摘要：甜菜是酒泉市肅州區(qū)支柱產(chǎn)業(yè)之一，但當(dāng)?shù)氐耐寥利}堿因素嚴(yán)重制約了酒泉甜菜產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，鹽堿土壤改良需求迫切。為了給鹽堿地改良和甜菜種植提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐，我們以甜菜品種甘糖7號為試材，通過2020 — 2022年連續(xù)3 a試驗(yàn)，研究了有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑對土壤理化性質(zhì)及甜菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與對照不施有機(jī)肥及鹽堿土壤改良劑相比，施用有機(jī)肥60 t/hm2同時配施“禾康”鹽堿土壤改良劑30 kg/hm2（整地后種植前隨水施入50%用量，剩余50%用量于第2次灌溉時隨水施入）可顯著降低鹽堿地土壤含鹽量、pH、電導(dǎo)率、容重，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和陽離子交換量，同時也提高了甜菜產(chǎn)量和品質(zhì)，其中土壤含鹽量、pH、電導(dǎo)率、容重分別降低38.7%、10.9%、23.2%、9.3%，土壤有機(jī)質(zhì)含量和陽離子交換量分別提高39.1%和10.8%，甜菜可溶性固形物含量和產(chǎn)量提高25.2%和23.1%。由此可見，鹽堿土壤改良劑配施一定量的有機(jī)肥可實(shí)現(xiàn)土壤改良，作物增產(chǎn)且品質(zhì)提升的效果。

關(guān)鍵詞：鹽堿地；甜菜；土壤改良劑；有機(jī)肥；土壤性狀；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S566.3；S147.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2097-2172（2024）10-0944-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.10.011

Effects of Organic Fertilizer Combined with Saline-alkaline Soil Amendments on Soil Properties， Sugar Beet Yields， and Quality in Saline-alkaline Land

LU Hailin

（Suzhou District Modern Agricultural Technology Promotion Service Centre， Jiuquan Gansu 735000， China）

Abstract： Sugar beet is one of the pillar industries in Suzhou District， Jiuquan City， but the high salinity and alkalinity of the locahL271Mqj6o3W0R5MsL9MfxNJINs+Cv2/MKQdxkRjjj4=l soil severely restricts the high-quality development of the sugar beet industry， therefore， the need for saline-alkaline soil improvement is urgent. To provide scientific reference and technical support for saline-alkaline land reclamation and sugar beet cultivation， a three-year experiment（2020 to 2022） was conducted using the sugar beet variety Gantang 7 as the test material. The study investigated the effects of applying organic fertilizer combined with the 'Hekang' saline-alkaline soil amendment on soil physicochemical properties， sugar beet yields， and quality. The results showed that compared to the control （without organic fertilizer or saline-alkaline soil amendments）， applying 60 t/ha of organic fertilizer along with 30 kg/ha of 'Hekang' saline-alkaline soil amendment （50% applied with water before planting and the remaining 50% applied with the second irrigation） significantly reduced soil salinity， pH， electrical conductivity， and bulk density， while increasing soil organic matter content and cation exchange capacity. These changes also improved sugar beet yield and quality in which soil salinity， pH， electrical conductivity， and bulk density were decreased by 38.7%， 10.9%， 23.2%， and 9.3%， respectively. Meanwhile， soil organic matter content and cation exchange capacity were increased by 39.1% and 10.8%， respectively， and sugar beet soluble solids content and yield were increased by 25.2% and 23.1%. This indicates that applying a certain amount of organic fertilizer combined with saline-alkaline soil amendments could effectively improve soil， increase crop yield， and enhance quality.

Key words： Saline-alkaline land; Sugar beet; Soil amendment; Organic fertilizer; Soil property; Yield; Quality

收稿日期：2024 - 06 - 20

作者簡介：陸海玲（1984 — ），女，甘肅敦煌人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。Email： 631261484@qq.com。

土地鹽堿化在世界各地均有發(fā)生，我國鹽堿地總面積約1億hm2，主要分布在北方干旱－半干旱地區(qū)及濱海平原地帶［1 ］。甘肅省是土壤鹽堿地分布較多的省份之一，酒泉市肅州區(qū)作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大縣，農(nóng)作物播種面積穩(wěn)定在4.2萬hm2以上，其中約1.0萬hm2的耕地遭受不同程度的鹽漬化侵害，土壤肥力低，生產(chǎn)力不高，制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。同時由于土壤有機(jī)肥施入量不足和化學(xué)肥料大量施用，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，土壤保水、保肥能力變差，土壤易板結(jié)。甜菜是酒泉市肅州區(qū)支柱產(chǎn)業(yè)之一，因土壤鹽堿因素，甜菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降，成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素，鹽堿土壤改良需求迫切。前人研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥可以提高鹽堿土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，還可降低土壤含鹽量［2 ］。鹽堿土改良也常使用酸性土壤改良劑調(diào)節(jié)土壤pH，如“禾康”鹽堿土壤改良劑利用大量酸性官能團(tuán)通過絡(luò)合和溶解土壤中Ca2+和Mg2+，取代膠體吸附的鈉離子，淋洗耕層的Na+到底層中，達(dá)到改良鹽堿地目的［3 ］。鹽堿地土壤改良劑是近年來的研究熱點(diǎn)，已在番茄、玉米、蕓豆和菊苣草等多種作物上有研究報道［4 - 11 ］。“禾康”土壤改良劑作為一種新型土壤改良劑，被廣泛應(yīng)用于中、低產(chǎn)田改造和鹽堿地治理及荒漠綠化等方面，但在鹽堿地甜菜種植中的應(yīng)用較少。為此，酒泉市肅州區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心于2020 — 2022年在酒泉市肅州區(qū)甜菜核心種植區(qū)開展有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑試驗(yàn)，通過測定鹽堿地土壤性狀及甜菜品質(zhì)、產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益，評價有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑對鹽堿地土壤性狀及甜菜品質(zhì)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，以期為肅州區(qū)鹽堿地甜菜種植提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示甜菜品種為甘糖7號，由武威三農(nóng)種業(yè)科技有限公司提供。供試土壤改良劑為“禾康”鹽堿土壤改良劑，主要成分為水解馬來酸酐，適用于北方鹽堿土壤，是一種棕紅色略帶酸味無毒無害的有機(jī)液體化肥，由北京飛鷹綠地科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)，主要技術(shù)指標(biāo)：酸值（羧基含量）≥180 mg/g，固形物含量350～430 g/L，pH 2.0～3.0，水不溶物≤10 g/L，密度1.2 g/cm3。供試尿素（含N 46.4%）由甘肅劉化（集團(tuán)）有限責(zé)任公司提供，硫酸鉀（含K2O≥51%）由國投羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司提供，磷酸二銨（含N 18%、P2O5 64%），由云南三環(huán)中化化肥有限PBm05lPP4xSv7pl3kNtyug==公司提供；供試有機(jī)肥為腐熟羊糞，由當(dāng)?shù)啬仇B(yǎng)殖大戶提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2020 — 2022年在屬大陸性荒漠草原氣候的酒泉市肅州區(qū)銀達(dá)鎮(zhèn)進(jìn)行。當(dāng)?shù)啬昃鶜鉁?.7 ℃，年均日照時數(shù)為3 052.9 h，年均無霜期176 d，年均降水量118.4 mm，年均蒸發(fā)量1 830.4 mm。試驗(yàn)地土壤類型為鹽堿土，耕層土壤含有機(jī)質(zhì)11.15 g/kg，堿解氮57.2 mg/kg、速效磷18.4 mg/kg、速效鉀108.6 mg/kg、全鹽2.7 mg/kg，電導(dǎo)率0.82 ms/cm，陽離子交換量為8.15 cmol/kg，容重為1.33 g/cm3，土壤肥力中等，pH 8.6。前茬作物為玉米。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，共設(shè)4個處理，分別為CK，不施有機(jī)肥和鹽堿土壤改良劑；T1處理，單施有機(jī)肥（腐熟羊糞）60 t/hm2；T2處理，單施“禾康”鹽堿土壤改良劑30 kg/hm2；T3處理，有機(jī)肥（腐熟羊糞）60 t/hm2配施“禾康”鹽堿土壤改良劑30 kg/hm2。各處理均基施尿素300 kg/hm2、硫酸鉀230 kg/hm2、磷酸二銨370 kg/hm2。種植前10 d，結(jié)合整地將全部有機(jī)肥深翻混勻施入。鹽堿土壤改良劑按試驗(yàn)設(shè)計在整地后種植前隨水施入50%用量，剩余50%用量于第2次灌溉時隨水施入。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積45 m2（9 m×5 m），小區(qū)間用埂分隔。按壟寬60 cm、壟高20 cm起壟覆膜（采用幅寬90 cm、厚0.005 mm無色透明地膜），壟面覆土壓膜，每壟播種2行。試驗(yàn)均于每年4月28日采用播種器按行距40 cm、株距20 cm穴播。各處理小區(qū)實(shí)行單灌。各處理均在苗期追施尿素160 kg/hm2、磷酸二氫鉀30 kg/hm2，生長期追施磷酸二氫鉀60 kg/hm2，糖分積累期追施磷酸二氫鉀35 kg/hm2。全生育期以土壤含水量能滿足甜菜生長發(fā)育為準(zhǔn)，其他田間技術(shù)管理措施同當(dāng)?shù)卮筇铩Ｃ磕晏鸩瞬墒掌诰鶠?0月2日。

1.4 測定項目與指標(biāo)

2020 — 2022年分別在甜菜播種前未施肥和收獲后，在試驗(yàn)地上使用環(huán)刀法測定土壤容重［12 ］。按“S”形取樣方法選20個點(diǎn)，用土鉆采集0～40 cm土壤樣品，混合均勻后陰干，剔除雜物，破碎磨細(xì)，過0.25 mm篩后裝入自封袋，測定土壤容重、有機(jī)質(zhì)含量、pH、電導(dǎo)率、含鹽量和陽離子交換量。有機(jī)質(zhì)含量用重鉻酸鉀容量法外加硫酸亞鐵滴定法測定，pH用pH計測定（土水比為1∶5），電導(dǎo)率和全含鹽量用DDS-11電導(dǎo)率儀測定，陽離子交換量用乙酸銨交換－容量法測定［12 - 14 ］。采收時每個小區(qū)測定隨機(jī)選取20株甜菜用電子天平稱重法測定單株重量，同時用泉州光學(xué)儀器廠生產(chǎn)的WYT-4型糖量計測定可溶性固形物含量。按小區(qū)單收計產(chǎn)，并計算甜菜經(jīng)濟(jì)效益。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計整理，用SPSS 22.0軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對鹽堿地土壤理化性狀的影響

從表1可以看出，不同處理對土壤容重、有機(jī)質(zhì)含量和pH均有影響。T1、T3處理的土壤容重分別較CK降低了7.9%、9.4%，均與CK差異顯著；T1、T3處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較CK提高了32.7%、39.1%，均與CK差異顯著；T1、T2、T3處理的pH、電導(dǎo)率、含鹽量均與CK均存在顯著性差異，其中pH分別較CK降低了4.2%、7.4%、10.9%，電導(dǎo)率分別較CK降低了6.1%、7.3%、23.2%，含鹽量分別較CK降低了16.1%、19.4%、38.7%；T2、T3處理的陽離子交換量分別較CK提高了5.9%、10.9%，均與CK差異顯著。綜上可得，T3處理對鹽堿地土壤理化性狀改善作用最佳。

2.2 不同處理對甜菜可溶性固形物含量的影響

甜菜可溶性固形物含量是衡量甜菜品質(zhì)的主要指標(biāo)［8 ］。從表2可以看出，不同處理間甜菜可溶性固形物含量存在一定差異，其中以T3處理可溶性固形物含量最高，為192.9（g/kg FW），較CK提高了25.3%；T2處理次之，為176.1（g/kg FW），較CK提高了14.4%；T2處理居第3位，為163.4（g/kg FW），較CK提高了6.1%。T3處理與T1處理差異不顯著，但與T2處理、CK均差異顯著；T1處理與T2處理差異不顯著，但與CK差異顯著；T2處理與CK差異不顯著。由此可見，不同處理均較CK可提高甜菜可溶性固形物含量。

2.3 不同處理對甜菜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3.1 產(chǎn)量 從表3可以看出，不同處理甜菜平均折合產(chǎn)量以T3處理最高，為81.45 t/hm2，較CK增產(chǎn)23.15%；T1處理次之，為77.45 t/hm2，較CK增產(chǎn)17.10%；T2處理居第3位，為77.40 t/hm2，較CK增產(chǎn)17.02%。對產(chǎn)量進(jìn)行方差分析的結(jié)果表明，T3處理與其他處理間均存在顯著性差異，T1處理和T2處理之間差異不顯著，但均與CK差異顯著。

2.3.2 經(jīng)濟(jì)效益 由于各處理“禾康”鹽堿土壤改良劑、有機(jī)肥施用量不同，導(dǎo)致成本投入有一定差。不同處理成本投入介于19 320～22 920元/hm2，T1、T2、T3處理成本投入分別較CK增加2 400、1 200、3 600元/hm2。產(chǎn)值以T3處理最高，為36 652.5元/hm2，較CK增收6 889.5元/hm2；T1處理次之，為34 852.5元/hm2，較CK增收5 089.5元/hm2；T2處理居第3位，為34 830.0元/hm2，較CK增收5 067.0元/hm2；CK產(chǎn)值最低，僅為29 763.0元/hm2。

由此可見，增加土壤改良劑和有機(jī)肥投入，甜菜產(chǎn)值和收益均有所提高。T1、T2、T3處理的產(chǎn)量、產(chǎn)值、純收益均高于CK，其中產(chǎn)量分別較CK提高了17.10%、17.02%、23.15%；產(chǎn)值分別較CK提高了5 089.5、5 067.0、6 889.5元/hm2，純收益分別較CK提高了2 689.5、3 867.0、3 289.5元/hm2。綜上所可得，T3處理的平均折合產(chǎn)量和產(chǎn)值均優(yōu)于其他處理，且經(jīng)濟(jì)效益較好。

3 討論與結(jié)論

酒泉肅州區(qū)以鹽堿地為主，土壤理化性質(zhì)差，施用土壤改良劑能夠改善土壤條件，促進(jìn)甜菜的生長，提高甜菜產(chǎn)量。本研究表明，于2020 —2022年連續(xù)3 a在酒泉市肅州區(qū)甜菜核心種植區(qū)進(jìn)行有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑能夠降低鹽堿地土壤容重，這與周繼等［15 ］、吳海勇等［16 ］、王鋒等［17 ］、蔣坤云等［18 ］和安東等［19 ］的研究結(jié)果一致。施用有機(jī)肥和土壤改良劑均能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，但有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑提高效果更好，這與塔依爾等［20 ］的研究結(jié)果一致。有機(jī)肥、土壤改良劑和有機(jī)肥配施土壤改良劑處理均可降低pH，這與Koji等［21 ］的研究結(jié)果一致。此外，本研究還表明有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑處理鹽堿地土壤電導(dǎo)率和含鹽量顯著降低，這與Koji等［21 ］和張修寧［22 ］的研究結(jié)果一致?！昂炭怠丙}堿土壤改良劑和有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑處理均可提高土壤陽離子交換量，這與黃靜［23 ］和郇恒福等［24 ］的研究結(jié)果一致。

單施有機(jī)肥（60 t/hm2）的處理和有機(jī)肥（60 t/hm2）配施“禾康”鹽堿土壤改良劑（30 kg/hm2）處理的甜菜產(chǎn)量、可溶性固形物含量、產(chǎn)值均較對照不施有機(jī)肥和土壤改良劑顯著提高，但以有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑處理效果最好，其不僅能顯著改善土壤理化性狀和肥力水平，而且對甜菜的產(chǎn)量和品質(zhì)提高顯著，這與前人在設(shè)施番茄、甜菜、向日葵、甘蔗上的研究結(jié)果一致［4， 8， 25 - 26 ］。單施“禾康”鹽堿土壤改良劑處理效果較有機(jī)肥配施“禾康”鹽堿土壤改良劑處理差。有機(jī)肥和土壤改良劑施用數(shù)量及土壤改良劑品種不同，土壤理化性質(zhì)和甜菜產(chǎn)量、品質(zhì)也會發(fā)生變化，有機(jī)肥配施土壤改良劑其他施用量組合對甜菜產(chǎn)量、品質(zhì)和土壤理化性質(zhì)的影響還有待進(jìn)一步研究。

有機(jī)肥（60 t/hm2）配施“禾康”鹽堿土壤改良劑（30 kg/hm2）的處理可顯著降低土壤容重、pH、電導(dǎo)率、含鹽量，顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和陽離子交換量。與不施有機(jī)肥和土壤改良劑的對照相比，有機(jī)肥（60 t/hm2）配施“禾康”鹽堿土壤改良劑（30 kg/hm2）的處理pH降低10.9%，電導(dǎo)率降低23.2%，含鹽量降低38.7%，土壤有機(jī)質(zhì)提高39.1%，陽離子交換量提高10.9%，甜菜可溶性固形物含量、產(chǎn)量分提高25.2%和23.1%。由此可見，鹽堿土壤改良劑在與一定量的有機(jī)肥配施可以實(shí)現(xiàn)土壤改良，作物增產(chǎn)且品質(zhì)提升的效果。

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