醋糟- 粉煤灰對(duì)鹽漬土改良效果及青稞產(chǎn)量的影響研究

孫 鋒，周柏勛

（青海大學(xué)，青海 西寧 810016）

近年來，受氣候、溫度、不合理的灌溉等因素的影響，我國土壤鹽漬化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，人均耕地面積逐漸減少。鹽漬土?xí)p傷農(nóng)作物生物膜結(jié)構(gòu)，損害膜脂及膜蛋白的功能，影響植物細(xì)胞正常的代謝活動(dòng)，對(duì)農(nóng)作物造成很大的危害。

醋糟是制醋過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，我國食醋的年產(chǎn)量在200×104t 以上，并且呈現(xiàn)逐年增長的趨勢(shì)。1 t 食醋會(huì)產(chǎn)生至少60%的醋糟，因此，我國醋糟年產(chǎn)量在120×104t 以上，隨著我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，醋糟年產(chǎn)量呈穩(wěn)步上升趨勢(shì)。由于目前醋糟的利用途徑有限，主要使用在飼料、食用菌培料等方面，且醋糟的大量堆置填埋處理會(huì)造成環(huán)境污染。粉煤灰是火力發(fā)電廠中煤燃燒排放煙氣中的一種細(xì)灰，在農(nóng)業(yè)上有一定利用價(jià)值。青稞作為青海主要農(nóng)作物之一，是青海及周邊地區(qū)的重要糧食來源，同時(shí)，青海地區(qū)的土壤鹽漬化問題比較嚴(yán)重，一定程度影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量。范娜等人研究了這2 種工業(yè)廢料對(duì)高粱生長的影響，張亞蕾等人的研究表明這2 種工業(yè)廢料可以改良鹽堿地。

本文通過試驗(yàn)測(cè)定分析混合土壤的微生物數(shù)量、土壤酶活性、土壤理化性狀以及種植在改良土壤上青稞的產(chǎn)量，探究醋糟和粉煤灰這2 種工業(yè)廢料改良鹽堿地的深層原因。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2019 年3 月——10 月在青海省西寧市青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院試驗(yàn)站和農(nóng)牧學(xué)院試驗(yàn)樓進(jìn)行。

1.1 材料和試驗(yàn)地概況

供試材料：試驗(yàn)所用青稞種子來自青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院研究中心，采用純度高、抗逆性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)品種，種子充實(shí)飽滿，出苗率高。試驗(yàn)所用醋糟取自青海湟源馨源醋業(yè)有限公司，粉煤灰取自青海聚興熱力有限公司。醋糟的速效磷含量為254.2 mg·kg-1，速效鉀334.7 mg·kg-1，pH 為4.2；粉煤灰的速效磷含量為35.6 mg·kg-1，速效鉀86.4 mg·kg-1，pH 為7.6。

試驗(yàn)地概況：試驗(yàn)地土質(zhì)為鹽漬土，所在區(qū)屬大陸性高原半干旱氣候，氣壓低，日照時(shí)間長，全年平均氣溫在7℃，全年平均降水量為375 mm，海拔高度2 312 m。試驗(yàn)地pH 值為8.4，含鹽量為0.35%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置5 個(gè)組別，處理1 是原生鹽漬土（CK），處理2～4 醋糟和粉煤灰分別以1∶1、1∶2、2∶1 的配比與鹽漬土混合使用，處理5 是純醋糟和鹽漬土混合使用。每個(gè)組別各種植100 粒試驗(yàn)用青稞種子。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 土壤微生物數(shù)量及酶活性的測(cè)定

（1）土壤微生物數(shù)量：在青稞苗期進(jìn)行測(cè)定，采用稀釋平板法。具體操作為：稱取一定質(zhì)量改良（或?qū)φ眨┩寥溃芙?、離心后取上清液，再經(jīng)梯度稀釋后取適量，涂平板，培養(yǎng)后計(jì)數(shù)，最后乘以稀釋倍數(shù)得到結(jié)果。在培養(yǎng)微生物時(shí)，分別用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基和馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基來培養(yǎng)細(xì)菌、放線菌和真菌。

（2）土壤酶活性：在青稞苗期進(jìn)行測(cè)定。脲酶是一種酰胺酶，僅能水解尿素，水解終產(chǎn)物是氨、二氧化碳和水。土壤脲酶活性可以直觀地反映土壤可耕性，土壤脲酶活性越高，則土壤肥力越高，就越適合農(nóng)作物生長。所以本試驗(yàn)選擇土壤脲酶活性，作為土壤酶活性的指標(biāo)，采用靛酚藍(lán)比色法測(cè)定。

1.3.2 土壤理化性狀與青稞生長指標(biāo)測(cè)定

（1）土壤理化性狀：測(cè)定速效磷、速效鉀含量及密度。測(cè)定土壤速效磷、速效鉀含量使用土壤養(yǎng)分速測(cè)儀，土壤密度的測(cè)定根據(jù)公式為：密度=土壤質(zhì)量/土壤體積。

（2）青稞生長指標(biāo)：測(cè)定出苗率、穗長、株高來反映青稞生長狀況。出苗率在播種后10～15 d 進(jìn)行測(cè)定，具體數(shù)值用出苗種子數(shù)與播種種子數(shù)的比值表示。穗長和株高在成熟期測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響

土壤微生物對(duì)農(nóng)作物的生長具有重要作用。首先，土壤微生物能為農(nóng)作物提供多種重要的營養(yǎng)元素，如氮、鉀、磷、鐵等元素，土壤微生物將土壤中的礦物質(zhì)分解后，供農(nóng)作物生長使用。其次，土壤微生物對(duì)于農(nóng)作物生長環(huán)境的保護(hù)起到重要作用，如降解土壤中的有機(jī)污染物等。最后，在漫長的自然選擇過程中，部分土壤微生物與特定植物共同進(jìn)化，形成一個(gè)有機(jī)生命聯(lián)合體。不同處理?xiàng)l件下土壤微生物數(shù)量見表1。

表1 不同處理?xiàng)l件下土壤微生物數(shù)量Tab.1 The number of soil microorganisms under different treatment conditions

從表1 中分析得出，處理2～5 細(xì)菌數(shù)量、放線菌數(shù)量和真菌數(shù)量均高于對(duì)照組。而且處理2 組效果最好，微生物數(shù)量增加效果最明顯，和對(duì)照組相比，細(xì)菌、放線菌和真菌數(shù)量分別提高了25.19%、11.99%、27.42%。分析土壤微生物數(shù)量增加的可能原因?yàn)?，施用醋糟和粉煤灰改變了鹽堿地的酸堿性，使pH變得更適合土壤微生物生存。同時(shí)，這兩種工業(yè)廢料含有大量有機(jī)物質(zhì)，和鹽漬土混合后，給土壤微生物營造了更適宜的生存環(huán)境。

2.2 不同處理對(duì)土壤脲酶活性的影響

不同處理?xiàng)l件下混合土壤的脲酶活性見表2。

表2 不同處理?xiàng)l件下土壤脲酶活性Tab.2 The soil urease activity under different treatment conditions

從表2 中分析得出，處理2～5 土壤脲酶活性均高于對(duì)照組，說明了改良后的土壤肥力有所提高。而且處理2 組效果最好，土壤脲酶活性提高比例最大，提高了22.59%。

2.3 不同處理?xiàng)l件下土壤理化性狀分析

不同處理?xiàng)l件下土壤理化性狀見表3。

表3 不同處理?xiàng)l件下土壤理化性狀Tab.3 The soil physical and chemical properties under different treatment conditions

從表3 中分析得出，處理2～5 土壤中速效磷、速效鉀含量均高于對(duì)照組，而土壤密度均低于對(duì)照組，而且處理2 和其他處理組相比，提高比例最大。處理2 速效磷、速效鉀分別比對(duì)照組提高了40.33%、36.87%，而土壤密度比對(duì)照組降低了13.43%。這表明混合后的鹽堿地更適合農(nóng)作物生長。

2.4 不同處理?xiàng)l件下青稞生長指標(biāo)

不同處理?xiàng)l件下青稞生長指標(biāo)見表4。

從表4 中可以看出，處理2～5 青稞的出苗率分別比對(duì)照組提高了24.97%、17.98%、13.76%、18.67%。穗長和株高也均高于對(duì)照組，且處理2 組效果最好，分別比對(duì)照組提高11.74%、12.39%。說明青稞在改良后的鹽堿地中長勢(shì)更好。

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果顯示，用醋糟和粉煤灰處理的土壤微生物數(shù)量、酶活性均比原生鹽漬土的要高，而且處理2 的效果最為明顯。處理后的土壤理化性狀均比原生鹽漬土更適合青稞生長，處理組青稞的出苗率、穗長、株高均高于原生鹽漬土。造成此結(jié)果的原因可能是醋糟和粉煤灰提高了土壤微生物數(shù)量，土壤微生物分解土壤中的有機(jī)物，為青稞生長提供了必須元素。粉煤灰降低土壤密度，一定程度增加了土壤孔隙度，提高土壤的保水能力。綜上，使用醋糟和粉煤灰可以提高土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性，改善鹽堿地土壤理化性狀，進(jìn)而提高青稞產(chǎn)量。