鹽堿地土壤改良劑和覆膜栽培的增產效應與技術經濟評價

張 冰，閻永康，李建軍，張全發，王 靜

（山西省農業科學院資源與經濟研究所，山西太原030006）

土壤鹽漬化問題是當前全球最嚴重的環境問題之一。據統計，山西省鹽堿地的面積有30余萬hm2，經過多年的治理，其中已有一部分改良成了基本農田，但尚有近15萬hm2的中低產鹽堿地需進一步治理和開發。山西省的鹽堿地集中分布在大同盆地和忻定盆地[1]。該區域的氣候特點是干旱和高寒，年平均溫度6～8℃，年降水400mm左右。鹽堿地土壤類型主要有鹽化潮土、堿化潮土。鹽堿地分布區域大多地勢平坦，土層深厚，水資源豐富，增產增收潛力巨大。因此，研究鹽堿地中低產田改造利用技術，實現鹽堿地的綜合治理和開發利用，對增加農產品綜合生產能力、緩解日益加劇的人地矛盾具有重要意義。

鹽堿地的改良利用一般采取工程、生物、農藝和化學相結合的綜合調控措施。近年來，隨著新型鹽堿土壤改良劑的出現，化學改良與農藝措施相結合的成套技術研究引起更為廣泛的重視[2-3]。

本試驗選擇3種鹽堿土壤改良劑組合和地膜覆蓋方式，連續2 a對改良鹽堿地的效果和玉米增產效應進行了定位研究，旨在探索適合半干旱高寒區域鹽堿地改良利用的成套技術。

1 材料和方法

1.1 供試土壤

試驗地位于大同縣黨留莊桑干河北岸一級階地，地形低洼，排水不暢；土壤為堿化潮土，pH值大于9.0，全鹽含量0.2%，主要有害離子為碳酸根陰離子、硫酸根陰離子及鈣、鎂等，土壤瘠薄，有機質含量低，多年撂荒。

1.2 供試材料

鹽堿土壤改良劑選用國產1號、日本DS1997、國產2號/石膏粉；農膜選用0.008mm×80 cm普通白色地膜。供試作物為玉米。

1.3 試驗設計

為明確鹽堿土壤改良劑和地膜覆蓋的增產效應以及土壤改良劑的殘效作用，分2 a開展定位試驗：2005年進行鹽堿土壤改良劑和覆膜效果試驗；2006年在2005年試驗基礎上，進行鹽堿土壤改良劑殘效試驗。

為減少試驗處理，提高試驗精度，2005年試驗設置3個鹽堿土壤改良劑組合與地膜覆蓋和不覆蓋2個水平，共設置5個處理。試驗處理方案列于表1。

表1 鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗方案（2005年）

為明晰施用鹽堿土壤改良劑的后效作用，2006年田間試驗在原有的小區內實施，仍設置5個試驗處理，但不施用鹽堿土壤改良劑，地膜覆蓋處理同2005年。

1.4 試驗小區設置

小區面積100m2，隨機區組排列，重復3次。

1.5 整地及施肥

播前對試驗地進行翻耕、旋耕、耙磨。基肥用硝酸磷600 kg/hm2和硫酸鉀150 kg/hm2。于土壤翻耕前將基肥和鹽堿土壤改良劑分別撒施地表，后進行土壤翻耕，深度20 cm。

1.6 田間管理與產量計算

田間管理遵循與當地大田玉米相一致的原則，各小區澆水、中耕除草等一系列田間管理措施都在1 d內完成。按小區單獨收獲，單獨計產。

2 結果與分析

2.1 鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗結果

2005年進行鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗，各處理的玉米產量結果列于表2。

對表2的產量結果進行方差分析，并用最小顯著極差法（LSR）比較各處理之間產量差異的顯著性。結果表明，5個處理之間的玉米產量均達到顯著差異水平（P≤0.05），除國產1號和日本DS1997這2種土壤改良劑之外，其他各處理之間的產量差異均達到了極顯著差異水平（P≤0.01）。

表2 鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗產量結果（2005年）

2.2 鹽堿土壤改良劑殘效試驗產量結果

2006年進行鹽堿土壤改良劑殘效試驗，各處理的玉米產量結果列于表3。

對表3的產量結果進行方差分析，并用最小顯著極差法（LSR）比較各處理之間產量差異的顯著性。結果表明，5個處理之間的玉米產量均達到極顯著差異水平（P≤0.01）。

表3 鹽堿土壤改良劑殘效試驗產量結果（2006年）

2.3 鹽堿土壤改良劑的增產效應

分析表2的產量結果得出：（1）施用鹽堿土壤改良劑可以顯著增加玉米產量。3個施用土壤改良劑的處理平均產量為6 983.7 kg/hm2，較對照（CK1）增產2 524.2 kg/hm2，增產幅度為56.60%。（2）不同類型的鹽堿土壤改良劑的增產效應有差異，3個土壤改良劑處理分別較對照（CK1）增產玉米 3 174.0，2 581.5，1 817.0 kg/hm2，增產幅度為71.17%～40.74%。（3）就增產效果而言，以國產1號最好，分別較日本DS1997和國產2號/石膏粉處理增產8.42%和21.62%；日本DS1997次之，較國產2號/石膏粉處理增產12.18%。

2.4 地膜覆蓋的增產效應

2005年的試驗結果表明，采用地膜覆蓋栽培措施可顯著增加鹽堿地玉米的產量。覆蓋地膜處理（CK1）較不覆蓋處理（CK2）單位面積玉米產量增加2 472.5 kg/hm2，增產幅度為124.43%。

2.5 鹽堿土壤改良劑的殘效作用

2006年鹽堿土壤改良劑殘效試驗結果表明：（1）在本試驗的特定土壤條件下，施用鹽堿土壤改良劑的殘效作用十分顯著。3個施用土壤改良劑的處理在第2年不施用改良劑的條件下，平均產量為 8 006.5 kg/hm2，較對照（CK1）增產2 926.0 kg/hm2，增產幅度為 57.6%。（2）不同類型的鹽堿土壤改良劑的殘效作用表現不同，3個土壤改良劑分別較對照（CK1）增產玉米3 967.5，3 249.0，1 561.5 kg/hm2，增產幅度為 78.09%～30.74%。（3）3種鹽堿土壤改良劑的殘效作用表現與主效作用基本一致，以國產1號最好，分別較日本DS1997和國產2號/石膏粉增產8.6%和36.2%；日本DS1997次之，較國產2號/石膏粉增產25.4%。

2.6 技術經濟效果評價

2.6.1 施用鹽堿土壤改良劑的技術經濟效果評價 以增量收益和投入產出比為評價指標，對施用鹽堿土壤改良劑的技術經濟效果計算結果列于表4。結果表明，在鹽堿地施用鹽堿土壤改良劑，可大幅提高土地生產率和成本費用產出率，技術經濟效果十分顯著。其中以國產1號的效果最好，每投入1 t國產1號土壤改良劑，可增產玉米3 967.5 kg；成本費用投入產出比為1∶3.25。其他土壤改良劑的效果雖不及國產1號，但投入產出比都在1∶1.93以上。需要說明的是，表4的增量收益只計算了施用改良劑后第2年的后效作用，實際的后效作用時間可能更長。這一結果說明，鹽堿地推行土壤改良劑技術，經濟可行。

表4 鹽堿土壤改良劑技術經濟效果

2.6.2 鹽堿地地膜覆蓋栽培的技術經濟效果評價 對鹽堿地覆膜栽培的技術經濟效果分析計算結果列于表5。結果表明，在鹽堿地推行覆膜栽培技術，可大幅度提高土地生產率和成本費用產出率，技術經濟效果十分顯著。每投入1 kg地膜，可增產95.4 kg玉米；地膜覆蓋成本費用的投入與產出比為1∶8.18。這一結果說明，在鹽堿地推行地膜覆蓋栽培，在經濟上也是可行的。

表5 鹽堿地地膜覆蓋栽培的技術經濟效果

3 小結與討論

（1）在總含鹽量較低的堿化潮土條件下，施用鹽堿土壤改良劑和采取地膜覆蓋栽培措施的增產效果十分顯著，經濟效益十分明顯[4]。該項技術投資少，材料來源廣泛，簡便易行，易于機械化作業，適合大面積推廣應用。

（2）在本試驗的土壤條件下，施用鹽堿土壤改良劑具有明顯的后效作用，因此，在推廣中無需連年施用[5]。

（3）試驗研究結果是在晉北半干旱、高寒氣候和堿化土壤條件下取得的，其他類型的鹽堿地是否具有同樣的技術經濟效果，以及鹽堿土壤改良劑的后效作用時間等，還有待進一步研究[6-8]。

［1］ 高亮，丁春明，王炳華，等.生物有機肥在鹽堿地上的應用效果及其對玉米的影響[J].山西農業科學，2011，39（1）：47-50.

［2］ 許曉平，汪有科，馮浩，等.土壤改良劑改土培肥增產效應研究綜述[J].中國農學通報，2007，23（9）：331-333.

［3］ 牛東玲，王啟基.鹽堿地治理研究進展 [J].土壤學通報，2002，33（6）：449-453.

［4］ 鄭艷艷.鹽堿地膜草覆蓋、覆膜、裸地油葵對比試驗研究[J].山西農業大學學報：自然科學版，2007，27（3）：254-257.

［5］ 王金芬，劉雪梅，王希英.土壤鹽堿改良劑施用量及施用時期研究[J].安徽農業科學，2007，35（1）：145-149.

［6］ 史漢祥，楊俊成，蔡關明.DS鹽堿地改良劑在濱海鹽堿地改良中的應用研究[J].現代農業科技，2009（21）：219-220.

［7］ 李明，孫兆軍，李茜，等.脫硫廢棄物改良不同類型鹽堿地種植馬蓮試驗研究[J].廣州環境科學，2010（1）：22-24.

［8］ 王文杰，關宇.增加改良劑對重度鹽堿地土壤鹽堿動態及草本植物生長的影響[J].生態學報，2009，29（6）：2835-2843.