兩種土壤改良劑對(duì)陜北旱區(qū)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

李小煒 白春梅 田麗 李曉韜

摘要：通過(guò)施用2種土壤改良劑，改善陜北旱區(qū)土壤物理結(jié)構(gòu)和微生物活性，測(cè)定其對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，基施土壤改良劑均能顯著提高玉米株高、莖粗、鮮重、子粒NPK含量、產(chǎn)量。施用微生物土壤改良劑，相對(duì)單純改善土壤物理結(jié)構(gòu)的高分子土壤改良劑，更有利于促進(jìn)子粒N和P的吸收，提高子粒品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：土壤改良劑;玉米;產(chǎn)量;陜北旱區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：S513;S156.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）08-0064-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.08.014? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Absrtact： Two kinds of soil modifiers were applied to improve soil physical structure and microbial activity in northern Shaanxi arid region， and its effects on growth and yield of maize were determined. The results showed that the basal application of soil modifier could significantly increase the plant height， stem diameter， fresh weight， grain NPK content and yield. The application of microbial soil modifier was more beneficial to the absorption of N and P and improved the grain quality than to the polymer soil modifier which only improved the physical structure of the soil.

Key words： soil improver; maize; yield; northern Shaanxi arid region

陜北北部與毛烏素沙漠南端接壤，面積約15 800 km2，占榆林市總面積30%左右，自古為農(nóng)牧交錯(cuò)地帶，氣候干旱惡劣，特別是農(nóng)田生態(tài)環(huán)境脆弱[1]，土壤為沙壤，土質(zhì)疏松，團(tuán)粒體結(jié)構(gòu)差[2]。土壤田間持水量、容重、孔隙度等各項(xiàng)物理指標(biāo)較差，十分不利于保肥保水和作物對(duì)養(yǎng)分的吸收。改良風(fēng)沙土土壤生態(tài)，防止土壤進(jìn)一步退化，對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有重要的實(shí)際意義[3，4]。

通過(guò)向土壤中添加土壤改良劑，能促進(jìn)土壤團(tuán)粒體的形成，提高土壤物理性質(zhì)[5]，促進(jìn)保水保肥，提高肥料利用率。前人研究還發(fā)現(xiàn)，向土壤中添加土壤改良劑，能增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，能促進(jìn)土壤中P和K的釋放和吸收[6，7]。應(yīng)用土壤改良劑，還能增加土壤微生物含量和活動(dòng)，增加土壤酶活性[8]。土壤物理、化學(xué)、生物狀況的改善可以促進(jìn)作物的生長(zhǎng)、養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而促進(jìn)作物產(chǎn)量的提高。

本試驗(yàn)使用的土壤改良劑為微生物土壤改良劑和高分子聚合物土壤改良劑，微生物土壤改良劑可增加土壤微生物的數(shù)量和活性，促進(jìn)土壤團(tuán)粒體的形成，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的分解和養(yǎng)分的吸收。高分子聚合物土壤改良劑通過(guò)高分子在土壤中的橋連，促進(jìn)土壤團(tuán)粒體的形成。本研究旨在為陜北沙區(qū)耕地土壤改良、提高作物產(chǎn)量提供一個(gè)可行性方向。

1? 研究?jī)?nèi)容與方法

1.1? 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于榆林市榆陽(yáng)區(qū)北部沙區(qū)（109°43′E，38°23′N(xiāo)），氣候干旱，年降水375 mm，蒸發(fā)量約? ? 1 850 mm，年總?cè)照? 860 h，≥10 ℃積溫3 100～3 300 ℃，無(wú)霜期166 d，土質(zhì)為風(fēng)沙土[9]。試驗(yàn)地土壤容重1.47 g/cm3，田間持水量15.26%。有機(jī)質(zhì)5.46 g/kg，速效氮42.28 mg/kg，速效鉀105.00 mg/kg，速效磷15.42 mg/kg。

1.2? 供試品種與肥料

供試品種為玉米吉單137，基施有機(jī)肥（N+P2O5+K2O 5.0%，有機(jī)質(zhì)45%）。土壤改良劑為菌動(dòng)力（山東淮坊君德生物科技有限公司），含芽孢桿菌、木霉菌、乳酸菌、固氮菌、放線(xiàn)菌等。松土精（英國(guó)汽巴公司），主要成分為線(xiàn)性聚丙烯酰胺。

1.3? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1.3.1? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 試驗(yàn)于2017年實(shí)施。各處理基施有機(jī)肥3 000 kg/hm2，1次施入。追肥為自制N、P、K滴管肥600 kg/hm2，灌水量統(tǒng)一為4 500 m3/hm2（CK）。松土精施用量為30 kg/hm2（處理S）。菌動(dòng)力施用量為300 kg/hm2（處理J）。土壤改良劑播前作為基肥1次施入。大田試驗(yàn)采用水肥一體管理，寬窄行設(shè)計(jì)，每公頃約90 900株，每處理3次重復(fù)，小區(qū)面積80 m2。

1.3.2? 研究方法? ①生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定。于灌漿后期測(cè)量各處理株高、莖粗，各小區(qū)隨機(jī)測(cè)量20株。各小區(qū)隨機(jī)抽取平均長(zhǎng)勢(shì)的玉米4株，測(cè)量鮮重。②產(chǎn)量的測(cè)定。收獲期各小區(qū)隨機(jī)抽取20株，測(cè)產(chǎn)量（以子粒含水量18%記產(chǎn)）。③子粒NPK含量的測(cè)定。N用H2SO4-H2O2消煮蒸餾法測(cè)定，用NaOH熔融-鉬銻抗比色法測(cè)定全磷含量，用火焰光度計(jì)測(cè)定全鉀含量[10]。

1.4? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

不同處理玉米株高、莖粗、整株鮮重、產(chǎn)量、子粒NPK含量等差異均采用單因素方差分析（one-way ANOVA）。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SAS 8.01數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 土壤改良劑對(duì)株高、莖粗的影響

從圖1可以看出，施用土壤改良劑的兩個(gè)處理，株高、莖粗相對(duì)CK，均有顯著性增加，充分說(shuō)明對(duì)土壤進(jìn)行改良，改善了土壤的物理性質(zhì)和生態(tài)環(huán)境，有利于作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，能夠顯著增加玉米的株高和莖粗。

2.2? 土壤改良劑對(duì)單株鮮重的影響

從圖2可以看出，施用土壤改良劑的兩個(gè)處理，單株鮮重均相對(duì)CK有顯著增加（P<0.05），說(shuō)明施用土壤改良劑改善了土壤物理結(jié)構(gòu)和微生物的活性，均能促進(jìn)玉米對(duì)養(yǎng)分的吸收，并能增強(qiáng)光合作用，增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累，提高生物量。

2.3? 土壤改良劑對(duì)子粒NPK含量的影響

從圖3（a）可以看出，施用松土精、菌動(dòng)力的處理相對(duì)CK，子粒N含量均呈顯著增加趨勢(shì)，說(shuō)明施用土壤改良劑，改善了土壤的物理性質(zhì)和微生物環(huán)境，能提高根系對(duì)N的吸收效率，對(duì)保水保肥也有一定的促進(jìn)作用，提高了子粒中N含量。故施用土壤改良劑能提高子粒蛋白質(zhì)含量，提高子粒品質(zhì)。由圖2（b）、圖2（c）可知，施用土壤改良劑，子粒P和K含量相對(duì)CK均呈顯著性差異，說(shuō)明施用土壤改良劑能提高子粒營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及品質(zhì)。就子粒N和P含量而言，施用菌動(dòng)力相對(duì)施用松土精呈顯著增加趨勢(shì)，菌動(dòng)力中含有多種活性菌，不但能改善土壤物理結(jié)構(gòu)，而且能促進(jìn)土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的釋放和礦化，相對(duì)于松土精單一的改善物理結(jié)構(gòu)，更能促進(jìn)玉米對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收。

2.4? 土壤改良劑對(duì)產(chǎn)量的影響

從圖4可以看出，施用土壤改良劑的兩個(gè)處理，產(chǎn)量相對(duì)CK呈顯著增加趨勢(shì)，說(shuō)明施用土壤改良劑，能在不增加水肥的前提下，通過(guò)改善土壤物理結(jié)構(gòu)和微生物環(huán)境，增加作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，最終起到增加產(chǎn)量的作用。

3? 討論

陜北旱區(qū)土質(zhì)疏松，營(yíng)養(yǎng)貧瘠，保肥保水性差，玉米栽培中，過(guò)多的依賴(lài)化肥投入，不但增加了成本，土質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤化肥殘留等問(wèn)題也日趨突出，逐漸推廣土壤改良劑，改善土壤物理結(jié)構(gòu)、微生物生態(tài)環(huán)境，是玉米生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的出路。

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收稿日期：2019-01-23

基金項(xiàng)目：陜西省科技廳農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與公關(guān)項(xiàng)目（2016NY-026）

作者簡(jiǎn)介：李小煒（1978-），男，陜西榆林人，講師，碩士，主要研究方向?yàn)榇筇镒魑餇I(yíng)養(yǎng)，（電話(huà)）13399227070（電子信箱）245879758@qq.com。