不同改良方法对重度盐碱化草甸土壤化学性质的影响

宋秀丽

摘要：根据当地土壤的实际情况，利用有机肥、不同化学改良剂、不同耕作措施等对松嫩平原中部重度碱化草甸土耕层进行改良，测定与分析不同措施下土壤化学性状。结果表明，重度碱化草甸土上有机肥处理降低了pH值、交换性钠、碱化度效果最佳，提高阳离子交换量效果最优；客土加沙处理降低电导率效果最好；硫酸铝处理降低pH值、电导率效果最优、糠醛渣处理次之，糠醛渣处理改善阳离子交换量、交换性钠、碱化度效果最好。

关键词：盐碱土；生物肥；化学改良剂；理化性状

中图分类号： S156.4 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）09-0498-02

盐碱土是地球陆地上分布广泛的一种土壤类型，松嫩平原西部是我国盐碱土集中分布的地区之一，严重阻碍了农业生产的发展，如何改良并利用盐碱土已成为当今函待解决的问题[1-7]。本研究以松嫩平原齐齐哈尔富拉尔基区盐渍化草甸土为研究对象，采用完全随机区组试验设计，在重度碱化草甸土试验地上进行。利用8种不同改良措施，研究不同改良措施对碱化草甸土的化学性质pH值、电导率、阳离子交换量、交换性钠含量、碱化度的影响，以期为寻找效果明显、适合当地、易于推广的改良方法提供了技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验在黑龙江省齐齐哈尔富拉尔基区进行，位于黑龙江省西南部（123°45′E，47°12′N），全境为冲积平原，地势平坦，平均海拔150 m左右。供试土壤为重度碱化土壤，pH值为9.6，田间持水量11%，电导率1 542 μS/cm，有机质含量为10 g/kg，碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为65、21、73 mg/kg，碱化度（ESP）为58%。地处黑龙江省第一积温带，属中温带大陆性季风气候，年均活动积温2 700 ℃，年均气温4 ℃，气候特点是春季多风、少雨、干旱；夏季酷热、多雨；秋季凉爽，易发生早霜；冬季寒冷、干燥。

1.2 材料

试验材料为玉米，品种为龙丹288。试验所需物品包括牛粪、河沙、地膜、硫酸铝、糠醛渣、石膏。

1.3 试验设计

试验主要以不同的单向技术处理，共设8个处理，连续处理3年。随机区组排列，每个处理3次重复共24个小区，垄宽65 cm，5垄区，垄长10 m，小区面积 32.5 m2。施用无机肥料为尿素、二铵、硫酸钾。试验设计如下：

（1）CK为常规施肥，施肥量为N 138 kg/hm2、P2O5 97.5 kg/hm2、K2O 67.5 kg/hm2，其他处理在常规施肥的基础上进行。（2）有机肥施用量为45 m3/hm2；（3）加沙量为62 m3/hm2；（4）由机械进行深耕；（5）常用塑料薄膜地膜覆盖，厚度为0.08 mm；（6）硫酸铝施用量为450 kg/hm2；（7）糠醛渣施用量为3 000 kg/hm2；（8）石膏施用量为3 000 kg/hm2。其中，磷、钾及有机肥一次性基施，氮肥分2次平均施入，1次基施，1次追肥。

1.4 测定项目

土壤pH值的测定采用电位法（溶液与土之比为1 ∶1）；土壤水溶性盐总量的测定采用电导法（水土比为5 ∶1）；土壤阳离子交换量的测定采用乙酸钠-火焰光度法；土壤交换性钠的测定采用乙酸钠一氢氧化钠交换-火焰光度法；土壤碱化度的计算：碱化度=（交换性钠离子含量/阳离子交换量）×100%。

1.5 数据分析

采用Excel 2003和Data Processing System（DPS v7.05专业版）中所提供的程序对土壤各项指标进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤pH值的影响

土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一，对于碱化土壤而言，了解其pH值就具有更大的意义[8-9]。从表1可以看出，不同处理都比对照中的pH值有所下降。处理2至处理8的pH值与对照（pH值为9.30）相比分别降低0.46、0.32、0.09、0.30、0.47、0.24、0.11，下降幅度在0.93%～5.02%之间。其中，处理2、处理3、处理5、处理6、处理7、处理8与对照差异极显著，处理4与对照差异不显著，不同处理降低pH值优劣顺序为处理6>处理2>处理3>处理5>处理7>处理8>处理4>处理1。在降低土壤pH值方面，物理改良方法中处理2即有机肥处理效果最优；化学改良方法中处理6即硫酸铝处理效果最优，硫酸铝施入土壤后，Al3+发生水解作用，生成单体铝或多聚体铝，产生大量的H+中和土壤的OH-，从而使土壤的pH值降低。

2.2 不同处理对土壤盐分的影响

土壤水溶性盐是盐渍土的一个重要属性，在一定浓度范围内，溶液的含盐量与电导率呈正相关，因此土壤电导率是用于度量可溶性盐总量的一个指标，它的变化可反映土壤溶液中水溶性盐的状况。

不同处理都会明显降低土壤的电导率，处理2至处理8与对照相比电导率分别降低266、372、172、317、351、310、208 μS/cm，降幅为23%～46%，且不同处理与对照差异极显著。不同处理的电导率下降幅度大小顺序依次为处理3>处理6>处理5>处理7>处理2>处理8>处理4；物理改良方法的优劣顺序为客土加沙>地膜覆盖>有机肥>深耕；化学改良方法的优劣顺序为硫酸铝>糠醛渣>石膏。从降低电导率的效果来看，物理改良方法的最优方法为客土加沙，化学改良方法的最优方法为硫酸铝（表2）。

2.3 不同处理对土壤阳离子交换量的影响

土壤阳离子交换量（CEC）直接反映土壤保蓄、供应和缓冲阳离子养分（K+、Na+）的能力，同时影响多种其他土壤理化性质，CEC常被作为土壤质量的评价指标和土壤施肥、改良的重要依据。从表3可以看出，经过处理后土壤的CEC有所变化，处理2、处理5、处理6、处理7、处理8的阳离子交换量高于对照3.95、0.41、3.47、3.71、2.36 cmol/kg，提高幅度为2.81%～27.11%；处理3、处理4的阳离子交换量低于对照3.52、2.54 cmol/kg。方差分析结果显示，不同处理与对照差异极显著，不同处理的阳离子交换量高低顺序为处理2>处理7>处理6>处理8>处理5>处理1>处理4>处理3；物理改良方法CEC的高低顺序为处理2>处理5>处理4>处理3；化学改良方法CEC的高低次序为处理7>处理6>处理8。单纯从CEC的提高效果来看，物理改良方法中有机肥处理效果最佳，化学改良方法中糠醛渣处理效果最优。

2.4 不同处理对土壤交换性钠的影响

碱化度较明显地体现出土壤盐渍化的程度，为土壤的改良提供了依据。对于富拉尔基区的碱化土壤来说，其碱化来源主要为NaCO3、NaHCO3，其含量越高，pH值、总碱度、交换性钠含量也就越高。交换性钠含量高，使土壤板结，通气透水性较差，影响作物生长，改良这样的碱土，如果不消除Na+的影响，也就无法使碱土向好的方向转化[10-11]。因此，改良碱土必须要从改碱开始。从表4可以看到，重度碱化土在不同处理下的交换性钠含量和碱化度的变化。不同处理交换性钠含量都低于处理1，处理2的交换性钠含量最低为3.993 3 cmol/kg，其次为处理7，不同处理比对照降低0.466 6～2.100 0 cmol/kg，降幅为7.66%～34.46%。方差分析结果显示，不同处理与对照差异极显著。

2.5 不同处理对碱化度的影响

从表5可以看出，不同处理的碱化度不同，与对照相比都有明显的降低。对照的碱化度为41.58%，处理2至处理8与对照相比分别降低19.99、2.91、2.41、9.45、15.11、18.59、8.50百分点，降幅为5.7%～48.1%，方差分析结果显示，不同处理与对照差异极显著。不同处理的降碱效果顺序为处理2>处理7>处理6>处理5>处理8>处理3>处理4；物理改良方法降碱效果为有机肥>地膜覆盖>客土加沙>深耕；化学改良方法降碱效果为糠醛渣>硫酸铝>石膏。从不同处理的降碱效果来看，物理改良方法中有机肥处理最优，化学改良方法中糠醛渣处理最优。

3 结论

重度碱化土试验结果表明，结合pH值、电导率、阳离子交换性、交换性钠和碱化度等化学性质，物理改良方法中处理2即有机肥的效果较优，碱化度比对照降低了19.99百分点；化学改良方法中处理7糠醛渣的效果较优，碱化度比对照降低了18.59百分点。

不同处理对碱化土壤化学性质有不同的影响，土壤改良后土壤的强碱性得到改善，各项化学指标向良性趋势发展，其中pH值降低、电导率下降、阳离子升高、交换性钠含量下降、碱化度降低。有机肥处理采用的是牛粪，施入牛粪可加速有机质分解，促进腐殖质形成。提高土壤腐殖质含量，可以减少土壤胶体对交换性阳离子的吸附[7-9]，从而降低碱土的危害。糠醛渣是强酸性物质，其中大量的H+与土壤中的OH-发生中和反应，降低土壤碱化度，促进盐害离子向下淋洗。

参考文献：

[1]李志杰，孙文彦，马卫萍，等. 盐碱土改良技术回顾与展望[J]. 山东农业科学，2010，42（2）：73-77.

[2]杨劲松. 中国盐渍土研究的发展历程与展望[J]. 土壤学报，2008，45（5）：837-845.

[3]姚荣江，杨劲松，刘广明. 东北地区盐碱土特征及其农业生物治理[J]. 土壤，2006，38（3）：256-262.

[4]张学志，杨喜军. 松嫩平原盐碱地开发利用状况分析[J]. 吉林水利，2013（12）：29-31.

[5]张晓光，黄 标，梁正伟，等. 松嫩平原西部土壤盐碱化特征研究[J]. 土壤，2013，45（2）：332-338.

[6]王云贺，王志春，杨 帆，等. 不同改良物质对苏打盐碱土盐碱度及水稻生长的影响[J]. 华南农业大学学报，2013，34（4）：445-449.

[7]赵 旭，彭培好，李景吉，等. 盐碱地土壤改良实验研究——以粉煤灰和煤矸石改良盐碱土为例[J]. 河南师范大学学报，2011，39（4）：70-74.

[8]王利民，陈金林，梁珍海，等. 盐碱土改良利用技术研究进展[J]. 浙江林学院学报，2010，27（1）：143-148.

[9]孙云云，高玉山，窦金刚，等. 改良剂对吉林西部盐碱旱作农田土壤改良的研究[J]. 吉林农业科学，2013（6）：29-31.

[10]杨海儒，宫伟光. 不同土壤改良剂对松嫩平原盐碱土理化性质的影响[J]. 安徽农业科学，2008，36（20）：8715-8716，8809.

[11]安 东，李新平，张永宏，等. 不同土壤改良剂对碱积盐成土改良效果研究[J]. 干旱地区农业研究，2010，28（5）：115-118.