曹巨峰,郝云风,赵娜,刘晓东,刘汉江,李晓红,马俊,韩东勋,王学敏
(巴彦淖尔市农牧业科学研究院,内蒙古巴彦淖尔 015000)
土壤盐渍化问题是一个世界性资源和生态问题[1],已成为制约干旱、半干旱地区生态环境与农业高效持续利用的一个重要因素。我国耕地资源紧缺,人均耕地面积不足世界人均的43%[2],盐碱土作为重要的后备土壤资源,开发利用潜力巨大[3]。内蒙古河套灌区由于土壤母质含盐量大,以及长期不合理的大水漫灌制度,导致区域土壤盐碱化和次生盐渍化现象较为严重,土壤的盐碱化已成为阻碍当地农业持续发展的主要障碍因子[4]。
从国内外有关盐碱土研究来看,采用的治理措施包括物理措施、水利工程措施、化学措施、生物措施等[5~8]。本研究针对现有盐碱地改良剂品种繁多、改盐效果参差不齐的现状,通过比较不同调理剂的改盐治碱效果,对作物产量的影响,筛选出适宜的土壤调理剂并评价。
试验地位于巴彦淖尔市农牧业科学研究院干召庙试验基地,海拔1 035 m,年平均气温3.7℃~7.6℃,日照时数3 100~3 300 h,无霜期126 d,多年平均降水量188 mm,蒸发量2 030~3 180 mm,为典型的中温带大陆性季风气候。试验地块地势平坦,排灌方便。
供试土壤调理剂:中农绿康微生态制剂、中农创达微生物菌剂、益百稼土壤调理剂、有机硅盐碱土壤活性剂、金本农土壤矿物调理剂、农邦沃土微生物菌剂。
1.3.1 试验设计。试验采取随机区组设计,以土壤调理剂种类、用量为因素共设置9 个处理,3 次重复。向日葵采用地膜覆盖,大小行种植,小行40 cm,大行100 cm,株距55 cm。土壤调理剂、有机肥结合整地均匀翻入土壤耕层,基肥施有机肥30 t/hm2。其他田间管理与大田种植一致。
1.3.2 测定指标。整地前、收获后取0~20、20~40 cm 土层土样,将土壤样品在室内风干、粉碎过筛后测定有机质含量、全盐含量、pH。收获时每小区去除边行,中间2 膜4 行测产。
应用Excel 2007 和DPS 等数据处理软件对实测试验数据进行统计分析。
从向日葵产量结果来看(表1),不同调理剂处理对向日葵产量的影响存在差异,但均与对照(CK)未达到显著水平。向日葵产量由高到低依次为:中农绿康微生态制剂>中农创达微生物菌剂(150 kg/hm2)>中农创达微生物菌剂(225 kg/hm2)>农邦沃土微生物菌剂>CK>金本农土壤矿物调理剂>中农创达微生物菌剂(75 kg/hm2)>有机硅盐碱土壤活性剂>益百稼土壤调理剂,籽粒产量间于4 027~4 880.5 kg/hm2。
表1 土壤调理剂适应性鉴选试验向日葵产量
2.2.1 不同调理剂对土壤全盐含量的影响。由图1 可知,不同调理剂对土壤全盐含量的影响存在差异。0~20 cm 土层,中农创达微生物菌剂、益百稼调理剂全盐含量较对照(CK)降低0.2~0.3 g/kg;20~40 cm 土层,中农创达微生物菌剂、益百稼调理剂、中农绿康微生态制剂全盐含量较对照(CK)降低0~0.3 g/kg。同一调理剂处理20~40 cm 土层全盐含量均高于0~20 cm 土层。
图1 不同处理土壤全盐含量变化
2.2.2 不同调理剂对土壤pH的影响。由图2 可知,调理剂处理后,土壤pH 均低于对照或与对照持平,其中,中农绿康微生态制剂处理较对照下降最大,金本农土壤矿物调理剂、农邦沃土微生物菌剂次之。不同调理剂处理0~20 cm土层土壤pH 高于20~40 cm 土层。
图2 不同处理土壤pH 变化
由图3 可知,施用调理剂后,土壤有机质含量显著高于对照,同一调理剂处理0~20 cm 土层有机质含量明显高于20~40 cm 土层。0~20 cm 土层土壤有机质含量18.3~22.3 g/kg,分别较对照提高了33.5%~60%,其中,中农绿康、中农创达(150 kg/hm2)、中农创达(225 kg/hm2)有机质含量较高;20~40 cm 土层,土壤有机质含量8.03~17.7 g/kg,分别较对照提高了0.1%~120.7%,其中,中农绿康、中农创达(150 kg/hm2)、金本农土壤矿物调理剂处理土壤有机质含量较高。
图3 不同处理土壤有机质含量变化
不同调理剂对土壤pH的影响趋势一致,即土壤pH 有降低趋势,各处理均低于对照或与对照持平,其中:中农绿康微生态制剂、金本农土壤矿物调理剂、农邦沃土微生物菌剂对土壤pH 下降影响较大。中农创达微生物菌剂和益百稼调理剂对土壤全盐含量的影响较大,可有效降低土壤全盐含量。土壤有机质含量较对照均有明显提高,其中:中农绿康微生态制剂、中农创达微生物菌剂、金本农土壤矿物调理剂、农邦沃土微生物菌剂较高。中农绿康微生态制剂、中农创达微生物菌剂、农邦沃土微生物菌剂提高了向日葵产量。综合来看,中农绿康微生态制剂、中农创达微生物菌剂、农邦沃土微生物菌剂表现较好,既改善盐碱地性状、提高土壤有机质含量又增加了向日葵产量。