谷思玉，耿澤銘，汪 睿，聶彥龍，胡 洋，蔡海森，王佳佳

（1.東北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，哈爾濱 150030；2.中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，北京 100193）

不同配比生物有機肥對鹽漬土改良效果的分析

谷思玉1，耿澤銘1，汪 睿1，聶彥龍1，胡 洋1，蔡海森1，王佳佳2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，哈爾濱 150030；2.中國農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，北京 100193）

在田間條件下研究不同生物肥料配比：全有機肥、半有機肥，半有機肥+半無機肥、全無機肥等處理對鹽堿土的改良效果。結果表明，全有機肥處理與半有機肥+半無機肥處理對鹽堿土改良效果明顯，而全無機肥處理對改良鹽堿土幾乎無影響；生物有機肥能夠降低鹽堿土pH，增加土壤有機質(zhì)含量，減緩土壤堿解氮、有效磷的消耗，顯著提高速效鉀含量，降低土壤鹽分，提高土壤陽離子含量，降低土壤堿化度。

生物有機肥；鹽漬土；速效養(yǎng)分

鹽漬化是世界性土壤退化問題，由于不合理灌溉、過度使用化肥和植被破壞，土壤鹽堿化日益嚴重[1]，限制植物生長，造成大片良田產(chǎn)量下降，甚至淪為棄地；草原牧草產(chǎn)量降低，草場載畜量減少[2]。研究鹽漬地有效合理治理措施對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。生物有機肥（Microbial organic fertilizer）指將特定功能微生物與主要以動植物殘體為載體的有機物料復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥料效應肥料[3]。目前，鹽漬地改良多采取灌溉排水、利用覆蓋物、施加改良劑、生物改良等措施[4-7]，而研究生物有機肥對鹽漬土影響較少。本文采用田間試驗方法，在鹽漬土中配施生物有機肥、化肥，研究在作物生育期間土壤速效養(yǎng)分變化，旨在探究該生物肥對鹽漬土改良效果，為鹽漬土改良提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試肥料

供試生物有機肥是高效多功能生物肥料，采用國際先進的微生物專利技術，利用畜禽糞便、作物秸稈及其他有機質(zhì)高溫發(fā)酵而成。每克肥料中活性微生物數(shù)量超過3.2億，生物菌群存活時間超過24個月。

1.1.2 供試土壤

田間試驗設在大慶市鮑斯生物科技有限公司試驗地，試驗區(qū)土壤為草甸化鹽漬土，供試作物為玉米。該市位于黑龍江省西部，松嫩平原中部，屬于閉流區(qū)域，無自然河流。

1.2 試驗設計

田間試驗設5個處理，處理1：對照（CK），不施肥；處理2：有機肥料0.8 kg·m-2；處理3：有機肥料0.4 kg·m-2；處理4：有機肥料0.4 kg·m-2+無機肥料×50%；處理5：無機肥料（N 160 kg·hm-2，P2O5100 kg·hm-2，K2O 70 kg·hm-2）100%。小區(qū)隨機排列，3次重復，田間管理均與當?shù)貍鹘y(tǒng)習慣一致。

1.3 樣品采集

土壤物理性質(zhì)取樣及測定方法。

分別在2011年5月28日、6月28日、7月28日、8月28日、9月28日采集0～20 cm土壤樣品，蛇形方法取樣，20點混合，裝入采樣袋帶回實驗室分析。

1.4 測定項目與方法

土壤pH，EA-940酸度計測量；土壤有機質(zhì)，外加熱法；土壤堿解氮，擴散法；土壤速效磷，olsen；土壤速效鉀，火焰光度法[8]。

2 結果與分析

2.1 不同生物有機肥對鹽漬土pH的影響

由圖1可知，pH在7月達到最高，推測是由于7月蒸發(fā)大、降水少導致鹽分表聚的結果；各處理與對照相比土壤pH均有所下降，其中全量有機肥處理下降最明顯，順序：處理2＞處理4＞處理3＞處理1＞處理5，全部化肥（處理5）反而使土壤pH增高，說明該生物有機肥對降低鹽堿土pH有顯著作用，這是因為所用生物肥料為偏酸性肥料，施入后中和土壤中的堿；另外，經(jīng)生物肥處理，有效增加土壤有機質(zhì)含量，對土壤堿性物質(zhì)具有一定緩沖作用；生物肥中微生物能分泌多種氨基酸，對土壤堿性物質(zhì)具有緩沖作用，這些作用均能有效降低土壤pH。另一方面，由于施入微生物肥后，可能促進作物生長，其根際也會分泌出大量有機酸，也可以中和土壤堿性物質(zhì)。處理2、4與處理3比較具有顯著差異，處理4是生物肥與無機肥混合與處理2對比差異不顯著，處理5與處理2、4差異顯著，說明施入有機肥可明顯降低土壤酸堿性，而施入化肥可使其增加。

圖1 不同施肥處理對鹽漬土pH的影響Fig.1 Effect of different fertilizer treatments on saline-alkali soil pH

2.2 生物有機肥對鹽漬土堿解氮的影響

由圖2可知，各處理堿解氮含量均高于對照，處理間差異顯著。由處理2與處理4可看出，生物有機肥與無機肥料配施對堿解氮含量影響。減少量分別為42.61、5.05、25.78、2.99、24.77 mg·kg-1，說明處理2與處理4能有效補充由于植物生長吸收造成的土壤堿解氮損失。

2.3 生物有機肥對鹽漬土速效磷的影響

由圖3可知，土壤速效磷含量在5～9月由于植物吸收而呈遞減趨勢，施入生物有機肥在整個生育期都使土壤保持穩(wěn)定供應磷的能力，各處理與對照比較差異顯著；處理2、4與其他處理比較差異顯著。

圖2 生物有機肥對鹽漬土堿解氮的影響Fig.2 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil alkaline hydrolysis nitrogen

圖3 生物有機肥對鹽漬土速效磷的影響Fig.3 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil available phosphorus

圖4 生物有機肥對鹽漬土速效鉀的影響Fig.4 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil available Potassium

圖5 生物有機肥對鹽漬土有機質(zhì)的影響Fig.5 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil organic matter

2.4 生物有機肥對鹽漬土速效鉀的影響

由圖4可知，隨生物有機肥施入量增加，各種速效鉀含量在5～9月有一定變化，其中施肥后各處理土壤速效鉀含量都有不同程度增加，生育期間生物有機肥能有效增加土壤速效鉀含量。處理2、處理4、處理5與對照相比差異顯著，處理3與處理1比較差異不顯著。

2.5 生物有機肥對鹽漬土有機質(zhì)的影響

由圖5可知，與對照土壤肥力相比，各處理有機質(zhì)含量在6～9月呈減少趨勢。處理2、處理4與其他各處理間差異顯著。說明隨生物有機肥施用，土壤中有機質(zhì)含量下降趨勢逐漸變緩，證明生物有機肥的施用，在一定程度緩解植物生長造成土壤有機質(zhì)消耗。

2.6 生物有機肥對鹽漬土電導率的影響

由圖6可知，土壤鹽分在6月總體呈下降趨勢，7月有所回升，處理2、處理4與對照差異顯著，處理2與處理4對于抑制鹽分上升有明顯效果。生物有機肥中微生物改變土壤結構，增加土壤通透性，有利于保持土壤水分，使鹽分向下淋洗。

2.7 生物有機肥對鹽堿土陽離子交換量的影響

由圖7可知，處理2與處理4陽離子交換量有大幅度提高，而對照顯著下降，處理5無顯著變化，是因為加入生物有機肥后，增加土壤有機質(zhì)含量，陽離子代換量大小與土壤有機質(zhì)含量密切相關。

圖6 生物有機肥對鹽漬土電導率的影響Fig.6 Effect of bio-organic fertilizer on conductivity of saline-alkali soil

圖7 生物有機肥對鹽漬土陽離子交換量的影響Fig.7 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil cation exchange capacity

2.8 生物有機肥對鹽堿土堿化度的影響

結果見圖8。

圖8 生物有機肥對鹽漬土堿化度的影響Fig.8 Effect of bio-organic fertilizer basicity of saline-alkali soil

由圖8可知，處理2與處理4土壤堿化度明顯下降，因為生物肥施用，使土壤有機質(zhì)含量增加，產(chǎn)生有機酸釋放出H+，交換土壤膠體所吸附Na+，加速代換Na+向土壤下層淋洗；施用生物有機肥可在一定程度上中和土壤堿度，有利土壤鈉離子脫除，使鈉離子與鈣鎂離子比值降低，由于土壤溶液中鈣離子增多，又可交換土壤膠體上的鈉離子，使土壤堿化度降低。

3 討論與結論

供試生物有機肥不同一般有機肥，是高效多功能生物肥料，所含特定微生物群體在生命周期中，產(chǎn)生大量有機酸，微生物對堿性環(huán)境有較強適應能力，施用后使土壤中氮磷鉀得以釋放，降低鹽漬土pH，土壤有機質(zhì)含量緩慢增加，提高土壤陽離子交換量，降低土壤堿化度，對鹽漬土起改良作用。試驗中不同施肥處理與對照組相比，土壤中有機質(zhì)含量有明顯增加，說明施用該生物有機肥有利于土壤有機質(zhì)積累。楊富億等研究表明，有機肥對長期保持土壤肥力有關鍵作用，可提高土壤有機質(zhì)含量[9]。郭繼勛等研究發(fā)現(xiàn)，長期連續(xù)施用有機肥能顯著提高土壤有機質(zhì)含量[10-11]。試驗結果表明，生物有機肥可有效降低鹽漬土pH。張銳等認為，施用有機肥后，有機物分解過程中產(chǎn)生有機酸降低土壤pH，在一定程度上調(diào)節(jié)土壤酸堿度，緩解鹽漬土pH偏高的不良影響[12]。王麗娜等研究表明，施用有機肥增加土壤有機質(zhì)，提高土壤氮素、有效磷和速效鉀含量，土壤全氮在一定程度上隨有機肥施用量增加而提高[13]，與本試驗研究結果一致。施用生物有機肥后增加鹽漬土中有機質(zhì)含量，土壤陽離子交換量呈增加趨勢。王寶檔、李存煥等研究表明，增施有機肥能明顯提高土壤陽離子交換量[14-15]。隨土壤有機質(zhì)含量增加，土壤堿化度逐漸降低。張克強等試驗表明，增施有機肥后耕作層土壤堿化度可下降69.7%～76%[16]。生物有機肥料養(yǎng)分含量低，在作物旺盛生長期，為滿足作物對養(yǎng)分需求，在施用有機肥料基礎上，補充化肥為宜。評價生物有機肥對改良鹽堿土效果，生物學指標測定具有重要意義，如土壤微生物數(shù)量、酶活性與微生物生物量碳等，都可有效表征土壤質(zhì)量。通過生物學指標，可揭示土壤生物過程與土壤結構甚至土壤生態(tài)功能動態(tài)聯(lián)系。

本試驗設置不同配比的生物有機肥處理，探討生物有機肥及化肥不同施肥量對鹽漬土改良效果。測定土壤速效養(yǎng)分指標和有效表征土壤堿化程度的各項指標，闡明不同處理對鹽漬土改良效果。試驗中采用生物有機肥對鹽漬土具有顯著改良效果，各處理對鹽漬土養(yǎng)分改良效果如下：處理2＞處理4＞處理3＞處理5＞處理1，處理2與處理4對鹽漬土養(yǎng)分改良效果顯著，而處理5即全無機肥處理對鹽漬土養(yǎng)分幾乎無影響。本試驗認為，供試生物有機肥在改良鹽漬土中可以使用，但并不是施用越多效果越明顯，有最佳、最經(jīng)濟的施用量和配比方法。所以，在施用生物有機肥時要根據(jù)環(huán)境條件和鹽堿化程度確定最佳肥料配比及施用量；該種生物肥與化肥配合使用，比單獨施用化肥或者單獨施用有機肥效果更好，對作物生長和環(huán)境均為友好肥料。

[1]李取生,李秀軍,李曉軍,等.松嫩平原蘇打鹽堿地治理與利用[J].資源科學,2003,25(1):15-20.

[2]盛連喜,馬遜風,王志平.松嫩平原鹽堿化土地的修復與調(diào)控研究[J].東北師大學報:自然科學版,2002,34(3):30-35.

[3]中華人民共和國農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司.中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY 884-2004生物有機肥[S].北京:中華人民共和國農(nóng)業(yè)部,2005.

[4]Chen F S,Chen G S,Zeng D H,et al.The effect of peat and weath? eredcoal on the growth ofPinus sylvestrisvarmongolica seedlings on Aeolian sandy soil[J].Journal of Forest Research,2002,13(4): 251-254.

[5]楊松杰,張富春,劉世貴.鹽漬化土壤改良利用新方法[J].世界林業(yè)研究,2006,19(1):14-19.

[6]姚榮江,楊勁松,劉廣明.東北地區(qū)鹽堿土特征及其農(nóng)業(yè)生物治理[J].土壤,2006(3):256-262.

[7]孫彤,杜震宇,張瑞珍,等.松嫩平原鹽堿土鹽堿脅迫對水稻分蘗及產(chǎn)量的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學學報,2006(6):597-602.

[8]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000: 16-106

[9]楊富億,李秀軍,王志春,等.魚—稻—葦—蒲模式對蘇打鹽堿土的改良[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2004,25(4):306-309.

[10] 郭繼勛,馬文明,張貴福.東北鹽堿化羊草草地生物治理的研究[J].植物生態(tài)學報,1996,20(5):478-484.

[11] 郭繼勛,李建東,張寶田.吉林省西部鹽堿化草地的自然恢復[J].農(nóng)業(yè)與技術,1994(2):27-31.

[12]張銳,嚴慧峻,魏由慶,等.有機肥在改良鹽漬土中的作用[J].土壤肥料,1997(4):11-14.

[13]王麗娜,陳金林,梁珍海,等.黃麻秸稈還田及有機肥對濱海鹽土的改良試驗[J].林業(yè)科技開發(fā),2009,23(3):88-91

[14] 王寶檔,劉家明,董作為,等.有機肥對涂園土壤的改良效果及施用技術[J].中國土壤與肥料,2011(3):72-77.

[15] 李存煥.有機肥對土壤理化性質(zhì)及溝葉結縷草草坪質(zhì)量的影響[J].草地學報,2001,9(1):69-72.

[16]張克強,白成云,馬宏斌,等.大同盆地金沙灘鹽堿地綜合治理技術開發(fā)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2005,21(增):136-141.

Effect of different ratio of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil improvement

GU Siyu1,GENG Zeming1,WANG Rui1,NIE Yanlong1,HU Yang1,CAI Haisen1, WANG Jiajia2(1.School of Resources and Environmental Sciences,Northeast Agricultural University, Harbin 150030,China;2.School of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing 100193,China)

Under field conditions,the saline-alkali soil improvement by different ratio of biological fertilizers:whole organic fertilizer,half organic fertilizer,half organic+half inorganic fertilizer,whole inorganic fertilizer were researched in the study.The results showed that the improvement effects on saline-alkali soil by whole organic fertilizer treatment and half organic mixed with half inorganic fertilizer treatment were significant;while inorganic fertilizer treatment had almost no improvement effect on saline-alkali soil; bio-organic fertilizer could reduce the pH of saline-alkali soil,increase soil organic matter content,slow down the soil alkali-hydrolyzed nitrogen and available phosphorus consumption,increase available potassium, content,increase the cation content of soil,reduce soil degree of alkalization.

bio-organic fertilizer;alkali soil;available nutrients

S144；S156.4+4

A

1005-9369（2014）07-0026-05

時間2014-7-7 8:21:48 [URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140707.0843.017.html

谷思玉,耿澤銘,汪睿,等.不同配比生物有機肥對鹽漬土改良效果的分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報,2014,45(7):26-30.

Gu Siyu,Geng Zeming,Wang Rui,et al.Effect of different ratio of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil improvement[J]. Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(7):26-30.(in Chinese with English abstract)

2013-04-16

國家自然科學基金項目（50878201）；黑龍江省自然基金項目（C200917）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費項目（200903001-06-6）；東北農(nóng)業(yè)大學校企共建項目（2011-2012）

谷思玉（1964-），女，教授，博士，研究方向為土壤肥力修復。E-mail：gusiyu777@163.com