株高在 施用改良剂的条件下，灌溉咸水和灌溉淡水对小麦株 20.5-27.3 cm之间，平均值为23.7 cm，其中S6处理小 高影响不显著，选用适当的土壤改良剂及其配比可以麦株高最高(27.3 cm)，而不施用改良剂采用咸水和淡 显著增加小麦株高。

　　2.2不同土壤改良荆对土壤全盐舍量和pH的影响

　　2.2.1不同土壤改良剂对土壤全盐含量的影响从表2 可以看出，在不施用土壤改良剂的条件下，咸水灌溉可显著增加土壤全盐含量，其中o~5 cm土层土壤全盐含量增加了78.O%、5-20 tin土层土壤全盐含量增加了 101.8%、>20 tin土层土壤全盐含量增加了47.O%;施用土壤改良剂处理，0,-5 cm土层全盐含量在0.240%～ 0.309%之间，平均含量在0.271%，其中s5处理和s6处理，肛5锄土层土壤全盐含量最低，分别为O.2“%和 0.240%，而s2处理土壤全盐含量最高(0.309%);在施用改良剂的各处理中，5-20 cm土层土壤全盐含量在 0.265%--0.185%，平均值为0.227%。比o~5 cm土层土壤全盐含量低16.2%，其中s4处理土壤全盐含量最高 (0.265%)，显著高于施用S3(O.185%)和S5处理 (0.189%)：而在20 cm以下土层中。土壤全盐含量又有所升高，其范围在0.211%-0.413%之间，平均值在0.313%，比o~5 cm土层土壤全盐含量高了15.5%，其中s4处理土壤全盐含量最高(0.413%)，S3处理土壤全盐含量最低(0.21l%)。

　　2.2.2不同土壤改良剂对土壤pH的影响由表3可以看出，在不施用改良剂的条件下，灌溉淡水处理0～ 5 cm土层土壤pH显著高于灌溉咸水的，其它两层土壤pH差异不显著;施用改良剂处理，O~5锄土层土壤 pH范围在7.60—7.96，平均值为7.77;在5-20 cm土层土壤pH范围在7.61~7.93，平均值为7.80，各处理差异不显著;在>20 cm土层土壤pH范围在7.90~7.55，平均值为7.76;各土层土壤pH的平均值上看，均低于基础土壤的pH(7.90);在各处理中，灌溉淡水处理，o~5 cm 和>20 cm土层土壤pH均为各处理中最高值，各处理 5,--20锄土层土壤pH差异不显著。

　　2.3不同土壤改良剂对小麦产量和生物量的影响

　　2.3.1不同土壤改良剂对小麦产量的影响由表4可以看出，在不施用土壤改良剂的情况下灌溉淡水和咸水时，小麦的产量差异显著，其中灌溉淡水时小麦产量为 6.33 g/盆，与灌溉咸水处理相比可增产82.4%;在施用不同土壤改良剂处理中，S1处理最差，产量仅为 2.67 g，盆，显著低于其他处理;其他施用土壤改良剂处理与不施用改良剂处理相比，增产效果显著，增幅在 162.2%,--233.4%，平均增产190.O%;其中施用S5处理小麦产量最高(11.57 g/盆)，其次是S4处理 (11.35 g/盆)。

　　不施用土壤改良剂处理，灌溉淡水的处理千粒重为28.70 g(表4)，显著高于灌溉咸水处理(25.23 g);施用土壤改良剂处理，千粒重在27.43—33.72 g，平均为31.4l g，比不施用改良剂处理高出24.5%：S7处理，小麦千粒重最高(33.72 g)，其次是S5处理(33.17 g)。

　　2.3.2不同土壤改良剂对小麦生物量的影响由表5可以看出，在不施用土壤改良剂的条件下，灌溉咸水和灌溉淡水对小麦秸秆生物量影响不显著;S1和S3处理秸秆生物量分别为16.45 g/盆和17.88 g/盆，与不施用改良剂处理差异不显著;而施用其它配比土壤改良剂处理，秸秆生物量在20.18～23.68 g/盆之间，平均为 22.39 g/盆，显著高于不施用土壤改良剂处理。

　　相关期刊推荐要：《中国农学通报》(旬刊)创刊于1984年，是中国农学会主办，栏目设置有：畜牧兽医科学、农艺科学、生态农业科学、农业资源与环境科学、农业信息科学、农业传媒科学、园艺园林科学、土壤肥料科学、植物保护科学、农业生物技术科学、农业工程科学、农业基础科学、水产渔业科学、林业科学、有机农业与食品科学、植物生理科学、热带农业科学、农村能源科学、农业史学等;另外还开设了有关农业、农村、农民等社会经济发展的宏观社科栏目——三农问题研究。读者对象为各级农牧科研人员、农业大中专院校师生、农牧行政管理干部、农技推广人员等。

　　在不施用土壤改良的条件下，灌溉咸水和灌溉淡水处理小麦根重差异不显著(表5);在施用土壤改良剂的各处理中，S5处理小麦根重为20.79∥盆，高于其它施用改良剂处理，其次是S6处理;不施用土壤改良剂时，灌溉咸水和淡水对小麦根长影响不显著;施用土壤改良剂处理的小麦根长在17.44～28.53 cm，平均值为24.36 till，其中S4处理根长最长(28.53 em)。

　　2.4相关分析

　　从表6可以看出，小麦的产量与小麦的根长相关性不显著，与其他生理指标都呈显著性正相关;5～ 20 cm.土层土壤pH与产量和根重呈负相关，与秸秆生物量和株高呈及显著的负相关;>20 cm土层土壤pH 与根重呈负相关(产.0.62’);>20 cm土层电导率与根重呈正相关(J=0.71‘)，与秸秆生物量呈显著正相关 (r---0.74“)：>20 cm土层全盐含量与根长呈正相关 (J=0.68’)。

　　3结论

　　(1)笔者所选用的改良剂在施用后对土壤盐分的抑制并不明显，但对降低土壤pH的抑制效果显著，土壤pn是促进小麦生长的主要因素，而盐分的改变对小麦产量起到相对次要的作用。

　　(2)施用土壤改良剂后小麦产量及其生物量和相关指标都有显著提高，其中产量平均增加190.O%、千粒重增加24.5%，秸秆生物量提高了57.O%;不施用土壤改良剂的条件下，灌溉淡水时小麦产量及相关指标都显著高于灌溉咸水处理，其中产量可增加82.4%、千粒重增加13.8%。

　　(3)施用土壤改良剂对提高小麦的株高均有明显的效果，在拔节期、孕穗期、灌浆期和成熟期小麦株高分别比不施用土壤改良剂处理提高6.0%、30.8%、 35.7%和19.7%;在不施用土壤改良剂的条件下，灌溉淡水处理和灌溉咸水处理小麦株高差异不显著。

　　4讨论

　　盐碱土改良是全世界面临的一个难题，施用土壤改良剂改良盐碱土是在现代化工业的基础上发展起来的有别于传统的新方法【131。笔者所选用的6种土壤改良剂均为有机废弃物及工业废渣，具有环保、低成本的特点，其中无机改良剂可以改善土壤物理性质、增加土壤肥力、调节土壤pH，同时还可以改善土壤微生物和酶活性的作用：施用的有机改良剂能改善土壤物理性质、提高土壤保水能力和土壤肥力”6】。而且改良剂的施用方法简便，易于操作。

　　通过盆栽试验结果可以看出，施用不同配比土壤改良剂后，对降低土壤pH效果明显，尤其是0～5 cm土层的土壤pH显著降低，这主要是由于改良剂中的石膏和醋渣施用后能有效的降低土壤的pH，从而促进了小麦的生长。从相关分析上也可以看出，土壤pH与小麦的产量呈一定的负相关(/u0.05)，由此可见土壤pH是影响小麦产量的主要因素，这与贺海升等n刀研究结果相同。而在盆栽的种植过程中，采用咸、淡水轮灌的方式，同时采用防止灌溉水流失的措施，导致土壤全盐含量在不同程度上有所增加，这与张凌云等嘲在大田试验中得到的试验结果正好相反。通过相关分析发现，土壤全盐含量与小麦产量及各相关指标的相关分析均未达到显著水平(胗0.05)，这说明盐分的改变在盐碱土改良过程中对小麦产量起到相对次要的作用，这与贺海升等”刀研究结果相同。

　　在施用改良剂的情况下，盆栽小麦的产量及相关指标均显著增加，其中产量平均增加190.O%、千粒重增加24.5%：在不施用土壤改良剂的条件下，灌溉淡水时小麦产量及相关指标都显著高于灌溉咸水处理，其中产量可增加82.4%、千粒重增加13.8%，但是灌溉淡水与灌溉咸水时小麦穗长差异不显著。施用改良剂对提高小麦的生物量及其它相关指标也有显著效果，其中秸秆生物量可提高57.0%、根重提高46.3%、根长增加19.4%;在不施用土壤改良剂的条件下，灌溉淡水处理和灌溉咸水处理，小麦生物量及其它相关指标之间差异均不显著。但是不同配比的土壤改良剂对土壤和小麦的产量及其各项生物指标略有不同，综合各项指标，施用s7处理(50%醋渣+50%褐煤)效果最佳，其次是s4处理(35%木质素有机物+35%牛粪+30%石膏)。但此结果仅限于小麦盆栽试验，大田试验的效果还有待于进一步验证。——论文作者：高伟，邵玉翠，杨军，高贤彪

　　参考文献

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文章名称：盐碱地土壤改良剂筛选研究

文章地址：http://www.sciqk.com/lwfw/nylw/13014.html