不同配比生物有机肥对盐渍土改良效果的分析

谷思玉，耿泽铭，汪 睿，聂彦龙，胡 洋，蔡海森，王佳佳

（1.东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 150030；2.中国农业大学资源与环境学院，北京 100193）

不同配比生物有机肥对盐渍土改良效果的分析

谷思玉1，耿泽铭1，汪 睿1，聂彦龙1，胡 洋1，蔡海森1，王佳佳2

（1.东北农业大学资源与环境学院，哈尔滨 150030；2.中国农业大学资源与环境学院，北京 100193）

在田间条件下研究不同生物肥料配比：全有机肥、半有机肥，半有机肥+半无机肥、全无机肥等处理对盐碱土的改良效果。结果表明，全有机肥处理与半有机肥+半无机肥处理对盐碱土改良效果明显，而全无机肥处理对改良盐碱土几乎无影响；生物有机肥能够降低盐碱土pH，增加土壤有机质含量，减缓土壤碱解氮、有效磷的消耗，显著提高速效钾含量，降低土壤盐分，提高土壤阳离子含量，降低土壤碱化度。

生物有机肥；盐渍土；速效养分

盐渍化是世界性土壤退化问题，由于不合理灌溉、过度使用化肥和植被破坏，土壤盐碱化日益严重[1]，限制植物生长，造成大片良田产量下降，甚至沦为弃地；草原牧草产量降低，草场载畜量减少[2]。研究盐渍地有效合理治理措施对农业可持续发展具有重要作用。生物有机肥（Microbial organic fertilizer）指将特定功能微生物与主要以动植物残体为载体的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥料效应肥料[3]。目前，盐渍地改良多采取灌溉排水、利用覆盖物、施加改良剂、生物改良等措施[4-7]，而研究生物有机肥对盐渍土影响较少。本文采用田间试验方法，在盐渍土中配施生物有机肥、化肥，研究在作物生育期间土壤速效养分变化，旨在探究该生物肥对盐渍土改良效果，为盐渍土改良提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试肥料

供试生物有机肥是高效多功能生物肥料，采用国际先进的微生物专利技术，利用畜禽粪便、作物秸秆及其他有机质高温发酵而成。每克肥料中活性微生物数量超过3.2亿，生物菌群存活时间超过24个月。

1.1.2 供试土壤

田间试验设在大庆市鲍斯生物科技有限公司试验地，试验区土壤为草甸化盐渍土，供试作物为玉米。该市位于黑龙江省西部，松嫩平原中部，属于闭流区域，无自然河流。

1.2 试验设计

田间试验设5个处理，处理1：对照（CK），不施肥；处理2：有机肥料0.8 kg·m-2；处理3：有机肥料0.4 kg·m-2；处理4：有机肥料0.4 kg·m-2+无机肥料×50%；处理5：无机肥料（N 160 kg·hm-2，P2O5100 kg·hm-2，K2O 70 kg·hm-2）100%。小区随机排列，3次重复，田间管理均与当地传统习惯一致。

1.3 样品采集

土壤物理性质取样及测定方法。

分别在2011年5月28日、6月28日、7月28日、8月28日、9月28日采集0～20 cm土壤样品，蛇形方法取样，20点混合，装入采样袋带回实验室分析。

1.4 测定项目与方法

土壤pH，EA-940酸度计测量；土壤有机质，外加热法；土壤碱解氮，扩散法；土壤速效磷，olsen；土壤速效钾，火焰光度法[8]。

2 结果与分析

2.1 不同生物有机肥对盐渍土pH的影响

由图1可知，pH在7月达到最高，推测是由于7月蒸发大、降水少导致盐分表聚的结果；各处理与对照相比土壤pH均有所下降，其中全量有机肥处理下降最明显，顺序：处理2＞处理4＞处理3＞处理1＞处理5，全部化肥（处理5）反而使土壤pH增高，说明该生物有机肥对降低盐碱土pH有显著作用，这是因为所用生物肥料为偏酸性肥料，施入后中和土壤中的碱；另外，经生物肥处理，有效增加土壤有机质含量，对土壤碱性物质具有一定缓冲作用；生物肥中微生物能分泌多种氨基酸，对土壤碱性物质具有缓冲作用，这些作用均能有效降低土壤pH。另一方面，由于施入微生物肥后，可能促进作物生长，其根际也会分泌出大量有机酸，也可以中和土壤碱性物质。处理2、4与处理3比较具有显著差异，处理4是生物肥与无机肥混合与处理2对比差异不显著，处理5与处理2、4差异显著，说明施入有机肥可明显降低土壤酸碱性，而施入化肥可使其增加。

图1 不同施肥处理对盐渍土pH的影响Fig.1 Effect of different fertilizer treatments on saline-alkali soil pH

2.2 生物有机肥对盐渍土碱解氮的影响

由图2可知，各处理碱解氮含量均高于对照，处理间差异显著。由处理2与处理4可看出，生物有机肥与无机肥料配施对碱解氮含量影响。减少量分别为42.61、5.05、25.78、2.99、24.77 mg·kg-1，说明处理2与处理4能有效补充由于植物生长吸收造成的土壤碱解氮损失。

2.3 生物有机肥对盐渍土速效磷的影响

由图3可知，土壤速效磷含量在5～9月由于植物吸收而呈递减趋势，施入生物有机肥在整个生育期都使土壤保持稳定供应磷的能力，各处理与对照比较差异显著；处理2、4与其他处理比较差异显著。

图2 生物有机肥对盐渍土碱解氮的影响Fig.2 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil alkaline hydrolysis nitrogen

图3 生物有机肥对盐渍土速效磷的影响Fig.3 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil available phosphorus

图4 生物有机肥对盐渍土速效钾的影响Fig.4 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil available Potassium

图5 生物有机肥对盐渍土有机质的影响Fig.5 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil organic matter

2.4 生物有机肥对盐渍土速效钾的影响

由图4可知，随生物有机肥施入量增加，各种速效钾含量在5～9月有一定变化，其中施肥后各处理土壤速效钾含量都有不同程度增加，生育期间生物有机肥能有效增加土壤速效钾含量。处理2、处理4、处理5与对照相比差异显著，处理3与处理1比较差异不显著。

2.5 生物有机肥对盐渍土有机质的影响

由图5可知，与对照土壤肥力相比，各处理有机质含量在6～9月呈减少趋势。处理2、处理4与其他各处理间差异显著。说明随生物有机肥施用，土壤中有机质含量下降趋势逐渐变缓，证明生物有机肥的施用，在一定程度缓解植物生长造成土壤有机质消耗。

2.6 生物有机肥对盐渍土电导率的影响

由图6可知，土壤盐分在6月总体呈下降趋势，7月有所回升，处理2、处理4与对照差异显著，处理2与处理4对于抑制盐分上升有明显效果。生物有机肥中微生物改变土壤结构，增加土壤通透性，有利于保持土壤水分，使盐分向下淋洗。

2.7 生物有机肥对盐碱土阳离子交换量的影响

由图7可知，处理2与处理4阳离子交换量有大幅度提高，而对照显著下降，处理5无显著变化，是因为加入生物有机肥后，增加土壤有机质含量，阳离子代换量大小与土壤有机质含量密切相关。

图6 生物有机肥对盐渍土电导率的影响Fig.6 Effect of bio-organic fertilizer on conductivity of saline-alkali soil

图7 生物有机肥对盐渍土阳离子交换量的影响Fig.7 Effect of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil cation exchange capacity

2.8 生物有机肥对盐碱土碱化度的影响

结果见图8。

图8 生物有机肥对盐渍土碱化度的影响Fig.8 Effect of bio-organic fertilizer basicity of saline-alkali soil

由图8可知，处理2与处理4土壤碱化度明显下降，因为生物肥施用，使土壤有机质含量增加，产生有机酸释放出H+，交换土壤胶体所吸附Na+，加速代换Na+向土壤下层淋洗；施用生物有机肥可在一定程度上中和土壤碱度，有利土壤钠离子脱除，使钠离子与钙镁离子比值降低，由于土壤溶液中钙离子增多，又可交换土壤胶体上的钠离子，使土壤碱化度降低。

3 讨论与结论

供试生物有机肥不同一般有机肥，是高效多功能生物肥料，所含特定微生物群体在生命周期中，产生大量有机酸，微生物对碱性环境有较强适应能力，施用后使土壤中氮磷钾得以释放，降低盐渍土pH，土壤有机质含量缓慢增加，提高土壤阳离子交换量，降低土壤碱化度，对盐渍土起改良作用。试验中不同施肥处理与对照组相比，土壤中有机质含量有明显增加，说明施用该生物有机肥有利于土壤有机质积累。杨富亿等研究表明，有机肥对长期保持土壤肥力有关键作用，可提高土壤有机质含量[9]。郭继勋等研究发现，长期连续施用有机肥能显著提高土壤有机质含量[10-11]。试验结果表明，生物有机肥可有效降低盐渍土pH。张锐等认为，施用有机肥后，有机物分解过程中产生有机酸降低土壤pH，在一定程度上调节土壤酸碱度，缓解盐渍土pH偏高的不良影响[12]。王丽娜等研究表明，施用有机肥增加土壤有机质，提高土壤氮素、有效磷和速效钾含量，土壤全氮在一定程度上随有机肥施用量增加而提高[13]，与本试验研究结果一致。施用生物有机肥后增加盐渍土中有机质含量，土壤阳离子交换量呈增加趋势。王宝档、李存焕等研究表明，增施有机肥能明显提高土壤阳离子交换量[14-15]。随土壤有机质含量增加，土壤碱化度逐渐降低。张克强等试验表明，增施有机肥后耕作层土壤碱化度可下降69.7%～76%[16]。生物有机肥料养分含量低，在作物旺盛生长期，为满足作物对养分需求，在施用有机肥料基础上，补充化肥为宜。评价生物有机肥对改良盐碱土效果，生物学指标测定具有重要意义，如土壤微生物数量、酶活性与微生物生物量碳等，都可有效表征土壤质量。通过生物学指标，可揭示土壤生物过程与土壤结构甚至土壤生态功能动态联系。

本试验设置不同配比的生物有机肥处理，探讨生物有机肥及化肥不同施肥量对盐渍土改良效果。测定土壤速效养分指标和有效表征土壤碱化程度的各项指标，阐明不同处理对盐渍土改良效果。试验中采用生物有机肥对盐渍土具有显著改良效果，各处理对盐渍土养分改良效果如下：处理2＞处理4＞处理3＞处理5＞处理1，处理2与处理4对盐渍土养分改良效果显著，而处理5即全无机肥处理对盐渍土养分几乎无影响。本试验认为，供试生物有机肥在改良盐渍土中可以使用，但并不是施用越多效果越明显，有最佳、最经济的施用量和配比方法。所以，在施用生物有机肥时要根据环境条件和盐碱化程度确定最佳肥料配比及施用量；该种生物肥与化肥配合使用，比单独施用化肥或者单独施用有机肥效果更好，对作物生长和环境均为友好肥料。

[1]李取生,李秀军,李晓军,等.松嫩平原苏打盐碱地治理与利用[J].资源科学,2003,25(1):15-20.

[2]盛连喜,马逊风,王志平.松嫩平原盐碱化土地的修复与调控研究[J].东北师大学报:自然科学版,2002,34(3):30-35.

[3]中华人民共和国农业部种植业管理司.中华人民共和国农业行业标准NY 884-2004生物有机肥[S].北京:中华人民共和国农业部,2005.

[4]Chen F S,Chen G S,Zeng D H,et al.The effect of peat and weath⁃ eredcoal on the growth ofPinus sylvestrisvarmongolica seedlings on Aeolian sandy soil[J].Journal of Forest Research,2002,13(4): 251-254.

[5]杨松杰,张富春,刘世贵.盐渍化土壤改良利用新方法[J].世界林业研究,2006,19(1):14-19.

[6]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(3):256-262.

[7]孙彤,杜震宇,张瑞珍,等.松嫩平原盐碱土盐碱胁迫对水稻分蘖及产量的影响[J].吉林农业大学学报,2006(6):597-602.

[8]鲍士旦.土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000: 16-106

[9]杨富亿,李秀军,王志春,等.鱼—稻—苇—蒲模式对苏打盐碱土的改良[J].农业现代化研究,2004,25(4):306-309.

[10] 郭继勋,马文明,张贵福.东北盐碱化羊草草地生物治理的研究[J].植物生态学报,1996,20(5):478-484.

[11] 郭继勋,李建东,张宝田.吉林省西部盐碱化草地的自然恢复[J].农业与技术,1994(2):27-31.

[12]张锐,严慧峻,魏由庆,等.有机肥在改良盐渍土中的作用[J].土壤肥料,1997(4):11-14.

[13]王丽娜,陈金林,梁珍海,等.黄麻秸秆还田及有机肥对滨海盐土的改良试验[J].林业科技开发,2009,23(3):88-91

[14] 王宝档,刘家明,董作为,等.有机肥对涂园土壤的改良效果及施用技术[J].中国土壤与肥料,2011(3):72-77.

[15] 李存焕.有机肥对土壤理化性质及沟叶结缕草草坪质量的影响[J].草地学报,2001,9(1):69-72.

[16]张克强,白成云,马宏斌,等.大同盆地金沙滩盐碱地综合治理技术开发研究[J].农业工程学报,2005,21(增):136-141.

Effect of different ratio of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil improvement

GU Siyu1,GENG Zeming1,WANG Rui1,NIE Yanlong1,HU Yang1,CAI Haisen1, WANG Jiajia2(1.School of Resources and Environmental Sciences,Northeast Agricultural University, Harbin 150030,China;2.School of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing 100193,China)

Under field conditions,the saline-alkali soil improvement by different ratio of biological fertilizers:whole organic fertilizer,half organic fertilizer,half organic+half inorganic fertilizer,whole inorganic fertilizer were researched in the study.The results showed that the improvement effects on saline-alkali soil by whole organic fertilizer treatment and half organic mixed with half inorganic fertilizer treatment were significant;while inorganic fertilizer treatment had almost no improvement effect on saline-alkali soil; bio-organic fertilizer could reduce the pH of saline-alkali soil,increase soil organic matter content,slow down the soil alkali-hydrolyzed nitrogen and available phosphorus consumption,increase available potassium, content,increase the cation content of soil,reduce soil degree of alkalization.

bio-organic fertilizer;alkali soil;available nutrients

S144；S156.4+4

A

1005-9369（2014）07-0026-05

时间2014-7-7 8:21:48 [URL]http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1391.S.20140707.0843.017.html

谷思玉,耿泽铭,汪睿,等.不同配比生物有机肥对盐渍土改良效果的分析[J].东北农业大学学报,2014,45(7):26-30.

Gu Siyu,Geng Zeming,Wang Rui,et al.Effect of different ratio of bio-organic fertilizer on saline-alkali soil improvement[J]. Journal of Northeast Agricultural University,2014,45(7):26-30.(in Chinese with English abstract)

2013-04-16

国家自然科学基金项目（50878201）；黑龙江省自然基金项目（C200917）；公益性行业（农业）科研专项经费项目（200903001-06-6）；东北农业大学校企共建项目（2011-2012）

谷思玉（1964-），女，教授，博士，研究方向为土壤肥力修复。E-mail：gusiyu777@163.com