不同改良方法對重度鹽堿化草甸土壤化學性質的影響

宋秀麗

摘要：根據當地土壤的實際情況，利用有機肥、不同化學改良劑、不同耕作措施等對松嫩平原中部重度堿化草甸土耕層進行改良，測定與分析不同措施下土壤化學性狀。結果表明，重度堿化草甸土上有機肥處理降低了pH值、交換性鈉、堿化度效果最佳，提高陽離子交換量效果最優；客土加沙處理降低電導率效果最好；硫酸鋁處理降低pH值、電導率效果最優、糠醛渣處理次之，糠醛渣處理改善陽離子交換量、交換性鈉、堿化度效果最好。

關鍵詞：鹽堿土；生物肥；化學改良劑；理化性狀

中圖分類號： S156.4 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）09-0498-02

鹽堿土是地球陸地上分布廣泛的一種土壤類型，松嫩平原西部是我國鹽堿土集中分布的地區之一，嚴重阻礙了農業生產的發展，如何改良并利用鹽堿土已成為當今函待解決的問題[1-7]。本研究以松嫩平原齊齊哈爾富拉爾基區鹽漬化草甸土為研究對象，采用完全隨機區組試驗設計，在重度堿化草甸土試驗地上進行。利用8種不同改良措施，研究不同改良措施對堿化草甸土的化學性質pH值、電導率、陽離子交換量、交換性鈉含量、堿化度的影響，以期為尋找效果明顯、適合當地、易于推廣的改良方法提供了技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗在黑龍江省齊齊哈爾富拉爾基區進行，位于黑龍江省西南部（123°45′E，47°12′N），全境為沖積平原，地勢平坦，平均海拔150 m左右。供試土壤為重度堿化土壤，pH值為9.6，田間持水量11%，電導率1 542 μS/cm，有機質含量為10 g/kg，堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為65、21、73 mg/kg，堿化度（ESP）為58%。地處黑龍江省第一積溫帶，屬中溫帶大陸性季風氣候，年均活動積溫2 700 ℃，年均氣溫4 ℃，氣候特點是春季多風、少雨、干旱；夏季酷熱、多雨；秋季涼爽，易發生早霜；冬季寒冷、干燥。

1.2 材料

試驗材料為玉米，品種為龍丹288。試驗所需物品包括牛糞、河沙、地膜、硫酸鋁、糠醛渣、石膏。

1.3 試驗設計

試驗主要以不同的單向技術處理，共設8個處理，連續處理3年。隨機區組排列，每個處理3次重復共24個小區，壟寬65 cm，5壟區，壟長10 m，小區面積 32.5 m2。施用無機肥料為尿素、二銨、硫酸鉀。試驗設計如下：

（1）CK為常規施肥，施肥量為N 138 kg/hm2、P2O5 97.5 kg/hm2、K2O 67.5 kg/hm2，其他處理在常規施肥的基礎上進行。（2）有機肥施用量為45 m3/hm2；（3）加沙量為62 m3/hm2；（4）由機械進行深耕；（5）常用塑料薄膜地膜覆蓋，厚度為0.08 mm；（6）硫酸鋁施用量為450 kg/hm2；（7）糠醛渣施用量為3 000 kg/hm2；（8）石膏施用量為3 000 kg/hm2。其中，磷、鉀及有機肥一次性基施，氮肥分2次平均施入，1次基施，1次追肥。

1.4 測定項目

土壤pH值的測定采用電位法（溶液與土之比為1 ∶1）；土壤水溶性鹽總量的測定采用電導法（水土比為5 ∶1）；土壤陽離子交換量的測定采用乙酸鈉-火焰光度法；土壤交換性鈉的測定采用乙酸鈉一氫氧化鈉交換-火焰光度法；土壤堿化度的計算：堿化度=（交換性鈉離子含量/陽離子交換量）×100%。

1.5 數據分析

采用Excel 2003和Data Processing System（DPS v7.05專業版）中所提供的程序對土壤各項指標進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤pH值的影響

土壤酸堿度是土壤重要的基本性質之一，對于堿化土壤而言，了解其pH值就具有更大的意義[8-9]。從表1可以看出，不同處理都比對照中的pH值有所下降。處理2至處理8的pH值與對照（pH值為9.30）相比分別降低0.46、0.32、0.09、0.30、0.47、0.24、0.11，下降幅度在0.93%～5.02%之間。其中，處理2、處理3、處理5、處理6、處理7、處理8與對照差異極顯著，處理4與對照差異不顯著，不同處理降低pH值優劣順序為處理6>處理2>處理3>處理5>處理7>處理8>處理4>處理1。在降低土壤pH值方面，物理改良方法中處理2即有機肥處理效果最優；化學改良方法中處理6即硫酸鋁處理效果最優，硫酸鋁施入土壤后，Al3+發生水解作用，生成單體鋁或多聚體鋁，產生大量的H+中和土壤的OH-，從而使土壤的pH值降低。

2.2 不同處理對土壤鹽分的影響

土壤水溶性鹽是鹽漬土的一個重要屬性，在一定濃度范圍內，溶液的含鹽量與電導率呈正相關，因此土壤電導率是用于度量可溶性鹽總量的一個指標，它的變化可反映土壤溶液中水溶性鹽的狀況。

不同處理都會明顯降低土壤的電導率，處理2至處理8與對照相比電導率分別降低266、372、172、317、351、310、208 μS/cm，降幅為23%～46%，且不同處理與對照差異極顯著。不同處理的電導率下降幅度大小順序依次為處理3>處理6>處理5>處理7>處理2>處理8>處理4；物理改良方法的優劣順序為客土加沙>地膜覆蓋>有機肥>深耕；化學改良方法的優劣順序為硫酸鋁>糠醛渣>石膏。從降低電導率的效果來看，物理改良方法的最優方法為客土加沙，化學改良方法的最優方法為硫酸鋁（表2）。

2.3 不同處理對土壤陽離子交換量的影響

土壤陽離子交換量（CEC）直接反映土壤保蓄、供應和緩沖陽離子養分（K+、Na+）的能力，同時影響多種其他土壤理化性質，CEC常被作為土壤質量的評價指標和土壤施肥、改良的重要依據。從表3可以看出，經過處理后土壤的CEC有所變化，處理2、處理5、處理6、處理7、處理8的陽離子交換量高于對照3.95、0.41、3.47、3.71、2.36 cmol/kg，提高幅度為2.81%～27.11%；處理3、處理4的陽離子交換量低于對照3.52、2.54 cmol/kg。方差分析結果顯示，不同處理與對照差異極顯著，不同處理的陽離子交換量高低順序為處理2>處理7>處理6>處理8>處理5>處理1>處理4>處理3；物理改良方法CEC的高低順序為處理2>處理5>處理4>處理3；化學改良方法CEC的高低次序為處理7>處理6>處理8。單純從CEC的提高效果來看，物理改良方法中有機肥處理效果最佳，化學改良方法中糠醛渣處理效果最優。

2.4 不同處理對土壤交換性鈉的影響

堿化度較明顯地體現出土壤鹽漬化的程度，為土壤的改良提供了依據。對于富拉爾基區的堿化土壤來說，其堿化來源主要為NaCO3、NaHCO3，其含量越高，pH值、總堿度、交換性鈉含量也就越高。交換性鈉含量高，使土壤板結，通氣透水性較差，影響作物生長，改良這樣的堿土，如果不消除Na+的影響，也就無法使堿土向好的方向轉化[10-11]。因此，改良堿土必須要從改堿開始。從表4可以看到，重度堿化土在不同處理下的交換性鈉含量和堿化度的變化。不同處理交換性鈉含量都低于處理1，處理2的交換性鈉含量最低為3.993 3 cmol/kg，其次為處理7，不同處理比對照降低0.466 6～2.100 0 cmol/kg，降幅為7.66%～34.46%。方差分析結果顯示，不同處理與對照差異極顯著。

2.5 不同處理對堿化度的影響

從表5可以看出，不同處理的堿化度不同，與對照相比都有明顯的降低。對照的堿化度為41.58%，處理2至處理8與對照相比分別降低19.99、2.91、2.41、9.45、15.11、18.59、8.50百分點，降幅為5.7%～48.1%，方差分析結果顯示，不同處理與對照差異極顯著。不同處理的降堿效果順序為處理2>處理7>處理6>處理5>處理8>處理3>處理4；物理改良方法降堿效果為有機肥>地膜覆蓋>客土加沙>深耕；化學改良方法降堿效果為糠醛渣>硫酸鋁>石膏。從不同處理的降堿效果來看，物理改良方法中有機肥處理最優，化學改良方法中糠醛渣處理最優。

3 結論

重度堿化土試驗結果表明，結合pH值、電導率、陽離子交換性、交換性鈉和堿化度等化學性質，物理改良方法中處理2即有機肥的效果較優，堿化度比對照降低了19.99百分點；化學改良方法中處理7糠醛渣的效果較優，堿化度比對照降低了18.59百分點。

不同處理對堿化土壤化學性質有不同的影響，土壤改良后土壤的強堿性得到改善，各項化學指標向良性趨勢發展，其中pH值降低、電導率下降、陽離子升高、交換性鈉含量下降、堿化度降低。有機肥處理采用的是牛糞，施入牛糞可加速有機質分解，促進腐殖質形成。提高土壤腐殖質含量，可以減少土壤膠體對交換性陽離子的吸附[7-9]，從而降低堿土的危害。糠醛渣是強酸性物質，其中大量的H+與土壤中的OH-發生中和反應，降低土壤堿化度，促進鹽害離子向下淋洗。

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