工业盐和生态净化剂配施对黑麦草生长和土壤性质的影响

秦 琳，段英华,2，王伯仁，蔡泽江，徐明岗,2，文石林

（1.中国农业科学院祁阳红壤实验站，湖南 祁阳 426182；2.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，农业部作物营养与施肥重点开放实验室,北京 100081）

在我国北方和世界上许多高纬度、高海拔地区，冬季积雪常导致交通阻塞、高速公路停运，机场关闭等严重后果，同时也是冬季交通事故多发的重要原因。我国自20世纪70年代在北京首先使用了融雪剂以来，随后在北方地区得以广泛应用，使用最多的即是工业用盐的氯盐型（NaCl，KCl，CaCl2，MgCl2）融雪剂。该类融雪剂价格便宜，来源广泛，但其长期使用引发的土壤、地下水和流域等一系列生态环境问题已越来越受到各国植物、生态和环境科学者的关注。

为降低化学融雪剂对生态环境的影响，各国学者开始研究融雪剂的替代品或者净化品。本试验以黑麦草为材料，采用室内培养法，研究了施用不同浓度工业盐及其和生态净化剂的混合物后，黑麦草的生长状况和土壤的理化性质变化，为降低化学融雪剂对农业生产和生态环境的影响提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黑麦草种子选用“玲珑”品种。种子用30%H2O2溶液消毒30 min，蒸馏水清洗干净，置于27℃恒温培养箱中，再用蒸馏水浸泡48 h。2 d后黑麦草长出芽及根，移栽到装有5 kg土的塑料盆中培养。盆装土壤母质为石灰性碱性土，工业盐由市场购得，生态净化剂由相关研究院提供。

1.2 试验设计

采用盆栽试验，设置6个处理，分别为：对照（CK）、0.1%工业盐、0.3%工业盐、0.5%工业盐、0.5%+1%工业盐生态净化剂、1%生态净化剂。每个处理3次重复。分别在处理后3、10、20和30 d后测定植株株高。施盐30 d后，收获植株样品。整个植株分为地上部和根系，分别测定其干重。取土测定土壤理化性状。

1.3 测定方法

电导率EC采用电导仪法，酸碱度pH采用酸度计法，交换性钠离子含量采用离子色谱法测定。

2 结果与分析

2.1 不同处理下植株株高

由表1可见，施盐处理3 d后黑麦草株高明显降低，其中，0.3%工业盐和0.5%工业盐处理黑麦草株高显著低于其他处理，而0.1%工业盐处理黑麦草株高与CK处理的差异不显著；植株株高在生态净化剂与0.5%工业盐配施下较单施0.5%工业盐的增加2.2 cm，说明施用生态净化剂能显著缓解工业盐对株高的抑制作用。随着处理时间的延长，0.3%工业盐处理的植株株高逐渐与对照处理差异不明显，但0.5%工业盐处理的黑麦草株高一直显著低于其他处理。这说明施用0.5%工业盐可显著抑制黑麦草生长，且很难得到缓解。

表1 不同处理下黑麦草株高 （cm）

2.2 不同处理下植株生物量

由表2可以看出，与CK相比，单施工业盐后黑麦草的地上部干重、根系干重和总干重均显著降低。随着施用工业盐浓度的提高，黑麦草的生物产量逐渐降低，0.5%工业盐处理的黑麦草的总干重较0.1%工业盐处理的降低了25.3%。与施用0.5%工业盐相比，0.5%工业盐与生态净化剂配施后黑麦草生物量显著增加，地上部干重、根系干重和总干重分别增加了63.4%、152.2%和73.8%，说明施用生态净化剂可明显缓解工业盐对黑麦草生长的抑制，且对根系生长的促进作用较对地上部的更为明显。

表2 不同处理下黑麦草生物产量 （g）

2.3 不同处理下土壤酸碱度（pH）

由图1可见，在空白处理和生态净化剂处理下，土壤pH值最低。施用工业盐后土壤pH值明显上升，且pH值随着工业盐的浓度增加而增加，施用0.5%的工业盐后土壤pH值升高了0.26。与施用0.5%的工业盐相比，生态净化剂和0.5%工业盐配施后土壤pH值降低了0.13，说明施用生态净化剂可降低工业盐对土壤的碱化。

图1 不同处理下土壤pH值

2.4 不同处理下土壤电导率

土壤电导率在施用工业盐后明显增加，且随着盐浓度的增加而增加（图2）。工业盐浓度由0.1%增加到0.5%，土壤电导率增加了94%。对于施用0.5%工业盐的土壤配施生态净化剂后，土壤电导率下降了52%，说明对于工业盐配施生态净化剂可显著降低土壤电导率。在单施生态净化剂条件下，土壤电导率与自然条件下的相近。

图2 不同处理下土壤电导率

2.5 不同处理下土壤交换性钠离子含量

由于工业盐中主要阳离子含量为Na+，因此施用工业盐后土壤交换性Na+含量较高（图3）。施用0.1%的工业盐，土壤交换性Na+含量仅上升了0.87 cmol/kg，但工业盐浓度增加到0.5%时，土壤交换性Na+含量上升到了4.62 cmol/kg。配施生态净化剂后，施用0.5%工业盐的土壤交换性Na+含量降低了47%，说明施用生态净化剂可减少土壤中有效态Na+，有效地避免土壤盐碱化。

图3 不同处理下土壤交换性钠离子含量

3 小结与讨论

通过对施用不同浓度工业盐后黑麦草植株株高、生物产量，土壤pH值、电导率、交换性Na+含量等方面的分析发现，随着施入工业盐浓度的增加，土壤pH值升高，土壤盐碱化程度加重，植株生长受到抑制，且随着盐浓度的增加抑制作用愈加严重。施用生态净化剂能够明显减弱工业盐对植株生长的抑制作用，而且能够促进黑麦草根系的生长。生态净化剂和工业盐配施可降低工业盐对土壤的影响，缓解土壤盐碱化，保护土壤环境。

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