盧垟杰 師晨迪

摘 要：本文研究了盆栽甜菜中三種改良劑不同組合下對鹽漬土壤電導率、pH、速效鉀和有效磷的影響。結果表明：不同處理的土壤電導率、pH、速效鉀和有效磷表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性變化，土壤電導率、速效鉀和有效磷隨時間變化降低;土壤pH值隨時間變化而增大。其中，硫酸鈣和硫酸銨的改良劑組合對降低土壤電導率作用較好，而改良劑組合中添加腐殖質對改善土壤酸堿度的作用較大。

關鍵詞：改良劑組合 甜菜 鹽漬土

中圖分類號：S318? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Effects of Different Modifier Combinations on Soil Nutrients in Saline Alkaline Soil

LU Yangjie1，2，3，4， SHI Chendi1，2，3，4

（1 Shaanxi Provincial Land Engineering and Technology Research Institute， Co.， Ltd. ，

Xian，Shaanxi 710075， China; 2 Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co.， Ltd.，Xian，Shaanxi 710075， China; 3 Key Laboratory of Degraded and Unused Land Consolidation Engineering，Ministry of Natural Resources， Xian，Shaanxi 710075， China; 4 Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center. Xian，Shaanxi 710075， China）

Abstract：The effects of three different modifier combinations on the conductivity， pH， available potassium and available phosphorus in saline soil for beet pot experiment were studied. The results showed that the soil conductivity， pH， available potassium and available phosphorus in different treatments showed obvious regular changes. The soil electrical conductivity， available potassium and available phosphorus decreased and the soil pH value increased with time. The modifier combination of calcium sulfate and ammonium sulfate can effectively reduce soil electrical conductivity， and adding humus to the modifier combination can greatly improve soil pH value.

Key words： Modifier combination; beet; saline soil

21世紀，在各國大力發(fā)展農業(yè)的同時，人類所面臨的環(huán)境問題日益突出，如氣候變化，土地沙漠化，鹽堿化，環(huán)境污染等[1-3]。土壤鹽堿化是困擾我國農業(yè)發(fā)展的關鍵問題之一[4-5]。我國約有鹽堿化土壤0.27億hm2，占耕地面積約7%，其中一半以上具備農業(yè)開發(fā)潛力，可以通過合理改良進行利用，從而緩解我國人均耕地面積稀缺的情況，堅守住1.2億hm2耕地紅線[6-7]。

有關鹽漬土改良利用，前人做了大量的研究工作。有研究表明，采取暗管排水，可以降低地下水臨界深度，脫鹽率達到85%以上[8-9];在干旱缺雨和水源不足的地區(qū)，可采用噴灌或滴灌的辦法，淋洗作物根部的土壤鹽分，控制土壤返鹽，防止地下水位上升[10-12]。國內學者研究通過采用生物廢棄物、生物有機肥、生化黃腐酸、石膏、硫酸鋁等化學措施改良鹽漬土[13-14]，但有關不同配比改良劑效果的研究未見相關文獻報道。

本研究選擇耐鹽堿作物甜菜[15]的作為研究對象，通過向土壤中施加改良劑A（其主要化學成分為硫酸鈣）、改良劑B（其主要化學成分為硫酸銨）、改良劑C（其主要成分為腐殖質），分析甜菜的株高、葉綠素，以期對鹽土改良肥的改土效果做出科學的評價。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究選擇陜西富平當地易發(fā)生鹽漬化的壤質黃土作為供試土壤供試土壤通過5 mm篩。為達到精確控制鹽堿度的目的，選擇配制常見的NaCl型鹽漬化土壤，濃度設定為質量分數0.4% NaCl，即中度鹽漬化水平。盆缽選擇直徑為20 cm，高度16 cm的塑料盆，裝土容重為1.3 g/cm3，供試土壤通過5 mm篩，每盆裝土約3.64 kg。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同配比改良劑設計

共設置4種改良劑的配比，分別與NaCl 型鹽漬土混勻，以鹽漬土為對照，共5個處理，每個處理設計3個重復（見表1）。

1.2.2 施肥及灌水管理

所有盆栽均采用一次性施肥，將化肥和土拌勻后，裝入塑料盆栽，每盆施肥量分別為： N-P2O5-K2O： 5 g-3 g-3 g。第一次灌溉在配好土之后，澆至田間持水量，后期為確保各處理土壤含水量維持在田間持水量60%～100%，低于田間持水量的60%時，開始灌溉，灌溉量為田間持水量的40%。

盆栽的放置采取隨機區(qū)組放置，定期交換位置消除環(huán)境差異影響。

1.3 檢測指標及數據處理

土壤電導率采用電導率儀進行測量（土水比為1：5）[16];土壤pH值采用酸度計進行測量（土水比為1：2.5）[17];土壤速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度計法測量;土壤有效磷采用碳酸氫鈉提取—鉬銻抗比色法測量[18]。

試驗數據采用Excel 2010進行標準誤差計算并繪圖。

2 分析與討論

2.1 不同處理的土壤電導率變化

如圖1所示，各改良劑處理的油菜盆栽土壤的電導率隨時間變化規(guī)律明顯，除對照組CK的6月份的土壤電導率較5月份略微升高外，其余各改良劑處理的土壤電導率值均隨時間變化而不斷降低，尤其是4月份到5月份之間，土壤電導率值呈斷崖式下降，土壤含鹽量明顯下降。

各處理的土壤電導率值均在4月份取得最大值，除CK外，均在6月份取得最小值。其中，CK的土壤電導率最大值為688 mS/m，6月份甜菜收獲期土壤電導率較4月份降低87.44%;S1的土壤電導率最大值為974 mS/m，6月份甜菜收獲期土壤電導率較之降低89.06%;S2的土壤電導率最大值為948 mS/m，甜菜收獲期土壤電導率較4月份降低83.80%;S3的土壤電導率最大值為1000 mS/m，6月份的土壤電導率較4月份降低84.6%;S4的土壤電導率最大值為1030 mS/m，6月份甜菜收獲期土壤電導率較4月份降低79.77%。各處理中，S1的土壤電導率值隨時間降低最多且降低幅度最大，自4月份至6月份共降低了89.06%，即867.7 mS/m，表現(xiàn)為各處理中最優(yōu)。各改良劑處理中，僅S1的土壤電導率降低幅度超出CK，其余處理表現(xiàn)皆不如對照組。

同一時期的各處理中，對照組的土壤電導率值是所有處理中最低的，S4的土壤電導率值表現(xiàn)為所有處理中最高的。其中，4月份時，S1、S2、S3和S4的土壤電導率分別較CK高41.57%、37.79%、45.34%和49.71%，土壤電導率值表現(xiàn)為S4>S3>S1>S2>CK;5月份時，S1、S2、S3和S4的土壤電導率分別較CK高152.56%、174.76%、187.24%和614.68%，土壤電導率值表現(xiàn)為S4>S3>S1>S2>CK;至甜菜成熟期6月份時，S1、S2、S3和S4的土壤電導率分別較CK高23.38%、77.78%、78.24%和141.09%，土壤電導率值表現(xiàn)為S4>S3>S2>S1>CK。各改良劑處理的土壤電導率表現(xiàn)較穩(wěn)定，僅S1處理的土壤電導率在6月份低于S2處理。

2.2 不同處理的土壤pH值變化

如圖2所示，各時期不同改良劑處理的盆栽甜菜土壤pH值變化規(guī)律相同，各處理的土壤pH值均隨時間而不斷增加，呈階梯式上升，但土壤pH值變化較小，除CK外，土壤pH值未超過8.2。

各處理的土壤pH值均在4月份取得最小值，在6月份取得土壤pH最大值。其中，CK的土壤pH值最大值為8.31，6月份甜菜收獲期土壤pH值較4月份升高0.39，增加了4.92%;S1的土壤pH值最大值為8.12，6月份甜菜收獲期土壤pH值升高0.41，增大了5.32%;S2的土壤pH值最大值為8.06，甜菜收獲期土壤pH值較4月份升高0.35，增大了4.54%;S3的土壤pH值最大值為8.03，6月份的土壤pH值較4月份升高0.34，增大了4.42%;S4的土壤pH值最大值為7.95，6月份甜菜收獲期土壤pH值較4月份升高0.26，增大了3.38%。各處理中，S1的土壤pH值隨時間增加最多且增加幅度最大;S4的土壤pH值隨時間升高最少且增加幅度最小，土壤酸堿性表現(xiàn)為各處理中最優(yōu)。各改良劑處理土壤pH值均低于對照組CK，表現(xiàn)優(yōu)于對照組。

同一時期的各處理中，除5月份S1的土壤pH值略微超出CK外，對照組CK的土壤pH值是所有處理中最高的，S4的土壤pH值是所有處理中最低的。其中，4月份時，S1、S2、S3和S4的土壤pH值分別較CK低2.95%、2.65%、2.90%和2.90%，土壤pH值表現(xiàn)為CK>S1=S2>S3=S4;5月份時，S1的土壤pH值較CK高0.13%，S2、S3和S4的土壤pH值分別較CK低0.13%、1.00%和2.51%，土壤pH值表現(xiàn)為S1>CK>S2>S3>S4;至甜菜成熟期6月份時，S1、S2、S3和S4的土壤pH值分別較CK低2.29%、3.01%、3.37%和4.33%，土壤pH值表現(xiàn)為CK>S1>S2>S3>S4。各改良劑處理的土壤pH值增加較穩(wěn)定，僅S1處理的土壤pH值在5月份超出CK。

2.3 不同處理的土壤速效鉀含量變化

不同改良劑處理各時期的土壤速效鉀分布如下圖所示，各處理的土壤速效鉀含量變化與土壤pH和電導率類似，呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性，其下降趨勢與土壤電導率相同，但下降速率小于土壤電導率值，呈階梯式下降，S1～S4的土壤速效鉀在4月份至5月份之間下降更多。

各處理的土壤速效鉀含量均在4月份取得最大值，在6月份取得最小值。其中，CK的土壤速效鉀含量最大值為242.65 mg/kg，6月份甜菜收獲期土壤速效鉀含量較4月份降低39.66%;S1的土壤速效鉀含量最大值為315.06 mg/kg，6月份甜菜收獲期土壤速效鉀含量降低59.46%;S2的土壤速效鉀含量最大值為292.97 mg/kg，甜菜收獲期土壤速效鉀含量較4月份降低54.68%;S3的土壤速效鉀含量最大值為370.98 mg/kg，6月份的土壤速效鉀含量較4月份降低47.27%;S4的土壤速效鉀含量最大值為357.79 mg/kg，6月份甜菜收獲期土壤速效鉀含量較4月份降低57.15%。各處理中，S4的土壤速效鉀含量隨時間下降最多，而S1的下降幅度最大;CK的土壤速效鉀含量下降最少且下降幅度最小。

各處理中，S3的土壤速效鉀含量在每個時期均為所有處理中最高，而土壤速效鉀含量最低的處理各時期均不同，4月份為CK，5月份為S4，6月份為S1。其中，4月份時，S1、S2、S3和S4的土壤速效鉀含量分別較CK高29.84%、20.74%、52.89%和47.45%，土壤速效鉀含量表現(xiàn)為S3>S4>S1>S2>CK;5月份時，S2和S3的土壤速效鉀含量較CK高1.50%和6.30%，S1和S4的土壤速效鉀含量分別較CK低0.31%和1.72%，土壤速效鉀含量表現(xiàn)為S3>S2>CK>S1>S4;至甜菜成熟期6月份時，S1和S2的土壤速效鉀含量分別較CK低12.76%和9.31%，S3和S4的土壤速效鉀含量分別較CK高33.62%和4.73%，土壤速效鉀含量表現(xiàn)為S3>S4>CK>S2>S1。

2.4 不同處理的土壤有效磷含量變化

如圖4為不同時期各處理的土壤有效磷含量分布圖，盆栽甜菜的土壤有效磷含量隨時間變化的規(guī)律性與土壤電導率、pH值和速效鉀相比并不明顯，但仍呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。除CK外，各處理的土壤有效磷含量最大值均出現(xiàn)在4月份，最小值出現(xiàn)時間不同，但6月份的土壤有效磷含量均小于4月份。

除CK的各處理土壤有效磷含量均在4月份取得最大值。其中，CK的土壤有效磷含量最大值為53.99 mg/kg，6月份甜菜收獲期土壤有效磷含量較4月份降低16.01%;S1的土壤有效磷含量最大值為63.61 mg/kg，6月份甜菜收獲期土壤有效磷含量降低19.37%;S2的土壤有效磷含量最大值為56.70 mg/kg，甜菜收獲期土壤有效磷含量較4月份降低24.97%;S3的土壤有效磷含量最大值為75.08 mg/kg，6月份的土壤有效磷含量較4月份降低22.98%;S4的土壤有效磷含量最大值為69.48 mg/kg，6月份甜菜收獲期土壤有效磷含量較4月份降低19.88%。各處理中，S3的土壤有效磷含量隨時間下降最多，而S2的下降幅度最大;CK的土壤有效磷含量下降最少且下降幅度最小。

各處理中，土壤有效磷含量最高和最低的處理各時期均不同。其中，4月份時，S3的土壤有效磷含量最高，CK的土壤有效磷含量最低，S1、S2、S3和S4的土壤有效磷含量分別較CK高103.22%、81.14%、139.88%和121.98%，土壤有效磷含量表現(xiàn)為S3>S4>S1>S2>CK;5月份時，CK的土壤有效磷含量最高，S3的土壤有效磷含量最低，S1、S2、S3和S4的土壤有效磷含量分別較CK低6.63%、3.62%、7.72%和7.34%，土壤有效磷含量表現(xiàn)為CK>S2>S1>S4>S3;至甜菜成熟期6月份時，S3的土壤有效磷含量最高，CK的土壤有效磷含量最低，S1、S2、S3和S4的土壤有效磷含量分別較CK高95.08%、61.82%、119.97%和111.74%，土壤有效磷含量表現(xiàn)為S3>S4>S1>S2>CK。

3 討論與結論

通過對各時期盆栽甜菜的土壤進行分析比較，發(fā)現(xiàn)不同處理的土壤電導率、pH、速效鉀和有效磷隨時間變化呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，其中土壤電導率、速效鉀和有效磷隨時間變化而減小;土壤pH值隨時間變化而不斷增大，這可能是甜菜生長發(fā)育吸收了土壤中的鹽分離子和速效養(yǎng)分，且4月份到5月份甜菜生長旺盛，故土壤電導率、速效鉀和有效磷下降速度較快。

1）各改良劑處理中，僅有硫酸銨和硫酸鈣的改良劑處理的土壤電導率下降幅度超出對照組，其余處理的電導率下降幅度低于對照組。同一時期，對照組的土壤電導率最低，3種改良劑混合處理的土壤電導率最高，這是優(yōu)于改良劑本身含有鹽分離子，而3種改良劑混合的處理中改良劑最多，含有的鹽分例子做多，故電導率最高。

2）各處理的土壤pH均在7.5～8.5的弱堿性土壤范圍內變化，變化范圍較小。各處理的土壤pH隨時間變化趨勢一致，均表現(xiàn)為上升趨勢，這可能是甜菜的根系分泌物導致的，需要進一步研究。各處理中，三種改良劑混合的處理的土壤pH表現(xiàn)較好，且添加腐殖質的處理優(yōu)于未添加處理，可能是腐殖質中的胡敏酸與富里酸中和了一定的土壤堿性。

3）盆栽土壤中速效鉀和速效磷含量總體隨時間呈下降趨勢，這是甜菜生長對土壤中養(yǎng)分的吸收導致的。

參考文獻

[1]? ? ? 劉光.? 地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)教程組件篇[M].北京：清華大學出版社，2003.

[2]? ? ? 薛偉. Map Objects地理信息系統(tǒng)程序設計 [M].北京：國防工業(yè)出版社，2004.

[3]? ? ? 姚延婷，陳萬明，李曉寧.環(huán)境友好農業(yè)技術創(chuàng)新與農業(yè)經濟增長關系研究[J].中國人口資源與環(huán)境，2014，24（8）：122-130.

[4]? ? ?Tester M， Davenport R. Na+ tolerance and Na+ transport in higher plants[J]. Annals of Botany， 2003， 91（5）： 503-527.

[5]? ? ?谷洪彪，姜紀沂.土壤鹽堿化的災害學定義及其風險評價體系[J]. 災害學，2013， 1：23-27.

[6]? ? ?俞仁培，陳德明.我國鹽漬土資源及其開發(fā)利用[J].土壤通報，1999，30（4）：15-16，34.

[7]? ? ?徐紹史.堅決守住18億畝耕地紅線[J].國家行政學院學報，2008（1）：8-11.

[8]? ? ?Bolton E F. Corn， soybean and wheat yields on Brookstonclay drained by plastic tubing installed by two methods forseven spacing， and two depths[J]. Canadian Agri， Engineering， 1980， 22 （2） ：145-148.

[9]? ? ?Christen E， Skehan D. Design and management of subsurface horizontal drainage to reduce salt loads[J]. Journal of irrigation and drainage engineering， 2001 （5）：148-155.

[10]? ?王水獻，董新光，吳彬，等.干旱鹽漬土區(qū)土壤水鹽運動數值模擬及調控模式[J].農業(yè)工程學報，2012，28（13）：142-148.

[11]? ? 孫甲霞，康躍虎，胡偉，等.濱海鹽漬土原土滴灌水鹽調控對土壤水力性質的影響[J].農業(yè)工程學報，2012，28（3）：107-112.

[12]? ? 趙喜云. 國內外滴灌技術的發(fā)展及應用[J].山西水利，2009，25（5）：34-35.

[13]? ? 邢云鵬. 山西鹽堿地改良利用技術取得新突破[N]. 中國礦業(yè)報，2015-01-01A02.

[14]? ? 韓斌.我國鹽堿地改良技術發(fā)展研究概況[J].吉林農業(yè)，2013（7）：9.

[15]? ? 洪鑫.? 鹽堿脅迫對甜菜生長及光合特性的影響[D].哈爾濱：東北農業(yè)大學，2014.

[16]? ? 國家環(huán)境保護部.? 土壤 電導率的測定 電極法：HJ 802—2016[S].北京：中國環(huán)境出版社，016：1-4.

[17]? ?國家農業(yè)部. 土壤pH的測定：NY/T 1377- 2007[S]. 北京：中國農業(yè)出版社，2007：2-3.

[18]? ? 鮑士旦.土壤農化分析.第3版[M]. 北京：中國農業(yè)出版社，2000.