安夢潔,譚蘭蘭,王開勇,鄂玉聯(lián)

(石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院,新疆 石河子 832000)

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于石河子146團(tuán)六分場朱家莊，無霜期為168～171 d，年日照時(shí)數(shù)2721～2818 h，≥0 ℃的活動(dòng)積溫為4023～4118 ℃，≥10 ℃的活動(dòng)積溫為3570～3729 ℃，年降水量125.0～207.7 mm。農(nóng)田為開荒一年的重度鹽漬化土壤，土壤質(zhì)地為壤土，土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)見表1。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

利用室內(nèi)模擬硫酸鈉型和碳酸氫鈉型鹽堿土壤，通過測定棉花發(fā)芽率，選出適用于鹽漬化土壤的高分子化合物(聚丙烯酸鹽類、聚丙烯酰胺類、纖維素類)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)處理，篩選出的3種高分子化合物(表2)，分別為CK(不施材料)、M1、M2、M3，每個(gè)處理重復(fù)3次，共12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積30 m2，每個(gè)小區(qū)高分子化合物用量7.5 g，供試棉花品種為新陸早47。

1.3 樣品采集

土壤樣品采集分別于棉花苗期、盛花期、盛鈴期進(jìn)行采樣，用于鹽分分析土壤分別采集0～20、20～40 cm土壤，每個(gè)小區(qū)采3點(diǎn)混合，混合土壤用“四分法”保留土壤，土樣風(fēng)干過1 mm篩。原狀土壤采集0～20 cm表層土壤于塑料盒中，帶回實(shí)驗(yàn)室過8 mm篩并風(fēng)干，用于團(tuán)聚體分析。

1.4 指標(biāo)測定

2 結(jié)果與分析

2.1 高分子化合物對重度鹽漬化土壤鹽分和pH的影響

2.1.1 土壤鹽分 高分子化合物對土壤鹽分含量影響顯著(圖1)。不同土層土壤，棉花苗期土壤鹽分含量低于棉花盛花期和盛鈴期土壤鹽分含量。與CK相比，0～20 cm土層，M1、M2與CK差異不顯著； M1、M2、M3使棉花盛花期土壤鹽分含量依次降低了43.3 %、27.9 %、16.6 %； M1、M2處理使棉花盛鈴期土壤鹽分含量依次降低65.1 %、49.6 %。20～40 cm土層土壤，高分子化合物對棉花苗期土壤電導(dǎo)率的影響不顯著；棉花盛花期和盛鈴期土壤，M1、M2、M3處理較CK顯著降低土壤電導(dǎo)率。

表1 供試土壤鹽基離子含量

表2 試驗(yàn)設(shè)置

大寫字母表示差異極顯著(P﹤0.01)，小寫字母表示差異顯著(P﹤0.05)，下同Different small letters mean significant differences at 0.05 levels, the same as below圖1 不同處理對土壤電導(dǎo)率的影響Fig.1 Effects of different treatments on soil electrical conductivity

2.1.2 土壤pH 不同土層土壤，棉花苗期土壤pH高于棉花盛花期和盛鈴期土壤pH(圖2)。與CK相比，0～20 cm土層，高分子化合物對棉花不同生育期土壤pH值無降低作用；20～40 cm土層土壤，M1處理使棉花苗期土壤pH降低0.13；各處理對棉花盛花期土壤pH影響不顯著；M2、M3處理使土壤pH值分別顯著降低0.30、0.11。

圖2 不同處理對土壤pH的影響Fig.2 Effects of different treatments on soil pH

2.2 高分子化合物對重度鹽漬化土壤鹽基離子的影響

2.2.1 土壤陽離子 高分子化合物對土壤水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+影響顯著(圖3)。不同土層土壤，棉花苗期土壤水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量分別低于棉花盛花期和盛鈴期土壤水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量，與土壤電導(dǎo)率的變化趨勢相似。與CK相比，0～20 cm土層，棉花苗期土壤中施用高分子化合物處理升高了土壤水溶性K+含量；降低了土壤水溶性Mg2+含量；M1和M2處理分別使水溶性Na+含量顯著(P<0.05)降低；對土壤水溶性Ca2+含量影響不顯著。棉花盛花期，M1使土壤水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量顯著(P<0.05)降低。M1處理使棉花盛鈴期土壤水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量顯著(P<0.05)降低；M2處理使棉花盛鈴期土壤水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量顯著(P<0.05)降低。20～40 cm土層土壤，M2處理顯著降低棉花苗期土壤Na+含量。棉花盛花期土壤，M1、M2、M3處理使土壤水溶性K+、Na+含量顯著降低。棉花盛鈴期土壤，M1、M2、M3處理能顯著(P<0.05)降低土壤中水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量。

圖3 不同處理對土壤陽離子的影響Fig.3 Effects of different treatments on soil positive ion

圖4 不同處理對土壤陰離子的影響Fig.4 Effects of different treatments on soil negative ion

表3 因子載荷矩陣

注：*表示在0.05水平上因子與主成分相關(guān)性顯著；**表示在0.01水平上因子與主成分相關(guān)性極顯著，下同。

Note：* shows a significant difference(P<0.05), ** shows a significant difference(P<0.01), the same as below.

1代表苗期土壤，2代表盛花期土壤，3代表盛鈴期土壤，下同1 represent seedling soil, 2 represent flowering soil, 3 represent belling soil, the same as below圖5 不同高分子化合物處理0～20 cm土層土壤鹽堿指標(biāo)主成分分析Fig.5 Principal component analysis of 0-20 cm layer soil saline-alkali index under different polymer compound application treatments

3 討 論

圖6 不同高分子化合物處理20～40 cm土層土壤鹽堿指標(biāo)主成分分析Fig.6 Principal component analysis of 20-40 cm layer soil saline-alkali index under different polymer compound application treatments

4 結(jié) 論

參考文獻(xiàn)：

[1]Anonymous. Interim conservation practice standard-irrigation erosion control (Polyacrylamide) [J]. 1995.

[2]黃占斌,張國楨,李秧秧,等. 保水劑特性測定及其在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2002, 18(1):22-26.

[3]Bhardwaj A K, Shainberg I, Goldstein D, et al. Water retention and hydraulic conductivity of cross-linked polyacrylamides in sandy soils [J]. Soil Science Society of America Journal, 2007, 71(2):406-412.

[4]耿桂俊,白崗栓,杜社妮,等. 保水劑施用方式對土壤水鹽及番茄生長的影響[J]. 中國水土保持科學(xué), 2011(3):65-70.

[5]孟慶峰,楊勁松,姚榮江,等. 單一及復(fù)合重金屬污染對土壤酶活性的影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2012(3):545-550.

[6]張江輝,白云崗,張勝江,等. 兩種化學(xué)改良劑對鹽漬化土壤作用機(jī)制及對棉花生長的影響[J]. 干旱區(qū)研究, 2011(3):384-388.

[7]王文杰,關(guān) 宇,祖元?jiǎng)?等. 施加改良劑對重度鹽堿地土壤鹽堿動(dòng)態(tài)及草本植物生長的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2009(6):2835-2844.

[8]谷曉巖,李鳳英,潘英華,等. 聚丙烯酰胺對土壤電導(dǎo)率的影響及其機(jī)理研究[J]. 土壤通報(bào), 2009(5):1026-1030.

[9]張繼舟,袁 磊,馬獻(xiàn)發(fā). 腐植酸對設(shè)施土壤的養(yǎng)分、鹽分及番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究[J]. 腐植酸, 2008(3):19-22.

[10]南江寬,陳效民,王曉洋,等. 不同改良劑對濱海鹽漬土鹽堿指標(biāo)及作物產(chǎn)量的影響研究[J]. 土壤, 2013(6):1108-1112.

[11]龍明杰,曾繁森. 聚合物土壤結(jié)構(gòu)改良劑研究進(jìn)展[J]. 土壤通報(bào), 2000, 30(5):199-202.

[12]李會(huì)俠,宣毓龍,龐慶陽,等. 不同材料降低水體鹽基離子效應(yīng)研究[J]. 節(jié)水灌溉, 2015, 11:68-70，75.

[13]楊 逵. 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合保水劑的保水性能和對土壤理化性質(zhì)的影響[D]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008.

[14]Goebel M O, Bachmann J, Woche S K, et al. Soil wettability, aggregate stability, and the decomposition of soil organic matter[J]. Geoderma, 2005, 128(1): 80-93.

[15]Luo J Q, Wang L L, Li Q S, et al. Improvement of hard saline-sodic soils using polymeric aluminum ferric sulfate (PAFS)[J]. Soil and Tillage Research, 2015, 149: 12-20.

[16]劉韜韜,熊友才,楊 巖,等. 瑪納斯河下游綠洲荒漠交錯(cuò)帶土壤鹽堿化特征分析[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2012(2):186-192.

[17]王艷慶. 鹽漬化旱地專用肥配方初探[D]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué), 2012.

[18]孫在金. 脫硫石膏與腐植酸改良濱海鹽堿土的效應(yīng)及機(jī)理研究[D]. 中國礦業(yè)大學(xué)(北京), 2013.

[19]林 培. 區(qū)域土壤地理學(xué)[M]. 北京: 北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 1993.