施用一種有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑對(duì)玉米生長及鹽堿地改良的效果

摘 要 在寧夏銀北灌區(qū)賀蘭縣鹽堿地改良及玉米種植過程中，通過大田試驗(yàn)探究一種新型有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑對(duì)玉米生長及鹽堿地改良效果的影響。以玉米生長性狀、產(chǎn)量，土壤鹽度、pH值、有機(jī)質(zhì)含量及土壤調(diào)理劑施用經(jīng)濟(jì)效益為評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)估土壤調(diào)理劑的施用效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示，與常規(guī)施肥相比，施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑可提高玉米的苗數(shù)并緩解幼苗紅株現(xiàn)象，顯著提高玉米的實(shí)際產(chǎn)量（15.4%～22.4%）。此外，施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑可降低土壤全鹽含量和pH值，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。其中，施用高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑（4 500 kg·hm-2）在提高玉米產(chǎn)量、降低土壤全鹽含量與pH值、提高經(jīng)濟(jì)效益方面表現(xiàn)最優(yōu)。此外，施用高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑在提高玉米產(chǎn)量并緩解土壤鹽堿化的同時(shí)可減少10%的化肥施用量。因此，施用供試土壤調(diào)理劑具有增強(qiáng)玉米苗期的抗逆性、促進(jìn)玉米生長、提高玉米產(chǎn)量、降低土壤全鹽含量與pH值、增加土壤有機(jī)質(zhì)含量及提高經(jīng)濟(jì)效益等多重作用，可應(yīng)用于鹽堿地改良工作中。

關(guān)鍵詞 玉米；土壤調(diào)理劑；鹽堿地改良

中圖分類號(hào)：S513 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.007

土壤鹽堿化是當(dāng)今世界各國所面臨的共同難題[1]。我國鹽堿土地總面積約3 690萬hm2，廣泛分布于西北、華北、東北及東部沿海，其中西部鹽堿土地面積約占總面積的70%，且仍處于快速增長中[2]。當(dāng)前，我國主要采取物理、化學(xué)、生物等措施改良鹽堿地，但是不同的改良方法有利也有弊[3-4]。其中，施用土壤調(diào)理劑改良鹽堿土效果良好，得到廣泛好評(píng)[5-7]。然而，土壤調(diào)理劑種類眾多，質(zhì)量參差不齊，加之氣候、地區(qū)、土壤類型的差異會(huì)干擾土壤調(diào)理劑的應(yīng)用效果，因此因地制宜評(píng)估土壤調(diào)理劑的施用效果、針對(duì)性地選擇最優(yōu)的改良方法是鹽堿地改良過程中的必要內(nèi)容[8]。寧夏銀北灌區(qū)耕地鹽漬化面積大，約占耕地面積的50%，土壤含鹽量、pH值高，耕地鹽漬化嚴(yán)重，制約了耕地綠色可持續(xù)利用[9]。在寧夏銀北灌區(qū)實(shí)施鹽堿地改良，是一項(xiàng)長期而系統(tǒng)的耕地保護(hù)與質(zhì)量提升工程，對(duì)于高效利用鹽堿地具有重要意義[10-11]。筆者以寧夏銀北灌區(qū)鹽堿耕地為研究對(duì)象，探究一種新型有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑對(duì)鹽堿地的改良效果，以期為寧夏銀北灌區(qū)鹽堿地改良提供新的農(nóng)藝技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于寧夏銀川市賀蘭縣中度鹽堿地區(qū)域，屬唐徠渠灌區(qū)，地力水平較低。試驗(yàn)田為常年稻作區(qū)，實(shí)施水改旱種植玉米，基肥施用前土壤（0～20 cm土層）pH值8.60，全鹽含量為2.11 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量為26.20 g·kg-1，全氮含量為1.73 g·kg-1，堿解氮含量為75.00 mg·kg-1，速效磷含量為24.40 mg·kg-1，速效鉀含量為214.00 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)玉米品種為沃鋒9號(hào)。試驗(yàn)土壤調(diào)理劑是一種新型有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑，有機(jī)質(zhì)含量不低于40.0%，有效活菌數(shù)不低于5×107個(gè)·g-1，有機(jī)碳含量不低于4.0%，硫含量不低于8.0%，鈣含量不低于5.0%，pH值在3.0～6.0。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4個(gè)處理，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積32.96 m2（10.3 m×3.2 m）。對(duì)照CK為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥，處理1為常規(guī)施肥+低量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑（3 000 kg·hm-2），處理2為常規(guī)施肥+高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑（4 500 kg·hm-2），處理3為常規(guī)施肥減量10%+高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑（4 500 kg·hm-2）。其中，常規(guī)施肥為每667 m2基施尿素8 kg、磷酸二銨15 kg、復(fù)合肥15 kg，追施尿素30 kg。供試調(diào)理劑一次性隨基肥施入。除肥料和土壤調(diào)理劑施用存在差異外，各小區(qū)均在相同條件下統(tǒng)一管理。

1.4 樣品采集與測(cè)試分析

在施用肥料與有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑前，以五點(diǎn)采樣法采集試驗(yàn)區(qū)表層土壤（0～20 cm土層）并均勻混合。在玉米生長期，觀察玉米基本苗數(shù)和幼苗紅株現(xiàn)象。在收獲期，每個(gè)小區(qū)按照五點(diǎn)采樣法采集玉米及對(duì)應(yīng)表層土壤樣品，統(tǒng)計(jì)玉米的平均株高、穗數(shù)、穗長等性狀。土壤樣品均勻混合后剔除雜質(zhì)，放置陰涼通風(fēng)處干燥，隨后研磨過篩（孔徑為1.70 mm）備用。土壤基本理化性質(zhì)測(cè)定方法依據(jù)鮑士旦所著《土壤農(nóng)化分析》：使用校正后的pH計(jì)測(cè)定土壤pH值，使用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，使用電導(dǎo)法測(cè)定土壤全鹽含量，使用半微量開氏法測(cè)定土壤全氮含量，使用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮含量，使用碳酸氫鈉法測(cè)定土壤速效磷含量，使用乙酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定土壤速效鉀含量[12]。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總分析，使用IBM SPSS（version 26.0）進(jìn)行單因素方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)玉米幼苗生長的影響

由表1可知，各處理小區(qū)玉米基本苗數(shù)無顯著差異，且玉米出苗后各處理小區(qū)均發(fā)生玉米幼苗顏色發(fā)紅現(xiàn)象（鹽堿地常年稻作區(qū)初次改旱種植玉米普遍發(fā)生的生理缺磷現(xiàn)象）。在常規(guī)施肥管理下，幼苗紅株數(shù)最高，而施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑可不同程度緩解幼苗紅株現(xiàn)象，其中施用低量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑處理下幼苗紅株數(shù)最低。因此，施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑可在保證玉米出苗數(shù)量的同時(shí)緩解幼苗發(fā)生紅株現(xiàn)象，進(jìn)一步保障玉米幼苗安全生長。

2.2 不同處理對(duì)玉米生育性狀和產(chǎn)量的影響

由表2可知，與對(duì)照相比，施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑可顯著增大玉米的株高、穗長、穗粒數(shù)，且提高的量隨有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑施用量的增加而增加。此外，施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑后玉米的理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均顯著提高，增幅分別在9.0%～14.2%和15.4%～22.4%。與對(duì)照相比，在施用高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑下，化肥減量10%（處理3）仍可對(duì)玉米的生育性狀和產(chǎn)量產(chǎn)生促進(jìn)作用，說明該有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑可在一定程度上替代化肥施用。

2.3 不同處理對(duì)土壤鹽堿度和有機(jī)質(zhì)含量的影響

由表3可知，與對(duì)照相比，各施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑處理的土壤pH值、全鹽含量、有機(jī)質(zhì)含量存在顯著差異。與試驗(yàn)前相比，各處理土壤pH值和全鹽含量均有不同程度降低，降幅分別為0.35%～2.09%和44.5%～55.0%，且施用高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑能有效降低土壤pH值和全鹽含量；而土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著提高，增幅為0.38%～4.58%。此外，在施用高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑下，化肥減量10%（處理3）仍能降低土壤全鹽含量、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，且與化肥不減量（處理2）相比無顯著差異。由此可見，施用高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑在土壤鹽堿化治理和化肥減量過程中具有良好效果。

2.4 施用調(diào)理劑經(jīng)濟(jì)效益

不同施肥模式在促進(jìn)作物生長并改良土壤的過程中具有不同的經(jīng)濟(jì)成本，以經(jīng)濟(jì)效益最大化的技術(shù)模式實(shí)現(xiàn)提質(zhì)、增產(chǎn)、增效目標(biāo)是技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵內(nèi)容[13-14]。各處理肥料施用的經(jīng)濟(jì)效益分析如表4所示。根據(jù)有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑和肥料價(jià)格，在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上，施用低量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑（處理1）和高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑（處理2）每667 m2凈收入增長34.4元和38.4元。然而，在化肥減量10%的基礎(chǔ)上施用高量有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑（處理3），每667 m2凈收入減少32.2元。

3 結(jié)論與討論

此次研究可得出3點(diǎn)結(jié)論。1）在常規(guī)施肥下，施用供試有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑能增強(qiáng)玉米苗期的抗逆性，有利于玉米生長，能夠增加玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，且高量施用有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑效果最優(yōu)。2）施用供試有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑能夠顯著降低土壤全鹽含量和pH值，顯著增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)提高耕地質(zhì)量和改良鹽堿地具有良好效果。3）供試有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑的施用在滿足玉米正常生長、提高產(chǎn)量，降低土壤鹽堿度的同時(shí)可實(shí)現(xiàn)化肥減量10%，但經(jīng)濟(jì)效益略有降低。因此，建議在寧夏銀北灌區(qū)鹽堿地改良過程中，加強(qiáng)供試有機(jī)肥類土壤調(diào)理劑試驗(yàn)示范，為大面積示范推廣提供田間生產(chǎn)技術(shù)支撐。

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（責(zé)任編輯：張春雨）