鹽堿地土壤改良劑和覆膜栽培的增產(chǎn)效應(yīng)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價

張 冰，閻永康，李建軍，張全發(fā)，王 靜

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源與經(jīng)濟(jì)研究所，山西太原030006）

土壤鹽漬化問題是當(dāng)前全球最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，山西省鹽堿地的面積有30余萬hm2，經(jīng)過多年的治理，其中已有一部分改良成了基本農(nóng)田，但尚有近15萬hm2的中低產(chǎn)鹽堿地需進(jìn)一步治理和開發(fā)。山西省的鹽堿地集中分布在大同盆地和忻定盆地[1]。該區(qū)域的氣候特點(diǎn)是干旱和高寒，年平均溫度6～8℃，年降水400mm左右。鹽堿地土壤類型主要有鹽化潮土、堿化潮土。鹽堿地分布區(qū)域大多地勢平坦，土層深厚，水資源豐富，增產(chǎn)增收潛力巨大。因此，研究鹽堿地中低產(chǎn)田改造利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鹽堿地的綜合治理和開發(fā)利用，對增加農(nóng)產(chǎn)品綜合生產(chǎn)能力、緩解日益加劇的人地矛盾具有重要意義。

鹽堿地的改良利用一般采取工程、生物、農(nóng)藝和化學(xué)相結(jié)合的綜合調(diào)控措施。近年來，隨著新型鹽堿土壤改良劑的出現(xiàn)，化學(xué)改良與農(nóng)藝措施相結(jié)合的成套技術(shù)研究引起更為廣泛的重視[2-3]。

本試驗(yàn)選擇3種鹽堿土壤改良劑組合和地膜覆蓋方式，連續(xù)2 a對改良鹽堿地的效果和玉米增產(chǎn)效應(yīng)進(jìn)行了定位研究，旨在探索適合半干旱高寒區(qū)域鹽堿地改良利用的成套技術(shù)。

1 材料和方法

1.1 供試土壤

試驗(yàn)地位于大同縣黨留莊桑干河北岸一級階地，地形低洼，排水不暢；土壤為堿化潮土，pH值大于9.0，全鹽含量0.2%，主要有害離子為碳酸根陰離子、硫酸根陰離子及鈣、鎂等，土壤瘠薄，有機(jī)質(zhì)含量低，多年撂荒。

1.2 供試材料

鹽堿土壤改良劑選用國產(chǎn)1號、日本DS1997、國產(chǎn)2號/石膏粉；農(nóng)膜選用0.008mm×80 cm普通白色地膜。供試作物為玉米。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為明確鹽堿土壤改良劑和地膜覆蓋的增產(chǎn)效應(yīng)以及土壤改良劑的殘效作用，分2 a開展定位試驗(yàn)：2005年進(jìn)行鹽堿土壤改良劑和覆膜效果試驗(yàn)；2006年在2005年試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行鹽堿土壤改良劑殘效試驗(yàn)。

為減少試驗(yàn)處理，提高試驗(yàn)精度，2005年試驗(yàn)設(shè)置3個鹽堿土壤改良劑組合與地膜覆蓋和不覆蓋2個水平，共設(shè)置5個處理。試驗(yàn)處理方案列于表1。

表1 鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗(yàn)方案（2005年）

為明晰施用鹽堿土壤改良劑的后效作用，2006年田間試驗(yàn)在原有的小區(qū)內(nèi)實(shí)施，仍設(shè)置5個試驗(yàn)處理，但不施用鹽堿土壤改良劑，地膜覆蓋處理同2005年。

1.4 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)置

小區(qū)面積100m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。

1.5 整地及施肥

播前對試驗(yàn)地進(jìn)行翻耕、旋耕、耙磨?；视孟跛崃?00 kg/hm2和硫酸鉀150 kg/hm2。于土壤翻耕前將基肥和鹽堿土壤改良劑分別撒施地表，后進(jìn)行土壤翻耕，深度20 cm。

1.6 田間管理與產(chǎn)量計(jì)算

田間管理遵循與當(dāng)?shù)卮筇镉衩紫嘁恢碌脑瓌t，各小區(qū)澆水、中耕除草等一系列田間管理措施都在1 d內(nèi)完成。按小區(qū)單獨(dú)收獲，單獨(dú)計(jì)產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗(yàn)結(jié)果

2005年進(jìn)行鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗(yàn)，各處理的玉米產(chǎn)量結(jié)果列于表2。

對表2的產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析，并用最小顯著極差法（LSR）比較各處理之間產(chǎn)量差異的顯著性。結(jié)果表明，5個處理之間的玉米產(chǎn)量均達(dá)到顯著差異水平（P≤0.05），除國產(chǎn)1號和日本DS1997這2種土壤改良劑之外，其他各處理之間的產(chǎn)量差異均達(dá)到了極顯著差異水平（P≤0.01）。

表2 鹽堿土壤改良劑和覆膜栽培效果試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果（2005年）

2.2 鹽堿土壤改良劑殘效試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果

2006年進(jìn)行鹽堿土壤改良劑殘效試驗(yàn)，各處理的玉米產(chǎn)量結(jié)果列于表3。

對表3的產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行方差分析，并用最小顯著極差法（LSR）比較各處理之間產(chǎn)量差異的顯著性。結(jié)果表明，5個處理之間的玉米產(chǎn)量均達(dá)到極顯著差異水平（P≤0.01）。

表3 鹽堿土壤改良劑殘效試驗(yàn)產(chǎn)量結(jié)果（2006年）

2.3 鹽堿土壤改良劑的增產(chǎn)效應(yīng)

分析表2的產(chǎn)量結(jié)果得出：（1）施用鹽堿土壤改良劑可以顯著增加玉米產(chǎn)量。3個施用土壤改良劑的處理平均產(chǎn)量為6 983.7 kg/hm2，較對照（CK1）增產(chǎn)2 524.2 kg/hm2，增產(chǎn)幅度為56.60%。（2）不同類型的鹽堿土壤改良劑的增產(chǎn)效應(yīng)有差異，3個土壤改良劑處理分別較對照（CK1）增產(chǎn)玉米 3 174.0，2 581.5，1 817.0 kg/hm2，增產(chǎn)幅度為71.17%～40.74%。（3）就增產(chǎn)效果而言，以國產(chǎn)1號最好，分別較日本DS1997和國產(chǎn)2號/石膏粉處理增產(chǎn)8.42%和21.62%；日本DS1997次之，較國產(chǎn)2號/石膏粉處理增產(chǎn)12.18%。

2.4 地膜覆蓋的增產(chǎn)效應(yīng)

2005年的試驗(yàn)結(jié)果表明，采用地膜覆蓋栽培措施可顯著增加鹽堿地玉米的產(chǎn)量。覆蓋地膜處理（CK1）較不覆蓋處理（CK2）單位面積玉米產(chǎn)量增加2 472.5 kg/hm2，增產(chǎn)幅度為124.43%。

2.5 鹽堿土壤改良劑的殘效作用

2006年鹽堿土壤改良劑殘效試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）在本試驗(yàn)的特定土壤條件下，施用鹽堿土壤改良劑的殘效作用十分顯著。3個施用土壤改良劑的處理在第2年不施用改良劑的條件下，平均產(chǎn)量為 8 006.5 kg/hm2，較對照（CK1）增產(chǎn)2 926.0 kg/hm2，增產(chǎn)幅度為 57.6%。（2）不同類型的鹽堿土壤改良劑的殘效作用表現(xiàn)不同，3個土壤改良劑分別較對照（CK1）增產(chǎn)玉米3 967.5，3 249.0，1 561.5 kg/hm2，增產(chǎn)幅度為 78.09%～30.74%。（3）3種鹽堿土壤改良劑的殘效作用表現(xiàn)與主效作用基本一致，以國產(chǎn)1號最好，分別較日本DS1997和國產(chǎn)2號/石膏粉增產(chǎn)8.6%和36.2%；日本DS1997次之，較國產(chǎn)2號/石膏粉增產(chǎn)25.4%。

2.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評價

2.6.1 施用鹽堿土壤改良劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評價 以增量收益和投入產(chǎn)出比為評價指標(biāo)，對施用鹽堿土壤改良劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果計(jì)算結(jié)果列于表4。結(jié)果表明，在鹽堿地施用鹽堿土壤改良劑，可大幅提高土地生產(chǎn)率和成本費(fèi)用產(chǎn)出率，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。其中以國產(chǎn)1號的效果最好，每投入1 t國產(chǎn)1號土壤改良劑，可增產(chǎn)玉米3 967.5 kg；成本費(fèi)用投入產(chǎn)出比為1∶3.25。其他土壤改良劑的效果雖不及國產(chǎn)1號，但投入產(chǎn)出比都在1∶1.93以上。需要說明的是，表4的增量收益只計(jì)算了施用改良劑后第2年的后效作用，實(shí)際的后效作用時間可能更長。這一結(jié)果說明，鹽堿地推行土壤改良劑技術(shù)，經(jīng)濟(jì)可行。

表4 鹽堿土壤改良劑技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

2.6.2 鹽堿地地膜覆蓋栽培的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果評價 對鹽堿地覆膜栽培的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析計(jì)算結(jié)果列于表5。結(jié)果表明，在鹽堿地推行覆膜栽培技術(shù)，可大幅度提高土地生產(chǎn)率和成本費(fèi)用產(chǎn)出率，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。每投入1 kg地膜，可增產(chǎn)95.4 kg玉米；地膜覆蓋成本費(fèi)用的投入與產(chǎn)出比為1∶8.18。這一結(jié)果說明，在鹽堿地推行地膜覆蓋栽培，在經(jīng)濟(jì)上也是可行的。

表5 鹽堿地地膜覆蓋栽培的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果

3 小結(jié)與討論

（1）在總含鹽量較低的堿化潮土條件下，施用鹽堿土壤改良劑和采取地膜覆蓋栽培措施的增產(chǎn)效果十分顯著，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯[4]。該項(xiàng)技術(shù)投資少，材料來源廣泛，簡便易行，易于機(jī)械化作業(yè)，適合大面積推廣應(yīng)用。

（2）在本試驗(yàn)的土壤條件下，施用鹽堿土壤改良劑具有明顯的后效作用，因此，在推廣中無需連年施用[5]。

（3）試驗(yàn)研究結(jié)果是在晉北半干旱、高寒氣候和堿化土壤條件下取得的，其他類型的鹽堿地是否具有同樣的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，以及鹽堿土壤改良劑的后效作用時間等，還有待進(jìn)一步研究[6-8]。

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