高 婧，楊勁松，姚榮江，謝文萍，王相平

不同改良劑對(duì)濱海重度鹽漬土質(zhì)量和肥料利用效率的影響①

高 婧1,2，楊勁松1*，姚榮江1，謝文萍1，王相平1

(1土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所)，南京 210008；2 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京 100049)

為揭示不同改良劑對(duì)江蘇濱海圍墾灘涂區(qū)重度鹽漬土改良與肥料利用的效應(yīng)，通過(guò)田間試驗(yàn)研究生物質(zhì)炭、石膏、EM菌劑和黃腐酸4種改良劑對(duì)土壤表層鹽分的時(shí)序動(dòng)態(tài)、大麥產(chǎn)量和肥料利用效率的影響。結(jié)果表明：鹽分對(duì)于作物生長(zhǎng)和肥料利用具有明顯的抑制作用，各改良劑均有效提高了重度鹽漬土土壤肥力與作物產(chǎn)量。其中，低量生物質(zhì)炭處理(10 t/hm2)和高量黃腐酸處理(3 t/hm2)整體效果較好。經(jīng)低量生物質(zhì)炭處理后，土壤表層(0 ~ 20 cm)鹽分相對(duì)于單施化肥處理降低106%，作物產(chǎn)量增加79%，氮肥利用率提高99%；高量黃腐酸處理較單施化肥處理土壤表層鹽分降低95%，作物產(chǎn)量增加68%，氮肥利用率提高93%。該結(jié)果表明適宜用量的生物質(zhì)炭和黃腐酸均可用于濱海灘涂重度鹽漬土的加速治理培育和肥料利用效率的提升。

濱海鹽漬土；大麥；土壤鹽分；肥料利用效率

江蘇濱海灘涂資源豐富，擁有全國(guó)1/4以上的灘涂面積，是重要的后備土地資源[1]。但從目前來(lái)看，土壤結(jié)構(gòu)差、高鹽堿、養(yǎng)分低、地下水高礦化度和地表淡水資源缺乏等因素嚴(yán)重制約該地區(qū)土地生產(chǎn)發(fā)展，因此采取合適的調(diào)控措施對(duì)該區(qū)域土地高效改良和農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義[2-3]。

大量研究表明，施用土壤改良劑是治理江蘇濱海鹽漬土較有效的方法。我國(guó)最初發(fā)現(xiàn)石膏可以改良鹽漬土是在19世紀(jì)70年代，其含有的鈣、硫元素可以作為肥料元素施入達(dá)到改良土壤的目的，后來(lái)發(fā)現(xiàn)石膏中的Ca2+能夠置換鹽漬土中的Na+，減輕土壤Na+毒害，改善土壤理化性質(zhì)，增加作物出苗率和產(chǎn)量[4-6]。隨后研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)腐殖酸類肥料可以改良鹽堿土，腐殖酸是一種有機(jī)大分子兩性物質(zhì)，其緩沖性能強(qiáng)，通過(guò)其酸性基團(tuán)中和鹽堿土調(diào)節(jié)pH、改善土壤結(jié)構(gòu)，可增強(qiáng)土壤保肥透水能力，提高作物產(chǎn)量[7-10]。生物質(zhì)炭和EM菌劑兩種改良劑直到21世紀(jì)初才被研究學(xué)者應(yīng)用，研究發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)炭由于其表面巨大的多孔結(jié)構(gòu)，對(duì)養(yǎng)分有很強(qiáng)的吸附作用，為微生物提供附著位點(diǎn)，調(diào)控微生物的生長(zhǎng)活動(dòng)，提高土壤肥力，增強(qiáng)作物生長(zhǎng)能力[11-14]。且到目前為止，對(duì)于EM菌劑對(duì)鹽堿土的改良作用研究較少。

由于目前對(duì)鹽漬土脫鹽效果的研究大部分限于輕中度鹽漬化土壤，對(duì)于重度鹽漬土改良效果和肥料利用效率相關(guān)研究較少，而改良重度鹽漬土對(duì)于緩解耕地矛盾也具有非常重要的意義[15]。本研究分析了不同改良劑對(duì)重度鹽土區(qū)土壤改良效果以及大麥養(yǎng)分利用效率的影響，旨在提高該地區(qū)作物產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)新墾灘涂地的耕地化利用。試驗(yàn)選取了4種典型的鹽漬土改良劑(生物質(zhì)炭、石膏、EM菌劑和黃腐酸)，探討了不同改良劑對(duì)該區(qū)域土壤質(zhì)量的提升能力及不同改良劑施入對(duì)作物肥料利用效率的影響，為選取適合該區(qū)的土壤改良方案提供了合理化建議。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于江蘇省鹽城市東臺(tái)市條子泥墾區(qū)，地理位置120°56′~ 120°57′E，32°49′ ~ 32°50′N。研究區(qū)屬暖溫帶向亞熱帶季風(fēng)氣候過(guò)渡區(qū)，年平均蒸發(fā)量1 417 mm，年平均降水量1 058.4 mm。試驗(yàn)區(qū)為新墾灘涂土壤，為砂質(zhì)土，區(qū)域地下水位為1.2 m，地下水礦化度為12 g/L。目前以玉米–大麥輪作為主，本試驗(yàn)是新開墾灘涂土壤第一季種植作物。土壤基本理化性質(zhì)列于表1。試驗(yàn)期間氮、磷施肥分別是尿素(含N 460 g/kg)、磷酸一銨(含P 440 g/kg，N 110 g/kg)。本試驗(yàn)土壤中富鉀，因此不需要施鉀肥[16]。

表 1 供試土壤的基本理化性質(zhì)(0 ~ 20 cm)

1.2 供試材料

試驗(yàn)所用4種材料(生物質(zhì)炭、石膏、EM菌劑和黃腐酸)均購(gòu)置于專業(yè)生產(chǎn)廠家。試驗(yàn)栽種作物為大麥，大麥生長(zhǎng)季處于冬季積鹽期。試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)置于新墾灘涂地，質(zhì)地和鹽分狀況均一。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用裂區(qū)完全隨機(jī)方案設(shè)計(jì)，主區(qū)因素為鹽分，副區(qū)因素為不同改良劑，共設(shè)計(jì)10個(gè)處理：①不施肥處理，CK；②單施化肥處理，T0；③高量生物質(zhì)炭處理20 t/hm2，T11；④低量生物質(zhì)炭處理10 t/hm2，T12；⑤高量石膏處理7.6 t/hm2，T21；⑥低量石膏處理3.8 t/hm2，T22；⑦EM菌劑施入量80 L/hm2+全化肥施入，T31；⑧EM菌劑施入量80 L/hm2+一半有機(jī)肥(N 0.09 t/hm2)+一半化肥(N 0.09 t/hm2)，T32；⑨高量黃腐酸處理3 t/hm2，T41；⑩低量黃腐酸處理1.5 t/hm2，T42。各處理重復(fù)3次，大麥播種量為0.18 t/hm2。另外分別設(shè)置N0P(施磷不施氮)和NP0(施氮不施磷)兩個(gè)處理以進(jìn)行肥料利用率的計(jì)算。施肥處理氮(N)、磷(P)肥根據(jù)調(diào)研獲得的當(dāng)?shù)剞r(nóng)民施肥習(xí)慣水平確定：分別為0.18、0.12 t/hm2。每個(gè)試驗(yàn)處理設(shè)置在3 m × 4 m的微區(qū)內(nèi)，各微區(qū)間隔60 cm。大麥于2016年11中旬播種，2017年5月底收獲。

1.4 樣品采集

在大麥不同生育期(苗期、拔節(jié)期、孕穗期、成熟期)取表層0 ~ 20 cm土壤樣品，用于電導(dǎo)率的測(cè)定。作物成熟時(shí)收獲各微區(qū)所有植株測(cè)產(chǎn)，同時(shí)保留籽粒和地上部植株測(cè)定全氮、全磷含量。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目與計(jì)算方法

土壤鹽分測(cè)定采用電導(dǎo)法(測(cè)定土水比1∶5溶液電導(dǎo)率，并根據(jù)文獻(xiàn)[17]中該地區(qū)土壤全鹽含量與電導(dǎo)率的換算關(guān)系計(jì)算土壤鹽分含量)；土壤(過(guò)100目篩)有機(jī)質(zhì)的測(cè)定采用重鉻酸鉀外加熱法；土壤堿解氮的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法；土壤有效磷測(cè)定采用NaHCO3浸提-鉬藍(lán)比色法土壤；植株樣全氮測(cè)定采用濃H2SO4消煮-水楊酸鈉法，全磷測(cè)定采用濃H2SO4消煮-鉬藍(lán)比色法。

計(jì)算方法：TS=2.47×EC+0.26，式中：TS為土壤含鹽量(g/kg)；EC為電導(dǎo)率值(dS/cm)。土壤鹽分含量的相對(duì)升高率(%)=[(種植后土壤鹽分含量-種植前土壤鹽分含量)/種植前土壤鹽分含量]×100。作物氮(磷)素吸收量=籽粒產(chǎn)量×籽粒氮(磷)含量+秸稈產(chǎn)量×秸稈氮(磷)含量。肥料利用率(%)=[(施肥處理作物吸收養(yǎng)分量-不施肥處理作物吸收養(yǎng)分量)/施肥量]×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同改良劑對(duì)大麥生育期土壤表層鹽分變化的影響

圖1顯示了土壤鹽分隨作物整個(gè)生育期變化的情況。在整個(gè)生育期內(nèi)，土壤鹽分呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢(shì)，在拔節(jié)期土壤鹽分達(dá)到最低，到成熟期時(shí)土壤開始返鹽，該時(shí)期氣溫升高，土壤蒸發(fā)嚴(yán)重，土壤表層鹽分持續(xù)升高。大麥生長(zhǎng)初期土壤鹽分較低，可能與長(zhǎng)時(shí)間降雨有關(guān)。

從收獲后土壤表層鹽分含量可知，各改良劑處理土壤鹽分含量較單施化肥處理(T0)均有所降低，說(shuō)明所選取的改良劑能夠有效地改良濱海鹽漬土。高量生物質(zhì)炭處理(T11)下，土壤表層鹽分相對(duì)于T0處理降低53%，低施入量條件下(T12)土壤表層鹽分相對(duì)于T0處理降低106%；石膏處理下，高施入量處理(T21)相對(duì)于T0處理土壤表層鹽分降低78%，低施入量條件下(T22)土壤表層鹽分相對(duì)于T0處理降低32%；EM菌劑全化肥處理(T31)與T0處理相比，土壤表層鹽分降低53% 左右，有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理(T32)使表層鹽分降低了約42%；黃腐酸高施入量條件下(T41)表層鹽分較T0處理降低96%，低施入量處理(T42)表層鹽分較T0處理降低35%。對(duì)比可知，生物質(zhì)炭低施入量和黃腐酸高施入量處理降低土壤鹽分效果較好。

2.2 不同改良劑對(duì)大麥產(chǎn)量的影響

由圖2可知，與不施肥(CK)相比，施肥處理顯著提高了大麥產(chǎn)量。4種改良劑處理與單施化肥處理(T0)相比，大麥的產(chǎn)量也均提高，其中，生物質(zhì)炭的施入使得作物的產(chǎn)量提高60% ~ 80%；施用石膏使大麥的產(chǎn)量增加30% 左右；高量黃腐酸處理(T41)促進(jìn)作物增產(chǎn)70% 左右，低量黃腐酸處理(T42)與T0相比無(wú)明顯增加；在EM 菌劑處理?xiàng)l件下，全化肥處理(T31)比有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理(T32)效果更明顯。土壤收獲期鹽分含量和作物產(chǎn)量的相關(guān)性分析(圖3)顯示，鹽分含量與作物產(chǎn)量呈顯著線性負(fù)相關(guān)關(guān)系，土壤鹽分限制了作物產(chǎn)量。

圖1 不同改良劑處理下土壤表層鹽分變化

對(duì)比不同改良劑處理下大麥產(chǎn)量可知，低量生物質(zhì)炭處理(T12)對(duì)大麥的產(chǎn)量提高最多，其次是高量黃腐酸處理(T41)。這是由于生物質(zhì)炭疏松多孔的性質(zhì)，通過(guò)淋洗，使土壤中的鹽分降低，同時(shí)生物質(zhì)炭具有發(fā)達(dá)的孔隙能增強(qiáng)養(yǎng)分元素的吸附能力，保水保肥，提高大麥的生長(zhǎng)能力[18]。黃腐酸可以通過(guò)酸堿中和反應(yīng)降低土壤鹽分和交換性Na+，從而改善土壤性狀，提高土壤的保水保肥能力[19]。兩者的施入均有效降低土壤鹽分改善作物生長(zhǎng)環(huán)境，提高作物產(chǎn)量。

圖2 收獲期大麥產(chǎn)量

圖3 土壤鹽分和作物產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系

2.3 不同改良劑對(duì)大麥肥料利用效率的影響

從表2可以看出，生物質(zhì)炭、石膏、EM菌劑和黃腐酸這4種改良劑處理下的植株吸氮量均高于單施化肥處理(T0)。與T0處理相比，低量生物質(zhì)炭處理(T12)以及高量黃腐酸處理(T41)吸收氮量分別提高69% 和65%，低量石膏處理(T22)和EM菌劑全化肥處理(T31)吸收氮量分別提高48% 和44%，而EM菌劑有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理(T32)相比T0處理無(wú)顯著差異。生物質(zhì)炭的添加顯著提高了作物磷的吸收。

與T0處理相比，生物質(zhì)炭施用的兩個(gè)處理和高量黃腐酸處理大麥氮肥利用率分別增加了68%、99%、93%；施用石膏的兩個(gè)處理和EM菌劑全化肥處理大麥氮肥利用效率均提高40% 左右；而EM菌劑有機(jī)無(wú)機(jī)配施處理(T32)氮肥利用效率變化不明顯，可見生物質(zhì)炭和黃腐酸處理對(duì)土壤肥力的增效作用明顯強(qiáng)于石膏以及EM菌劑處理。從磷肥利用效率來(lái)看，生物質(zhì)炭施用下作物的磷肥利用效率最高，其他處理之間沒(méi)有明顯差異。

3 討論

3.1 不同改良劑對(duì)大麥生育期土壤表層鹽分變化的影響

土壤表層鹽分在大麥生長(zhǎng)階段內(nèi)先降低后升高，這是由于冬季濱海區(qū)降雨較多，氣候濕潤(rùn)，土壤表層鹽分遭到淋洗，同時(shí)冬季氣溫較低，土壤蒸發(fā)緩慢，土壤返鹽速率低；而春季后，氣溫升高，太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，降雨減少，土壤蒸發(fā)嚴(yán)重，返鹽加快，土壤表層鹽分逐漸升高[20]。

各改良劑處理下的土壤表層鹽分均有不同程度的下降。由于生物質(zhì)炭本身多孔結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，能夠抑制土壤返鹽過(guò)程，減少養(yǎng)分的流失，降低土壤鹽分[21]。在10 t/hm2處理量下，土壤表層鹽分降低106%，與孫運(yùn)朋等[20]9 t/hm2處理量下鹽分降低80% 左右效果類似，而在高處理量下(20 t/hm2)降鹽效果卻下降，這是由于生物質(zhì)炭中存在一定的鹽分，當(dāng)施入量過(guò)大時(shí)，增加了土壤中鹽分離子的含量[22]。石膏處理下，石膏中的Ca2+能夠置換出土壤膠體中吸附的Na+以促進(jìn)排鹽，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，降低土壤鹽分[23-24]。比較石膏不同施入量對(duì)降鹽的效果可知，高施入量比低施入量降鹽效果更好，這與Kaniz和Rashid Khan[25]的研究結(jié)果一致。EM菌劑是一種混合菌種群，它在土壤中極易生存繁殖，能夠增強(qiáng)微生物活性，改善濱海鹽漬土的板結(jié)現(xiàn)象，增強(qiáng)土壤排鹽的能力，降低研究區(qū)土壤表層鹽分[26]。黃腐酸是一種有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合體的有機(jī)膠體物質(zhì)，它的施入使得研究區(qū)土壤理化性質(zhì)得到改善，增強(qiáng)了土壤透水保水性[27-28]。本研究中，經(jīng)高量黃腐酸(3 t/hm2)處理土壤鹽分降低96%，與王曉洋等[29]的研究中黃腐酸施用量(0.3 t/hm2)降低30% 效果相近。對(duì)比幾種改良劑對(duì)土壤降鹽效果，以低量生物質(zhì)炭處理和高量黃腐酸處理效果最佳。

表2 不同改良劑對(duì)養(yǎng)分利用效率的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理在<0.05水平差異顯著。

3.2 不同改良劑對(duì)大麥產(chǎn)量的影響

通過(guò)圖2、圖3，比較不施肥處理(CK)和單施化肥處理(T0)的大麥產(chǎn)量，可以發(fā)現(xiàn)鹽分和養(yǎng)分均限制作物的生長(zhǎng)。不施肥狀況下，作物幾乎沒(méi)有產(chǎn)量。低量生物質(zhì)炭和高量黃腐酸處理下產(chǎn)量最好，同時(shí)這兩個(gè)處理也能顯著降低土壤鹽分。EM菌劑處理相比于T0處理，產(chǎn)量有一定的增加，這與陳勝利等[30]的研究結(jié)果一致，但是在有機(jī)無(wú)機(jī)肥共施的處理下效果不顯著，這是由于有機(jī)肥屬于緩效氮肥，短期內(nèi)不易被作物吸收利用，造成作物生長(zhǎng)的所需氮源減少，這與婁庭等[31]的研究結(jié)果一致。

3.3 不同改良劑對(duì)大麥肥料利用效率的影響

由表2可知，改良劑的添加增強(qiáng)了作物的生長(zhǎng)能力，使作物吸收氮磷量顯著提高。生物質(zhì)炭、石膏、EM菌劑、黃腐酸這4種改良劑均能使肥料利用效率提高40% 以上，一般來(lái)說(shuō)，我國(guó)正常土壤作物的氮肥利用率在35% 左右，磷肥利用率在15% ~ 20%[32-33]。

對(duì)于生物質(zhì)炭，專家學(xué)者對(duì)其提高肥料利用率的作用意見不一。有研究表明，施用量、土壤質(zhì)地的差異均影響其對(duì)肥料利用率的提高作用。Rajkovich等[34]研究在溫帶淋溶土按7個(gè)比例添加不同用量的生物質(zhì)炭，發(fā)現(xiàn)2% 的生物質(zhì)炭處理可以提高玉米吸氮量15%，7% 的生物質(zhì)炭處理降低玉米吸氮量16%。本研究中施用1% 的生物質(zhì)炭可以提高大麥吸氮量68%，施用2% 的生物質(zhì)炭提高作物吸氮量效果開始下降，只提高47%，高施入量的生物質(zhì)炭反而加重了本研究區(qū)的鹽化程度，因此對(duì)于鹽化土壤，不宜施用過(guò)多生物質(zhì)炭。Zwieten等[35]在2種不同土壤類型(pH 4.2 鐵鋁土和pH 7.7 鈣質(zhì)土壤)添加生物質(zhì)炭的結(jié)果表明，生物質(zhì)炭的施用提高了鐵鋁土壤中的氮肥利用率，而對(duì)鈣質(zhì)土壤中的氮肥利用率無(wú)顯著提升。濱海鹽堿土由于其土壤結(jié)構(gòu)差、養(yǎng)分含量低等特點(diǎn)，施用適當(dāng)生物質(zhì)炭可以顯著提高作物肥料利用率[36-37]。梁華成和李煥珍[38]研究了磷石膏與氮肥混合施用對(duì)北方地區(qū)輕度堿化草甸土氮素利用的影響，發(fā)現(xiàn)磷石膏與氮肥的混合施用可以減少氨的揮發(fā)，水稻氮素利用率可達(dá)到50% 左右。Murtaza等[39]通過(guò)2年的試驗(yàn)得出，在鹽堿土上施用石膏需要量的50% 可以增加作物產(chǎn)量和提高氮肥利用率，與正常土壤相比，石膏的施入可以明顯降低黏壤鹽堿土與正常土壤的差異。本試驗(yàn)中，各處理氮肥利用率均只達(dá)到10% 左右，這是因?yàn)楸驹囼?yàn)土壤是重度鹽漬土，土壤鹽分均超過(guò)3 g/kg，鹽害較重，極大地限制了作物的生長(zhǎng)和對(duì)養(yǎng)分的吸收利用。目前，腐殖酸類物質(zhì)可以通過(guò)營(yíng)養(yǎng)來(lái)促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)，間接促進(jìn)作物生長(zhǎng)，加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)分吸收，各類研究結(jié)果還是較為一致的[40-44]。

4個(gè)處理中，低量生物質(zhì)炭處理和高量黃腐酸處理下大麥吸收氮量和對(duì)氮肥的利用率提高最多，相比單施化肥處理(T0)，氮肥利用率分別增加了99%、93%，這與兩處理對(duì)土壤鹽分和大麥產(chǎn)量的影響相對(duì)應(yīng)。各改良劑處理(除生物質(zhì)炭外)與T0處理相比，在磷吸收利用方面雖有提高但無(wú)顯著差異，而生物質(zhì)炭處理對(duì)磷肥的利用效率提高顯著，這是由于生物質(zhì)炭生產(chǎn)過(guò)程中殘留大量的無(wú)機(jī)磷，提高了土壤中有效磷含量，生物質(zhì)炭與土粒團(tuán)聚提高了土壤持水性能，提高了土壤水勢(shì)，有效促進(jìn)作物對(duì)磷的吸收，從而提高磷肥利用率[45-46]。對(duì)比幾種改良劑對(duì)作物養(yǎng)分利用效率提升的效果，以低量生物質(zhì)炭處理和高量黃腐酸處理效果較好。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)江蘇濱海重度鹽漬圍墾區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，改良劑的施入能有效提高肥料利用效率，加速土體排鹽，增強(qiáng)濱海重度鹽漬土上大麥的生長(zhǎng)能力。從幾組對(duì)比試驗(yàn)可以看出，10個(gè)處理下，低量生物質(zhì)炭處理(10 t/hm2)和高量黃腐酸處理(3 t/hm2)為濱海灘涂重鹽漬土土壤鹽分和養(yǎng)分的最優(yōu)調(diào)控，土壤表層鹽分(0 ~ 20 cm)相對(duì)于T0 處理分別降低106%、95%；氮肥利用率相比T0 處理分別增加了99%、93%，顯著優(yōu)于其他幾種改良劑。因此在重度鹽堿土區(qū)域上，生物質(zhì)炭和黃腐酸具有很廣闊的應(yīng)用前景。

[1] 侯曉靜, 楊勁松, 王相平, 等. 不同改良劑對(duì)濱海鹽漬區(qū)土壤有機(jī)碳及土壤肥力的影響[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2015, 34(10): 92–95

[2] 姚榮江, 楊勁松, 曲長(zhǎng)鳳, 等. 海涂圍墾區(qū)土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系研究[J]. 土壤, 2013, 45(1): 159–165

[3] 米迎賓, 楊勁松, 姚榮江, 等. 不同措施對(duì)濱海鹽漬土壤呼吸、電導(dǎo)率和有機(jī)碳的影響[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2016, 53(3): 612–620

[4] 江蘇省農(nóng)科所土肥組. 石膏在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的用途[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科技, 1973(2): 27

[5] 江蘇鹽城地區(qū)新洋農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站蹲點(diǎn)組, 江蘇東臺(tái)縣三倉(cāng)公社新五大隊(duì). 鹽堿土種稻回旱田施用石膏的效果[J]. 土壤肥料,1974(2): 11–12

[6] 邵玉翠, 任順榮, 楊軍, 等. 有機(jī)無(wú)機(jī)–土壤改良劑對(duì)咸灌土壤理化環(huán)境調(diào)控及玉米產(chǎn)量影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2012, 28(18): 111–116

[7] 新疆生物土壤研究所, 新疆米泉縣井岡山公社春光大隊(duì). 腐殖酸銨在堿化土壤上的肥效[J]. 土壤, 1975, 7(3): 128–129

[8] 西藏自治區(qū)農(nóng)科所土肥組. 青稞施用腐殖酸類肥料的試驗(yàn)簡(jiǎn)報(bào)[J]. 西藏農(nóng)業(yè)科技, 1977(4): 30–33

[9] 楊豁林, 徐文富, 尹達(dá)龍, 等. 腐殖酸鈣改良蘇打鹽堿土[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊, 1978(12): 23

[10] 南江寬, 陳效民, 王曉洋, 等. 不同改良劑對(duì)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, 45(6): 1108–1112

[11] 陳紅霞, 杜章留, 郭偉, 等. 施用生物炭對(duì)華北平原農(nóng)田土壤容重、陽(yáng)離子交換量和顆粒有機(jī)質(zhì)含量的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2011, 22(11): 2930–2934

[12] 劉楊, 劉曉宇, 石春林, 等. 生物炭緩解稻麥輪作區(qū)小麥漬害脅迫的作用[J]. 土壤學(xué)報(bào), 2017, 54(6): 1518–1526

[13] Sun, Junna, et al. Effects of biochar application on Suaeda salsa, growth and saline soil properties[J]. Environmental Earth Sciences, 2016, 75(630):1–6

[14] 郭彥蓉, 曾輝, 劉陽(yáng)生, 等. 生物質(zhì)炭修復(fù)有機(jī)物污染土壤的研究進(jìn)展[J]. 土壤, 2015, 47(1): 8–13

[15] 陳子銳, 王景宏, 何高斌. 蘇北濱海鹽漬土的分布及演變[J]. 土壤, 1986, 18(4): 208–210

[16] 陳學(xué)根, 施志達(dá), 李建龍, 等. 濱海鹽漬土有效鉀含量及其影響因子[J]. 土壤, 1992, 24(4): 207–209

[17] 張建兵, 楊勁松, 姚榮江, 等. 蘇北典型新圍墾海涂農(nóng)田鹽堿障礙因子特征分析[J]. 土壤, 2013, 45(3): 548–553

[18] 唐珺瑤, 趙永杰, 曲東, 等. 生物炭對(duì)減弱土壤鹽漬化的貢獻(xiàn)及其機(jī)理探討[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2017, 26(2): 294–303

[19] 楊宇, 金強(qiáng), 盧國(guó)政, 等. 生化黃腐酸土壤改良劑對(duì)菜田鹽堿土壤理化性質(zhì)的影響[J]. 北方園藝, 2010(5): 45–46

[20] 孫運(yùn)朋, 楊勁松, 姚榮江, 等. 生物炭和無(wú)機(jī)肥對(duì)鹽堿灘涂圍墾農(nóng)田土壤性狀的影響[J]. 土壤通報(bào), 2017, 48(2): 454–459

[21] 姜井軍, 郭瑞, 陳伶俐. 生物炭對(duì)酸性土和鹽堿土改良效果的研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備, 2014(11): 30–32

[22] 夏陽(yáng). 生物炭對(duì)濱海鹽堿植物生長(zhǎng)及根際土壤環(huán)境的影響[D]. 青島: 中國(guó)海洋大學(xué), 2015

[23] 程鏡潤(rùn), 陳曉華, 劉振洪, 等. 脫硫石膏改良濱海鹽堿土的脫鹽過(guò)程與效果實(shí)驗(yàn)研究. 中國(guó)環(huán)境科學(xué), 2014, 34(6): 1505–1513

[24] Choudhary O P, Josan A S, Bajwa M S, et al. Effect of sustained sodic and saline-sodic irrigation and application of gypsum and farmyard manure on yield and quality of sugarcane under semi-arid conditions[J]. Field Crops Research, 2004, 87(2): 103–116

[25] Kaniz F, Rashid Khan M H. Reclamation of saline soil using gypsum, rice hull and saw dust in relation to rice production[J]. Journal of Advanced Scientific Research, 2013, 4(3): 1–5

[26] 周曉芬, 楊軍芳. 不同施肥措施及EM菌劑對(duì)大棚黃瓜連作障礙的防治效果[J]. 河北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004, 8(4): 89–92

[27] 岳殷萍, 李虹諭, 張偉華. 脫硫石膏與腐殖酸改良鹽堿土的效果研究[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì), 2016(14): 85–87, 89

[28] 楊宇, 金強(qiáng), 盧國(guó)政, 等. 生化黃腐酸土壤改良劑對(duì)鹽堿菜田土壤改良效果研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 38(04):1931–1932

[29] 王曉洋, 陳效民, 李孝良, 等. 不同改良劑對(duì)濱海鹽漬土水鹽特性的影響[J]. 水土保持通報(bào), 2013, 33(1): 261–264

[30] 陳勝利, 孫慶余, 李云波. EM菌劑在種植業(yè)上的應(yīng)用與促增效應(yīng)[J]. 微生物學(xué)雜志, 2002(1): 63–64

[31] 婁庭, 龍懷玉, 楊麗娟, 等. 在過(guò)量施氮農(nóng)田中減氮和有機(jī)無(wú)機(jī)配施對(duì)土壤質(zhì)量及作物產(chǎn)量的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料, 2010(2): 11–15,34

[32] 趙秉強(qiáng), 梅旭榮. 對(duì)我國(guó)土壤肥料若干重大問(wèn)題的探討[J].科技導(dǎo)報(bào), 2007(8): 65–70

[33] 張玉樹, 丁洪, 盧春生, 等. 控釋肥料對(duì)花生產(chǎn)量、品質(zhì)以及養(yǎng)分利用率的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2007, 13(4): 700–706

[34] Rajkovich S, Enders A, Hanley K, et al. Corn growth and nitrogen nutrition after additions of biochars with varying properties to a temperate soil[J]. Biology & Fertility of Soils, 2012, 48(3): 271–284

[35] Zwieten L V, Kimber S, Morris S, et al. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility[J]. Plant & Soil, 2010, 327(1/2): 235–246

[36] 張雪辰, 陳誠(chéng), 蘇里坦, 等. 聚丙烯酰胺改良鹽漬土壤的適宜用量研究[J]. 土壤, 2017, 49(6): 1216–1220

[37] Yang F, Xin–Qing L I, Xing Y, et al. Effect of biochar amendment on nitrogen leaching in saline soil[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2014, 33(5): 972–977

[38] 梁成華, 李煥珍. 磷石膏與氮肥混合施用對(duì)氨揮發(fā)和氮素利用率的影響[J]. 中國(guó)土壤與肥料, 1998(5): 38–41

[39] Murtaza B, Murtaza G, Sabir M, et al. Amelioration of saline-sodic soil with gypsum can increase yield and nitrogen use efficiency in rice-wheat cropping system[J]. Archives of Agronomy & Soil Science, 2016, 63(9):1267–1280

[40] 張水勤, 袁亮, 林治安, 等. 腐植酸促進(jìn)植物生長(zhǎng)的機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2017(4): 1065– 1076

[41] Nardi S, Sessi E, Pizzeghello D, et al. Biological activity of soil organic matter mobilized by root exudates[J]. Chemosphere, 2002, 46(7):1075–1081

[42] 裴瑞杰, 袁天佑, 王俊忠, 等. 施用腐殖酸對(duì)夏玉米產(chǎn)量和氮效率的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2017, 50(11): 2189–2198

[43] 莊振東, 李絮花, 張健,等. 冬小麥–夏玉米輪作制度下腐植酸氮肥去向與平衡[J]. 水土保持學(xué)報(bào), 2016, 30(6): 201–206

[44] 馬獻(xiàn)發(fā), 李世龍, 于志民, 等. 腐植酸類物質(zhì)對(duì)大慶鹽堿土地區(qū)草場(chǎng)改良效果的研究[J]. 腐植酸, 2004(3): 26–29

[45] 劉玉學(xué), 唐旭, 楊生茂, 等. 生物炭對(duì)土壤磷素轉(zhuǎn)化的影響及其機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2016, 22(6):1690–1695

[46] Zhai L, Caiji Z, Liu J, et al. Short-term effects of maize residue biochar on phosphorus availability in two soils with different phosphorus sorption capacities[J]. Biology & Fertility of Soils, 2015, 51(1): 113–122

Effects of Different Soil Amendments on Properties and Fertilizer Utilization Efficiency for Coastal Heavily-salinized Soil

GAO Jing1,2, YANG Jinsong1*, YAO Rongjiang1, XIE Wenping1, WANG Xiangping1

(1 State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China; 2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

A field experiment was carried out to study the effects of charcoal, gypsum, fulvic acid and effective microorganisms on topsoil salinity of heavily-salinized soil, fertilizer utilization efficiency and barley yield in coastal reclamation area of Jiangsu Province. Results were showed that salt content greatly threated the growth and nutrient utilization efficiency of barley. The four modifiers improved effectively the quality of the heavy salinized soil and the yield of barley, and among of four amendment treatments, the biochar treatment of low dosage (10 t/hm2) and fulvic acid treatment of high dosage (3 t/hm2) had the better effects. The treatment of low dosage of biochar decreased salt content in 0 – 20 cm depth by 106%, increased barley yield by 79% and nitrogen utilization efficiency by 99%; The treatment of high dosage of fulvic acid decreased salt content in 0 – 20 cm depth by 95%, increased barley yield by 68% and nitrogen utilization efficiency by 93%. The above results prove that suitable dosage of biochar and fulvic acid can accelerate the cultivation and fertilizer utilization efficiency of the coastal heavily-salinized soil.

Coastal heavily-salinized soil; Barley; Soil salinity; Fertilizer utilization efficiency

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFD0200303, 2016YFC0501309, 2016YFC0501201)、中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)部署項(xiàng)目(KFZD-SW-112- 03-02)、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)–山東聯(lián)合基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目(U1806215)、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(現(xiàn)代農(nóng)業(yè))重點(diǎn)項(xiàng)目(BE2015337, BE2017337)、中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所“一三五”計(jì)劃和領(lǐng)域前沿項(xiàng)目(ISSASIP1633)資助。

(jsyang@issas.ac.cn)

高婧(1993—)，女，江蘇淮安人，碩士研究生，主要從事鹽堿土資源利用和土壤修復(fù)研究。E-mail：jgao1993@163.com

S164.5+2

A

10.13758/j.cnki.tr.2019.03.015