本然土壤調(diào)理劑對鹽堿土的改良效果試驗

與秀杰　王鴻斌　楊楊

摘要：針對鹽堿土肥力差、堿性較強、難以種植作物的缺點，研究了本然土壤調(diào)理劑對鹽堿土的改良效果。結(jié)果表明：所選用的本然土壤調(diào)理劑舍有豐富的微量元素和高活性的腐殖酸類物質(zhì)，能夠提高鹽堿土的透水和透氣性能、改善物理性狀。施用本然土壤調(diào)理劑后，鹽堿土的pH值下降16.3% - 19.2%、電導(dǎo)率下降41.6% - 73.4%，有效地降低了土壤的堿度和鹽度。土壤有機質(zhì)含量增加了38.3% -109.9%;土壤堿解氮、速效磷、速效鉀增幅分別為：77.5% - 84.6%、14.0% - 45.1%、5.7% - 40.1%。

關(guān)鍵詞：鹽堿土;調(diào)理劑;改良

我國東北地區(qū)鹽堿土耕地總面積為128萬h㎡，主要分布于松嫩平原【1】，在鎮(zhèn)賚、乾安、大安、前郭爾羅斯等市（縣）均有分布【2】。這些地區(qū)的鹽堿土一方面是堿性過重，土壤中主要含碳酸鈉、碳酸氫鈉，屬于強堿弱酸鹽，水解后產(chǎn)生OH，因此土壤pH值偏高，一般都大于g.0【3】;并且當灌溉、徑流等水運動使土壤脫鹽時，鹽分流失促進交換性Na+解吸，使水分離出OH，加劇土壤堿化【4】。鹽堿土的另一個缺陷是土壤顆粒組成過細，透水透氣性能極差。

吉林省于2007年9月在西部啟動了土地開發(fā)整理重大項目，核心目標是通過鹽堿地改造，建設(shè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)田，使糧食產(chǎn)量年增33 3億斤。土壤改良是高效利用鹽堿土資源的重要途徑。現(xiàn)階段鹽堿地的改良已經(jīng)取得了一定的成功，但大多都是水田方面的改良，旱田方面鮮有報道。本文在前期改良劑篩選基礎(chǔ)上，驗證改良物質(zhì)在旱作條件下的改良效果，旨在促進鹽堿地改良利用技術(shù)的發(fā)展，對我國糧食安全、資源可持續(xù)利用和改善生態(tài)環(huán)境都具有重要的現(xiàn)實意義。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試材料為土壤調(diào)理劑，有機質(zhì)含量456g/kg，水分26.8%，pH值8 84，全量氮磷鉀總養(yǎng)分含量大于5%。該產(chǎn)品為本然農(nóng)業(yè)生物科技股份有限公司生產(chǎn)。

1.2試驗設(shè)計

田間試驗于2016年3月在吉林省前郭爾羅斯自治縣進行，試驗地為廢棄鹽堿荒地和廢棄鹽堿荒地耕作兩年的農(nóng)田。共設(shè)4個處理：未施調(diào)理劑的鹽堿荒地（HD-CK），施用調(diào)理劑的鹽堿荒地（HD-BR），未施調(diào)理劑的農(nóng)田（NT-CK），施用調(diào)理劑的農(nóng)田（N-BR）。每個處理面積為2000㎡，農(nóng)田為鹽堿荒地改造而來，種植作物為大豆。調(diào)理劑施入量為0.15kg/m2（lOOkg/畝）。于2018年6月分別采集0 - 20cm，20 - 40cm土壤樣品1kg，帶回實驗室風干備用。

1.3土壤理化指標測定

pH采用PHS-3C型pH計測定，電導(dǎo)率采用H18733型電導(dǎo)率儀測定，土壤有機質(zhì)為重鉻酸鉀氧化法（外加熱法），堿解氮為堿解擴散法，速效磷為碳酸氫鈉浸提——分光光度比色法，速效鉀用乙酸銨浸提——火焰光度法。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS21 0軟件分析數(shù)據(jù)，用Excel軟件繪制圖形。

2結(jié)果與分析

2.1改良劑對土壤pH值和鹽分含量的影響

2.1 1對土壤pH的影響圖1表明，從荒地和農(nóng)田的表層土壤來看，經(jīng)過本然土壤調(diào)理劑改良后，pH值分別下降16. 3%和19. 2%，差異顯著。pH值降低是因為本然土壤調(diào)理劑具有較強的酸堿平衡調(diào)節(jié)功能，在適宜的環(huán)境下土壤中的微生物得到大量的繁殖。有些微生物具有吸附堿性陽離子的作用，從而降低了土壤的堿性，也有些微生物加速分解出更多的可溶堿性陽離子而被淋洗從而降低土壤鹽堿度。同時鮮體有機物的快速被分解形成的有機酸類也降低了土壤的鹽堿度。2.1.2對土壤鹽分含量的影響電導(dǎo)率反映土壤中鹽含量過高影響作物生長。圖2表明，經(jīng)過本然土壤調(diào)理劑改良的o-20cm土層和20 - 40cm土層電導(dǎo)率都顯著降低，其中o-20cm土層改良后電導(dǎo)率分別降低了73 4%（荒地）、70.3%（農(nóng)田）;20 - 40cm土層改良后電導(dǎo)率分別降低了41 6%（荒地）和50.6%（農(nóng)田）。說明調(diào)理劑對整個土層的鹽分降低有積極意義，主要是調(diào)理劑改善土壤結(jié)構(gòu)，促進了鹽分的下移，通過淋溶作用遷移出表層土。

2.2調(diào)理劑對土壤有機質(zhì)的影響

圖3表明，經(jīng)過本然土壤調(diào)理劑改良的O - 20cm土層和20 - 40cm土層有機質(zhì)均明顯提高，其中O- 20cm土層改良后有機質(zhì)分別提高了109. 9%（荒地）、38.8%（農(nóng)田）;20 - 40cm土層改良后有機質(zhì)分別提高了38 3%（荒地）和57.6%（農(nóng)田）。本然土壤調(diào)理劑中有機質(zhì)含量為45 6g/kg，可有效增加供試土壤的有機質(zhì)含量，另外，土壤有機質(zhì)含量增加，可有效降低土壤pH值和改善土壤結(jié)構(gòu)，有利于作物根系發(fā)育，作物根系也是土壤有機質(zhì)的重要來源。

圖3調(diào)理劑對土壤有機質(zhì)的影響

2.3調(diào)理劑對土壤堿解氨的影響

圖4表明，施用本然土壤調(diào)節(jié)劑之后，0 - 20cm土層堿解氮含量分別增加84 6%（荒地）、77 5%（農(nóng)田）;20 - 40cm土層改良后堿解氮分別增加82 g%（荒地）和84 4%（農(nóng)田）。顯然，施用本然土壤調(diào)理劑后有效提高土壤中氮素含量，主要是本然土壤調(diào)理劑本身就含有大量氮素。

圖4調(diào)理劑對土壤堿解氮的影響

2.4調(diào)理劑對土壤速效磷的影響

圖5表明，施用本然土壤調(diào)節(jié)劑之后，0 - 20cm土層速效磷含量分別增加45 .1%（荒地）、14 0%（農(nóng)田）;20 - 40cm土層改良后速效磷分別增加34 1%（荒地）和39.9%（農(nóng)田）。即，本然調(diào)理劑能夠增加土壤中有效磷含量。一方面，本然土壤調(diào)理劑本身就含有豐富的供植物生長的磷素;另外，本然調(diào)節(jié)劑中的腐殖酸含量遠高于普通肥料，腐殖酸可以大幅增加促進鹽堿土磷素轉(zhuǎn)化為植物能夠利用的有效磷，這是一般肥料所不具備的。

圖5調(diào)理劑對土壤速效磷的影響

2.5調(diào)理劑對土壤速效鉀的影響

圖6表明，施用本然土壤調(diào)節(jié)劑之后，O - 20cm土層速效鉀含量分別增加40 .1%（荒地）、19.0%（農(nóng)田）;20 - 40cm土層改良后堿解氮分別增加12 1%（荒地）和5 7%（農(nóng)田）。與其他土壤相比，鹽堿土中全鉀含量并不低，但植物利用的速效鉀偏低，主要是由于鹽堿土中粘土礦物類型及其含量、電荷密度、pH等因素限制鉀素的有效性，通過本然調(diào)節(jié)劑，促進了土壤礦物晶格中鉀素的釋放，促進了作物生長。

地理

圖6調(diào)理劑對土壤速效鉀的影響

3討論

本文試驗所用本然土壤調(diào)理劑由母料和輔料兩部分組成。母料是采用生物活化技術(shù)使有機無機礦質(zhì)碳素轉(zhuǎn)化成能夠促進作物生長的物質(zhì)，既有植物生長所必需的微量元素，又包含高活性的腐殖酸類物質(zhì)。微量元素在正常土壤中一般不缺乏，在大田作物種植過程中，不必人工干預(yù)，但鹽堿土過高的pH值限制了微量元素的供給，往往成為作物生長的限制因子，因此本然調(diào)理劑中的微量元素高的特點能夠顯著促進作物生長。母料中的腐殖酸類物質(zhì)作用表現(xiàn)在：一是對堿性陽離子具有強烈的吸附能力，降低堿度和鹽度;二是其酸性和螯合作用促進營養(yǎng)元素的生物有效化，提高了土壤速效養(yǎng)分含量;三是土壤顆粒聚結(jié)作用增加從而改變土壤的孔隙度，提高了土壤通透性，改善了土壤結(jié)構(gòu);四是保水保肥能力顯著提高。由于本然土壤調(diào)節(jié)劑中的腐殖酸含量遠高于普通肥料，所以其對鹽堿土的改良效果十分明顯。本然調(diào)理劑的輔料則由秸稈、枯枝、落葉、雜草、鋸末、畜禽糞便、生活垃圾等有機廢棄物經(jīng)去雜、粉碎、發(fā)酵而成，其符合廢棄物利用原則，輔料對土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成具有十分重要的作用，可有效改良鹽堿土土壤顆粒過細的缺點，利用水氣交換和根系下扎，促進植物生長。

4結(jié)論

選用的本然土壤調(diào)理劑含有豐富的微量元素和高活性的腐殖酸類物質(zhì)。能夠改善鹽堿土物理性質(zhì)，促進了團粒結(jié)構(gòu)的形成，提高了透水和透氣性能。試驗條件下，施用本然土壤調(diào)理劑后，鹽堿土的pH值下降16. 3% - 19.2%，電導(dǎo)率下降41 .6% -73.4%。有效降低了土壤的堿度和鹽度。土壤有機質(zhì)含量增加38. 3% - 109.g%，對于土壤結(jié)構(gòu)改善，保水保肥能力增加具有積極作用。土壤堿解氮、速效磷、速效鉀增幅分別為：77.5% -84 6%、14.0% - 45.1%、5.7% - 40.1%，有效增加了土壤養(yǎng)分。

參考文獻

【1】徐璐，王志春，趙長巍，等東北地區(qū)鹽堿土及耕作改良研究進展【J】中國農(nóng)學通報，2011，27（27）：23-31

【2】趙蘭坡，尚慶昌，李春林松遼平原蘇打鹽堿土改良利用研究現(xiàn)狀及問題【J】吉林農(nóng)業(yè)大學學報，2000，22（S）：79 - 83+85

【3】李秀軍松嫩平原西部土地鹽堿化與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展【J地理科學，2000，20（01）：51-55

【4】李韻珠，李保國土壤溶質(zhì)運移【M】北京：科學出版社