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新型改良劑對(duì)鹽堿地土壤性質(zhì)和玉米生長(zhǎng)的影響

2014-09-16 06:40崔文明張中東趙成萍張永坡賈俊仙莊法興趙晉忠
關(guān)鍵詞:土壤改良劑改良劑豬糞

崔文明,張中東,趙成萍,張永坡,賈俊仙,莊法興,趙晉忠

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文理學(xué)院,山西 太谷 030801;2.山西農(nóng)科院玉米所,山西 忻州 034000)

新型改良劑對(duì)鹽堿地土壤性質(zhì)和玉米生長(zhǎng)的影響

崔文明1,張中東2,趙成萍1,張永坡1,賈俊仙1,莊法興1,趙晉忠1

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文理學(xué)院,山西 太谷 030801;2.山西農(nóng)科院玉米所,山西 忻州 034000)

為明確新型土壤鹽堿地改良劑乙酰葡萄糖對(duì)山西省懷仁縣的蘇打鹽堿地的改良效果,研究了施用不同劑量乙酰葡萄糖對(duì)鹽堿地土壤性質(zhì)和玉米生長(zhǎng)的影響,為今后山西省鹽堿地的改良提供理論依據(jù)。結(jié)果表明:土壤添加鹽堿地改良劑后,土壤pH值、SAR、CO32-和HCO3-與對(duì)照相比都降低;土壤有機(jī)質(zhì)、有效鉀、苗期株高以及百粒重均增加。施用1500 kg·hm-2乙酰化葡萄糖可以有效改良鹽堿地土壤,900 kg·hm-2乙酰化葡萄糖與豬糞和牛糞混合施用改良鹽堿地可以達(dá)到更好的效果。因此,新型鹽堿地土壤改良劑乙?;咸烟鞘且环N對(duì)山西蘇打鹽型鹽堿地有效的改良劑。

乙?;咸烟牵畸}堿地;土壤性質(zhì);玉米

目前人工改良鹽堿方法主要有工程、化學(xué)和生物改良法[1],工程改良法是建立健全的排灌工程體系,進(jìn)行壓鹽、排水與洗鹽[2];生物改良法是建設(shè)防護(hù)林、種植耐鹽植物和綠肥[3];化學(xué)改良法是向土壤中添加改良劑,使土壤的理化性狀得到改善,從而達(dá)到降鹽和降堿的目的[4]。工程改良法使土壤性質(zhì)短期內(nèi)發(fā)生明顯改變,使之適宜植物生長(zhǎng),從而達(dá)到治堿目的,但在大面積應(yīng)用中還存在消耗水資源過(guò)多、工程規(guī)模大、占用土地多、投資多、養(yǎng)護(hù)工作量較大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高等問(wèn)題[5];生物改良方法可以獲得生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益,但改良周期較長(zhǎng)、見(jiàn)效慢且難以在大面積的裸堿地進(jìn)行[6];化學(xué)改良方法改良效果比較顯著,但目前仍存在改良劑量大、成本高等問(wèn)題[7]。因此,本研究采用新型改良劑乙酰化葡萄糖改良鹽堿地,以期篩選出適宜山西鹽堿地改良的新型改良劑配方,為山西鹽堿地改良提供理論依據(jù)和技術(shù)保證。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

乙?;咸烟?、豬糞、牛糞。玉米品種為德美亞3號(hào),由山西農(nóng)科院忻州玉米所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)于2013年在山西省懷仁縣鹽堿地進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)8個(gè)處理,分別為CK,不加任何改良劑;A,1500 kg·hm-2乙?;咸烟牵籅,1200 kg·hm-2乙?;咸烟?;C,900 kg·hm-2乙?;咸烟?;D,900 kg·hm-2乙?;咸烟?300 kg·hm-2豬糞;E,300 kg·hm-2豬糞;F,900 kg·hm-2乙?;咸烟?300 kg·hm-2牛糞;G,300 kg·hm-2牛糞。3次重復(fù)。2 m 行長(zhǎng),行距0.3 m,6行區(qū),每行點(diǎn)播40粒。種植前一個(gè)星期施用改良劑。分別在苗期(2013年6月2日)、拔節(jié)期(7月1日)和灌漿期(9月1日),采集0~20 cm土樣,測(cè)定土壤pH值、Na+、Ca2+、Mg2+、有效鉀、土壤有機(jī)質(zhì)含量。苗期測(cè)量株高,收獲后考種,測(cè)定百粒重。

1.3 測(cè)定方法及數(shù)據(jù)分析

土壤pH值測(cè)定采用電位法;有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法;K+、Na+測(cè)定采用火焰光度計(jì)法;CO32-、HCO3-測(cè)定采用雙指示劑-中和滴定法;Ca2+、Mg2+測(cè)定采用EDTA滴定法[8]。

用SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤pH值的影響

阿花那雙傳神的丹鳳眼眨了幾下,調(diào)皮地看著我。我讀懂了她的眼神,那是一首激越而浪漫的詩(shī)章,一如她的身體那么優(yōu)美。她的肌膚白凈,像釉色渲染的青花瓷,閃著沉實(shí)的光澤。她的胸脯時(shí)起時(shí)伏,洶涌澎湃如一江春水。她向我靠過(guò)來(lái),臉貼在我的臉上。她的體味比晨曦時(shí)分的空氣還清新。她把手肆無(wú)忌憚地伸進(jìn)我寬大的T恤里,像一只溫柔的兔子在荒漠中奔跑。導(dǎo)火索已燒到盡頭,我忽然將阿花推倒在沙發(fā)上,我把阿花壓在了身底下。阿花和沙發(fā)一起唧唧歪歪地哼著,撩撥得我興奮無(wú)比。

pH值是衡量土壤酸堿程度的基本標(biāo)準(zhǔn)。從表1可以看出添加土壤改良劑后,乙酰化葡萄糖在苗期、拔節(jié)期和灌漿期均可降低土壤pH值,不同處理土壤pH值均下降,下降范圍為0.13~0.37。苗期和拔節(jié)期pH值下降范圍分別為0.13~0.19和0.26~0.18。灌漿期改良效果明顯,pH值下降范圍為0.21~0.37。各處理的土壤pH值與對(duì)照相比,差異達(dá)到極顯著水平(Plt;0.01)。施用1500 kg·hm-2乙?;咸烟牵诠酀{期,pH值下降達(dá)0.37。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,乙?;咸烟强勺鳛橐环N有效的鹽堿地改良劑。

表1 不同處理對(duì)土壤pH值的影響

注:*表示有顯著性差異(Plt;0.05),**表示具有極顯著性差異(Plt;0.01);下同。

Note:*indicate significance difference (Plt;0.05), **indicate notable significance difference(Plt;0.01); the same below.

2.2 不同處理對(duì)土壤堿性的影響

從表2可看出,土壤添加土壤改良劑后,CO32-和HCO3-含量與對(duì)照相比均降低,拔節(jié)期和灌漿期外各處理土壤CO32-和HCO3-含量與對(duì)照均達(dá)到了顯著和極顯著差異。表明乙?;咸烟恰⒇i糞和牛糞都可以顯著或極顯著降低鹽堿土中CO32-和HCO3-含量。

2.3 不同處理對(duì)土壤SAR的影響

土壤堿化是土壤膠體吸附液相鈉離子的過(guò)程,而土壤溶液中除了有鈉離子外,還有鈣、鎂等陽(yáng)離子之間存在一定的關(guān)系[9]。鈉吸附比SAR是評(píng)價(jià)土壤鹽堿化程度的一個(gè)重要指標(biāo)。通過(guò)測(cè)定土壤SAR,可以預(yù)測(cè)土壤堿化程度[10]。從圖1可以看出添加土壤改良劑后,不同處理土壤SAR與對(duì)照相比均降低。通過(guò)方差分析可以看出,灌漿期處理A、B、D、E、F和G與對(duì)照相比均達(dá)到極顯著性水平,處理C與對(duì)照達(dá)到顯著性水平,表明乙?;咸烟?、豬糞和牛糞都可以有效降低鹽堿地的堿化程度,但乙酰化葡萄糖和豬糞混合使用土壤堿化程度最低。

表2 不同處理對(duì)土壤CO32-和HCO3-的影響

圖1 不同處理對(duì)土壤SAR的影響/mg1/2·kg-1/2

2.4 不同處理對(duì)土壤有效鉀的影響

從圖2可看出,鹽堿地土壤添加土壤改良劑后,有效鉀含量與對(duì)照相比均增加,除苗期處理B和C,各處理土壤有效鉀與對(duì)照相比均達(dá)到了顯著和極顯著差異,表明乙酰化葡萄糖、豬糞和牛糞都可以顯著增加鹽堿土中有效鉀含量,但加施豬糞和牛糞對(duì)土壤有效鉀改良效果優(yōu)于單獨(dú)使用乙?;咸烟恰?/p>

圖2 不同處理對(duì)土壤有效鉀的影響/mg·kg-1

2.5 新型土壤改良劑對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響

從圖3可以看出,添加土壤改良劑后土壤有機(jī)質(zhì)與對(duì)照相比有所增加。苗期、拔節(jié)期和灌漿期各處理與對(duì)照土壤有機(jī)質(zhì)相比均達(dá)到顯著或極顯著差異,表明乙酰化葡萄糖、豬糞和牛糞都可以顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)。

圖3 不同處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的影響/g·kg-1

2.6 不同處理對(duì)株高和百粒重的影響

從表3可以看出,添加土壤改良劑可以顯著增加玉米苗期株高和百粒重,株高增加0.43~2.94 cm,百粒重增加范圍為1.06~5.35 g。處理B和C株高和百粒重與對(duì)照差異不顯著,說(shuō)明B和C使用土壤改良劑量偏少。牛糞、豬糞和乙?;咸烟腔旌鲜褂玫闹旮吆桶倭V嘏c對(duì)照相比均達(dá)到極顯著水平。

表3 不同處理對(duì)玉米株高和百粒重影響

3 討論與結(jié)論

新型土壤改良劑乙酰化葡萄糖添加到鹽堿地后,降低了土壤的pH值和土壤鹽堿程度,增加土壤中有效鉀和有機(jī)質(zhì)的含量,苗期株高和百粒重增加。各處理的測(cè)定指標(biāo)與對(duì)照組都達(dá)到了顯著性水平,說(shuō)明乙?;咸烟强梢杂行У亟档望}堿土壤的堿化度。在鹽堿地中加施不同劑量乙?;咸烟歉牧紕?,結(jié)果表明:施用1500 kg·hm-2乙?;咸烟强梢杂行Ц牧见}堿地土壤,900 kg·hm-2乙?;咸烟桥c豬糞或牛糞混合施用,改良鹽堿地可以達(dá)到更好的效果。

新型鹽堿地土壤改良劑乙?;咸烟窃诟牧纪寥利}堿程度的同時(shí),生成對(duì)植物生長(zhǎng)和土壤微生物繁殖有利的葡萄糖,葡萄糖不僅可以促進(jìn)植物的生長(zhǎng),而且有利于土壤中微生物的繁殖,提高土壤中有機(jī)質(zhì)[11]。因此,新型鹽堿地土壤改良劑乙?;咸烟鞘且环N有效的山西蘇打鹽型鹽堿地改良劑。

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TheEffectsofaNovelSoilAmendmentontheSalineAlkaliSoilPropertiesandtheGrowthofMaizePlants

Cui Wenming1, Zhang Zhongdong2, Zhao Chengping1, Zhang Yongpo1,Jia Junxian1, Zhuang Faxing1, Zhao Jinzhong1

(1.CollegeofArtsandSciences,ShanxiAgriculturalUniversity,TaiguShanxi030801,China; 2.MaizeResearchInstitute,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,XinzhouShanxi034000,China)

The purpose of this study was to determine the effects of applying a novel saline-alkali soil amendment acetyl glucose in huairen county, Shanxi province. We analysised saline-alkali soil property and maize growth in response to different doses of acetyl glucose to provide a theoretical foundation for the improvement of the saline-alkali soil in Shanxi Province. The results showed that soil pH, SAR, CO32-and HCO3-were reduced, the soil organic matter, available potassium, plant height and grain weight were significantly increased. The saline alkali soil could be effectively improved by adding 1500 kg·hm-2acetyl glucose per mu, and mixing the soil amendment (900 kg·hm-2acetyl glucose per mu) with pig manure, cow dung could improve the soil more effectively. So the acetyl glucose could be used as an effective saline-alkali soil amendment for Shanxi Province.

Acetyl glucose; Alkali-salinity; Soil property; Maize

2014-04-04

2014-05-30

崔文明(1987-),男(漢),山東臨沂人,碩士研究生,研究方向:天然產(chǎn)物化學(xué)。

趙晉忠,博士,教授,碩士生導(dǎo)師。Tel: 0354-6287122;E-mail: zhaojz@sxau.edu.cn

山西省專(zhuān)利推廣實(shí)施項(xiàng)目(131006);山西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣示范行動(dòng)項(xiàng)目(SNJTGSFXD201317);山西省水利廳科學(xué)研究技術(shù)項(xiàng)目(2013)

S287

A

1671-8151(2014)06-0531-04

(編輯:武英耀)

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