王曉洋，陳效民，李孝良，2，南江寬

（1.南京農(nóng)業(yè)大學 資源與環(huán)境科學學院，江蘇 南京210095；2.安徽科技學院 城建與環(huán)境學院，安徽 鳳陽233100）

中國鹽漬土面積約3.46×107hm2，耕地鹽堿化7.60×106hm2，近1／5耕地發(fā)生鹽堿化［1］。濱海鹽土作為鹽漬化土壤重要的類型之一，主要分布于沿海地區(qū)。濱海鹽堿地具有地下水位高，水分蒸發(fā)強烈，鹽分表聚性強等特征［2］。水是土壤鹽分的載體，地下水是影響土壤鹽分運動的重要因素［3］，土壤水分蒸發(fā)損失引起土壤鹽分表聚是土壤次生鹽漬化的一個重要因素［4］，土壤鹽堿化是影響鹽土荒地和灘涂資源開發(fā)利用的主要障礙因素［5］。土壤中過量的鹽分能夠引起土壤物理和化學性質(zhì)的改變，從而導致大部分作物生長環(huán)境的退化［6］。采用石膏改良鹽漬土在國內(nèi)外已有成功的經(jīng)驗，并且仍受到極大的關(guān)注［7－8］。土壤鹽堿改良劑在一定程度上能夠改善土壤的理化性狀［9－10］，降低土壤鹽分含量。目前國內(nèi)外的土壤鹽堿改良劑品種繁多，不同改良劑的性質(zhì)、組成、作用機理及在不同土壤類型上的施用效果差別較大。因此，選擇合適的土壤改良劑是研究區(qū)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益能否提高的關(guān)鍵［11］。

本研究通過采用禾康鹽堿土改良劑、康地寶鹽堿土改良劑、金滿田生物菌劑、腐殖酸和石膏5種改良劑在濱海鹽土耐鹽作物玉米和油菜上的施用效果分析，探討改良劑對濱海鹽漬土土壤鹽分和土壤結(jié)構(gòu)變化的影響，旨在篩選出能較好改良研究區(qū)濱海鹽漬土鹽分和土壤結(jié)構(gòu)的改良劑，為改良劑的推廣應(yīng)用和改良劑改良土壤鹽分和土壤導水性提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)設(shè)在江蘇省沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所下屬的沿海農(nóng)業(yè)科技示范園，位于鹽城市東臺、大豐交界處的東川墾區(qū)內(nèi)。該區(qū)地處北亞熱帶季風氣候區(qū)，四季分明，日照充足，雨水充沛，具有明顯的過渡性、海洋性和季風性，年平均氣溫14.6℃，無霜期220d，日照2 169.6h，多年平均降水量1 051.0mm，主要集中在6—8月的雨季，多年平均蒸發(fā)量827.5mm。土壤發(fā)育于海相沉積物，土壤質(zhì)地為砂質(zhì)壤土［12］。

1.2 供試材料

供試土壤耕作層（0—20cm）pH值8.14，有機質(zhì)含量9.16g／kg，電導率676μS／cm，鹽分以氯化物為主，鹽分含量2.17g／kg，屬中度鹽漬化濱海鹽土。5種改良劑分別為禾康鹽堿土改良劑、康地寶鹽堿土改良劑、金滿田生物菌劑、腐殖酸和石膏。供試作物為玉米和油菜，玉米品種為蘇玉19，油菜品種為南鹽油1號。

改良劑處理前后，在試驗區(qū)按0—5，5—20，20—40，40—60，60—80，80—100cm分6層采集土壤樣品，測定其含水量、pH值和電導率，用于分析土壤含水量與pH值和鹽分含量的關(guān)系。并在改良劑處理后，用環(huán)刀在不同處理試驗區(qū)取原狀土樣，用于容重和飽和導水率的測定。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗設(shè)置改良劑處理和空白對照共6個處理，每個處理3次重復(fù)，共18個試驗小區(qū)，其中G1表示禾康鹽堿土改良劑處理，G2表示康地寶鹽堿土改良劑處理，G3表示金滿田生物菌劑處理，G4表示腐殖酸處理，B表示石膏處理，CK為空白對照。設(shè)置小區(qū)長6m，寬3m，面積18m2，小區(qū)按隨機區(qū)組排列，小區(qū)間距0.5m，6個小區(qū)為1組，組間過道寬1m，四周保護行寬2m。

（1）改良劑的施用。2010年6月玉米播種前將改良劑按試驗方案施入土壤。禾康鹽堿土改良劑、康地寶鹽堿土改良劑為液體，每小區(qū)用量為40.5ml，兌水20L稀釋后均勻噴施；金滿田生物菌劑、腐殖酸和石膏為固體粉末，可直接均勻撒施，金滿田生物菌劑每小區(qū)用量54g，腐殖酸與石膏每小區(qū)用量539.7g。2010年10月玉米收獲后，再次按試驗方案將改良劑施入土壤，然后將油菜苗移栽到試驗區(qū)。

（2）作物種植。玉米采用直播的方式種植，行距80cm，株距30cm，移栽前每小區(qū)施無機肥（氮、磷、鉀的含量均為15%）405g作底肥；油菜采用先育苗后移栽的方法種植，移栽行距50cm，株距25cm，移栽前每小區(qū)施無機肥（氮、磷、鉀的含量均為15%）405g作底肥。

1.4 測定項目與方法［13］

（1）飽和導水率測定。用南京土壤儀器廠生產(chǎn)的南－55型飽和導水率儀，按常水頭法測定飽和導水率［14］；（2）土壤含水量采用烘干法測定；（3）土壤鹽分含量測定：電導法，水土比5∶1；（4）pH值測定。pH計電位法，水土比1∶1；（5）容重采用環(huán)刀法測定；（6）作物產(chǎn)量測定是在油菜和玉米成熟期，按小區(qū)分別收獲后脫粒計產(chǎn)；（7）采用SPSS 16.0進行方差分析和相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤水分含量和土壤pH值與鹽分含量的關(guān)系

由圖1可以看出，2010年6月試驗區(qū)10個土壤剖面60個土壤樣品的土壤含水量與pH值呈極顯著線性正相關(guān)，其關(guān)系式為：y＝0.059 8x＋7.085 2，r＝0.7760＊＊（n＝60）。土壤含水量與鹽分含量呈極顯著線性負相關(guān)，其關(guān)系式為：y＝－0.050 2x＋2.349 7，r＝－0.510 0＊＊（n＝60）。當土壤表層水分含量低時，地下水中的鹽分會隨蒸發(fā)作用向上移動，含水量越低，蒸發(fā)作用帶上來的鹽分越多，鹽分含量越高；反之，土壤含水量高時，土壤中鹽分含量較低。含水量高時，鹽分含量相對偏低，此時在以氯化物為主的鹽漬土中，HCO－3相對含量則會偏高，所以pH值隨含水量升高而變大。相反，含水量低時，鹽分含量相對偏高，此時在以氯化物為主的鹽漬土中，HCO－3相對含量則會偏低，所以pH值隨含水量降低而減小。

由土壤含水量和土壤鹽分含量關(guān)系可知，土壤水分含量變化會影響土壤中鹽分含量的變化。減小土壤容重，提高土壤的導水性能，對降低土壤中鹽分含量具有重要作用。

圖1 土壤含水量和土壤pH值與鹽分含量的相關(guān)性

2.2 不同改良劑對土壤飽和導水率及土壤容重和孔隙度的影響

從表1可以看出，除G3外，G1，G2，G4和B這4種改良劑處理后，試驗區(qū)耕作層（0—20cm）土壤的容重與CK相比都有顯著差異（p＜0.05）。其中G4處理后土壤容重降低最大，較CK減少了10.2%，可見腐殖酸在試驗區(qū)土壤土體結(jié)構(gòu)改良上起到了一定作用。土壤容重的變化改變了土壤的孔隙狀況和數(shù)量以及土壤的導水能力，對土壤的飽和導水率有重大的影響［15］。方堃等［16］，吳華山等［17］，李孝良等［18］的研究表明，原狀土的飽和導水率和土壤容重呈顯著的負相關(guān)性。土壤孔隙度的增加可以提高土壤水總庫容，從土壤孔隙度和飽和導水率的測定結(jié)果來看，G4處理后，土壤的孔隙度和飽和導水率最大，其次為G1和G2。土壤改良劑對飽和導水率的影響對試驗區(qū)土壤結(jié)構(gòu)形成和鹽分淋洗具有重要意義。

表1 不同改良劑對土壤容重和飽和導水率的影響

2.3 不同改良劑對土壤鹽分含量的影響

通過玉米和油菜兩季田間試驗后，于2011年6月對各改良劑處理小區(qū)按0—5，5—20，20—40cm分層取樣，并對土壤的鹽分含量進行分析比較，結(jié)果如圖2所示。所有處理土壤表層（0—5cm）鹽分含量均最高，亞表層（5—20cm）其次，這主要是受蒸發(fā)作用影響，鹽分在土壤表層積聚比較強烈。土壤改良劑能降低土壤容重，提高土壤飽和導水率，這有利于降雨對鹽分的淋洗作用。所有改良劑處理土壤鹽分含量較CK均有降低，0—5cm和5—20cm土層鹽分含量降低較多，說明所施用的改良劑在降低試驗區(qū)耕作層（0—20cm）土壤鹽分含量上都起到了較好作用；而20—40cm土層鹽分含量相對穩(wěn)定，除G4處理外其他改良劑處理與CK相比鹽分含量變化均不顯著，這主要是因為試驗區(qū)土壤地下水位較高，受地下水的影響，土層越深，鹽分含量相對越穩(wěn)定。5種改良劑處理以G4處理土壤鹽分含量降低最多，0—5，5—20，20—40cm土層鹽分含量與CK相比分別減少了29.2%，32.6%，25.9%，說明腐殖酸處理在降低試驗區(qū)土壤鹽分方面效果最好。

圖2 不同改良劑對濱海鹽土鹽分含量的影響

2.4 不同改良劑對作物產(chǎn)量的影響

從圖3可以看出，CK處理玉米和油菜產(chǎn)量最低，B（石膏）處理提高了玉米和油菜的產(chǎn)量，但增產(chǎn)效果并不顯著。G1，G2，G3和G4處理后，土壤容重和導水性得到改善，鹽分均有不同程度降低，作物產(chǎn)量較CK也均有顯著提高，其中以G4（腐殖酸）處理后，作物的產(chǎn)量增加最多，玉米和油菜產(chǎn)量較CK分別增加了104.8%和41.6%。其次，G1（禾康鹽堿土改良劑）處理后玉米和油菜產(chǎn)量較CK分別增加了59.5%和28.1%，G2（康地寶鹽堿土改良劑）處理后玉米和油菜產(chǎn)量較CK也分別增加了69.3%和22.3%。

圖3 不同改良劑對作物產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論

（1）試驗區(qū)土壤含水量與土壤pH值呈極顯著線性正相關(guān)，土壤含水量與土壤鹽分含量呈極顯著線性負相關(guān)。土壤水分含量變化會影響土壤中鹽分含量。

（2）提高土壤導水性對降低試驗區(qū)土壤鹽分具有重要作用，5種改良劑在不同程度上均起到了降低土壤容重和提高土壤飽和導水率的效果，其中以腐殖酸降低土壤容重，提高土壤飽和導水率效果最好，腐殖酸處理后土壤容重較CK減少了10.2%，其次是禾康和康地寶鹽堿土改良劑。

（3）5種改良劑處理后土壤鹽分含量較CK均有降低，其中以腐殖酸處理后土壤鹽分含量降低最多，腐殖酸處理后土壤0—40cm土層鹽分與CK相比平均減少了29.7%。作物的增產(chǎn)效果也以腐殖酸處理效果最好，腐殖酸處理后，玉米和油菜產(chǎn)量較CK分別增加了104.8%和41.6%。

［1］劉陽春，何文壽，何進智，等.鹽堿地改良利用研究進展［J］.農(nóng)業(yè)科學研究，2007，28（2）：68－71.

［2］趙名彥，丁國棟，鄭洪彬，等.集雨措施對濱海鹽堿林地水鹽運動影響研究［J］.水土保持學報，2008，22（6）：52－56.

［3］陳麗湘，劉偉.土壤次生鹽漬化之水鹽運動規(guī)律研究［J］.工程熱物理學報，2006，27（3）：466－468.

［4］紀永福，藺海明，楊自輝，等.夏季覆蓋鹽堿地表面對土壤鹽分和水分的影響［J］.干旱區(qū)研究，2009，24（3）：375－381.

［5］張文淵.江蘇沿海地區(qū)鹽漬土改良利用的治理措施［J］.中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2000，21（5）：43－45.

［6］Qadir M，Ghafoor A，Murtaza G.Amelioration strategies for saline soils［J］.Land Degradation and Development，2000，11（6）：501－521.

［7］Mohammed S S，Negm M A，Rehan M G.Gypsum amendment against soil alkalinity in relation to tomato plants II：Change in agro－chemical properties and nutrient availability of the soil［J］.Egyptian Journal of Soil Science，1997，37（1）：93－110.

［8］Kostandi S F，Soliman M F.The role of calcium in mediating smut disease severity and salt tolerance in corn undet chloride and sulphate salinity［J］.Journal of Phytopathology（Berlin），1998，146（4）：191－195.

［9］孔明杰，曾繁森.高聚物土壤改良劑的研究進展［J］.土壤通報，2000，31（5）：199－202.

［10］孫義祥，黃曉瀾，張祥明，等.土壤改良劑對辣椒營養(yǎng)元素積累的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學，1999，27（2）：148－149.

［11］吳增芳.土壤結(jié)構(gòu)改良劑［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1986：68－74.

［12］姚榮江，楊勁松，陳小兵，等.蘇北海涂圍墾區(qū)表層土壤體積質(zhì)量的空間異質(zhì)性研究［J］.土壤，2009，41（4）：659－663.

［13］魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000：85－89.

［14］中國科學院南京土壤研究所土壤物理研究室.土壤物理性質(zhì)測定法［M］.北京：科學出版社，1978：140－148.

［15］呂殿青，邵明安，劉春平.容重對土壤飽和水分運動參數(shù)的影響［J］.水土保持學報，2006，20（3）：154－157.

［16］方堃，陳效民，張佳寶，等.紅壤地區(qū)典型農(nóng)田土壤飽和導水率及其影響因素研究［J］.灌溉排水學報，2008，27（4）：67－69.

［17］吳華山，陳效民，葉民標，等.太湖地區(qū)主要水稻土的飽和導水率及其影響因素研究［J］.灌溉排水學報，2006，25（2）：46－49.

［18］李孝良，陳效民，周煉川，等.西南喀斯特地區(qū)土壤飽和導水率及其影響因素研究［J］.灌溉排水學報，2008，27（5）：74－76.