郭 治

(甘肅省張掖市甘州區(qū)農業(yè)技術推廣中心，甘肅 張掖 734000)

0 前言

鹽化潮土是由沼澤土和草甸土經過排水脫沼澤以及農民長期耕種、灌溉和施肥等人為因素綜合作用下形成的一種農業(yè)土壤，甘肅河西走廊制種甜菜面積常年穩(wěn)定在10萬公頃[1]主要分布在河西走廊三大內陸河流的鹽化潮土上。近年來，隨著種植年限的延長日益凸顯的主要問題是：農戶長期施用化肥，土壤膠體吸附的Ca2+離子被NH4+離子代換，團粒結構遭到破壞，導致土壤板結，有機質含量低，貯水功能減弱，土壤養(yǎng)分比例失衡，缺鋅、缺硼和缺鉬的生理性病害經常發(fā)生，甜菜產量低而不穩(wěn)[2-3]。

孫巖、秦嘉海、陳先茂、趙淑宏、潘金華、宋明元、李季、姜美玲等研究了土壤改良劑對風沙土、紅黃壤土、科爾沁風沙土的影響，但對鹽化潮土和甜菜上的研究未見文獻報道。甘肅河西走廊年產玉米芯65萬噸，對環(huán)境造成了污染，為了促進有機碳肥資源的循環(huán)和增值，本文應用改土培肥理論，選擇土壤結構改良劑——聚乙稀醇[4-5]、糠醛(有機碳肥)[6]、甜菜專用肥、保水劑[7-8]，采用田間試驗，以便為有機碳土壤調控劑改土培肥效果做出確切的評價。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省酒泉市肅州區(qū)上壩鎮(zhèn)光輝村一組，試驗地選于連續(xù)種植制種甜菜10年的基地，試驗地海拔高度為1 455 m，經度98°40′169″，北緯39°34′590″，年均溫7.5℃，年均降水量86 mm，年均蒸發(fā)量2 400 mm，無霜期150 d，土壤類型是鹽化潮土[9]，土壤質地為輕壤質土，前茬作物是甜菜。0～20 cm耕作層基本理化性狀如表1。

表1 試驗地耕層土壤理化性質

1.1.2 參試材料

甜菜專用肥(自主研發(fā)):將硫酸鉀、尿素、磷酸二銨、硫酸鋅、硼酸、鉬酸銨重量比按0.507 5∶0.308 2∶0.151 1∶0.024 2∶0.006 0∶0.003 0混合，含N 15.42%，P2O56.95%，K2O 25.38%，Zn 0.56%，B 0.11% M0 0.16%。

有機碳肥(自主研發(fā)):將發(fā)酵糠醛渣、生物菌肥風干重量比按0.980 0∶0.02混合，含有機質62.72%，全氮0.61%，全磷0.36%，全鉀1.18%，pH值為2.1，粒徑1～2 mm；

聚乙稀醇：粒徑0.05～2 mm；

保水劑：吸水倍率645 g/g，粒徑1～2 mm；

甜菜品種為張?zhí)?01，由甘肅省張掖市農科院選育。

1.2 試驗方法

1.2.1 種植方法

田間試驗小區(qū)面積為32 m2(8 m×4 m)，小區(qū)四周筑埂，埂寬30 cm，高35 cm，參試肥料播種前施入20 cm土層，株距24 cm，行距50 cm，分別在播種后、播種15天后、生長盛期、塊根膨大期、各灌水1次，每個試驗小區(qū)灌水量相等。

試驗一，有機碳土壤調控劑經濟效益最佳施用量研究。

有機碳土壤調控劑產品合成：將有機碳肥、保水劑、甜菜專用肥、聚乙烯醇重量比按0.937 5∶0.002 5∶0.056 3∶0.003 7混合得到有機碳土壤調控劑，含有機質58.82% ，N0.87%，P2O50.39%，K2O 1.43%，Zn 0.03%，B 0.01%，M0 0.01%。

試驗處理：將有機碳土壤調控劑施用量梯度設計為0.00(ck)，4.80，9.60，14.40，19.20，24.00，28.80 t/hm2共7個處理，以處理1為ck(對照)，每個處理重復3次，隨機區(qū)組排列。

1.2.3 測定項目與方法

甜菜收獲時，在試驗小區(qū)內按照傳統(tǒng)采樣方法，連續(xù)采集30株，測定葉叢高度、葉叢重量、根體長度、根直徑、 單株根重，取平均數(shù)進行統(tǒng)計分析，每個試驗小區(qū)單獨收獲，將小區(qū)產量折合成公頃產量進行統(tǒng)計分析。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用DPSS 10.0統(tǒng)計軟件和Excel2007。

2 結果與分析

2.1 不同劑量有機碳土壤調控劑對鹽化潮土改土效應

2.1.1 對物理性質的影響

甜菜收獲后采集耕作層0～20 cm土樣測定結果可以看出，隨著有機碳土壤調控劑施用量梯度的增加，鹽化潮土容重在降低，孔隙度和團聚體在遞增。容重最小的是有機碳土壤調控劑施用量28.80 t/hm2，平均為1.18 g/cm3，與ck比較，容重降低10.61%，差異極顯著(P<0.01)?？偪紫抖?、毛管孔隙度和非毛管孔隙度最大的是有機碳土壤調控劑施用量28.80 t/hm2，與ck比較，分別增加10.52%、10.49%和10.55%，差異極顯著(P<0.01)。團聚體最多的是有機碳土壤調控劑施用量28.80 t/hm2，平均為35.56%，與ck比較，團聚體增加47.55%，差異極顯著(P<0.01)。

2.1.2 對持水量的影響

從表2可知，隨著有機碳土壤調控劑施用量梯度的增加，鹽化潮土持水量在遞增。鹽化潮土飽和持水量、毛管持水量和非毛管持水量最大的是有機碳土壤調控劑施用量28.80 t/hm2，與ck比較，分別增加105.60 t/hm2、59.00 t/hm2和46.60 t/hm2，差異極顯著(P<0.01)。

表2 不同劑量有機碳土壤調控劑對鹽化潮土物理性質和持水量的影響

注：同列數(shù)據(jù)大寫字母不同表示LSR0.01，小寫字母不同表示LSR0.05差異顯著水平，下同。

2.1.3 對化學性質及有機質和速效養(yǎng)分影響

從表2可知，隨著有機碳土壤調控劑施用量梯度的增加，鹽化潮土pH在降低，有機質和速效養(yǎng)分在遞增。pH最低的是有機碳土壤調控劑施用量28.80 t/hm2，平均為7.68，與ck比較，pH降低了7.91%，差異極顯著(P<0.05)。有機碳土壤調控劑施用量28.80 t/hm2，有機質含量最高，與ck比較，有機質增加11.75%，差異極顯著(P<0.01)。有機碳土壤調控劑施用量28.80 t/hm2，堿解氮、速效磷和速效鉀含量最高，與ck比較，分別增加31.52%、34.23%和9.52%，差異極顯著(P<0.01)。

表3 不同劑量有機碳土壤調控劑對鹽化潮土有機質及速效氮磷鉀和pH的影響

2.2 不同劑量有機碳土壤調控劑對甜菜農藝性狀及施肥利潤的影響

甜菜收獲后測定數(shù)據(jù)(表4)用量梯度的增加，甜菜農藝性狀在遞增。隨著有機碳調控劑施用量的增加，農藝性狀均有先增長后降低的趨勢。有機碳土壤調控劑施用量為28.80 t/hm2時，甜菜葉叢高度、葉叢重量、單株根重、根產量、施肥利潤達到最大值，與ck比較，分別增加36.29%、0.27% 、0.31%、和0.27%，差異極顯著(P<0.01)。

表4 不同劑量有機碳土壤調控劑對甜菜農藝性狀及經濟性狀和經濟效益的影響

備注：價格(元/噸)：尿素2 000；磷酸二銨4 000；硫酸鉀3 500；硫酸鋅4 000；硼酸4 000；鉬酸銨5 000；聚乙烯醇10 000；保水劑4 000；有機碳肥60；甜菜專用肥3 132.85(硫酸鉀、尿素、磷酸二銨、硫酸鋅、硼酸、鉬酸銨重量比按0.507 5∶0.308 2∶0.151 1∶0.024 2∶0.006 0∶0.003 0混合)；有機碳土壤調控劑279.63(有機碳肥、保水劑、甜菜專用肥、聚乙烯醇重量比按0.937 5∶0.002 5∶0.056 3∶0.003 7混合)甜菜塊根售價350計算。

3 討論與結論

有機碳土壤調控劑含有豐富的有機質、膠結物質聚乙烯醇和保水劑，使板結的土壤疏松了，增大了孔隙度，降低了容重，總孔隙度增大，有機碳土壤調控劑中的有機質在土壤微生物的作用下合成了土壤腐殖質，腐殖質中的酚羥基、羧基、甲氧基、羰基、羥基、醌基等功能團解離后帶負電荷[10-13]，吸附了鹽化潮土中的膠結物質Ca2+，有利于土壤團聚體的形成。隨著有機碳土壤調控劑施用量梯度的增加，鹽化潮土持水量在增加，因而提高了甜菜產量。研究結果表明：在甘肅河西內陸的鹽化潮土上施用有機碳土壤調控劑24.00 t/hm2，有效的改善了土壤理化性質，提高了甜菜的經濟效益。