納米碳溶膠改良鹽堿地初探

王健陽(yáng) 鄭海春 高 娃 姚玉鵬

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草原與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010019；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)土壤肥料和節(jié)水農(nóng)業(yè)工作站，內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010011；3.北京奈艾斯新材料科技有限公司，北京 100000）

內(nèi)蒙古河套灌區(qū)現(xiàn)有耕地面積57.4萬(wàn)hm2,其中鹽堿地28.1萬(wàn)hm2,占耕地面積的48.95%[1]。河套灌區(qū)因多年被黃河水大水漫灌,土壤鹽漬化嚴(yán)重,鹽堿地以硫酸鹽、氯鹽和鈉堿為主[2],這部分土地絕大部分屬于輕中度鹽堿地,也有少量重度鹽堿地?？煞N植的品種單一,保苗性差、產(chǎn)量低,嚴(yán)重影響種植業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[3]。大量閑置的中度與重度鹽堿地,由于鹽堿無(wú)法排出,使鹽堿化土地面積越來(lái)越大,對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響,在經(jīng)過(guò)改良的鹽堿地上種植牧草可以提高土地利用率,改良鹽堿地,防止土壤侵蝕[4]。而納米碳溶膠是一種具有高表面能、顆粒負(fù)點(diǎn)性和小尺寸效應(yīng)的納米材料,研究表明,其改良鹽堿地、促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育方面具有良好效果[5-7]。因此，本研究在河套灌區(qū)鹽堿地上開(kāi)展了施用納米溶膠試驗(yàn)研究，明確其對(duì)鹽堿地改良效果，為納米溶膠的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)點(diǎn)在內(nèi)蒙古巴彥淖爾市杭錦后旗頭道橋鎮(zhèn)聯(lián)增村。年平均降雨量138.2mm，灌溉方式大水漫灌，前茬作物為小麥。土壤類型為灌淤土，土壤質(zhì)地為粘壤土。示范地塊0～20cm土壤養(yǎng)分性狀見(jiàn)表1。

表1 示范地塊土壤養(yǎng)分含量狀況表

1.2 供試肥料與作物

供試肥料：北京奈艾斯新材料科技有限公司提供納米碳尿素 （含氮46%）和納米碳溶膠 (pH=2.6，粒徑≤100nm，氮、磷、鉀含量為零)。

供試作物：草木犀、苜蓿、甜高粱、蘇丹草、稷子。

1.3 試驗(yàn)設(shè)置

試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理，采取大區(qū)對(duì)比試驗(yàn)，不設(shè)重復(fù)。

處理1：常規(guī)施肥+等量清水。

處理2：常規(guī)施肥+納米碳溶膠60L/畝。

各處理施肥量與田間管理均一致。①試驗(yàn)處理不施用底肥，追施尿素15kg/畝（6月28日隨水施肥）；②處理2于5月2日用噴霧器地表噴施納米溶膠5L/畝（稀釋5倍），處理1噴施等量清水；5月 14日第一次灌水,處理2隨水沖施納米碳溶膠25L/畝；6月28日第二次灌水,處理2隨水沖施30L/畝。

1.4 田間操作

6月3日和6月9日整地兩次。

播種牧草：①于6月10日機(jī)播黃花草木犀和白花草木犀，播種均量均2kg/畝，將每個(gè)處理地塊按面積分別等分為兩塊，種植白花草木犀和黃花草木犀,未出苗；②6月28日兩個(gè)處理均混播苜蓿0.5kg/畝、甜高糧1.67kg/畝、高丹草0.83 kg/畝，出苗效果不理想；③7月19日混播補(bǔ)種草木犀、稷子，播種量分別為 0.86 kg/畝和 5.85 kg/畝。

1.5 調(diào)查項(xiàng)目及方法

出苗率調(diào)查：每個(gè)處理隨機(jī)選取3個(gè)樣方，樣方面積為1m2，調(diào)查記錄樣方內(nèi)不同牧草的株數(shù)。

牧草產(chǎn)量測(cè)定：每個(gè)處理用五點(diǎn)取樣法選取5個(gè)樣方，樣方面積為1m2，并將每個(gè)樣方收獲的所有牧草稱鮮重記錄,牧草收獲兩次（9月12日和10月10日各收獲一次），兩次鮮重總和折合為牧草產(chǎn)量。

2 結(jié)果分析

2.1 對(duì)土壤pH和全鹽含量的影響

收獲后分別對(duì)兩個(gè)處理的0～20cm土壤進(jìn)行了取樣化驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。由表可知，收獲后處理2較處理1，0～20cm土壤全鹽含量降低了1.3g/kg，說(shuō)明納米碳溶膠可有效降低土壤全鹽含量。從土壤pH看，處理2較處理1土壤pH降低了0.3。

表2 試驗(yàn)區(qū)土壤pH和全鹽含量

2.2 對(duì)牧草出苗的影響

由表3可知，兩個(gè)處理的高丹草與苜蓿均未出苗。處理1和處理2的甜高粱出苗數(shù)分別為2.7株/m2、2.3株/m2，無(wú)顯著差異。從草木犀、稷子出苗情況看，處理2的出苗數(shù)均比處理1高，分別高21.6株/m2、450.7株/m2。說(shuō)明在鹽堿地上施用納米碳溶膠后可有效促進(jìn)草木犀和稷子的出苗。

表3 各處理牧草出苗情況（株/m2）

2.3 對(duì)牧草產(chǎn)量的影響

由表4可知，處理1和處理2產(chǎn)量分別為1928.1kg/畝和2325.4kg/畝，處理2較處理1顯著增產(chǎn)20.6%。說(shuō)明納米碳溶膠可顯著促進(jìn)牧草在生育期內(nèi)的生長(zhǎng)發(fā)育。

表4 各處理牧草產(chǎn)量結(jié)果

3 結(jié)論

處理2較處理1全鹽含量降低了1.3g/kg，說(shuō)明納米碳溶膠可有效降低土壤全鹽含量;處理2的草木犀、稷子的出苗數(shù)均比處理1高，分別高21.6株/m2、450.7株/m2；產(chǎn)量上處理2較處理1顯著增產(chǎn)20.6%，說(shuō)明納米碳溶膠可顯著促進(jìn)牧草的生長(zhǎng)發(fā)育，提高牧草產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

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