施用有機(jī)肥對(duì)鹽堿土的改良效果：Meta分析

劉國輝，買文選，田長彥*

（1.中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，烏魯木齊 830011；2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049）

由于土地資源的不合理開發(fā)及利用，我國年平均減少耕地約40 萬hm2，耕地總量持續(xù)下降，逐漸接近18 億畝（1 畝=1/15 hm2）耕地總量的紅線[1]。與此同時(shí)，我國是世界上土壤鹽漬化問題較為嚴(yán)重的國家之一，鹽漬化土地面積達(dá)3.69×107hm2，其中鹽漬化耕地面積9.21×106hm2，占總耕地面積的6.62%，并且呈逐年擴(kuò)張的趨勢(shì)[2]。所以，鹽漬化土地的治理和合理開發(fā)是有效擴(kuò)增我國耕地資源、擴(kuò)展農(nóng)業(yè)發(fā)展空間、保證糧食安全的重要舉措[3]。

我國從20世紀(jì)50年代開始進(jìn)行大規(guī)模的鹽堿地改良工作，傳統(tǒng)的改良方式主要包括工程措施、化學(xué)措施以及生物措施。但整體以水利改良為主，且取得了非常顯著的效果[4]。然而，當(dāng)前這一措施面臨重大的挑戰(zhàn)，在干旱區(qū)尤其如此。以新疆為例，在淡水資源短缺和耕地面積擴(kuò)大的雙重影響下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已由“明灌明排”進(jìn)入到“滴灌微排”階段，傳統(tǒng)單一的通過大水漫灌進(jìn)行洗鹽的改良方式已難以持續(xù)，鹽堿地的改良和利用向著分類治理、綜合治理的方向轉(zhuǎn)變[5]。向鹽堿土中添加有機(jī)物料不僅能有效控制耕層土壤鹽分，而且可提升地力，是成本低、增效快的改良措施之一[6]，已成為近年來鹽堿土改良方面的研究熱點(diǎn)。國內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)有機(jī)肥改良鹽堿土的效果進(jìn)行了研究：李大偉[7]的研究表明，有機(jī)肥與無機(jī)肥配施對(duì)旱地鹽漬化土壤的田間持水量和土壤容重等物理性狀以及速效養(yǎng)分、陽離子交換量等化學(xué)性質(zhì)具有明顯的改善作用；李瑩飛[8]通過大田試驗(yàn)探究了單獨(dú)施加牛糞或雞糞對(duì)濱海鹽堿土的改良效果，結(jié)果表明，單獨(dú)施加牛糞或雞糞均能夠使鹽堿土的pH 明顯降低，較大幅度地提高了濱海鹽堿土中有機(jī)質(zhì)和速效氮磷鉀等養(yǎng)分的含量；Tejada 等[9]的研究表明，有機(jī)肥施加后，旱地鹽堿土的生物學(xué)指標(biāo)，如脲酶、過氧化氫酶、β-葡萄糖苷酶等微生物酶的活性得到了明顯提升?？梢?，利用有機(jī)肥改良鹽堿地的方式得到了研究人員的普遍認(rèn)同，但是，改良的效果受地域、試驗(yàn)地環(huán)境、土壤屬性、栽培模式等的影響，其結(jié)果及機(jī)制存在復(fù)雜性，并且諸多研究僅對(duì)部分指標(biāo)進(jìn)行了分析，不具備多角度以及廣義上的參考性，因此，為了綜合評(píng)估有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土的改良效果，需要對(duì)這些獨(dú)立的研究進(jìn)行大樣本尺度的全面分析。而Meta 分析是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法對(duì)多個(gè)目的相同的研究結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)性合并，通過一種量化的指標(biāo)來進(jìn)行效果評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì)方法[10]，極為適用于較大尺度上的生態(tài)問題的研究?；诖?，本研究利用Meta 分析方法，定量分析了有機(jī)肥施加對(duì)不同鹽漬化程度土壤的養(yǎng)分、物理、鹽漬化、生物學(xué)及作物產(chǎn)量等指標(biāo)的影響，為施用有機(jī)肥改良鹽堿地提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究選取了中國知網(wǎng)、萬方、維普、谷歌學(xué)術(shù)、Web of Science 等數(shù)據(jù)庫[11]，設(shè)定的搜索關(guān)鍵詞為有機(jī)肥（Organic fertilizer）、畜禽糞便（Manure）、堆肥（Compost）、生物炭（Biochar）、沼液（Biogas slurry）、沼渣（Biogas residue）與鹽堿（Saline-alkali），檢索時(shí)段設(shè)為2021年11月30日之前。共檢索到各類文獻(xiàn)431篇。使用如下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行篩選[12-15]：①試驗(yàn)地點(diǎn)必須位于中國境內(nèi)；②試驗(yàn)必須進(jìn)行了至少一年的大田試驗(yàn)，且必須包含對(duì)照組（不施肥）；③所測(cè)定的樣品中必須包括耕作層的土壤（0～20 cm）；④結(jié)果中至少包含本研究中所涉及的13 項(xiàng)指標(biāo)中的一項(xiàng)；⑤試驗(yàn)中不同處理的重復(fù)次數(shù)不少于3 次；⑥所涉及的結(jié)果分析中，必須包含平均值、樣本數(shù)量和標(biāo)準(zhǔn)差/誤[16]?；谝陨蠘?biāo)準(zhǔn)，最后篩選得到符合標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)30篇。

1.2 數(shù)據(jù)提取

從選取的文獻(xiàn)中提取試驗(yàn)地點(diǎn)、試驗(yàn)時(shí)長、樣地土壤背景值、有機(jī)肥種類、施加方式，以及0～20 cm 土層的土壤養(yǎng)分、物理、鹽漬化、生物學(xué)指標(biāo)和作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)。其中物理指標(biāo)包括：土壤容重（Soil Bulk Density，SBD）、土壤含水率（Soil Moisture Content，SMC）；土壤鹽漬化指標(biāo)包括：pH、堿化度（Exchange Sodium Percentage，ESP）、陽離子交換量（Cation Exchange Capacity，CEC）、電導(dǎo)率（Electrical Conductance，EC）；養(yǎng)分指標(biāo)包括：有機(jī)質(zhì)（Soil Organic Matter，SOM）、堿解氮（Alkali-hydrolysable N，AHN）、速效鉀（Available K，AK）、有效磷（Available P，AP）；生物學(xué)指標(biāo)包括：過氧化氫酶（Catalase，CAT）、脲酶（Urease，URE）；作物產(chǎn)量（Crop Yield，CY）以單位（畝）產(chǎn)量記錄。

對(duì)于部分以柱狀圖或折線圖呈現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)，采用GetData Graph Digitizer 2.26 進(jìn)行數(shù)據(jù)提取[17]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 效應(yīng)值計(jì)算

采用響應(yīng)比（Response Ratios，RR）[18]來評(píng)估試驗(yàn)處理中施用有機(jī)肥對(duì)鹽堿土相關(guān)指標(biāo)的影響程度。對(duì)于研究中的某一指標(biāo)而言，響應(yīng)比（RR）為處理組的均值（）與對(duì)照組的均值（）之比[19]。

平均值的變異系數(shù)公式[20]如下：

式中：NE和NC分別代表處理組和對(duì)照組的樣本數(shù)量；SDE和SDC分別代表處理組和對(duì)照組對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

隨機(jī)效應(yīng)模型基于σ2pooled的權(quán)重系數(shù)為：

式中：N為該指標(biāo)涉及的研究數(shù)；QT為總異質(zhì)性值。

對(duì)效應(yīng)值加權(quán)得到權(quán)重響應(yīng)比，公式如下：

式中：m為分組數(shù)；ki為第i分組的研究數(shù)。

95%置信區(qū)間公式[21]如下：

通過上述處理，本研究建立了有機(jī)肥施用對(duì)鹽堿地影響程度的數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行基本的統(tǒng)計(jì)計(jì)算。Meta 分析利用MetaWin2.1 軟件進(jìn)行[22]，在效應(yīng)值和95%置信區(qū)間（CI）[23]的計(jì)算過程中，對(duì)于正態(tài)性較差的指標(biāo)，采用重抽樣（“拔靴法”）[24-25]的方式計(jì)算其效應(yīng)值和95%置信區(qū)間。計(jì)算得到的結(jié)果中，以橫坐標(biāo)零點(diǎn)為界，若95%置信區(qū)間中包含0（P＞0.05），則表示施加有機(jī)肥對(duì)鹽堿土的該指標(biāo)無顯著影響；若95%置信區(qū)間均位于0 的右側(cè)，即95%CI均大于0（P＜0.05），則施加有機(jī)肥對(duì)該指標(biāo)呈現(xiàn)明顯的促進(jìn)作用；若95%置信區(qū)間均位于0 的左側(cè)，即95%CI均小于0（P＜0.05），則施加有機(jī)肥對(duì)該指標(biāo)呈現(xiàn)明顯的抑制作用[21]，本研究采用GraphPad Prism 9 作為繪圖工具。

為了使繪圖結(jié)果更加清晰，本研究利用Excel 中的exp 函數(shù)將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為響應(yīng)比RR++[14]。同時(shí)，為了便于對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋，依據(jù)下列公式計(jì)算其增長率[26]：

式中：E表示處理組某項(xiàng)指標(biāo)相較于對(duì)照組的變化百分率。

1.3.2 發(fā)表偏倚性檢驗(yàn)

Rosenthal′s 失安全系數(shù)（Fail-safe Number，Nfs）是Meta 分析中常用來檢驗(yàn)發(fā)表性偏倚的一種方法。本研究采用羅森博格法（Rosenberg′s method）計(jì)算得到各項(xiàng)指標(biāo)Meta 分析的失安全系數(shù)，如果Nfs＞5n+10（n為樣本量），則可以認(rèn)為結(jié)果可信，其統(tǒng)計(jì)學(xué)意義為至少需要5n+10 組具有發(fā)表偏倚性的研究數(shù)據(jù)才能改變本研究的結(jié)論。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)據(jù)基本信息

2.1.1 樣本分布

本研究共收集了有機(jī)質(zhì)等13 項(xiàng)指標(biāo)共計(jì)790 條研究數(shù)據(jù)，來自于30 篇文獻(xiàn)。將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分組，分組的標(biāo)準(zhǔn)主要為三類：①施加方式：即根據(jù)是否與無機(jī)肥配施分為配施和單施。②試驗(yàn)?zāi)晗蓿焊鶕?jù)試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間分為1 a 和≥2 a。③鹽漬化程度：參照《土地質(zhì)量地球化學(xué)評(píng)價(jià)規(guī)范》（DZ/T 0295—2016）中的土壤全鹽量標(biāo)準(zhǔn)，將供試地塊的初始鹽漬化程度分為輕度（0～0.2%）、中度（0.2%～0.4%）和重度（＞0.4%）鹽漬化，分組后各組的研究樣本數(shù)如表1所示。

表1 施加有機(jī)肥對(duì)鹽堿土改良效果數(shù)據(jù)庫樣本分布Table 1 Sample distribution of the database on the effect of organic fertilizer application on saline soil improvement

2.1.2 施加有機(jī)肥的類別及性質(zhì)

本研究所涉及到的790 條研究數(shù)據(jù)中有機(jī)肥類別及占比如表2 所示，包含商品有機(jī)肥（畜禽糞便與秸稈、生物炭等混合發(fā)酵而成）、沼肥、畜禽糞便、生物炭、腐植酸、糠醛渣。各商品有機(jī)肥之間營養(yǎng)指標(biāo)的差別不大，其中有效活菌數(shù)＞3.2億個(gè)·g-1，有機(jī)質(zhì)含量在20%～35%之間，總養(yǎng)分（NPK）含量處于4%～9.5%范圍內(nèi)，水分一般低于25%；沼肥和畜禽糞便相較于商品有機(jī)肥具有更高的有機(jī)質(zhì)（＞40%），但總養(yǎng)分（NPK）的含量更低（＜2%）；關(guān)于施加的生物炭、腐植酸、糠醛渣的性質(zhì)，所收集的文獻(xiàn)中并未給出具體介紹。

表2 施加的有機(jī)肥類別及占比Table 2 Type and percentage of organic fertilizer applied

2.2 施加有機(jī)肥對(duì)鹽堿土改良效果的異質(zhì)性和發(fā)表偏倚性檢驗(yàn)

針對(duì)各個(gè)目標(biāo)變量的數(shù)據(jù)，分別計(jì)算其響應(yīng)比及異質(zhì)性，利用Q檢驗(yàn)（Q值代表效應(yīng)值的標(biāo)準(zhǔn)平方和，Q值越大，異質(zhì)性越大）和I2檢驗(yàn)（I2值代表各部分效應(yīng)值異質(zhì)性在總效應(yīng)值異質(zhì)性中所占的比例，I2值越大，異質(zhì)性越大）分別對(duì)有機(jī)肥施用下鹽堿土改良效果的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行異質(zhì)性分析（表3）。結(jié)果表明，有機(jī)肥施用與鹽堿土各指標(biāo)的異質(zhì)性檢驗(yàn)均達(dá)到顯著水平（PQ＜0.05）[26]，且I2值均大于50%，根據(jù)異質(zhì)性檢驗(yàn)的結(jié)果，本研究選擇隨機(jī)效應(yīng)模型[27]進(jìn)行Meta分析。

表3 有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土改良效果的異質(zhì)性檢驗(yàn)Table 3 Heterogeneity test of the effect of organic fertilizer application on saline soil improvement

由表4中的失安全系數(shù)（Nfs）可知，各項(xiàng)指標(biāo)總的數(shù)據(jù)的失安全數(shù)均遠(yuǎn)大于5n+10，在分組后，除去95%CI包含0 的4 項(xiàng)外，另有13 項(xiàng)的失安全數(shù)小于5n+10，且均為分組后的數(shù)據(jù)，存在文獻(xiàn)偏倚性的風(fēng)險(xiǎn)。其余各項(xiàng)均滿足Nfs＞5n+10 的標(biāo)準(zhǔn)，說明本研究的平均效應(yīng)值結(jié)果可靠。

表4 有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土改良效果的偏倚性檢驗(yàn)失安全系數(shù)（Nfs）Table 4 Bias test of the effect of organic fertilizer application on saline soils improvement with loss of safety factor（Nfs）

2.3 有機(jī)肥施用對(duì)鹽堿土相關(guān)指標(biāo)的影響

2.3.1 有機(jī)肥施用對(duì)鹽堿土養(yǎng)分指標(biāo)的影響

由圖1 可知，施加有機(jī)肥后，鹽堿土養(yǎng)分指標(biāo)權(quán)重響應(yīng)比及其95%CI均不包含0（P＜0.05），且全部位于橫坐標(biāo)0 的右側(cè)，說明施加有機(jī)肥能明顯增加鹽堿土中各養(yǎng)分指標(biāo)的含量。對(duì)比對(duì)照組（不施肥，僅常規(guī)耕作）和處理組的相對(duì)變化率，施加有機(jī)肥后，有機(jī)質(zhì)（SOM）、堿解氮（AHN）、速效鉀（AK）、有效磷（AP）含量的增幅分別達(dá)到33.41%、46.70%、19.65% 和81.27%。有機(jī)肥的不同施加方式對(duì)土壤養(yǎng)分指標(biāo)的影響具有明顯差異，在單獨(dú)施用有機(jī)肥的情況下，SOM、AHN、AK 和AP 的增幅分別為33.02%、58.42%、28.13%、108.65%，均明顯高于有機(jī)肥與無機(jī)肥配施條件下的21.42%、37.29%、13.70%和50.07%。不同的施用年限下，AK 在施加有機(jī)肥≥2 a 情況下增幅為32.28%，明顯大于施加1 a 的處理（16.01%），而SOM、AHN 以及AP 變化率的差異不大。此外，試驗(yàn)地的鹽漬化程度對(duì)上述4 項(xiàng)養(yǎng)分指標(biāo)的影響程度基本相同，均表現(xiàn)為在中度鹽漬化程度下的增幅明顯高于輕度和重度，輕度和重度相比則無明顯差異。

圖1 有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土養(yǎng)分指標(biāo)的影響Figure 1 Effect of organic fertilizer application on nutrient index of saline soils

2.3.2 有機(jī)肥施用對(duì)鹽堿土物理指標(biāo)的影響

本研究選取了土壤容重（SBD）和土壤含水率（SMC）作為評(píng)價(jià)有機(jī)肥施用效果的物理指標(biāo)。其中SBD 的權(quán)重響應(yīng)比及95%CI位于橫坐標(biāo)0 的左側(cè)，呈負(fù)效應(yīng)；而SMC則與之相反，表現(xiàn)為正效應(yīng)（圖2）。

圖2 有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土物理指標(biāo)的影響Figure 2 Effect of organic fertilizer application on physical index of saline soils

SBD 處理組相較于對(duì)照組的降幅為6.53%，而SMC的增幅達(dá)到15.52%。在不同的施加方式下，SBD在配施時(shí)的降幅（7.56%）較單施時(shí)（5.29%）更大；SMC 在配施時(shí)的增幅（11.55%）明顯低于單施時(shí)（20.32%）。不同的施加年限下，SMC 在施加年限≥2 a的組別中，其95%CI包含0（P＞0.05），此分組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；SBD 在施加年限≥2 a 時(shí)降幅（9.13%）較僅施加1 a 時(shí)（5.70%）明顯增大。當(dāng)樣地鹽漬化程度不同時(shí)，有機(jī)肥施加情況下輕度鹽漬化樣地SMC 的增幅（6.86%）明顯低于中度（19.33%）和重度（17.40%）。而有機(jī)肥施加后，SBD 在中度（7.10%）和重度（7.11%）鹽漬化樣地上的降幅大于輕度鹽漬化樣地（5.08%）。

2.3.3 有機(jī)肥施用對(duì)土壤鹽漬化指標(biāo)的影響

由圖3 可知，有機(jī)肥的施加對(duì)鹽堿土的堿化度（ESP）、電導(dǎo)率（EC）均呈負(fù)效應(yīng)，具有抑制作用，降幅分別為20.34%、43.09%。施加有機(jī)肥同樣能對(duì)鹽堿土的pH 起到調(diào)節(jié)作用，總體表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)，降幅為5.22%。施加方式的改變對(duì)上述三項(xiàng)指標(biāo)的影響趨勢(shì)相同，均為有機(jī)和無機(jī)肥配施時(shí)的降幅明顯高于單施。與此同時(shí)，不同施用年限下上述三項(xiàng)指標(biāo)的變化趨勢(shì)也基本一致，即施加有機(jī)肥≥2 a的降幅明顯大于僅施加1 a 的處理。在不同的鹽漬化程度下，施加有機(jī)肥后，ESP、pH 的降幅表現(xiàn)出相同的趨勢(shì)，即中度＞輕度＞重度。而施加有機(jī)肥情況下EC 的降幅則表現(xiàn)為中度最高（52.58%）、重度次之（40.84%）、輕度最低（13.58%）。

圖3 有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土鹽漬化指標(biāo)的影響Figure 3 Effect of organic fertilizer application on salinization index of saline soils

對(duì)于鹽堿土的陽離子交換量（CEC）而言，施加有肥機(jī)具有正效應(yīng)，起到促進(jìn)作用，增幅為20.41%。采用不同的有機(jī)肥施加方式時(shí)，配施的增幅（22.17%）明顯大于單施（10.98%）。施加有機(jī)肥≥2 a 取得的改良效果（35.74%）明顯優(yōu)于僅施加1 a（16.95%）。在不同的鹽漬化程度下，輕度（25.91%）和中度（26.93%）鹽漬化樣地改良效果明顯優(yōu)于重度樣地（12.46%）。

2.3.4 有機(jī)肥施用對(duì)鹽堿土生物學(xué)指標(biāo)的影響

在施加有機(jī)肥后,過氧化氫酶（CAT）和脲酶（URE）兩項(xiàng)生物學(xué)指標(biāo)的權(quán)重響應(yīng)比和95%CI均在橫坐標(biāo)0 的右側(cè)且不含0，說明施加有機(jī)肥對(duì)其有促進(jìn)作用。將兩項(xiàng)指標(biāo)按照施加方式、施用年限、鹽漬化程度分組后，CAT在施用年限組別中的95%CI包含0（P＞0.05），URE 在施加方式和鹽漬化程度組別中95%CI也包含0（P＞0.05），均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，下述將不對(duì)其進(jìn)行討論。由圖4 可知，在不同施加方式下，配施的CAT 增幅（18.65%）明顯高于單施（8.70%）。在不同鹽漬化程度的土壤中，有機(jī)肥施加后，輕度與重度鹽漬化土壤中CAT 的增幅相近，而中度鹽漬化土壤中，CAT的增幅明顯低于輕度和重度。不同的施用年限下，URE的增幅無明顯差異。

圖4 有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土生物學(xué)指標(biāo)的影響Figure 4 Effect of organic fertilizer application on biological index of saline soils

2.3.5 有機(jī)肥施用對(duì)作物產(chǎn)量的影響

施加有機(jī)肥后，鹽堿土上種植的作物產(chǎn)量權(quán)重響應(yīng)比和95%CI均在橫坐標(biāo)0 的右側(cè)，且不包含0，說明，施加有機(jī)肥可明顯提高鹽堿地種植作物的產(chǎn)量，增幅達(dá)到41.78%（圖5）。從圖5 可以看出，單施條件下產(chǎn)量的增幅（60.55%）明顯高于配施（36.35%）。在不同鹽漬化程度的鹽堿地上有機(jī)肥對(duì)產(chǎn)量的促進(jìn)效果也不相同，增幅表現(xiàn)為重度（65.93%）＞中度（55.50%）＞輕度（17.69%）。

圖5 有機(jī)肥施加對(duì)鹽堿土作物產(chǎn)量的影響Figure 5 Effect of organic fertilizer application on crop yield in saline soils

3 討論

3.1 有機(jī)肥施用可有效改良鹽堿土的鹽漬化狀況

鹽堿土中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀等指標(biāo)是衡量土壤肥力的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是作物碳素及氮磷鉀等養(yǎng)分的重要來源[28-29]。施加有機(jī)肥后，各養(yǎng)分指標(biāo)的含量能否得到增加，主要與有機(jī)肥所帶來的養(yǎng)分輸入量和土壤中有機(jī)質(zhì)的礦化分解有關(guān)[30]。本研究表明，在施入有機(jī)肥后，鹽堿土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量均得到了明顯的增加，與李娟等[31]的研究結(jié)果一致。這主要?dú)w因于施加的有機(jī)肥本身含有多種營養(yǎng)元素[32]，通過礦化分解緩慢長效地釋放到土壤中，而且在該過程中會(huì)生成多種有機(jī)酸，有機(jī)酸可溶解土壤中原有的鉀鹽、磷酸鹽等礦物鹽，從而增加了磷、鉀等元素的有效性[33]。

施加有機(jī)肥后，土壤容重、堿化度、pH和電導(dǎo)率4項(xiàng)指標(biāo)均出現(xiàn)了明顯的降低，使得土壤的鹽漬化程度得到了明顯的改善，這與張雅貞[34]的研究結(jié)果一致。同時(shí)，本研究還發(fā)現(xiàn)，鹽堿土壤的電導(dǎo)率與有機(jī)質(zhì)在施加有機(jī)肥后呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)，這也驗(yàn)證了部分研究得到的土壤電導(dǎo)率與有機(jī)質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)的結(jié)論[35]。依據(jù)趙紅等[36]、趙興敏等[37]、呂欣欣等[38]的研究結(jié)果，土壤中有機(jī)質(zhì)含量與總團(tuán)聚體的數(shù)量和穩(wěn)定性呈正相關(guān)，可以判斷施加有機(jī)肥后，伴隨土壤中有機(jī)質(zhì)含量的增加，土壤團(tuán)聚體的數(shù)量會(huì)得到進(jìn)一步提升。而Hussain[39]的研究表明，土壤團(tuán)聚體的增加會(huì)破壞土壤中的毛管孔隙，并且會(huì)增加非毛管孔隙的數(shù)量，這種變化會(huì)提升土壤的代換量，能夠極大地減弱鹽堿土壤的返鹽能力，減少表土鹽分的積累，從而使得土壤的堿化度和電導(dǎo)率等鹽漬化指標(biāo)降低。

本研究還發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥施加后鹽堿土的pH降低，且隨著施加年限的增加，降幅增大。這與張金柱等[40]和劉國偉[41]的研究結(jié)果一致，即有機(jī)肥施加后，其中所含的腐植酸、富里酸等會(huì)與土壤中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，對(duì)土壤起到一定的酸化作用，明顯降低鹽堿土的pH[42]。有機(jī)肥還具有較強(qiáng)的酸堿緩沖作用，所以土壤的pH并不會(huì)發(fā)生較為劇烈的變化。

3.2 有機(jī)肥的施加方式對(duì)鹽堿土改良效果的影響

有機(jī)肥的不同施加方式均提高了鹽堿土的養(yǎng)分水平，降低了鹽漬化程度，只是效果存在一定差異。單獨(dú)施用有機(jī)肥時(shí)鹽堿土的SOM、AHN、AK、AP 等養(yǎng)分指標(biāo)的增幅更為明顯，而有機(jī)肥與無機(jī)肥配施則更有利于降低土壤的鹽漬化指標(biāo)，如EC、pH、ESP等。但以作物產(chǎn)量作為檢驗(yàn)鹽堿土綜合改良效果的指標(biāo)時(shí)，則有機(jī)肥單施的效果優(yōu)于配施，這與吳建繁等[43]的研究結(jié)果不同。其原因可能是：無論單獨(dú)施加有機(jī)肥還是將有機(jī)肥和無機(jī)肥配合施用，實(shí)際上均能夠?qū)ν寥利}分產(chǎn)生明顯的抑制作用，盡管效果有差異，但均有可能將土壤鹽分降低到影響或不影響作物生長的范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，在鹽分含量下降的前提下，由于鹽堿土往往較為貧瘠[42]，因此養(yǎng)分含量即成為鹽堿土改良中影響作物生長及產(chǎn)量形成的限制性因素。在本研究所選取的文獻(xiàn)中，由于施加的肥料總量均以氮素作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，且配施的化肥全部作為基肥一次性施入土壤，因而淋洗和揮發(fā)作用必然會(huì)導(dǎo)致較多的養(yǎng)分損耗。而同等氮素含量的有機(jī)肥養(yǎng)分的釋放則是一個(gè)緩慢的過程，產(chǎn)生的損耗較小。另外高等植物對(duì)土壤中氮素的吸收，有45%～50%來源于土壤有機(jī)質(zhì)[44]，相比之下，有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用時(shí)養(yǎng)分指標(biāo)的增幅較單獨(dú)施用有機(jī)肥更低，從而使后者在鹽堿土改良的綜合效果上優(yōu)于前者，并最終體現(xiàn)在作物產(chǎn)量上。

3.3 不同鹽漬化土壤條件下有機(jī)肥施用對(duì)鹽堿土改良效果的影響

在不同鹽漬化程度的土壤中，有機(jī)肥加入后，中度鹽漬化土壤的各項(xiàng)指標(biāo)相較于輕度和重度發(fā)生的變化程度更大，不僅體現(xiàn)在養(yǎng)分指標(biāo)的增幅最高，而且各土壤鹽漬化相關(guān)指標(biāo)的降幅也更加明顯。究其原因，可能是輕度鹽漬化土壤本身的鹽漬化程度處于較低的水平，各項(xiàng)鹽漬化指標(biāo)的背景值更為接近正常土壤[45]，從而導(dǎo)致其變化的幅度不明顯。重度鹽漬化水平的土壤鹽漬化程度較高，土壤板結(jié)嚴(yán)重，返鹽強(qiáng)度很高[46]，其土壤鹽漬化指標(biāo)的背景值雖然很高，但是在施加有機(jī)肥后，一方面鹽漬化相關(guān)指標(biāo)的降幅有限，另一方面受微生物活性的限制，有機(jī)質(zhì)的礦化分解速率并不高，進(jìn)而導(dǎo)致養(yǎng)分指標(biāo)的提高程度也受到限制。

4 結(jié)論

本研究采用Meta 分析方法探討了有機(jī)肥施加方式、施用年限對(duì)不同鹽漬化程度鹽堿地相關(guān)指標(biāo)的影響，結(jié)論如下：

（1）整體而言，施加有機(jī)肥對(duì)鹽堿地有明顯的改良效果，具體表現(xiàn)在：鹽堿地的養(yǎng)分指標(biāo)、生物學(xué)指標(biāo)、作物產(chǎn)量、陽離子交換量以及土壤含水率均得到了不同程度的改善或增加；而土壤鹽漬化相關(guān)指標(biāo)以及土壤容重均出現(xiàn)了一定程度的下降。

（2）單獨(dú)施用有機(jī)肥更有利于提升鹽堿地的養(yǎng)分含量和作物產(chǎn)量，而有機(jī)肥與無機(jī)肥配施在降低土壤鹽漬化程度方面有更好的表現(xiàn)。以作物產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮，單獨(dú)施加有機(jī)肥對(duì)鹽堿土的綜合改良效果更好。

（3）以作物產(chǎn)量為衡量標(biāo)準(zhǔn)，施加有機(jī)肥對(duì)重度鹽漬化土壤的改良效果更好，中度次之，輕度較差。