不同配比生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土改良效果的分析

谷思玉，耿澤銘，汪 睿，聶彥龍，胡 洋，蔡海森，王佳佳

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193）

不同配比生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土改良效果的分析

谷思玉1，耿澤銘1，汪 睿1，聶彥龍1，胡 洋1，蔡海森1，王佳佳2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100193）

在田間條件下研究不同生物肥料配比：全有機(jī)肥、半有機(jī)肥，半有機(jī)肥+半無(wú)機(jī)肥、全無(wú)機(jī)肥等處理對(duì)鹽堿土的改良效果。結(jié)果表明，全有機(jī)肥處理與半有機(jī)肥+半無(wú)機(jī)肥處理對(duì)鹽堿土改良效果明顯，而全無(wú)機(jī)肥處理對(duì)改良鹽堿土幾乎無(wú)影響；生物有機(jī)肥能夠降低鹽堿土pH，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，減緩?fù)寥缐A解氮、有效磷的消耗，顯著提高速效鉀含量，降低土壤鹽分，提高土壤陽(yáng)離子含量，降低土壤堿化度。

生物有機(jī)肥；鹽漬土；速效養(yǎng)分

鹽漬化是世界性土壤退化問(wèn)題，由于不合理灌溉、過(guò)度使用化肥和植被破壞，土壤鹽堿化日益嚴(yán)重[1]，限制植物生長(zhǎng)，造成大片良田產(chǎn)量下降，甚至淪為棄地；草原牧草產(chǎn)量降低，草場(chǎng)載畜量減少[2]。研究鹽漬地有效合理治理措施對(duì)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。生物有機(jī)肥（Microbial organic fertilizer）指將特定功能微生物與主要以動(dòng)植物殘?bào)w為載體的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機(jī)肥料效應(yīng)肥料[3]。目前，鹽漬地改良多采取灌溉排水、利用覆蓋物、施加改良劑、生物改良等措施[4-7]，而研究生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土影響較少。本文采用田間試驗(yàn)方法，在鹽漬土中配施生物有機(jī)肥、化肥，研究在作物生育期間土壤速效養(yǎng)分變化，旨在探究該生物肥對(duì)鹽漬土改良效果，為鹽漬土改良提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試肥料

供試生物有機(jī)肥是高效多功能生物肥料，采用國(guó)際先進(jìn)的微生物專利技術(shù)，利用畜禽糞便、作物秸稈及其他有機(jī)質(zhì)高溫發(fā)酵而成。每克肥料中活性微生物數(shù)量超過(guò)3.2億，生物菌群存活時(shí)間超過(guò)24個(gè)月。

1.1.2 供試土壤

田間試驗(yàn)設(shè)在大慶市鮑斯生物科技有限公司試驗(yàn)地，試驗(yàn)區(qū)土壤為草甸化鹽漬土，供試作物為玉米。該市位于黑龍江省西部，松嫩平原中部，屬于閉流區(qū)域，無(wú)自然河流。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，處理1：對(duì)照（CK），不施肥；處理2：有機(jī)肥料0.8 kg·m-2；處理3：有機(jī)肥料0.4 kg·m-2；處理4：有機(jī)肥料0.4 kg·m-2+無(wú)機(jī)肥料×50%；處理5：無(wú)機(jī)肥料（N 160 kg·hm-2，P2O5100 kg·hm-2，K2O 70 kg·hm-2）100%。小區(qū)隨機(jī)排列，3次重復(fù)，田間管理均與當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)習(xí)慣一致。

1.3 樣品采集

土壤物理性質(zhì)取樣及測(cè)定方法。

分別在2011年5月28日、6月28日、7月28日、8月28日、9月28日采集0～20 cm土壤樣品，蛇形方法取樣，20點(diǎn)混合，裝入采樣袋帶回實(shí)驗(yàn)室分析。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤pH，EA-940酸度計(jì)測(cè)量；土壤有機(jī)質(zhì)，外加熱法；土壤堿解氮，擴(kuò)散法；土壤速效磷，olsen；土壤速效鉀，火焰光度法[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土pH的影響

由圖1可知，pH在7月達(dá)到最高，推測(cè)是由于7月蒸發(fā)大、降水少導(dǎo)致鹽分表聚的結(jié)果；各處理與對(duì)照相比土壤pH均有所下降，其中全量有機(jī)肥處理下降最明顯，順序：處理2＞處理4＞處理3＞處理1＞處理5，全部化肥（處理5）反而使土壤pH增高，說(shuō)明該生物有機(jī)肥對(duì)降低鹽堿土pH有顯著作用，這是因?yàn)樗蒙锓柿蠟槠嵝苑柿?，施入后中和土壤中的堿；另外，經(jīng)生物肥處理，有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)土壤堿性物質(zhì)具有一定緩沖作用；生物肥中微生物能分泌多種氨基酸，對(duì)土壤堿性物質(zhì)具有緩沖作用，這些作用均能有效降低土壤pH。另一方面，由于施入微生物肥后，可能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，其根際也會(huì)分泌出大量有機(jī)酸，也可以中和土壤堿性物質(zhì)。處理2、4與處理3比較具有顯著差異，處理4是生物肥與無(wú)機(jī)肥混合與處理2對(duì)比差異不顯著，處理5與處理2、4差異顯著，說(shuō)明施入有機(jī)肥可明顯降低土壤酸堿性，而施入化肥可使其增加。

圖1 不同施肥處理對(duì)鹽漬土pH的影響Fig.1 Effect of different fertilizer treatments on saline-alkali soil pH

2.2 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土堿解氮的影響

由圖2可知，各處理堿解氮含量均高于對(duì)照，處理間差異顯著。由處理2與處理4可看出，生物有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥料配施對(duì)堿解氮含量影響。減少量分別為42.61、5.05、25.78、2.99、24.77 mg·kg-1，說(shuō)明處理2與處理4能有效補(bǔ)充由于植物生長(zhǎng)吸收造成的土壤堿解氮損失。

2.3 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土速效磷的影響

由圖3可知，土壤速效磷含量在5～9月由于植物吸收而呈遞減趨勢(shì)，施入生物有機(jī)肥在整個(gè)生育期都使土壤保持穩(wěn)定供應(yīng)磷的能力，各處理與對(duì)照比較差異顯著；處理2、4與其他處理比較差異顯著。

圖2 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土堿解氮的影響Fig.2 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil alkaline hydrolysis nitrogen

圖3 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土速效磷的影響Fig.3 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil available phosphorus

圖4 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土速效鉀的影響Fig.4 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil available Potassium

圖5 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土有機(jī)質(zhì)的影響Fig.5 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil organic matter

2.4 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土速效鉀的影響

由圖4可知，隨生物有機(jī)肥施入量增加，各種速效鉀含量在5～9月有一定變化，其中施肥后各處理土壤速效鉀含量都有不同程度增加，生育期間生物有機(jī)肥能有效增加土壤速效鉀含量。處理2、處理4、處理5與對(duì)照相比差異顯著，處理3與處理1比較差異不顯著。

2.5 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土有機(jī)質(zhì)的影響

由圖5可知，與對(duì)照土壤肥力相比，各處理有機(jī)質(zhì)含量在6～9月呈減少趨勢(shì)。處理2、處理4與其他各處理間差異顯著。說(shuō)明隨生物有機(jī)肥施用，土壤中有機(jī)質(zhì)含量下降趨勢(shì)逐漸變緩，證明生物有機(jī)肥的施用，在一定程度緩解植物生長(zhǎng)造成土壤有機(jī)質(zhì)消耗。

2.6 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土電導(dǎo)率的影響

由圖6可知，土壤鹽分在6月總體呈下降趨勢(shì)，7月有所回升，處理2、處理4與對(duì)照差異顯著，處理2與處理4對(duì)于抑制鹽分上升有明顯效果。生物有機(jī)肥中微生物改變土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤通透性，有利于保持土壤水分，使鹽分向下淋洗。

2.7 生物有機(jī)肥對(duì)鹽堿土陽(yáng)離子交換量的影響

由圖7可知，處理2與處理4陽(yáng)離子交換量有大幅度提高，而對(duì)照顯著下降，處理5無(wú)顯著變化，是因?yàn)榧尤肷镉袡C(jī)肥后，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，陽(yáng)離子代換量大小與土壤有機(jī)質(zhì)含量密切相關(guān)。

圖6 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土電導(dǎo)率的影響Fig.6 Effect of bio-organic fertilizer on conductivity of saline-alkali soil

圖7 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土陽(yáng)離子交換量的影響Fig.7 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil cation exchange capacity

2.8 生物有機(jī)肥對(duì)鹽堿土堿化度的影響

結(jié)果見圖8。

圖8 生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土堿化度的影響Fig.8 Effect of bio-organic fertilizer basicity of saline-alkali soil

由圖8可知，處理2與處理4土壤堿化度明顯下降，因?yàn)樯锓适┯?，使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，產(chǎn)生有機(jī)酸釋放出H+，交換土壤膠體所吸附Na+，加速代換Na+向土壤下層淋洗；施用生物有機(jī)肥可在一定程度上中和土壤堿度，有利土壤鈉離子脫除，使鈉離子與鈣鎂離子比值降低，由于土壤溶液中鈣離子增多，又可交換土壤膠體上的鈉離子，使土壤堿化度降低。

3 討論與結(jié)論

供試生物有機(jī)肥不同一般有機(jī)肥，是高效多功能生物肥料，所含特定微生物群體在生命周期中，產(chǎn)生大量有機(jī)酸，微生物對(duì)堿性環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)能力，施用后使土壤中氮磷鉀得以釋放，降低鹽漬土pH，土壤有機(jī)質(zhì)含量緩慢增加，提高土壤陽(yáng)離子交換量，降低土壤堿化度，對(duì)鹽漬土起改良作用。試驗(yàn)中不同施肥處理與對(duì)照組相比，土壤中有機(jī)質(zhì)含量有明顯增加，說(shuō)明施用該生物有機(jī)肥有利于土壤有機(jī)質(zhì)積累。楊富億等研究表明，有機(jī)肥對(duì)長(zhǎng)期保持土壤肥力有關(guān)鍵作用，可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[9]。郭繼勛等研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期連續(xù)施用有機(jī)肥能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量[10-11]。試驗(yàn)結(jié)果表明，生物有機(jī)肥可有效降低鹽漬土pH。張銳等認(rèn)為，施用有機(jī)肥后，有機(jī)物分解過(guò)程中產(chǎn)生有機(jī)酸降低土壤pH，在一定程度上調(diào)節(jié)土壤酸堿度，緩解鹽漬土pH偏高的不良影響[12]。王麗娜等研究表明，施用有機(jī)肥增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤氮素、有效磷和速效鉀含量，土壤全氮在一定程度上隨有機(jī)肥施用量增加而提高[13]，與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。施用生物有機(jī)肥后增加鹽漬土中有機(jī)質(zhì)含量，土壤陽(yáng)離子交換量呈增加趨勢(shì)。王寶檔、李存煥等研究表明，增施有機(jī)肥能明顯提高土壤陽(yáng)離子交換量[14-15]。隨土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，土壤堿化度逐漸降低。張克強(qiáng)等試驗(yàn)表明，增施有機(jī)肥后耕作層土壤堿化度可下降69.7%～76%[16]。生物有機(jī)肥料養(yǎng)分含量低，在作物旺盛生長(zhǎng)期，為滿足作物對(duì)養(yǎng)分需求，在施用有機(jī)肥料基礎(chǔ)上，補(bǔ)充化肥為宜。評(píng)價(jià)生物有機(jī)肥對(duì)改良鹽堿土效果，生物學(xué)指標(biāo)測(cè)定具有重要意義，如土壤微生物數(shù)量、酶活性與微生物生物量碳等，都可有效表征土壤質(zhì)量。通過(guò)生物學(xué)指標(biāo)，可揭示土壤生物過(guò)程與土壤結(jié)構(gòu)甚至土壤生態(tài)功能動(dòng)態(tài)聯(lián)系。

本試驗(yàn)設(shè)置不同配比的生物有機(jī)肥處理，探討生物有機(jī)肥及化肥不同施肥量對(duì)鹽漬土改良效果。測(cè)定土壤速效養(yǎng)分指標(biāo)和有效表征土壤堿化程度的各項(xiàng)指標(biāo)，闡明不同處理對(duì)鹽漬土改良效果。試驗(yàn)中采用生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土具有顯著改良效果，各處理對(duì)鹽漬土養(yǎng)分改良效果如下：處理2＞處理4＞處理3＞處理5＞處理1，處理2與處理4對(duì)鹽漬土養(yǎng)分改良效果顯著，而處理5即全無(wú)機(jī)肥處理對(duì)鹽漬土養(yǎng)分幾乎無(wú)影響。本試驗(yàn)認(rèn)為，供試生物有機(jī)肥在改良鹽漬土中可以使用，但并不是施用越多效果越明顯，有最佳、最經(jīng)濟(jì)的施用量和配比方法。所以，在施用生物有機(jī)肥時(shí)要根據(jù)環(huán)境條件和鹽堿化程度確定最佳肥料配比及施用量；該種生物肥與化肥配合使用，比單獨(dú)施用化肥或者單獨(dú)施用有機(jī)肥效果更好，對(duì)作物生長(zhǎng)和環(huán)境均為友好肥料。

[1]李取生,李秀軍,李曉軍,等.松嫩平原蘇打鹽堿地治理與利用[J].資源科學(xué),2003,25(1):15-20.

[2]盛連喜,馬遜風(fēng),王志平.松嫩平原鹽堿化土地的修復(fù)與調(diào)控研究[J].東北師大學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2002,34(3):30-35.

[3]中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司.中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY 884-2004生物有機(jī)肥[S].北京:中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部,2005.

[4]Chen F S,Chen G S,Zeng D H,et al.The effect of peat and weath? eredcoal on the growth ofPinus sylvestrisvarmongolica seedlings on Aeolian sandy soil[J].Journal of Forest Research,2002,13(4): 251-254.

[5]楊松杰,張富春,劉世貴.鹽漬化土壤改良利用新方法[J].世界林業(yè)研究,2006,19(1):14-19.

[6]姚榮江,楊勁松,劉廣明.東北地區(qū)鹽堿土特征及其農(nóng)業(yè)生物治理[J].土壤,2006(3):256-262.

[7]孫彤,杜震宇,張瑞珍,等.松嫩平原鹽堿土鹽堿脅迫對(duì)水稻分蘗及產(chǎn)量的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006(6):597-602.

[8]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].3版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000: 16-106

[9]楊富億,李秀軍,王志春,等.魚—稻—葦—蒲模式對(duì)蘇打鹽堿土的改良[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2004,25(4):306-309.

[10] 郭繼勛,馬文明,張貴福.東北鹽堿化羊草草地生物治理的研究[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),1996,20(5):478-484.

[11] 郭繼勛,李建東,張寶田.吉林省西部鹽堿化草地的自然恢復(fù)[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),1994(2):27-31.

[12]張銳,嚴(yán)慧峻,魏由慶,等.有機(jī)肥在改良鹽漬土中的作用[J].土壤肥料,1997(4):11-14.

[13]王麗娜,陳金林,梁珍海,等.黃麻秸稈還田及有機(jī)肥對(duì)濱海鹽土的改良試驗(yàn)[J].林業(yè)科技開發(fā),2009,23(3):88-91

[14] 王寶檔,劉家明,董作為,等.有機(jī)肥對(duì)涂園土壤的改良效果及施用技術(shù)[J].中國(guó)土壤與肥料,2011(3):72-77.

[15] 李存煥.有機(jī)肥對(duì)土壤理化性質(zhì)及溝葉結(jié)縷草草坪質(zhì)量的影響[J].草地學(xué)報(bào),2001,9(1):69-72.

[16]張克強(qiáng),白成云,馬宏斌,等.大同盆地金沙灘鹽堿地綜合治理技術(shù)開發(fā)研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005,21(增):136-141.

Effect of different ratio of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil improvement

GU Siyu1,GENG Zeming1,WANG Rui1,NIE Yanlong1,HU Yang1,CAI Haisen1, WANG Jiajia2(1.School of Resources and Environmental Sciences,Northeast Agricultural University, Harbin 150030,China;2.School of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing 100193,China)

Under field conditions,the saline-alkali soil improvement by different ratio of biological fertilizers:whole organic fertilizer,half organic fertilizer,half organic+half inorganic fertilizer,whole inorganic fertilizer were researched in the study.The results showed that the improvement effects on saline-alkali soil by whole organic fertilizer treatment and half organic mixed with half inorganic fertilizer treatment were significant;while inorganic fertilizer treatment had almost no improvement effect on saline-alkali soil; bio-organic fertilizer could reduce the pH of saline-alkali soil,increase soil organic matter content,slow down the soil alkali-hydrolyzed nitrogen and available phosphorus consumption,increase available potassium, content,increase the cation content of soil,reduce soil degree of alkalization.

bio-organic fertilizer;alkali soil;available nutrients

S144；S156.4+4

A

1005-9369（2014）07-0026-05

時(shí)間2014-7-7 8:21:48 [URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140707.0843.017.html

谷思玉,耿澤銘,汪睿,等.不同配比生物有機(jī)肥對(duì)鹽漬土改良效果的分析[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,45(7):26-30.

Gu Siyu,Geng Zeming,Wang Rui,et al.Effect of different ratio of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil improvement[J]. Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(7):26-30.(in Chinese with English abstract)

2013-04-16

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（50878201）；黑龍江省自然基金項(xiàng)目（C200917）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（200903001-06-6）；東北農(nóng)業(yè)大學(xué)校企共建項(xiàng)目（2011-2012）

谷思玉（1964-），女，教授，博士，研究方向?yàn)橥寥婪柿π迯?fù)。E-mail：gusiyu777@163.com