譚 攀,王士超,謝 錦,蔣高乾,韓立樸
(1.中國科學(xué)院 遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)資源研究中心/河北省土壤生態(tài)學(xué)重點實驗室/中國科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點實驗室/中國科學(xué)院鹽堿地資源高效利用工程實驗室,河北 石家莊 050022;2.中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049)
全球土壤鹽漬化造成土壤退化與荒漠化并威脅糧食安全[1‐2]。鹽堿地在全世界分布廣泛,并不斷蔓延[3]。研究表明,全球有75 個國家受到土壤鹽漬化的影響,總面積約9.5×107hm2[4]。河北省適宜開發(fā)而未利用的鹽堿地面積約7.83×104hm2[5],具有較大的開發(fā)潛力。鹽堿地開發(fā)利用的方法有工程改良方法、物理改良方法、化學(xué)改良方法和生物改良方法等[6]。暗管排水工程屬于工程改良方法之一,是一種利用在田間埋設(shè)帶有孔隙的暗管高效排水排鹽的方法[7]。暗管工程不僅能高效降低地下水埋深,使作物免受澇害,還能夠通過淋洗作用,加快土壤脫鹽;除此之外,暗管可以改變整個生命周期內(nèi)作物根層土壤水、氣狀況[8],調(diào)節(jié)和優(yōu)化作物根層土壤環(huán)境。有研究指出,在河北濱海鹽堿區(qū)埋設(shè)暗管可以短時間內(nèi)將水分排出,從而防止次生鹽漬化,暗管排水排鹽技術(shù)適合在河北濱海鹽堿區(qū)應(yīng)用[9]。
但暗管在排水排鹽的同時也會造成養(yǎng)分淋失,曾文治等[10]通過模型模擬得出,暗管排水會伴隨硝態(tài)氮的流失。因此,需要通過施肥來進行養(yǎng)分補償。施肥對暗管排水的影響主要表現(xiàn)在兩個方面。一方面,施肥會增加植物根系生物量,有利于根系在整個土壤剖面中的分布,從而增加土壤孔隙度,促進暗管排水排鹽[11]。LEUNG 等[12]的研究表明,土壤穩(wěn)定入滲速率與根生物量呈正相關(guān)關(guān)系,隨根生物量的增加土壤穩(wěn)定入滲速率也增加。張向前等[13]的研究表明,植物的根系可以增加土壤的大孔隙,使得土壤水和溶質(zhì)以優(yōu)先流的形式快速入滲,尤其根系發(fā)達的作物能夠更好地疏通土壤,增加土壤導(dǎo)水性,加快土壤鹽分淋洗。另一方面,盡管施肥能夠改變土壤特性,降低土壤pH 值和可溶性鹽含量,并增加土壤有機質(zhì)含量[6]、降低土壤容重[14]、提高土壤孔隙度,但施肥在增加土壤中養(yǎng)分總含量的同時,也增加了暗管排水中養(yǎng)分的淋失量,從而加大了水體富營養(yǎng)化的風(fēng)險。
秋葵(Abelmoschus esculentusL.)是一種錦葵科草本植物,主要生長在熱帶和亞熱帶[15]。秋葵為直根系,根系發(fā)達,抗旱能力較強[16],在雨養(yǎng)或灌溉條件下的各種類型土壤上都可以種植[17]。秋葵肉質(zhì)鮮嫩口感好,營養(yǎng)成分豐富,可以被應(yīng)用于食品、藥品和工業(yè)[18]。秋葵的種植還為農(nóng)民提供了大量就業(yè)和創(chuàng)收機會[19]。馬旭東[20]研究了鹽脅迫對黃秋葵生理生化及品質(zhì)的影響,指出在鹽脅迫、堿脅迫濃度均為100 mmol/L 及鹽堿脅迫濃度為50 mmol/L 時,能顯著提高黃秋葵果實中可溶性蛋白、可溶性糖、黃酮和維生素C的含量。
但在河北濱海鹽堿地上,秋葵種植與暗管排水結(jié)合條件下利用施肥的方式促進耐鹽植物根系生長,從而促進暗管排水排鹽改良鹽堿地的效果方面還未見報道。因此,在暗管排水與秋葵種植結(jié)合改良鹽堿地條件下,研究施肥對暗管排水、暗管排鹽以及對土壤電導(dǎo)率、土壤含鹽量的影響,有助于拓展鹽堿地改良方法的組合創(chuàng)新。
鑒于此,擬采用秋葵種植與暗管排水結(jié)合的模擬箱法,在2020—2021年開展連續(xù)2 a的種植試驗。通過設(shè)計不同施肥補償方式,研究不同施肥處理暗管排水量、暗管排鹽量、暗管排水鹽分離子含量的差異以及土壤電導(dǎo)率、土壤含鹽量的變化情況,以期探明何種補償方式能夠更好地淋洗出鹽分,降低土壤含鹽量,達到更好地脫鹽改堿效果,揭示施肥促進土壤鹽分淋洗的效應(yīng),構(gòu)建秋葵種植與暗管排水結(jié)合下合理的施肥方案,為暗管改良鹽堿地研究初期提供新的組合改良模式。
試驗地位于河北省滄州市黃驊市南大港產(chǎn)業(yè)園區(qū)(38°51′ N、117°′42′ E),屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣侯,具有四季分明、雨熱同期的氣候特征,表現(xiàn)為春季少雨、夏季濕潤、秋季晴朗、冬季寒冷。年平均氣溫12.7 ℃;最冷月為1 月,平均氣溫-4.8 ℃;最熱月為7 月,平均氣溫26.5 ℃。無霜期188 d,年平均降水量557.4 mm。降雨年際變化大且年內(nèi)分配不均,7—8月降水量占全年降水的75%以上。該地區(qū)臨近渤海,淡水資源匱乏,大部分是鹽堿地。
秋葵品種為臺灣五福黃秋葵(以下稱秋葵),其根系發(fā)達且產(chǎn)量高。使用的土壤是試驗地鹽堿土。土壤充分混勻后經(jīng)過1 cm 孔徑篩,然后裝入模擬箱。土壤化學(xué)性質(zhì)以及各鹽分離子含量如表1所示。
表1 試驗地鹽堿土土壤化學(xué)性質(zhì)和鹽分離子含量Tab.1 Physicochemical properties and salt ion content of saline soil in the experimental site
設(shè)計4 個處理:有機肥(OM)、有機肥+化肥(NPK+OM)、化肥(NPK)與不施肥對照(CK),每個處理重復(fù)3次。采用單因素完全隨機區(qū)組設(shè)計的方法,利用12個模擬箱開展模擬試驗。模擬箱為聚乙烯板材質(zhì),長1.3 m、寬0.9 m、高1.0 m。箱體外面用鋼管固定,板材之間的縫隙用塑料焊條焊接。模擬箱底部鋪設(shè)1 根直徑為4 cm 的波紋打孔管作為暗管,在暗管出口處安裝閥門,用于控制排水。模擬箱底部鋪設(shè)0.1 m 深的石英砂作為濾料,然后填充0.8 m深的勻質(zhì)濱海鹽堿土。分別于2020和2021年的5 月初播種,每個模擬箱種6 株秋葵,密度為5.31×104株/hm2,該密度為前期密度試驗后得出的最佳種植密度[21]。施肥方案如表2 所示,其中,有機肥、磷肥、鉀肥均作為底肥在播種前一次性施入。氮肥的60%作為底肥,40%作為追肥在秋葵初花期撒施于土壤表面。播種前施用底肥,整個生育期內(nèi),視情況開展除蟲和除草工作。在7—9 月降雨>70 mm時收集暗管排水,在7—10月,每3 d收獲1次秋葵果實,在初霜前開展土壤取樣工作。
表2 暗管與秋葵協(xié)同改良濱海鹽土的施肥方案Tab.2 Fertilization scheme of subsurface pipe and okra for synergistic improvement of coastal saline soil
1.4.1 暗管排水量測定 在7—9月,當(dāng)降雨量大于70 mm 時,打開閥門進行暗管排水。用量筒測量排水量,然后將水樣裝瓶置于低溫冰箱保存。2020 年一共進行4 次排水,分別在7 月11 日、8 月4 日、8 月18日、8月26日進行,將上述4次排水的累計暗管排水量作為1 a內(nèi)排水量的總和。
1.4.2 暗管排鹽量測定 利用離子色譜儀測定2020 年暗管4 次排水中鹽分離子含量,包括鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、鈣離子(Ca2+)、鎂離子(Mg2+)、氯離子(Cl-)和硫酸根(SO42-)離子。用滴定法測定碳酸根(CO3-)和碳酸氫根(HCO3-)離子含量。暗管排鹽量為各鹽分離子排出量的總和。
1.4.3 土壤電導(dǎo)率與土壤含鹽量測定 將土壤裝入模擬箱時,采集每個模擬箱的初始樣品,并裝入自封袋保存。2020 年試驗結(jié)束時,采用土鉆取土,分別鉆取0~20、20~40、40~60、60~80 cm土層的土壤樣品。同一土層深度鉆取3 個點做成混合土樣,并裝入自封袋保存。2021 年試驗結(jié)束時,拆開模擬箱,采用土壤切割的方法,獲取模擬箱中0~20、20~40、40~60、60~80 cm 土層的土壤樣品。將土樣晾曬風(fēng)干后用研缽磨碎,過2 mm 篩后裝入自封袋密封保存。采用1∶5 土水比浸提得到土壤浸提液,測定土壤電導(dǎo)率;利用離子色譜儀測定鹽分離子含量,包括Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-和SO42-;用滴定法測定C和HCO3-含量。土壤含鹽量為各鹽分離子含量的總和。
使用Excel 2021 對數(shù)據(jù)信息進行匯總、統(tǒng)計與分析。使用SPSS Statistics 21對數(shù)據(jù)進行方差分析,然后采用LSD法進行多重比較,利用Origin Pro 2023繪圖。
施肥增加了模擬箱暗管排水量,不同施肥處理累計暗管排水量比CK 高44.50%~74.55%(圖1)。在2020 年,不同施肥處理累計暗管排水量表現(xiàn)為NPK+OM 處理>OM 處理>NPK 處理>CK。其中OM處理、NPK+OM 處理、NPK 處理的累計暗管排水量分別比CK 高58.63%、74.55%、44.50%。單次暗管排水量總體呈遞增的趨勢,在第1次排水時,不同施肥處理暗管排水量相近,其中NPK+OM 處理和OM處理排水量略高于NPK 處理和CK。在第2 次排水時,不同施肥處理暗管排水量增加,OM 處理、NPK+OM 處理和NPK 處理暗管排水量分別比CK 高84.49%、106.12%、91.02%。在第3 次排水時,不同施肥處理暗管排水量迅速增加,以NPK+OM 處理增加得最快,排水量比CK高161.58%,OM處理和NPK處理排水量相近,分別比CK高93.42%、86.58%。在第4次排水時,不同施肥處理暗管排水量依然比CK高25.33%~31.66%。
圖1 2020年不同施肥處理濱海鹽土單次暗管排水量與累計暗管排水量Fig.1 Volume of single subsurface pipe drainage and cumulative subsurface pipe drainage under different fertilization treatments in coastal saline soil in 2020
方差分析結(jié)果表明,不同施肥處理累計暗管排水量差異不顯著;同一排水次數(shù)不同處理排水量存在顯著差異,第3次排水時,NPK+OM 處理排水量顯著高于CK。對同一處理不同排水次數(shù)間的排水量進行多重比較發(fā)現(xiàn),NPK+OM 處理、OM 處理和NPK處理第4 次排水的排水量均顯著或極顯著高于第1次,NPK+OM 處理和NPK 處理第3 次排水的排水量均顯著高于第1次。
施肥增加模擬箱暗管排鹽量,不同施肥處理累計暗管排鹽量比CK 高33.35%~128.83%(圖2)。累計暗管排鹽量表現(xiàn)為NPK+OM 處理>OM 處理>NPK處理>CK。其中OM 處理、NPK+OM 處理、NPK 處理累計暗管排鹽量分別比CK 高54.29%、128.83%、33.35%。單次暗管排鹽量總體呈遞增的趨勢,第1次排鹽時,排鹽量最多的是NPK+OM 處理,比CK 高246.33%。第2次排鹽時,不同施肥處理的排鹽量相近且比CK 高185.36%~219.18%。第3 次排鹽時,NPK+OM 處理排鹽量分別比OM 處理、NPK 處理、CK 高40.78%、38.32%、208.36%。第4 次排鹽時,只有NPK+OM 處理的排鹽量比CK 處理高出50.87%,而OM處理與NPK處理排鹽量與CK差別較小。
圖2 2020年不同施肥處理濱海鹽土單次暗管排鹽量與累計暗管排鹽量Fig.2 Amount of single subsurface pipe salt drainage and cumulative subsurface pipe salt drainage under different fertilization treatments in coastal saline soil in 2020
方差分析與多重比較結(jié)果表明,不同施肥處理累計暗管排鹽量無顯著差異。NPK+OM 處理第3次排鹽量顯著高于CK,第4次排鹽量顯著高于NPK處理。對相同處理不同排鹽次數(shù)間的排鹽量進行多重比較發(fā)現(xiàn),NPK+OM 處理第4 次排鹽量顯著高于第2 次排鹽量,CK 處理第4 次排鹽量也顯著高于第1次排鹽量和第2次排鹽量。
暗管4 次排水各鹽分離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如圖3 所示。暗管排水鹽分離子主要包括Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-和HCO3-。同一鹽分離子不同施肥處理質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相近,其中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)較大的是Cl-(50%~53%)和Na(+22%),質(zhì)量百分?jǐn)?shù)較小的是K+(1%)、HCO3(-2%~3%)和Mg2(+3%)。不同施肥處理中SO42-的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)較大的是NPK+OM 處理(16%)和OM處理(16%),較小的是NPK處理(14%)和CK(14%)。NPK+OM 處理、OM 處理、NPK 處理Ca2+質(zhì)量百分?jǐn)?shù)相同,均為5%,CK 的Ca2+質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4%。
圖3 2020年不同施肥處理濱海鹽土暗管排水各鹽分離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)Fig.3 Mass percentages of each salt ion in subsurface pipe drainage under different fertilization treatments in coastal saline soil in 2020
施肥影響了各鹽分離子的累計暗管排出量,不同施肥處理效果表現(xiàn)為NPK+OM 處理>OM 處理>NPK 處理>CK(圖4)。OM 處理Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、HCO3-的累計暗管排出量分別比CK 高53.17%、66.53%、56.25%、79.35%、45.19%、77.82%、75.07%。NPK+OM 處理Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、HCO3-的累計暗管排出量分別比CK 高124.96%、138.04%、134.25%、163.29%、118.81%、162.04%、114.47%。NPK 處理Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cl-、SO42-、HCO3-的累計暗管排出量分別比CK 高33.65%、50.88%、37.87%、42.11%、31.18%、31.95%、59.82%。通過方差分析與多重比較發(fā)現(xiàn),NPK+OM處理K+、Mg2+、SO42-、HCO3-的累計暗管排出量均顯著高于CK,而Na+、Ca2+和Cl-的累計暗管排出量與CK無顯著差異。
圖4 2020年不同施肥處理濱海鹽土各鹽分離子累計排出量Fig.4 Cumulative amount of each salt ion in subsurface pipe drainage under different fertilization treatments in coastal saline soil in 2020
施肥顯著降低0~80 cm土層土壤電導(dǎo)率(圖5)。在2020—2021 年,土壤電導(dǎo)率呈降低的趨勢,且降低的效果隨土層深度的增加而減弱。在2020年,與初始土壤電導(dǎo)率相比,0~20 cm 土層和20~40 cm 土層中均以NPK+OM 處理電導(dǎo)率降低幅度最大,分別降低了54.86%、46.44%。在40~60 cm 土層中,電導(dǎo)率降低幅度最大的是OM 處理,與初始土壤電導(dǎo)率相比,降低了24.82%。在60~80 cm 土層中,不同施肥處理電導(dǎo)率相近,與初始土壤電導(dǎo)率相比,降低了8.53%~13.93%。方差分析與多重比較結(jié)果表明,在2020年,不同施肥處理土壤電導(dǎo)率無顯著差異。
圖5 2020—2021年不同施肥處理濱海鹽土0~80 cm土層深度土壤電導(dǎo)率Fig.5 Soil electrical conductivity in 0—80 cm depth of coastal saline soil under different fertilization treatments from 2020 to 2021
在2021 年,不同施肥處理0~80 cm 土層土壤電導(dǎo)率比初始值低44.82%~74.06%。土壤電導(dǎo)率總體表現(xiàn)為CK>NPK 處理>OM 處理>NPK+OM 處理。方差分析與多重比較結(jié)果表明,在2021年,0~40 cm土層中,NPK+OM 處理土壤電導(dǎo)率顯著低于CK;在40~80 cm 土層中,不同施肥處理土壤電導(dǎo)率差異不顯著。對相同處理不同年份間土壤電導(dǎo)率進行多重比較發(fā)現(xiàn),在2020—2021 年,0~80 cm 土層中,所有處理土壤電導(dǎo)率均在P<0.001的水平上低于初始值。
在2020—2021 年,不同施肥處理對0~80 cm 土層土壤含鹽量產(chǎn)生了顯著影響(圖6)。不同土層土壤含鹽量總體上表現(xiàn)為60~80 cm土層>40~60 cm土層>20~40 cm土層>0~20 cm土層。年際間不同土層土壤含鹽量表現(xiàn)為初始>2020年>2021年。
圖6 2020—2021年不同施肥處理濱海鹽土0~80 cm土層深度土壤含鹽量Fig.6 Soil salt content in 0—80 cm depth of coastal saline soil under different fertilization treatments from 2020 to 2021
在2020 年,與初始土壤相比,土壤含鹽量均降低,并且隨土層深度的增加,降低效果減弱。在0~20 cm 土層中,以NPK+OM 處理含鹽量最低,為1.18 g/kg;其次是OM 處理,為1.44 g/kg;NPK 處理和CK 相近。在20~40 cm 土層中,NPK+OM 處理含鹽量比CK 低了25.90%,而OM 處理和NPK 處理僅分別比CK 低10.16%、1.06%。在40~80 cm 土層中,不同施肥處理土壤含鹽量相近。通過方差分析與多重比較發(fā)現(xiàn),2020 年不同施肥處理土壤含鹽量差異不顯著。
在2021年,不同施肥處理土壤含鹽量比初始值低24.97%~66.80%。土壤含鹽量表現(xiàn)為CK>NPK 處理>OM 處理>NPK+OM 處理。在0~20 cm 土層中,OM 處理、NPK+OM 處理、NPK 處理土壤含鹽量分別比CK 低23.45%、37.85%、12.79%。在20~40 cm 土層中,OM 處理、NPK+OM 處理、NPK 處理土壤含鹽量分別比CK 低15.46%、31.69%、5.92%。在40~60 cm 中,OM 處理、NPK+OM 處理、NPK 處理土壤含鹽量分別比CK 低9.22%、19.36%、9.69%。在60~80 cm 土層中,NPK+OM 處理土壤含鹽量最低,為1.52 g/kg,OM 處理和NPK 處理土壤含鹽量與CK 相近。通過方差分析與多重比較發(fā)現(xiàn),在2021 年,0~20 cm 土層中,NPK+OM 處理和OM 處理土壤含鹽量均顯著或極顯著低于CK;在20~80 cm 土層中,不同施肥處理土壤含鹽量差異不顯著。
通過對相同處理不同年份土壤含鹽量進行多重比較發(fā)現(xiàn),在2020 年,不同施肥處理0~60 cm 土層的土壤含鹽量均顯著或極顯著低于初始值。在2021年,不同施肥處理在60~80 cm土層的土壤含鹽量均顯著或極顯著低于2020 年,且0~80 cm 土層的土壤含鹽量均在P<0.01或P<0.001的水平上低于初始值。
在我國北方的濱海鹽堿地,主要存在的問題有土壤含鹽量高、容重大、孔隙度低、易板結(jié)等[22]。在本研究中,不同施肥處理增加了暗管排水量,一方面可能是因為在暗管排水與秋葵種植相結(jié)合條件下,施肥促進了秋葵根系的生長,增加了土壤大孔隙,有利于土壤中優(yōu)先流的產(chǎn)生,從而加快水分下滲速率,增加暗管排水量。另一方面,可能是因為施肥促進土壤團聚體的形成,有效增加土壤通氣性,降低土壤容重,從而增加暗管排水量[14]。其中,在第4 次暗管排水時,NPK+OM 處理暗管排水量低于OM 處理,可能是因為NPK+OM 處理秋葵葉片生長更旺盛,降雨時雨水會沿著葉片流到模擬箱外,導(dǎo)致模擬箱的暗管排水量減少。
在本研究中,單次暗管排水量整體呈增加趨勢。一方面可能與暗管排水與秋葵種植相結(jié)合條件下秋葵根系的生長有關(guān),在第1 次排水和第2 次排水時,秋葵的根生物量較少且分布較淺,對水分的入滲影響較小,隨時間推移,秋葵根系不斷生長,在第3 次排水和第4 次排水時,暗管排水與秋葵種植相結(jié)合條件下秋葵的根生物量增加且分布較深,從而增加了暗管排水量。另一方面可能與土壤含水量有關(guān),在第1 次排水和第2 次排水時,土壤比較干燥,導(dǎo)致暗管排水量少,在第3 次排水和第4 次排水時,土壤經(jīng)過前2次排水的淋洗變得更加濕潤,暗管排水量增加。馮云格等[11]的研究結(jié)果表明,香瓜茄根系的生物量、根長密度、根表面積密度、根體積密度和根尖數(shù)均隨著生育進程呈顯著增加趨勢,并且在施肥條件下,香瓜茄各生育時期的根系指標(biāo)均顯著高于不施肥處理。
根據(jù)“鹽隨水來,鹽隨水去”的運移規(guī)律,暗管在排走水分的同時也帶走了鹽分[23‐24]。在暗管排水與秋葵種植相結(jié)合條件下,不同施肥處理顯著增加了暗管排鹽量,其中以NPK+OM 處理效果最好,且單次暗管排鹽量整體呈增加的趨勢。這與暗管排水的結(jié)果相符合,第1 次排水和第2 次排水的排水量少,所以淋洗出來的鹽分較少。隨時間推移,第3次排水和第4次排水的排水量不斷增加,淋洗出來的鹽分也隨之增加。暗管排水的水溶性鹽分離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)顯示,Cl-、Na+、SO42-、Ca2+質(zhì)量百分?jǐn)?shù)較高,而K+、HCO3-、Mg2+含量較少。這可能與土壤性質(zhì)與離子遷移速度有關(guān),李婧男等[25]指出,在濱海鹽土中Na+是主導(dǎo)的陽離子,占陽離子總量的70%以上,其次是Ca2+,而K+和Mg2+含量較小。劉慧濤等[26]認(rèn)為,土壤中鹽分離子在隨水遷移時以Cl-的遷移速度最快。本研究中,不同的施肥處理鹽分離子排出量以Cl-排出量最多而K+排出量最少,這與前人研究結(jié)果相似。羅浩[27]、竇旭等[28]等的研究也得到相似的結(jié)論。
土壤浸提液電導(dǎo)率反映土壤鹽漬化程度[29]。本研究中,隨時間推移,土壤含鹽量與土壤電導(dǎo)率均降低,且表層土壤的含鹽量低于深層。這與張勇康等[30]的研究結(jié)果相似,一方面,在暗管排水與秋葵種植相結(jié)合條件下施肥能夠促進秋葵生長,秋葵在生長過程中會從土壤中帶走部分鹽分。另一方面,在暗管排水與秋葵種植相結(jié)合條件下施肥能夠促進秋葵根系生長,起到疏松土壤的作用,這有助于增加土壤的通氣性與透水性,經(jīng)過自然降雨的淋洗作用,從而促進鹽分排出土體,達到降低土壤鹽分含量的效果[31‐32]。本研究中,表層土壤電導(dǎo)率和土壤含鹽量低于深層,這可能是因為在暗管排水與秋葵種植相結(jié)合條件下,秋葵的根系大多生長在0~60 cm 土層中,且表層土壤中的根生物量最高,從而導(dǎo)致0~60 cm 土層土壤淋洗效果更好[33]。不同施肥處理土壤電導(dǎo)率和土壤含鹽量均低于CK,且均以NPK+OM 處理效果最好。這與前人結(jié)果相似,姚寶林等[34]指出,在種植紅棗的條件下,洗鹽主要集中在0~40 cm 土層中。張密密等[35]指出,不同施肥模式下試驗1 a 后,0~60 cm 土層中土壤含鹽量變化最明顯,而60~100 cm 土層中無太大變化,且在100 cm處基本沒有變化。本研究中,在2020 年,不同施肥處理間的土壤電導(dǎo)率、土壤含鹽量均無顯著差異,可能是受施用量和施用年限的限制,隨年份增加,在2021年出現(xiàn)了顯著性差異。
綜上,在暗管排水與秋葵種植相結(jié)合改良鹽堿地的過程中,施肥能夠促進暗管排水和暗管排鹽,降低土壤電導(dǎo)率與土壤含鹽量,最終達到較好的改良效果。施肥通過增加暗管排水量,從而促進鹽分離子隨水排出土體,增加暗管排鹽量。暗管排水所含鹽分離子中,以Na+和Cl-的排出量較多。施肥對土壤電導(dǎo)率和土壤含鹽量產(chǎn)生了顯著影響,土壤電導(dǎo)率和土壤含鹽量均顯著降低,且對表層土壤的效果大于深層土壤。同時,本研究比較了NPK+OM 處理、NPK 處理、OM 處理效果后發(fā)現(xiàn),NPK+OM 處理對暗管排水與暗管排鹽的促進效果最好,土壤含鹽量降低得最快。因此,在本研究條件下,以有機肥和化肥一起施用促進暗管排水與暗管排鹽的效果最好,并能降低土壤含鹽量,是最佳的施肥補償方式,秋葵種植條件下能夠加快鹽堿地改良的速度并產(chǎn)生較好的效果。