張發(fā)勝 俄勝哲 姚佳璇 黃濤 車宗賢 王婷

摘要：通過試驗(yàn)觀測(cè)石膏基鹽堿土調(diào)理劑對(duì)飼料玉米產(chǎn)量、土壤pH和全鹽含量的影響，結(jié)果表明，石膏基鹽堿土調(diào)理劑施用量為9 000 kg/hm2時(shí)，飼用玉米的生物產(chǎn)量最高，同時(shí)顯著降低土壤pH和土壤全鹽含量。河西走廊鹽堿土改良及增加飼料玉米產(chǎn)量，以施用石膏基鹽堿土調(diào)理劑9 000 kg/hm2為宜。

關(guān)鍵詞：石膏基;鹽堿地;飼料玉米;應(yīng)用試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S156.2? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2020）09-0010-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.09.004

Abstract：The effects of gypsum-based saline-alkali soil conditioner on yield， soil pH and total salt content of feed corn were observed. The results showed that the lower feed maize with the dosage of 9 000 kg/hm2 of gypsum-based saline-alkali soil conditioner had the highest biological yield and significantly reduced the soil pH and total soil salt content. In order to improve the saline-alkali soil in Hexi Corridor and increase the yield of feed corn， it is advisable to apply gypsi-based saline-alkali soil conditioner of 9 000 kg/hm2.

Key words：Ggypsum-base;Saline-alkali land;Feed corn;Application test

我國(guó)鹽堿土分布范圍廣，經(jīng)緯度跨度大，面積約為9.91×107 hm2[1 ]，其中甘肅河西地區(qū)的鹽漬土面積高達(dá)1.21×106 hm2[2 ]，主要分布在疏勒河、石羊河、黑河流域。近年來，河西走廊依靠干旱荒漠區(qū)豐富的土地資源、適宜的氣候條件，大力發(fā)展特色農(nóng)牧業(yè)，特別是養(yǎng)殖業(yè)。但土壤鹽漬化是河西走廊土壤的主要障礙因子，如何有效利用河西走廊豐富的土地資源種植飼草，滿足養(yǎng)殖戶或養(yǎng)殖企業(yè)對(duì)飼草的需求，促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)高效快速發(fā)展是當(dāng)?shù)卣蛯W(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。鹽堿土改良的方法有物理法（排水、沖洗、松土施肥和鋪沙壓鹽等）、生物技術(shù)法（培育耐鹽堿植物脫鹽、施用沼氣肥等有機(jī)物料）和化學(xué)法（施用化學(xué)改良劑）等[3 - 4 ]。石膏基鹽堿土調(diào)理劑，其改良原理為利用脫硫石膏中含有的Ca2+與土壤膠體中吸附的Na+（來自土壤中的Na2CO3、NaHCO3）進(jìn)行置換，并通過淋洗將其排出土體，以達(dá)到改土治堿的目的[5 ]。由于土壤膠體粒子長(zhǎng)期與鹽堿土中的Na2CO3、NaHCO3、NaCl 等接觸，成為含Na+膠體粒子，而含Na+膠體粒子在土壤中有較好的分散性，能散布在土壤顆粒之間的細(xì)縫中，形成致密、不透水的板結(jié)土層[6 ]。不易透水的含Na+板結(jié)層摻石膏后，因Ca2+比Na+對(duì)土壤中膠體粒子的吸附能力強(qiáng)，原已吸附的Na+ 會(huì)和土壤溶液中的Ca2+發(fā)生離子交換，而含Ca2+膠體微粒的外層不吸附水分子，膠體微粒自己能互相靠近而聚團(tuán)，土壤就不會(huì)板結(jié)，這些過程反復(fù)進(jìn)行后土壤就形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，從而有利于農(nóng)作物根系生長(zhǎng)，吸收土壤水分和養(yǎng)分。我們開展了以河西走廊鹽堿土改良和飼料玉米增產(chǎn)為目的的試驗(yàn)，以期為河西走廊改良鹽堿土和提高作物產(chǎn)量提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)在甘肅省嘉峪關(guān)市花海鎮(zhèn)酒鋼祁牧乳業(yè)花海農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)屬溫帶大陸性荒漠氣候，年日照3 000 h，年平均氣溫6.9 ℃，農(nóng)區(qū)最高氣溫8 ℃、最低3.9 ℃。有效積溫? 2 400～3 298 ℃，無(wú)霜期119～151 d，年際間波動(dòng)頻繁。年降水量58.9～100.2 mm，蒸發(fā)量高達(dá)2 980 mm以上，氣候極為干燥，干燥度4.43～11.85。土壤類型為干旱鹽土。試驗(yàn)地播前基本理化性狀為：pH 9.05，含全鹽4.86 g/kg、有機(jī)質(zhì)13.6 g/kg、全氮0.69 g/kg、全磷0.52 g/kg、全鉀21.1 g/kg、速效氮92.50 mg/kg、? 速效磷12.0 mg/ kg、? 速效鉀238 mg/kg。

1.2? ?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)石膏基鹽堿土調(diào)理劑由甘肅潤(rùn)源公司制備，基本理化性能指標(biāo)為：pH 7.70，含全鹽6.85 g/kg、有機(jī)質(zhì)62.1 g/kg、全氮3.73 g/kg、全磷1.28 g/kg、全鉀7.5 g/kg、速效氮668.50 mg/kg、速效磷37.2 mg/kg、速效鉀? ? 4 832 mg/kg、鎘0.029 mg/kg、鉛37.3 mg/kg、砷5.75 mg/kg、汞0.685 mg/kg、鉻23.2 mg/ kg，符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。指示玉米品種為晉單42號(hào)。

1.3? ?試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用大區(qū)種植，設(shè)4個(gè)石膏基鹽堿土調(diào)理劑施用量處理，分別為0、9 000、? 18 000、27 000 kg/hm2。所有處理均施N 150 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2。犁地和播種均采用機(jī)械化。石膏基鹽堿土調(diào)理劑、氮肥、磷肥及有機(jī)肥做基肥播前一次性施入，翻耕15 cm左右。試驗(yàn)于2016年4月20日種植，行距60 cm，株距25 cm，田間雜草人工拔除，9月18日分區(qū)收獲。翌年春季將玉米根茬全部移出試驗(yàn)地。其他栽培管理與當(dāng)?shù)卮筇锘鞠嗤?/p>

1.4? ?飼料玉米樣品采集與測(cè)定

玉米成熟收獲期選3點(diǎn)，每點(diǎn)選10株能代表小區(qū)作物生長(zhǎng)狀況的植株，連根拔出，根系即刻剪斷直接還田，剩余部分帶回實(shí)驗(yàn)室用于生物性狀考察。玉米果穗和莖葉樣品自然風(fēng)干，部分莖葉樣品于105 ℃殺青30 min，然后65 ℃烘干至恒重。籽粒和秸稈樣品稱重后粉碎過篩（0.5 mm），用于氮磷鉀等元素含量的測(cè)定。

1.5? ?土壤pH及全鹽測(cè)定

土壤pH采用蒸餾水浸提（1∶2.5），pH計(jì)測(cè)定;土壤全鹽采用質(zhì)量法測(cè)定。

1.6? ?數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS 8.0進(jìn)行方差分析。用P≤0.05的LSD值（LSD 0.05）為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不同處理差異顯著性檢驗(yàn)。表圖繪制采用Excel 2007進(jìn)行。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?飼用玉米生物產(chǎn)量

由圖1可以看出，施用石膏基鹽堿土調(diào)理劑對(duì)飼料玉米的生物量有顯著的影響。隨著石膏基鹽堿土調(diào)理劑施用量的增加，飼料玉米生物量先顯著增加，后又顯著降低。? ?9 000 kg/hm2處理玉米生物產(chǎn)量顯著地高于其他處理，18 000、27 000 kg/hm2處理生物產(chǎn)量雖顯著低于9 000 kg/hm2 處理，但顯著高于CK處理，18 000、27 000 kg/hm2處理間飼料玉米生物產(chǎn)量差異不顯著。

2.2? ?土壤全鹽和pH

通過圖2可以看出，施用石膏基鹽堿土調(diào)理劑顯著地降低了土壤pH，土壤pH隨石膏基鹽堿土調(diào)理劑施用量的增加呈現(xiàn)先降低，后逐漸穩(wěn)定的趨勢(shì)。CK、9 000 kg/hm2、18 000 kg/hm2處理間pH差異達(dá)極顯著水平，而18 000 kg/hm2和27 000 kg/hm2處理差異不顯著。從圖3可以看出，施用低量石膏基鹽堿土調(diào)理劑土壤全鹽含量略有下降，而施用高量石膏基鹽堿土調(diào)理劑時(shí)則顯著增加。 3? ?小結(jié)與討論

施用石膏基鹽堿土調(diào)理劑對(duì)飼用玉米的生物產(chǎn)量有顯著的影響。隨著石膏基鹽堿土調(diào)理劑施用量的增加，飼用玉米生物產(chǎn)量先顯著增加后又顯著降低。施用9 000 kg/hm2石膏基鹽堿土調(diào)理劑處理的玉米生物產(chǎn)量顯著高于其他處理，且有利于降低土壤pH和全鹽量，表明9 000 kg/hm2是比較適宜的石膏基鹽堿土調(diào)理劑用量，適宜于改良鹽漬化土壤。

施用石膏基鹽堿土調(diào)理劑后，不易透水的板結(jié)層Na+被Ca2+替換，含Ca2+ 膠體微粒形成不易板結(jié)的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，對(duì)種子萌發(fā)、根系發(fā)育、作物增產(chǎn)以及培肥土壤有著重要的影響[7 ]。秦萍等[7 ]在寧夏銀北重度堿化鹽土區(qū)的研究認(rèn)為，施用脫硫石膏顯著增加向日葵的出苗率、株高、千粒重和產(chǎn)量。張建中等[2 ]在河西走廊鹽漬土區(qū)施用多功能調(diào)理劑的研究表明，施用多功能調(diào)理劑的甜高粱產(chǎn)草量較對(duì)照增加181.13%，且多功能調(diào)理劑的施用量與甜高粱產(chǎn)草量呈正相關(guān)關(guān)系。

鹽堿土改良的途徑有減輕水分蒸發(fā)抑制鹽分表聚、降低土壤pH和土壤鹽分含量[8 - 9 ]。安東等[10 ]在寧夏大興墩村鹽堿土區(qū)施用石膏、硫磺、有機(jī)肥、PAM等4種改良劑的結(jié)果表明，施用石膏能有效降低土壤pH，促進(jìn)土壤養(yǎng)分吸收和利用。在本試驗(yàn)中，土壤pH隨石膏基鹽堿土調(diào)理劑施用量的增加而降低，原因是石膏基鹽堿土調(diào)理劑中的大量Ca2+代換土壤膠體吸附的H+、Na+發(fā)生離子，從而降低了土壤pH，減少了鹽漬化對(duì)植物的毒害作用。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)，施用石膏基鹽堿土調(diào)理劑一定程度降低了SAR，有利于緩解土壤鹽漬化程度[10 - 11 ]。施低量石膏基鹽堿土調(diào)理劑土壤全鹽量略微下降，但18 000 kg/hm2和27 000 kg/hm2處理的石膏基鹽堿土調(diào)理劑增加了土壤全鹽量。綜合分析，河西走廊鹽漬化區(qū)施用石膏基鹽堿土調(diào)理劑以9 000 kg/hm2為宜，有利于玉米生物產(chǎn)量的最大化。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王遵親.? 中國(guó)鹽漬土[M].? 北京：科學(xué)出版社，1993.

[2] 張建中，閆治斌，王? ?學(xué)，等.? 多功能調(diào)理劑對(duì)甘肅河西內(nèi)陸鹽漬土理化性質(zhì)和甜高粱產(chǎn)草量的影響[J].? 土壤，2016，48（5）：901-909.

[3] 蔡阿興，蔣其鰲，常運(yùn)誠(chéng).? 沼氣肥改良?jí)A土及其增產(chǎn)效果研究[J].? 土壤通報(bào)，1999（1）：4.

[4] 于? ?妍.? 有機(jī)物料與再生水聯(lián)合修復(fù)濱海重度鹽堿化土壤研究[D].? 北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2012.

[5] 袁? ?潔，俄勝哲，姚嘉斌，等.? 脫硫石膏改良鹽堿土技術(shù)的機(jī)理及研究進(jìn)展[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2014（9）： 42-44.

[6] 丁? ?強(qiáng).? 利用脫硫廢棄物改造濱海新區(qū)鹽堿土[J].? 天津科技，2011（5）：50-51.

[7] 秦? ?萍，張俊華，孫兆軍，等.? 土壤結(jié)構(gòu)改良劑對(duì)重度堿化鹽土的改良效果[J].? 土壤通報(bào)，2019，50（2）：414-421.

[8] 殷厚民，胡? ?建，王青青，等.? 松嫩平原西部鹽堿土旱作改良研究進(jìn)展與展望[J].? 土壤通報(bào)，2017，48（1）：236-242.

[9] 郭天云，郭天海，何增國(guó).? 磷石膏對(duì)鹽堿地改良效果及對(duì)玉米的影響[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2019（7）：48-52.

[10] 安? ?東，李新平，張永宏，等.? 不同土壤改良劑對(duì)堿積鹽成土改良效果研究[J].? 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，28（5）：115-118.

[11] 孫在金.? 脫硫石膏與腐殖酸改良濱海鹽堿土的效應(yīng)及機(jī)理研究[D].? 北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2013.

（本文責(zé)編：陳? ? 偉）