余桂紅，朱孔志，張 鵬，盧 俊，馬鴻翔

(1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院糧食作物研究所，江蘇南京 210014；2.江蘇金色農(nóng)業(yè)股份有限公司，江蘇鹽城 224100)

江蘇省位于中國東部沿海中心，海岸線達888.9 km，濱海灘涂面積約占全國灘涂面積的1/4，是中國海岸灘涂面積最大的省份[1]。近年來，江蘇省大量開發(fā)利用沿海灘涂，發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。除種植經(jīng)濟作物外，水稻和小麥等大田農(nóng)作物也得到了廣泛種植，但沿海灘涂新開墾的麥田大多為中低產(chǎn)的堿性鹽漬土麥田，小麥產(chǎn)量較低，因此對灘涂新墾農(nóng)田進行改良已成為該區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的問題之一。

目前鹽漬土改良主要有物理、化學、工程措施和農(nóng)藝措施改良等方法[2]。作物秸稈覆蓋是農(nóng)藝措施改良鹽漬土的有效方法之一[3-5]。醋渣呈弱酸性[6]，是食醋工廠提煉食醋后廢棄的下腳料，如果將醋渣作為垃圾處理掉，既浪費資源又污染環(huán)境。目前醋渣堆腐以后與珍珠巖、泥炭土等基質(zhì)混合作為花卉、蔬菜和草坪草的栽培基質(zhì)得到了一定的應用[7-9]。醋渣覆蓋與作物秸稈覆蓋效果有類似之處，但醋渣經(jīng)過了釀醋的發(fā)酵過程，具有不攜帶常見病菌和無蟲卵殘留的優(yōu)點。

為探明醋渣覆蓋對鹽漬土麥田土壤礦質(zhì)元素變化和小麥產(chǎn)量相關性狀的影響，在小麥播種后用醋渣對麥田進行表層覆蓋，研究醋渣覆蓋對鹽漬土麥田土壤礦質(zhì)元素變化和小麥產(chǎn)量相關性狀的影響，以期為沿海灘涂鹽漬土麥田的改良、小麥產(chǎn)量的提高以及醋渣資源的合理化利用等提供理論依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗在江蘇省鹽城市江蘇金色農(nóng)業(yè)股份有限公司大豐區(qū)海濱灘涂中路港墾區(qū)(北緯33°32′17″，東經(jīng)120°32′07″)進行，土壤鹽度為0.3%～0.4%。設小麥品種和醋渣覆蓋2個因素，其中小麥品種有3個，分別為揚麥25、揚麥20和寧麥13，醋渣覆蓋設覆蓋和未覆蓋2個水平。共6個處理，每處理3次重復。小區(qū)面積25 m2(5 m× 5 m)，每品種播種20行，行長5 m，行距25 cm。醋渣在小麥播種后隨即均勻撒施覆蓋于麥田表面, 醋渣用量為45 t·hm-2，購自江蘇鎮(zhèn)江恒順醋廠。播種時間為2017年11月6日。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 土壤樣品 分別在小麥幼苗期、拔節(jié)期和灌漿期采集0～20 cm土壤樣品，每處理3次重復。土壤經(jīng)風干研磨、過篩后送交南京卡文思檢測技術有限公司測定土壤全鉀、全鈉和氯離子含量以及土壤電導率。其中，土壤全鉀含量采用NaOH堿熔-原子吸收火焰光度計法測定[10]；土壤全鈉含量采用硝酸-雙氧水-氫氟酸消解，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定[11]；土壤電導率采用鮑士旦[12]的方法測定；土壤氯離子含量采用硝酸銀滴定法測定[13]。

1.2.2 植物樣品 在小麥成熟期，每處理每重復取2個有代表性的點，調(diào)查1 m行長的有效穗數(shù)，計算有效穗數(shù)，同時隨機取20株小麥測定株高、穗長，并計數(shù)小穗數(shù)和穗粒數(shù)；小麥收獲后測定千粒重和小區(qū)產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 16.0軟件和Mircrosoft Excel 2016分析處理數(shù)據(jù)，采用雙因素方差分析法進行方差分析，同一品種或同一取樣時期覆蓋醋渣和未覆蓋醋渣間的差異采用t測驗進行顯著性測驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 醋渣覆蓋對土壤電導率以及氯離子、全鈉和全鉀含量的影響

由表1可知，在小麥幼苗期、拔節(jié)期和灌漿期，醋渣覆蓋處理的土壤電導率分別為1 199.44、820.00和748.89 μS·cm-1，較未覆蓋醋渣處理分別降低16.9%、36.7%和22.9%，差異均達到顯著水平(P<0.05)；醋渣覆蓋后土壤氯離子含量分別為104.71、63.14和58.40 mg·kg-1，較未覆蓋醋渣處理分別降低23.0%、42.9%和 33.1%，差異均達到顯著水平(P<0.05)；而醋渣覆蓋與未覆蓋處理間土壤全鈉、全鉀含量則無顯著差異。說明醋渣覆蓋能顯著降低土壤電導率和氯離子含量，而對全鈉、全鉀含量無顯著影響。覆蓋處理和取樣時期對土壤電導率存在顯著的互作效應(P<0.01)，而對氯離子、全鈉和全鉀含量均無顯著的互作效應。另外，隨小麥生育進程推進，各處理的土壤電導率和氯離子含量呈逐漸下降的變化趨勢。

表1 小麥不同生育期的土壤電導率以及氯離子、全鈉和全鉀含量

2.2 醋渣覆蓋對小麥農(nóng)藝性狀的影響

由表2可知，醋渣覆蓋條件下，寧麥13、揚麥20和揚麥25的有效穗數(shù)分別為507.73×104、475.24×104和621.14×104·hm-2，較未覆蓋醋渣處理分別增加76.0%、35.4%和44.4%，差異均達到顯著水平(P<0.05)；醋渣覆蓋條件下，寧麥13、揚麥20和揚麥25的株高分別為68.07、69.93和71.19 cm，較未覆蓋醋渣處理分別高22.4%、14.0%和13.7%，差異均達到顯著水平(P<0.05)；醋渣覆蓋條件下，寧麥13和揚麥20的穗長顯著長于未覆蓋醋渣處理(P<0.05)，揚麥25的穗長則與未覆蓋醋渣處理無顯著差異；醋渣覆蓋條件下，寧麥13的小穗數(shù)顯著高于未覆蓋醋渣處理，揚麥20和揚麥25的小穗數(shù)則與未覆蓋醋渣處理無顯著差異。品種和覆蓋處理對小麥有效穗數(shù)、株高、穗長和小穗數(shù)均無顯著的互作效應。

表2 不同處理下小麥的有效穗數(shù)、株高、穗長和小穗數(shù)

2.3 醋渣覆蓋對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

由表3可知，醋渣覆蓋條件下，寧麥13、揚麥20和揚麥25的產(chǎn)量分別為2 757.69、3 326.69和3 647.13 kg·hm-2，較未覆蓋醋渣處理分別增產(chǎn)259.9%、74.5%和43.2%，差異均達到顯著水平；醋渣覆蓋條件下，3個品種的千粒重分別為35.26、38.99和37.92 g，分別較未覆蓋醋渣處理增加29.9%、19.9%和23.8%，差異均達到顯著水平；醋渣覆蓋條件下，寧麥13的穗粒數(shù)顯著高于未覆蓋醋渣處理，而揚麥20和揚麥25則與未覆蓋醋渣處理無顯著差異。品種與覆蓋處理對產(chǎn)量及其構(gòu)成因子均無顯著互作效應。

表3 不同處理下小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因子

3 討 論

3.1 醋渣覆蓋對鹽漬土土壤鹽度相關礦質(zhì)元素和氯離子含量變化的影響

農(nóng)作物秸稈覆蓋能降低土壤的水分蒸發(fā)，抑制鹽漬地鹽分的表聚作用，降低土壤耕作層的鹽分積累[3-5]。本研究中，醋渣覆蓋表現(xiàn)出與農(nóng)作物秸稈覆蓋相似的作用，醋渣覆蓋后土壤電導率顯著低于未覆蓋處理。而且土壤電導率的高低可在一定程度上反映土壤可溶性鹽的含量[14-15]。汪良駒等[16]研究發(fā)現(xiàn)，氯離子的過量吸收是造成鹽漬土植物鹽害的重要原因之一。本研究發(fā)現(xiàn)，醋渣覆蓋能降低土壤氯離子含量，從而對鹽害的降低起到了一定的正向作用。然而醋渣覆蓋對土壤全鈉、全鉀含量無顯著影響，說明醋渣覆蓋對土壤耕作層結(jié)合態(tài)的鈉、鉀等礦質(zhì)元素影響不明顯。

3.2 醋渣不同施用方式對鹽漬土改良及農(nóng)作物生長的影響

肖 輝等[17]報道，將醋渣拌入鹽漬土可降低鹽堿土的酸堿度。高 偉等[18]報道，鹽漬土農(nóng)田拌入醋渣后可促進小麥的生長，提高產(chǎn)量。本研究中的醋渣覆蓋與前人醋渣拌土的效果一樣，也可促進鹽漬土農(nóng)田小麥生長并提高產(chǎn)量，說明無論是醋渣拌土還是表層覆蓋均能促進鹽漬土農(nóng)田作物的生長，但二者的作用機理不同，醋渣拌土對鹽漬土的酸堿性有改良作用，對鹽漬土的鹽度降低作用不明顯；而醋渣覆蓋主要是降低了鹽漬土的鹽度及相關的有毒有害陰陽離子，對土壤酸堿度的改良效應不顯著。

江蘇省海岸線長，可供開發(fā)利用的海濱灘涂土地資源豐富，對灘涂鹽漬土進行改良來種植小麥、水稻等糧食作物，是保障中國糧食供給和糧食安全的有效補充。醋渣覆蓋能降低灘涂鹽漬土土壤的水分蒸發(fā)，降低土壤鹽分的表聚作用，降低土壤耕作層的鹽分積累，促進灘涂開發(fā)麥田小麥的生長發(fā)育，提高小麥產(chǎn)量。

本研究的不足之處在于僅測定了鹽漬土中全鈉和全鉀的含量，未測定游離鈉離子和鉀離子等陽離子的含量，而游離鈉離子、鉀離子含量的高低和差異比全鈉、全鉀含量更能反映鹽漬地的鹽度狀況。今后的試驗中，需進一步研究醋渣覆蓋對與鹽漬地鹽度密切相關的鈉離子和鉀離子等礦質(zhì)元素陽離子及其動態(tài)變化規(guī)律的影響，以及作物對鹽害相關礦質(zhì)元素陽離子和陰離子的吸收和轉(zhuǎn)運規(guī)律，探索鹽漬地鹽害的最主要影響因素，以利于制定最經(jīng)濟有效的鹽漬地改良方式，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。