應永慶 傅慶林 郭彬 劉琛 林義成

摘 要：在濱海鹽土中，通過在水稻上開展腐殖酸5個施用量田間試驗，研究腐殖酸對土壤理化性質(zhì)及水稻產(chǎn)量的影響，明確腐殖酸對濱海鹽土改良機理和效應，以期為濱海鹽土的治理提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。結(jié)果表明，施用腐殖酸不僅顯著降低了濱海鹽土的土壤pH值、鹽分含量，還能顯著增加土壤團聚體含量、飽和含水量和有機質(zhì)含量，改善土壤肥力，從而提高稻谷產(chǎn)量。當腐殖酸施用量為1200kg·hm-2時，濱海鹽土的土壤降鹽、降堿和稻谷增產(chǎn)等效果是最好的。因此，腐殖酸在濱海鹽土改良上效果較好，具有廣闊的應用前景。

關(guān)鍵詞：腐殖酸;濱海鹽土;pH;土壤鹽分;土壤團聚體

中圖分類號 S511文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）22-0121-04

Effects of Humic Acid on Soil Properties and Rice Yield in Coastal Saline Soil

YING Yongqing1 et al.

（1Shangyu District Haitu Farm Service Center， Shangyu 312366， China）

Abstract： In order to clarify the effect of humic acid on coastal saline soil and rice yield and provide theoretical basis and technical support for coastal saline soil treatment， a field experiment of rice was carried out with five application rates of humic acid in the coastal saline soil. The experiment results showed that humic acid application not only significantly reduced the pH value and salt content of coastal saline soil， but also significantly increased soil aggregate content， saturated water content and organic matter content and rice yield. The effect of salt and alkali reduction and rice yield increase in coastal saline soil was the best when the dosage of humic acid was 1200 kg·hm-2. Therefore， humic acid has a good effect on the improvement of coastal saline soil and a broad application prospect.

Key words： Humic acid; Coastal saline soil; pH; Salt content; Soil aggregate

濱海鹽土是我國糧食中低產(chǎn)區(qū)域之一，由于其土壤pH值和鹽分高、肥力低、結(jié)構(gòu)性差等障礙因子的存在導致作物營養(yǎng)障礙，進而影響作物生長的發(fā)育和產(chǎn)量。因此，開發(fā)利用輕度鹽堿地，整治修復重度鹽堿地，改良利用濱海鹽土，促進作物生長，已成為增加土地利用面積的有效措施[1]，對于保障我國糧食生產(chǎn)安全具有重要的現(xiàn)實意義。

目前，改良濱海鹽土的材料主要有石膏、脫硫石膏、硫酸鋁、生物質(zhì)炭、有機肥、糠醛渣等。在濱海鹽土中施入脫硫石膏，可以增加土壤飽和導水速率，提高脫鹽效率，降低土壤鹽分[2]，但是脫硫石膏含有重金屬離子，對土壤環(huán)境具有很大的威脅。在濱海鹽土中添加硫酸鋁，能有效降低土壤pH值，促進土壤淋洗脫鹽[3]。這些無機材料雖然在一定程度上可以促進土壤脫鹽，改善土壤的理化性質(zhì)，但是成本較高，同時還存在對土壤造成二次污染的可能性。利用糠醛渣改良濱海鹽土，能夠顯著降低土壤pH值，緩解鹽堿脅迫，提高玉米產(chǎn)量[4]。生物質(zhì)炭施入鹽堿土，可以加快脫鹽效率[5]。一些土雜肥、農(nóng)家有機肥、有機廢渣等有機物質(zhì)雖然也可以提升鹽堿土壤的肥力，促進鹽分淋洗，但是長期使用會對地下水造成一定污染。因此，尋找高效、價格低廉、環(huán)保、實用性高的改良劑是學者們關(guān)注的熱點。

腐殖酸是由動植物遺?。ㄖ饕侵参镞z骸）經(jīng)過微生物的分解轉(zhuǎn)化以及一系列的化學過程積累起來的一類有機物質(zhì)。利用腐殖酸改良濱海鹽土，不僅有利于土壤降鹽，調(diào)節(jié)土壤pH，還可以促進土壤保水、保肥，改善土壤的物理性狀，提高土壤的持水能力[6]，改善土壤肥力，且不會對環(huán)境造成污染。研究表明[7]，腐殖酸在鹽堿土改良中對土壤中Na+的置換和鹽分淋洗有著重要的調(diào)控作用，從而促進作物生長發(fā)育。相關(guān)研究顯示[8]，腐殖酸能改善土壤環(huán)境，調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)平衡，提高小麥抗旱能力，增加小麥產(chǎn)量。但是，作為近年來新出現(xiàn)的有機改良劑，腐殖酸在鹽堿地治理中尤其是關(guān)于濱海鹽土的研究相對缺乏。為此，筆者開展了腐殖酸對濱海鹽土土壤理化特性的影響，探明其對濱海鹽土改良機理和效應，為濱海鹽土的治理提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗設在浙江省上虞區(qū)瀝海鎮(zhèn)上虞聯(lián)墾場。氣候?qū)賮啛釒暇壖撅L氣候，季風交替規(guī)律明顯，年平均日照1908h，年平均氣溫16.4℃，年平均降水量在1400mm以上，年降水日160d。春季降水較多，夏季6月至7月上旬為梅雨期;7月至8月上旬為干熱天氣，期間有臺風暴雨。供試土壤為濱海鹽土，0～20cm土層的土壤含鹽量2.5g·kg-1，pH 8.25，有機質(zhì)11.25g·kg-1，堿解氮105.5mg·kg-1，有效磷13.0mg·kg-1，速效鉀107.0mg·kg-1，土壤容重1.3g·cm-3。2018年和2019年供試水稻品種為“秀水09”，常規(guī)晚粳稻，全生育期148d。2020年供試水稻品種為“甬優(yōu)1540”，感溫秈型粳雜交稻品種，全生育期144d。腐植酸pH值為5.36，有機碳含量70%（購于浦江豐宇科技有限公司）。

1.2 試驗設計 田間試驗設5個處理：CK（對照，不施腐殖酸）、T1（施腐殖酸600kg·hm-2）、T2（施腐殖酸1200kg·hm-2）、T3（施腐殖酸1800kg·hm-2）和T4（施腐殖酸2400kg·hm-2），3次重復，每個小區(qū)面積30m2（5m×6m）。2018年，2019年和2020年連續(xù)3年撒施腐殖酸和基肥后翻耕，插秧，連續(xù)3年腐殖酸的用量以提高土壤有機質(zhì)0.5g·kg-1以上為目標。施肥量：225N·hm-2，P2O540kg·hm-2和K2O120kg·hm-2。氮肥為尿素（含N46%）施用比例為基肥∶分蘗肥∶孕穗肥=2∶1∶1，磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%）基肥一次性施入，鉀肥為氯化鉀（含K2O60%）施用比例為基肥∶孕穗肥=1∶1。2018年6月20日插秧，11月12日收獲水稻;2019年6月25日插秧，11月15日收獲水稻;2020年5月28日插秧，10月30日收獲水稻。2020年水稻收割后，每個小區(qū)按5點法采集土樣，土層深度分別為0～20cm，20～40cm，40～60cm，60～80cm和80～100cm，每層5點土樣混勻后采用四分法分取土壤樣品，室內(nèi)自然風干，磨細過2mm和0.25mm目篩備用;0～20cm取原狀土壤，用于測土壤團聚體;用環(huán)刀取0～15cm土層土壤，測定土壤容重、飽和含水量。

1.3 分析方法 土壤基本理化性狀均采用《土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法》和常規(guī)方法測定[9， 10]：土壤pH用水浸提電位法測定;土壤水溶性全鹽量用烘干法測定;土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀-外加熱測定;土壤堿解氮用堿解擴散法測定;土壤有效磷采用NaHCO3提、鉬銻抗比色法測定;土壤速效鉀采用醋酸銨-火焰光度計法測定;取原狀土壤，用環(huán)刀法測量土壤容重和土壤飽和含水量;用濕篩法測定水穩(wěn)性團聚體。利用Statistica10.0統(tǒng)計軟件對結(jié)果進行采用單因素方差分析進行顯著分析，采用最小顯著差異法進行處理間的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值和鹽分含量 在0～20cm和20～40cm土層中（圖1），腐殖酸處理的各土層土壤pH值分別為8.0～8.2和8.08～8.23，明顯低于CK對照土壤pH值，其值分別為8.25和8.27，并且隨著腐殖酸用量增加，土壤pH值顯著下降（p<0.05），而在40～60cm、60～80cm和80～100cm土層中土壤pH值分別為8.24～8.28、8.26～8.30和8.3，無顯著差異。在0～20cm、20～40cm、40～60cm和60～80cm土層中（圖1），腐殖酸處理的各土層土壤含鹽量分別為1.95～2.35、2.15～2.40、2.45～2.55和2.50～2.60g·kg-1，顯著低于CK對照的土壤含鹽量2.50、2.45、2.60和2.65g·kg-1，并且隨著腐殖酸用量增加，土壤含鹽量顯著減少（p<0.05），但在80～100cm土層中土壤含鹽量為2.60～2.65g·kg-1，無顯著差異。

2.2 土壤容重、飽和含水量和≥0.25mm團聚體 從表1可以看出，與CK相比，施用腐殖酸顯著降低了土壤容重，卻顯著提高了土壤飽和含水量（p<0.05）。隨著腐殖酸添加量的增加，CK～T2處理的土壤飽和含水量逐漸增加，T2～T4處理的土壤飽和含水量逐漸降低。當腐殖酸量施用量為1200kg·hm-2時，土壤飽和含水量達到最大（p<0.05）。

與CK相比，施用腐殖酸后顯著提高了耕層≥0.25mm土壤團聚體含量（p<0.05）（圖2），主要是提高了0.25～0.5mm、1～2mm和≥5mm粒級的土壤團聚體含量，分別提高1.0～1.3%、0.8～1.3%和2.7～3.7%。

2.3 土壤養(yǎng)分 與CK相比，隨著腐殖酸用量增加，土壤有機質(zhì)含量和堿解氮含量均顯著提高（表1），當腐殖酸量施用量≥1200kg·hm-2時，T2、T3和T4的土壤有機質(zhì)含量和堿解氮含量均顯著高于CK和T1（p<0.05）。但是，土壤有效磷和速效鉀含量無顯著變化。

2.4 稻谷產(chǎn)量 從圖3可以看出，2018—2020年，隨著腐殖酸施用量的增加，稻谷產(chǎn)量均表現(xiàn)為先增加后降低的趨勢。但與ck相比，施腐殖酸均不同程度地增加了稻谷產(chǎn)量，增產(chǎn)率達到7%左右。當腐殖酸用量為1200kg·hm-2（T2）時，稻谷產(chǎn)量達到最高，比ck增產(chǎn)17.1%～19.5%。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，施用腐殖酸能夠顯著降低濱海鹽土的pH值。一些研究也表明[7，11-14]，施入腐殖酸的鹽堿土土壤pH顯著降低，降低了土壤的堿性。這是由于腐殖酸作為一種酸性有機膠體，通過酸堿中和反應降低土壤的堿性，緩沖了土壤pH值的變化，所以在濱海鹽土中施用腐殖酸能有效調(diào)節(jié)土壤pH，使土壤中的pH值更適合作物的生長。

試驗結(jié)果還表明，施用腐殖酸不僅顯著降低了濱海鹽土鹽分含量，而且增加了土壤團聚體含量和飽和含水量。有研究證實[2，6，7，11，12，15]，施用腐殖酸能夠提高土壤有機質(zhì)含量，增加土壤團聚體，改善土壤的通透性，增強土壤保水透水性能，降低了土壤鹽分含量。在濱海鹽土中施用腐殖酸之所以能夠降低土壤含鹽量，一方面是因為腐殖酸羥基、羧基和鈣在土壤中發(fā)生聚合反應[14]，促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，降低土壤中的代換性Na+，進而降低土壤堿化度[7，15];另一方面是因為提高了土壤有機質(zhì)含量，增加了水穩(wěn)定性團聚體的數(shù)量，從而增強了土壤的導水性能，促使土壤鹽分隨著水分排出土體，并且通過降雨和灌溉使土壤鹽分得到充分淋洗，使表層土壤含鹽量也隨之降低，從而調(diào)控了土壤剖面中的鹽分分布。本試驗還表明，施用腐殖酸能夠顯著地提高濱海鹽土土壤有機質(zhì)含量和堿解氮含量。有研究也發(fā)現(xiàn)[6，11，15，16]，施用腐殖酸不僅能夠增加土壤有機質(zhì)含量，還能夠提高土壤酶活性，有助于催化土壤生化反應，提高土壤養(yǎng)分含量，從而改善土壤肥力，促進作物生長。

試驗結(jié)果也顯示，腐殖酸的施用增加了水稻的產(chǎn)量，這與前人的研究結(jié)果相似[17，18]。這是因為添加腐殖酸提高了稻谷的千粒重[17]。另有研究表明[18]，腐殖酸的施用降低了水稻二次枝梗的粒重，但增加了水稻穗粒數(shù)，從而增加稻谷的產(chǎn)量。而腐殖酸也顯著地增加小麥穗粒數(shù)、穗數(shù)、千粒重及產(chǎn)量[8]。因此，施用腐殖酸能夠提高濱海鹽土有機質(zhì)含量，改善土壤肥力，從而促進作物的增產(chǎn)。

總之，濱海鹽土施用腐殖酸能夠降低土壤鹽分和堿性，增加土壤有機質(zhì)含量和團聚體，提高土壤保水能力，改善土壤肥力，促進作物生長，提高稻谷產(chǎn)量。在該試驗處理中，腐殖酸用量1200kg·hm-2處理改良濱海鹽土的效果最佳。因此，腐殖酸在濱海鹽土改良上有著良好的效果，具有廣闊的應用前景。

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（責編：張宏民）