有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑對(duì)河西灌漠土理化性質(zhì)和飼用高粱種植效益的影響

張春梅，閆治斌，王 學(xué)，閆富海，秦嘉海，程紅玉，肖占文

(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院， 甘肅 張掖 734000； 2.甘肅敦煌種業(yè)股份有限公司， 甘肅 酒泉 735000；3.甘肅高校河西走廊特色資源利用省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 張掖 734000)

有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑對(duì)河西灌漠土理化性質(zhì)和飼用高粱種植效益的影響

張春梅1,3，閆治斌2，王 學(xué)2，閆富海2，秦嘉海2，程紅玉1,3，肖占文1,3

(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院， 甘肅 張掖 734000； 2.甘肅敦煌種業(yè)股份有限公司， 甘肅 酒泉 735000；3.甘肅高校河西走廊特色資源利用省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 張掖 734000)

針對(duì)甘肅河西內(nèi)陸灌區(qū)因長(zhǎng)期施用化肥引起的土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量低、貯水功能弱、作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)等問(wèn)題，采用正交試驗(yàn)方法，篩選出有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑配方，采用田間試驗(yàn)方法，研究了有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑對(duì)灌漠土理化性質(zhì)和飼用高粱種植效益間的影響。結(jié)果表明：原料間的效應(yīng)(R)是飼用高粱專用肥>改性糠醛渣>保水劑和聚乙烯醇，改良劑配方組合是：改性糠醛渣0.9375∶保水劑0.0025∶飼用高粱專用肥0.0563∶聚乙烯醇0.0037。有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與灌漠土孔隙度、持水量、有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分、飼用高粱農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。經(jīng)回歸統(tǒng)計(jì)分析，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量為24.00 t·hm-2時(shí)，飼用高粱理論產(chǎn)量為3.08 t·hm-2。有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑的施用有效改善了灌漠土理化性質(zhì)，提高了飼用高粱的產(chǎn)量。

有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑；灌漠土；理化性質(zhì)；飼用高粱；種植效益

土壤改良劑的研究以比利時(shí)的TC土壤改良劑[1-2]和印度的Agri-CS土壤改良劑最為成功。從比利時(shí)引進(jìn)的聚丙烯酰胺和瀝青乳劑應(yīng)用于鹽漬土改良、防止水土流失、旱地增溫、保墑等方面[3]。近年來(lái)，獲得國(guó)家審批的40多個(gè)土壤改良劑產(chǎn)品功能包括改良土壤結(jié)構(gòu)、降低土壤鹽堿危害、調(diào)節(jié)土壤酸堿度、改善土壤水分狀況等。人工合成高聚物能降低土壤鹽堿[4]。楊宇等[5]以生化黃腐酸為主要成分的土壤改良劑能提高水穩(wěn)性團(tuán)粒含量，使土壤pH值下降。潘保原[6]利用磷石膏、煤渣等使松嫩平原中度和重度鹽堿土壤的堿化度下降。安東等[7]研究表明硫磺、石膏、有機(jī)肥和PAM改善了鹽堿土物理性質(zhì)。灌漠土是在干旱半干旱環(huán)境條件下由灰漠土、灰棕荒漠土和棕漠土經(jīng)過(guò)農(nóng)民長(zhǎng)期耕種、灌溉和施肥等人為因素的綜合作用下形成的一種農(nóng)業(yè)土壤，廣泛分布于甘肅河西內(nèi)陸的綠洲古老農(nóng)區(qū)。隨著種植年限的延長(zhǎng)日益凸顯的主要問(wèn)題是：農(nóng)戶長(zhǎng)期施用化肥，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致土壤板結(jié)，有機(jī)質(zhì)含量低，貯水功能減弱，作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)。因此，研究和開(kāi)發(fā)集有機(jī)、營(yíng)養(yǎng)、改土和保水為一體的土壤有機(jī)營(yíng)養(yǎng)改良劑成為改良劑研發(fā)的關(guān)鍵所在。研究表明，使用糠醛渣可以很好地改善天津?yàn)I海地區(qū)土壤的酸堿環(huán)境，降低土壤pH[8]。有機(jī)固體廢棄物糠醛渣也能有效降低土壤pH值、可溶性鹽和堿化度[9-10]。聚乙稀醇具有良好的親水性，無(wú)毒性，可生物降解等優(yōu)良特性[11-12]。保水劑是一類高分子聚合物，本身不溶于水，卻能在10 min內(nèi)吸附超過(guò)自身重量100～1400倍的水分，體積大幅度膨脹后形成飽和吸附水球，吸水倍率很大，在提高土壤持水性能方面具有重要作用。使用保水劑改良土壤后，土壤綜合肥力達(dá)到中等肥力水平，且提高了作物產(chǎn)量[13-15]。因此，改善土壤理化性質(zhì)，減少養(yǎng)分損失，提高肥料利用效率，提高該地區(qū)產(chǎn)量和品質(zhì)是亟需解決的問(wèn)題。為此，我們采用正交試驗(yàn)方法，加入飼用高粱專用肥，在室內(nèi)篩選配方，合成有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑，進(jìn)行了田間驗(yàn)證試驗(yàn)，為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑改土培肥效果做出評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)于2014—2015年在甘肅省酒泉市肅州區(qū)上壩鎮(zhèn)光輝村一社連續(xù)種植制種玉米10 a的基地上進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔高度為1 455 m，經(jīng)度98°40′169″，北緯39°34′590″，年均溫7.5℃，年均降水量86 mm，年均蒸發(fā)量2 400 mm，無(wú)霜期150 d，土壤類型是灌漠土，0～20 cm耕作層含有機(jī)質(zhì)含量18.47 g·kg-1，堿解氮62.62 mg·kg-1，速效磷6.34 mg·kg-1，速效鉀138.71 mg·kg-1，pH值8.34，全鹽1.64 g·kg-1，容重1.32 g·cm-3，總孔隙度50.19%，團(tuán)聚體24.10%，飽和持水量1 003.80 t·hm-2，土壤質(zhì)地為輕壤質(zhì)土，前茬作物是玉米。

1.1.2 試驗(yàn)材料 尿素，含N 46%，粒徑為2～3 mm，為寧波遠(yuǎn)東化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn)；磷酸二銨，含N質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%，含P2O5質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%，青島市三華化工有限責(zé)任公司生產(chǎn)；硫酸鉀，含K 50%，粒徑為2～3 mm，湖北興銀河化工有限公司生產(chǎn)；硫酸鋅，含Zn質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23%，甘肅劉家峽化工廠生產(chǎn)；鉬酸銨，含Mo質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.3%，鄭州裕達(dá)化工原料有限公司生產(chǎn)；飼用高粱專用肥(河西學(xué)院自主研發(fā))，將尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、硫酸鋅、鉬酸銨風(fēng)干質(zhì)量比按0.4145∶0.0521∶0.5000∶0.0234∶0.0100混合，經(jīng)室內(nèi)化驗(yàn)分析含N 20%，P2O52.40%，K2O 23%，Zn 0.54%， Mo 0.50%?？啡┰?，含有機(jī)質(zhì)760 g·kg-1，全氮0.61%，全磷0.36%，全鉀1.18%，pH值為2.1，粒徑1～2 mm，甘肅共享化工有限公司利用玉米芯生產(chǎn)糠醛排出的廢渣；聚乙稀醇：粒徑0.05～2 mm，甘肅蘭維新材料有限公司產(chǎn)品；保水劑，吸水倍率645 g·g-1，粒徑1～2 mm，甘肅民樂(lè)福民精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)；飼用高粱品系為地標(biāo)3號(hào)，甘肅省敦煌種業(yè)股份有限公司從日本引進(jìn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 糠醛渣改性 在1 000 kg糠醛渣加入50 kg石灰粉，攪拌均勻，將糠醛渣pH調(diào)整到6.50[16]。

1.2.2 種植方法 田間試驗(yàn)小區(qū)面積為32 m2(8 m×4 m)，小區(qū)四周筑埂，埂寬30 cm，高35 cm，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑(按照改性糠醛渣0.9375∶保水劑0.0025∶飼用高粱專用肥0.0563∶聚乙烯醇0.0037配制)在播種前施入20 cm土層， 2014—2015每年的4月26日播種(5 cm土層土溫穩(wěn)定在12℃)，播種深度為2～3 cm，先播不育系，其發(fā)芽后播種第一期保持系，再等發(fā)芽后播種第二期保持系，株距15 cm，行距45 cm，父母本行比為2∶8，分別在拔節(jié)期、抽穗期、開(kāi)花期、灌漿期各滴灌1次，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)灌水量相等。

1.2.3 試驗(yàn)處理 試驗(yàn)一，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑配方確定。2014年4月26日選擇改性糠醛渣、保水劑、飼用高粱專用肥和聚乙烯醇等4個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)計(jì)3個(gè)水平，按正交表L9(34)設(shè)計(jì)9個(gè)處理[17]。

試驗(yàn)二，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑對(duì)土壤理化性質(zhì)影響的研究。

有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑合成：根據(jù)田間試驗(yàn)篩選的最佳組合，將改性糠醛渣、保水劑、飼用高粱專用肥、聚乙烯醇重量比按試驗(yàn)一所得結(jié)果進(jìn)行配制。

試驗(yàn)處理：根據(jù)田間預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果，將有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量梯度設(shè)計(jì)為0.00(CK)，4.80，9.60，14.40，19.20，24.00，28.80 t·hm-2共7個(gè)處理，以處理1為CK(對(duì)照)，每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.2.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法 飼用高粱收獲時(shí)，在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按照傳統(tǒng)采樣方法，連續(xù)采集30株，測(cè)定穗粒數(shù)、穗粒重和百粒重，取平均數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)單獨(dú)收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。分別在試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)按對(duì)角線布點(diǎn)，采集0～20 cm耕作層土樣5 kg，用四分法帶回1 kg混合土樣，風(fēng)干15 d，過(guò)1 mm篩供室內(nèi)化驗(yàn)分析?？偪紫抖劝垂健部偪紫抖?(土壤比重-土壤容重)÷土壤比重×100〕求得；毛管孔隙度按公式(毛管孔隙度=自然含水量×土壤容重×100)求得；非毛管孔隙度按公式(非毛管孔隙度=總孔隙度-毛管孔隙度)求得；總持水量=(面積×總孔隙度×土層深度)；毛管持水量=(面積×毛管孔隙度×土層深度)；非毛管持水量=(面積×非毛管孔隙度×土層深度)

堿解氮采用擴(kuò)散法；速效磷磷采用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法；速效鉀采用火焰光度計(jì)法[18-19]；施肥利潤(rùn)=(增產(chǎn)值-施肥成本)。1.2.5 數(shù)據(jù)處理方法 差異顯著性采用DPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，多重比較，LSR檢驗(yàn)法。依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量計(jì)算公式x0=[(px/py)-b]/2c求得有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑最佳施用量(x0)，依據(jù)肥料效應(yīng)回歸方程式y(tǒng)=a+bx+cx2，求得有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑最佳施用量時(shí)的飼用高粱理論產(chǎn)量(y)[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑配方確定

2.1.1 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑因素間的(R)效應(yīng) 2014年9月26日飼用高粱收獲后測(cè)定數(shù)據(jù)可以看出(表1)，不同因素間的效應(yīng)(R)是C>A>B和D，說(shuō)明影響甜飼用高粱鮮草產(chǎn)量的因素依次是：飼用高粱專用肥>改性糠醛渣>保水劑和聚乙烯醇。

2.1.2 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑各因素的效應(yīng)T值 比較T值可知，TA2>TA1>TA3，說(shuō)明甜飼用高粱產(chǎn)量隨改性糠醛渣施用量梯度的增大而增加，當(dāng)改性糠醛渣施用量超過(guò)22.50 t·hm-2，甜飼用高粱產(chǎn)量又隨改性糠醛渣施用量梯度的增大而降低。TB1>TB2和TB3,說(shuō)明保水劑適宜用量一般為0.06 t·hm-2。TC3>TC2>TC1，TD3>TD2>TD1說(shuō)明隨著飼用高粱專用肥和聚乙烯醇施用量梯度的增加，甜飼用高粱產(chǎn)量在增加，飼用高粱專用肥和聚乙烯醇適宜用量一般為1.35 t·hm-2和0.09 t·hm-2。

2.1.3 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑因素間最佳組合 因素間最佳組合為：A2(糠醛渣22.50 t·hm-2)，B1(保水劑0.06 t·hm-2)，C3(飼用高粱專用肥1.35 t·hm-2)，D3(聚乙烯醇0.09 t·hm-2)，(將改性糠醛渣、保水劑、飼用高粱專用肥、聚乙烯醇重量比按0.9375∶0.0025∶0.0563∶0.0037混合得到有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑)。

表1 L9(34)正交試驗(yàn)分析表

2.2 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量對(duì)灌漠土理化性質(zhì)的影響

2.2.1 對(duì)灌漠土孔隙度和持水量的影響 土壤孔隙度是表征土壤通氣性和透水性的重要指標(biāo)，孔隙度大的土壤具有較好的水分滲透性，對(duì)土壤蓄水具有重要意義[20]。相關(guān)分析可知，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與灌漠土總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R)分別為0.9831、0.9841和0.7670?？偪紫抖?、毛管孔隙度和非毛管孔隙度最大的是有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量28.80 t·hm-2，與CK比較，分別增加了2.94%、2.95%和2.33%，差異顯著(P<0.05)。這是因?yàn)橥寥栏牧紕┘尤胪寥篮蟾淖兞藲饪捉Y(jié)構(gòu)，其內(nèi)部孔隙增多，因而土壤容重降低，增加了土壤孔隙度。持水量是土壤貯水能力的一項(xiàng)重要指標(biāo),可以表征土壤水源涵養(yǎng)的能力[21]。相關(guān)分析可知，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與灌漠土飽和持水量、毛管持水量和非毛管持水量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R)分別為0.9188、0.9746和0.9763。飽和持水量、毛管持水量和非毛管持水量最大的是有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量28.80 t·hm-2，與CK比較，分別增加了105.60、59.00 t·hm-2和46.60 t·hm-2，差異顯著(P<0.05)(表3)。這是因?yàn)榫垡蚁┐际且环N親水膠體[22]，吸水率很大，在提高土壤持水性能方面具有重要的作用。土壤改良劑的施用增加了土壤的保水保肥能力。

表2 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量對(duì)灌漠土孔隙度和持水量的影響

注：同列數(shù)據(jù)不同大小寫(xiě)字母分別表示在0.01和0.05水平上差異顯著，下同。

Note: Different capital and lowercase letters within the same column mean significant difference at 0.01 and 0.05 levels, respectively. The same as below.

2.2.2 對(duì)灌漠土有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分的影響 有機(jī)質(zhì)是表征土壤肥力高低的重要指標(biāo)，甘肅河西內(nèi)陸灌漠土有機(jī)質(zhì)含量低，保肥力弱，通過(guò)施用土壤改良劑提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，實(shí)施沃土工程是一項(xiàng)行之有效的措施。 研究結(jié)果表明，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與灌漠土有機(jī)質(zhì)含量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R為0.7670。有機(jī)質(zhì)含量最高的是有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量28.80 t·hm-2，與CK比較，增加了2.17 g·kg-1，差異極顯著(P<0.01)。有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與灌漠土堿解氮、速效磷和速效鉀之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R)分別為0.9004、0.9188和0.9860。堿解氮、速效磷和速效鉀最大的是有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量28.80 t·hm-2，與CK比較，分別增加了19.74、2.17 mg·kg-1和13.20 mg·kg-1，差異極顯著(P<0.01)(表3)。這是因?yàn)槭┤胪寥栏牧紕┖?，改善了土壤理化性質(zhì)，增強(qiáng)了土粒的吸附能力，大部分速效養(yǎng)分被固定下來(lái)，減少了養(yǎng)分流失。

2.3 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量對(duì)飼用高粱經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量和施肥利潤(rùn)的影響

由表4可知，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與飼用高粱穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R)分別為0.9913、0.9761、0.8497和0.9757。穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量最大的是有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量28.80 t·hm-2，與CK比較分別增加了112.86 ?！に?1、6.58 g·穗-1、0.34 g和0.66 t·hm-2，差異極顯著(P<0.01)(表3)。有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量由4.80 t·hm-2遞增到24 t·hm-2，施肥利潤(rùn)隨著有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量梯度的增加而遞增，但有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量超過(guò)24.00 t·hm-2時(shí)，施肥利潤(rùn)開(kāi)始遞減，由此可見(jiàn)，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑適宜施用量一般為24.00 t·hm-2。

2.4 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量的確定

有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與飼用高粱產(chǎn)量間采用回歸方程y=a+bx+cx2擬合，得到方程：

y=2.44+0.0420x-0.0006x2

(1)

顯著性測(cè)驗(yàn)表明回歸方程擬合良好。有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑價(jià)格(Px)為330.14 元·t-1(表4下備注)，2015年飼用高粱種子平均售價(jià)(Py)為25 000 元·t-1，將(Px)、(Py)、回歸方程的參數(shù)b和c，代入最佳施用量計(jì)算公式x0=[(Px/Py)-b]/2c[12]，求得有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量(x0)為24.00 t·hm-2，將x0代入(1)式，求得飼用高粱理論產(chǎn)量(y)為3.08 t·hm-2，由此可見(jiàn)，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量為24.00 t·hm-2(表4)。

表3 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量對(duì)灌漠土有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分的影響

表4 有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑飼用高粱經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量和施肥利潤(rùn)的影響

注：價(jià)格(元·t-1)：尿素2 000；磷酸二銨4 000；硫酸鉀2 100；硫酸鋅4 000；鉬酸銨35 000；聚乙烯醇22 000；保水劑20 000；糠醛渣60；飼用高粱專用肥2 531(尿素、磷酸二銨、硫酸鉀、硫酸鋅、鉬酸銨質(zhì)量比按0.4145∶0.0521∶0.5000∶0.0234∶0.0100混合)；有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑330.14(將糠醛渣、保水劑、飼用高粱專用肥、聚乙烯醇重量比按0.9375∶0.0025∶0.0563∶0.0037混合)；2015年甜飼用高粱種子平均售價(jià)25 000。

Note: On the price (RMB yuan·t-1): 2 000 for urea; 4 000 for diammonium phosphate; 2 100 for potassium sulphate; 4 000 for zinc sulphate; 35 000 for ammonium molybdate; 22 000 for Polyving akohol; 20 000 for water retention agent; 60 for furfural residue; 2 531 for specific fertilizer of forage sorghum(weight ratio of urea, diammonium phosphate, potassium sulphate, zinc sulphate and ammonium molybdate equal to 0.4145∶0.0521∶0.5000∶0.0234∶0.0100); 330.14 for organic nutrition soil conditioner(weight ratio of furfural residual, water retention agent, specific fertilizer of forage sorghum, and polyving akohol equal to 0.9375∶0.0025∶0.0563∶0.0037); 25 000 for seed of sweet forage sorghum in 2015.

3 討論與結(jié)論

土壤改良劑能有效改善土壤物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，加強(qiáng)微生物活動(dòng)，提高土壤酶的活性，協(xié)調(diào)土壤肥力因子，提高了土壤肥力，具有顯著的改土和增產(chǎn)效果[23-26]。施用土壤改良劑能夠顯著地增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，均衡土壤營(yíng)養(yǎng)元素，改善施用有機(jī)肥導(dǎo)致的元素富集現(xiàn)象，明顯改良土壤理化性質(zhì)[27-30]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與灌漠土孔隙度、持水量、有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分、飼用高粱農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。經(jīng)回歸統(tǒng)計(jì)分析，有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑施用量與飼用高粱產(chǎn)量間的回歸方程是：y=2.44+0.0420x-0.0006x2，從經(jīng)濟(jì)效益看，改良劑施用量在28.80 t·hm-2時(shí)增產(chǎn)值為16 500.00 元·hm-2，但從施肥成本看高于24.00 t·hm-2處理，因此，經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量為24.00 t·hm-2，飼用高粱理論產(chǎn)量為3.08 t·hm-2。以上結(jié)果表明，在甘肅河西內(nèi)陸灌區(qū)的灌漠土上施用有機(jī)營(yíng)養(yǎng)土壤改良劑后，產(chǎn)量增長(zhǎng)、產(chǎn)值更高，從而獲得更高的收益。這可能是因?yàn)橥寥揽偪紫抖群头敲芸紫抖纫约巴寥赖木C合物理性狀得到了改善，能有效提高灌漠土土壤質(zhì)量，給高粱生長(zhǎng)提供了更好的土壤環(huán)境，提高了飼用高粱的產(chǎn)量。

[1] 陳義群，董元華.土壤改良劑的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境，2008,17(3):1282-1289.

[2] 韓小霞.土壤結(jié)構(gòu)改良劑研究綜述[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009,15(19):110-112.

[3] 孫薊鋒,王 旭.土壤調(diào)理劑的研究和應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)土壤肥料，2013,(1):1-7.

[4] 王志玉，劉作新，趙京考.土壤改良劑MDM 對(duì)松嫩平原草甸堿土的改良效果[J].水土保持學(xué)報(bào)，2004,18(1):144-146.

[5] 楊 宇，金 強(qiáng)，盧國(guó)政，等.生化黃腐酸土壤改良劑對(duì)菜田鹽堿土壤理化性質(zhì)的影響[J].北方園藝,2010,(5):45-46.

[6] 潘保原.土壤改良物質(zhì)對(duì)鹽漬化土壤改良的作用[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2006.

[7] 安 東，李新平，張永宏,等.不同土壤改良劑對(duì)堿積鹽成土改良效果研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010,28(5):115-118.

[8] 付 穎.天津?yàn)I海鹽堿土水鹽動(dòng)態(tài)及有機(jī)改良劑的改良效果研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2015.

[9] 王琳琳.天津?yàn)I海鹽土隔鹽修復(fù)、有機(jī)改良及造林效果評(píng)估[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2014.

[10] 尹玉磊，李愛(ài)民，毛燎原.糠醛渣綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代化工，2011,31(11):22-26.

[11] 路曉筠，項(xiàng)衛(wèi)東，鄭光耀，等.鹽堿地改良措施研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015,43(12):5-8.

[12] 張春梅，趙 靜，秦嘉海，等.生物活性肥配方篩選及其對(duì)土壤理化性質(zhì)和玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響[J].水土保持通報(bào)，2014,34(6):43-48.

[13] 吉 林.保水劑對(duì)干旱礦區(qū)土壤改良的試驗(yàn)研究[D].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2014.

[14] 趙元霞，賈立國(guó)，樊明壽.保水劑在馬鈴薯種植上的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2016,32(3):61-65.

[15] 黃占斌，辛小桂，寧榮昌，等.保水劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2003,21(3):11-14．

[16] 秦嘉海，金自學(xué)，劉金榮.含鉀有機(jī)廢棄物糠醛渣改土培肥效應(yīng)研究[J].土壤通報(bào)，2007，38(4)：705-708.

[17] 明道緒.田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：科學(xué)出版社，2014：185-188.

[18] 楊 紅，杜 輝，陶雪娟，等.基于VG模型的生物有機(jī)肥對(duì)土壤水分特性的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，32(5):66-71.

[19] 李易麟，南忠仁.開(kāi)墾對(duì)西北干旱區(qū)荒漠土壤養(yǎng)分含量及主要性質(zhì)的影響——以甘肅省臨澤縣為例[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008,22(10):147-151.

[20] 陳義群，董元華.土壤改良劑的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17(3):1282-1289.

[21] 曹麗花，劉合滿，趙世偉.退化高寒草甸土壤有機(jī)碳變化特征及與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系[J].草業(yè)科學(xué)，2011，28(8):1411-1415．

[22] 蔡典雄，張志田，張鏡清，等.土壤改良劑在北方旱地上的使用效果初報(bào)[J].土壤肥料，1996,(4):34-36.

[23] 許曉平，汪有科，馮 浩，等.土壤改良劑改土培肥增產(chǎn)效應(yīng)研究綜述[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23(9):381-384.

[24] 陳義群，董元華.土壤改良劑的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17(3):1282-1289.

[25] 姬紅利，顏 蓉，李運(yùn)東，等.施用土壤改良劑對(duì)磷素流失的影響研究[J].土壤，2011，43(2):203-209.

[26] 李春燕，袁 寒，蘇一蘭.土壤改良劑對(duì)礦區(qū)污染土壤栽培的芹菜生長(zhǎng)及生理生化指標(biāo)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，52(18):4400-4403.

[27] 李玉利，楊忠興，仇 璇，等.土壤改良劑對(duì)大棚辣椒連作土壤理化性質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(33):11676-11677.

[28] 劉慧軍，劉景輝，于 健，等.土壤改良劑對(duì)燕麥土壤理化性狀及微生物量碳的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2012，26(5):68-72.

[29] 蔡立群，牛 怡，羅珠珠，等.秸稈促腐還田土壤養(yǎng)分及微生物量的動(dòng)態(tài)變化[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，22(9):1047-1056.

[30] 解開(kāi)治，徐培智，嚴(yán) 超，等.不同土壤改良劑對(duì)南方酸性土壤的改良效果研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25(20):160-165．

EffectsoforganicnutritionsoilconditionersonphysicalandchemicalpropertiesofirrigateddesertsoilinHexiareaandeconomicprofitsofforagesorghum

ZHANG Chun-mei1,3, YAN Zhi-bin2, WANG Xue2, YAN Fu-hai2, QIN Jia-hai2, CHENG Hong-yu1,3, XIAO Zhan-wen1,3

(1.CollegeofAgricultureandBiologyTechnology,HexiUniversity,Zhangye,Gansu734000,China; 2.GansuDunhuangSeedSeedCompany,Jiuquan,Gansu735000,China; 3.CharacteristicsoftheHexiCorridorresourcesutilizationofProvincialKeyLaboratory,Zhangye,Gansu734000,China)

In the face of soil hardening, low organic matter, weak water storage and low yield caused by long-term chemical fertilization in Hexi Corridor, Gansu province, an orthogonal experiment was conducted to select the composition for an organic nutrition soil conditioner. A field experiment was taken to study effects of organic nutrition soil conditioners on the physic-chemical properties of irrigated desert soil and economic profits of forage sorghum. The results showed that the effect of raw material for the organic nutrition soil conditioner ranked as follows: specific fertilizer of Sorghum, modified furfural residue, water retaining agent and polyvinyl alcohol. The weight ratio of furfural residual, water retention agent, specific fertilizer of forage sorghum and polyving akohol equal to 0.9375∶0.0025∶0.0563∶0.0037 for the best formula. There was a positive correlation between fertilization quantity and soil porosity, moisture capacity, available nutrients, agronomic traits, economic characteristic and yield of forage sorghum. The optimum economical application rate was 24.00 ton per hm2and the theoretical yield was 3.08 ton per hm2. It could be concluded that organic nutrition soil conditioners could improve the physical, chemical and biological properties of the soil. In addition, the soil conditioner also increased the profit and yield of forage sorghum in the irrigated desert soil.

organic nutrition soil conditioners; irrigated desert soil; physical and chemical properties; forage sorghum; productivity profit

1000-7601(2017)03-0260-06doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2017.03.40

2016-03-11

：2017-03-08

：科技部國(guó)家星火項(xiàng)目“甘肅河西走廊百萬(wàn)畝現(xiàn)代化制種及加工裝備技術(shù)示范推廣”(S2011G100031)；甘肅省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目“高粱高效制種及加工生產(chǎn)技術(shù)研究”(2015GS05915)

張春梅(1978—)，女，甘肅酒泉人，博士，副教授，主要從事植物營(yíng)養(yǎng)生理研究。E-mail:zazcm197828@163.com。

秦嘉海(1954—)，男，甘肅張掖人，教授。E-mail:qinjiahai123@163.com。

S156.2

： A