新型改良劑對鹽堿地土壤性質(zhì)和玉米生長的影響

崔文明，張中東，趙成萍，張永坡，賈俊仙，莊法興，趙晉忠

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文理學(xué)院，山西 太谷 030801；2.山西農(nóng)科院玉米所，山西 忻州 034000)

新型改良劑對鹽堿地土壤性質(zhì)和玉米生長的影響

崔文明1，張中東2，趙成萍1，張永坡1，賈俊仙1，莊法興1，趙晉忠1

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 文理學(xué)院，山西 太谷 030801；2.山西農(nóng)科院玉米所，山西 忻州 034000)

為明確新型土壤鹽堿地改良劑乙酰葡萄糖對山西省懷仁縣的蘇打鹽堿地的改良效果，研究了施用不同劑量乙酰葡萄糖對鹽堿地土壤性質(zhì)和玉米生長的影響，為今后山西省鹽堿地的改良提供理論依據(jù)。結(jié)果表明：土壤添加鹽堿地改良劑后，土壤pH值、SAR、CO32-和HCO3-與對照相比都降低；土壤有機(jī)質(zhì)、有效鉀、苗期株高以及百粒重均增加。施用1500 kg·hm-2乙?；咸烟强梢杂行Ц牧见}堿地土壤，900 kg·hm-2乙?；咸烟桥c豬糞和牛糞混合施用改良鹽堿地可以達(dá)到更好的效果。因此，新型鹽堿地土壤改良劑乙?；咸烟鞘且环N對山西蘇打鹽型鹽堿地有效的改良劑。

乙?；咸烟?；鹽堿地；土壤性質(zhì)；玉米

目前人工改良鹽堿方法主要有工程、化學(xué)和生物改良法[1]，工程改良法是建立健全的排灌工程體系，進(jìn)行壓鹽、排水與洗鹽[2]；生物改良法是建設(shè)防護(hù)林、種植耐鹽植物和綠肥[3]；化學(xué)改良法是向土壤中添加改良劑，使土壤的理化性狀得到改善，從而達(dá)到降鹽和降堿的目的[4]。工程改良法使土壤性質(zhì)短期內(nèi)發(fā)生明顯改變，使之適宜植物生長，從而達(dá)到治堿目的，但在大面積應(yīng)用中還存在消耗水資源過多、工程規(guī)模大、占用土地多、投資多、養(yǎng)護(hù)工作量較大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高等問題[5]；生物改良方法可以獲得生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益，但改良周期較長、見效慢且難以在大面積的裸堿地進(jìn)行[6]；化學(xué)改良方法改良效果比較顯著，但目前仍存在改良劑量大、成本高等問題[7]。因此，本研究采用新型改良劑乙?；咸烟歉牧见}堿地，以期篩選出適宜山西鹽堿地改良的新型改良劑配方，為山西鹽堿地改良提供理論依據(jù)和技術(shù)保證。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

乙?；咸烟?、豬糞、牛糞。玉米品種為德美亞3號，由山西農(nóng)科院忻州玉米所提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

田間試驗(yàn)于2013年在山西省懷仁縣鹽堿地進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)8個處理，分別為CK，不加任何改良劑；A，1500 kg·hm-2乙?；咸烟?；B，1200 kg·hm-2乙?；咸烟牵籆，900 kg·hm-2乙?；咸烟?；D，900 kg·hm-2乙?；咸烟?300 kg·hm-2豬糞；E，300 kg·hm-2豬糞；F，900 kg·hm-2乙酰化葡萄糖+300 kg·hm-2牛糞；G，300 kg·hm-2牛糞。3次重復(fù)。2 m 行長,行距0.3 m，6行區(qū),每行點(diǎn)播40粒。種植前一個星期施用改良劑。分別在苗期(2013年6月2日)、拔節(jié)期(7月1日)和灌漿期(9月1日)，采集0～20 cm土樣，測定土壤pH值、Na+、Ca2+、Mg2+、有效鉀、土壤有機(jī)質(zhì)含量。苗期測量株高，收獲后考種，測定百粒重。

1.3 測定方法及數(shù)據(jù)分析

土壤pH值測定采用電位法；有機(jī)質(zhì)測定采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法；K+、Na+測定采用火焰光度計法；CO32-、HCO3-測定采用雙指示劑-中和滴定法；Ca2+、Mg2+測定采用EDTA滴定法[8]。

用SPSS19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤pH值的影響

阿花那雙傳神的丹鳳眼眨了幾下，調(diào)皮地看著我。我讀懂了她的眼神，那是一首激越而浪漫的詩章，一如她的身體那么優(yōu)美。她的肌膚白凈，像釉色渲染的青花瓷，閃著沉實(shí)的光澤。她的胸脯時起時伏，洶涌澎湃如一江春水。她向我靠過來，臉貼在我的臉上。她的體味比晨曦時分的空氣還清新。她把手肆無忌憚地伸進(jìn)我寬大的T恤里，像一只溫柔的兔子在荒漠中奔跑。導(dǎo)火索已燒到盡頭，我忽然將阿花推倒在沙發(fā)上，我把阿花壓在了身底下。阿花和沙發(fā)一起唧唧歪歪地哼著，撩撥得我興奮無比。

pH值是衡量土壤酸堿程度的基本標(biāo)準(zhǔn)。從表1可以看出添加土壤改良劑后，乙酰化葡萄糖在苗期、拔節(jié)期和灌漿期均可降低土壤pH值，不同處理土壤pH值均下降，下降范圍為0.13～0.37。苗期和拔節(jié)期pH值下降范圍分別為0.13～0.19和0.26～0.18。灌漿期改良效果明顯，pH值下降范圍為0.21～0.37。各處理的土壤pH值與對照相比，差異達(dá)到極顯著水平(Plt;0.01)。施用1500 kg·hm-2乙?；咸烟?，在灌漿期，pH值下降達(dá)0.37。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，乙酰化葡萄糖可作為一種有效的鹽堿地改良劑。

表1 不同處理對土壤pH值的影響

注：*表示有顯著性差異(Plt;0.05)，**表示具有極顯著性差異(Plt;0.01)；下同。

Note：*indicate significance difference (Plt;0.05), **indicate notable significance difference(Plt;0.01); the same below.

2.2 不同處理對土壤堿性的影響

從表2可看出，土壤添加土壤改良劑后，CO32-和HCO3-含量與對照相比均降低，拔節(jié)期和灌漿期外各處理土壤CO32-和HCO3-含量與對照均達(dá)到了顯著和極顯著差異。表明乙?；咸烟?、豬糞和牛糞都可以顯著或極顯著降低鹽堿土中CO32-和HCO3-含量。

2.3 不同處理對土壤SAR的影響

土壤堿化是土壤膠體吸附液相鈉離子的過程，而土壤溶液中除了有鈉離子外，還有鈣、鎂等陽離子之間存在一定的關(guān)系[9]。鈉吸附比SAR是評價土壤鹽堿化程度的一個重要指標(biāo)。通過測定土壤SAR，可以預(yù)測土壤堿化程度[10]。從圖1可以看出添加土壤改良劑后,不同處理土壤SAR與對照相比均降低。通過方差分析可以看出，灌漿期處理A、B、D、E、F和G與對照相比均達(dá)到極顯著性水平，處理C與對照達(dá)到顯著性水平，表明乙酰化葡萄糖、豬糞和牛糞都可以有效降低鹽堿地的堿化程度，但乙酰化葡萄糖和豬糞混合使用土壤堿化程度最低。

表2 不同處理對土壤CO32-和HCO3-的影響

圖1 不同處理對土壤SAR的影響/mg1/2·kg-1/2

2.4 不同處理對土壤有效鉀的影響

從圖2可看出，鹽堿地土壤添加土壤改良劑后，有效鉀含量與對照相比均增加，除苗期處理B和C，各處理土壤有效鉀與對照相比均達(dá)到了顯著和極顯著差異，表明乙?；咸烟?、豬糞和牛糞都可以顯著增加鹽堿土中有效鉀含量，但加施豬糞和牛糞對土壤有效鉀改良效果優(yōu)于單獨(dú)使用乙?；咸烟?。

圖2 不同處理對土壤有效鉀的影響/mg·kg-1

2.5 新型土壤改良劑對土壤有機(jī)質(zhì)的影響

從圖3可以看出，添加土壤改良劑后土壤有機(jī)質(zhì)與對照相比有所增加。苗期、拔節(jié)期和灌漿期各處理與對照土壤有機(jī)質(zhì)相比均達(dá)到顯著或極顯著差異，表明乙酰化葡萄糖、豬糞和牛糞都可以顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)。

圖3 不同處理對土壤有機(jī)質(zhì)的影響/g·kg-1

2.6 不同處理對株高和百粒重的影響

從表3可以看出，添加土壤改良劑可以顯著增加玉米苗期株高和百粒重，株高增加0.43～2.94 cm，百粒重增加范圍為1.06～5.35 g。處理B和C株高和百粒重與對照差異不顯著，說明B和C使用土壤改良劑量偏少。牛糞、豬糞和乙酰化葡萄糖混合使用的株高和百粒重與對照相比均達(dá)到極顯著水平。

表3 不同處理對玉米株高和百粒重影響

3 討論與結(jié)論

新型土壤改良劑乙酰化葡萄糖添加到鹽堿地后，降低了土壤的pH值和土壤鹽堿程度，增加土壤中有效鉀和有機(jī)質(zhì)的含量，苗期株高和百粒重增加。各處理的測定指標(biāo)與對照組都達(dá)到了顯著性水平，說明乙酰化葡萄糖可以有效地降低鹽堿土壤的堿化度。在鹽堿地中加施不同劑量乙酰化葡萄糖改良劑，結(jié)果表明：施用1500 kg·hm-2乙酰化葡萄糖可以有效改良鹽堿地土壤，900 kg·hm-2乙?；咸烟桥c豬糞或牛糞混合施用，改良鹽堿地可以達(dá)到更好的效果。

新型鹽堿地土壤改良劑乙?；咸烟窃诟牧纪寥利}堿程度的同時，生成對植物生長和土壤微生物繁殖有利的葡萄糖，葡萄糖不僅可以促進(jìn)植物的生長，而且有利于土壤中微生物的繁殖，提高土壤中有機(jī)質(zhì)[11]。因此，新型鹽堿地土壤改良劑乙酰化葡萄糖是一種有效的山西蘇打鹽型鹽堿地改良劑。

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TheEffectsofaNovelSoilAmendmentontheSalineAlkaliSoilPropertiesandtheGrowthofMaizePlants

Cui Wenming1, Zhang Zhongdong2, Zhao Chengping1, Zhang Yongpo1，Jia Junxian1, Zhuang Faxing1, Zhao Jinzhong1

(1.CollegeofArtsandSciences,ShanxiAgriculturalUniversity,TaiguShanxi030801，China; 2.MaizeResearchInstitute,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,XinzhouShanxi034000,China)

The purpose of this study was to determine the effects of applying a novel saline-alkali soil amendment acetyl glucose in huairen county, Shanxi province. We analysised saline-alkali soil property and maize growth in response to different doses of acetyl glucose to provide a theoretical foundation for the improvement of the saline-alkali soil in Shanxi Province. The results showed that soil pH, SAR, CO32-and HCO3-were reduced, the soil organic matter, available potassium, plant height and grain weight were significantly increased. The saline alkali soil could be effectively improved by adding 1500 kg·hm-2acetyl glucose per mu, and mixing the soil amendment (900 kg·hm-2acetyl glucose per mu) with pig manure, cow dung could improve the soil more effectively. So the acetyl glucose could be used as an effective saline-alkali soil amendment for Shanxi Province.

Acetyl glucose; Alkali-salinity; Soil property; Maize

2014-04-04

2014-05-30

崔文明(1987-)，男(漢)，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)。

趙晉忠，博士，教授，碩士生導(dǎo)師。Tel: 0354-6287122；E-mail: zhaojz@sxau.edu.cn

山西省專利推廣實(shí)施項(xiàng)目(131006)；山西省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣示范行動項(xiàng)目(SNJTGSFXD201317)；山西省水利廳科學(xué)研究技術(shù)項(xiàng)目(2013)

S287

A

1671-8151(2014)06-0531-04

(編輯：武英耀)