石膏基盐碱土调理剂对河西饲料玉米生物产量及土壤的影响

2023.03.24

张发胜俄胜哲姚佳璇黄涛车宗贤王婷

摘要：通过试验观测石膏基盐碱土调理剂对饲料玉米产量、土壤pH和全盐含量的影响，结果表明，石膏基盐碱土调理剂施用量为9 000 kg/hm2时，饲用玉米的生物产量最高，同时显著降低土壤pH和土壤全盐含量。河西走廊盐碱土改良及增加饲料玉米产量，以施用石膏基盐碱土调理剂9 000 kg/hm2为宜。

关键词：石膏基;盐碱地;饲料玉米;应用试验

中图分类号：S156.2? ? ? 文献标志码：A? ? ? 文章编号：1001-1463（2020）09-0010-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.09.004

Abstract：The effects of gypsum-based saline-alkali soil conditioner on yield， soil pH and total salt content of feed corn were observed. The results showed that the lower feed maize with the dosage of 9 000 kg/hm2 of gypsum-based saline-alkali soil conditioner had the highest biological yield and significantly reduced the soil pH and total soil salt content. In order to improve the saline-alkali soil in Hexi Corridor and increase the yield of feed corn， it is advisable to apply gypsi-based saline-alkali soil conditioner of 9 000 kg/hm2.

Key words：Ggypsum-base;Saline-alkali land;Feed corn;Application test

我国盐碱土分布范围广，经纬度跨度大，面积约为9.91×107 hm2[1 ]，其中甘肃河西地区的盐渍土面积高达1.21×106 hm2[2 ]，主要分布在疏勒河、石羊河、黑河流域。近年来，河西走廊依靠干旱荒漠区丰富的土地资源、适宜的气候条件，大力发展特色农牧业，特别是养殖业。但土壤盐渍化是河西走廊土壤的主要障碍因子，如何有效利用河西走廊丰富的土地资源种植饲草，满足养殖户或养殖企业对饲草的需求，促进养殖业高效快速发展是当地政府和学者关注的热点。盐碱土改良的方法有物理法（排水、冲洗、松土施肥和铺沙压盐等）、生物技术法（培育耐盐碱植物脱盐、施用沼气肥等有机物料）和化学法（施用化学改良剂）等[3 - 4 ]。石膏基盐碱土调理剂，其改良原理为利用脱硫石膏中含有的Ca2+与土壤胶体中吸附的Na+（来自土壤中的Na2CO3、NaHCO3）进行置换，并通过淋洗将其排出土体，以达到改土治碱的目的[5 ]。由于土壤胶体粒子长期与盐碱土中的Na2CO3、NaHCO3、NaCl 等接触，成为含Na+胶体粒子，而含Na+胶体粒子在土壤中有较好的分散性，能散布在土壤颗粒之间的细缝中，形成致密、不透水的板结土层[6 ]。不易透水的含Na+板结层掺石膏后，因Ca2+比Na+对土壤中胶体粒子的吸附能力强，原已吸附的Na+ 会和土壤溶液中的Ca2+发生离子交换，而含Ca2+胶体微粒的外层不吸附水分子，胶体微粒自己能互相靠近而聚团，土壤就不会板结，这些过程反复进行后土壤就形成团粒结构，从而有利于农作物根系生长，吸收土壤水分和养分。我们开展了以河西走廊盐碱土改良和饲料玉米增产为目的的试验，以期为河西走廊改良盐碱土和提高作物产量提供参考。

1? ?材料与方法

1.1? ?试验区概况

试验在甘肃省嘉峪关市花海镇酒钢祁牧乳業花海农场进行。试验区属温带大陆性荒漠气候，年日照3 000 h，年平均气温6.9 ℃，农区最高气温8 ℃、最低3.9 ℃。有效积温? 2 400～3 298 ℃，无霜期119～151 d，年际间波动频繁。年降水量58.9～100.2 mm，蒸发量高达2 980 mm以上，气候极为干燥，干燥度4.43～11.85。土壤类型为干旱盐土。试验地播前基本理化性状为：pH 9.05，含全盐4.86 g/kg、有机质13.6 g/kg、全氮0.69 g/kg、全磷0.52 g/kg、全钾21.1 g/kg、速效氮92.50 mg/kg、? 速效磷12.0 mg/ kg、? 速效钾238 mg/kg。

1.2? ?试验材料

试验石膏基盐碱土调理剂由甘肃润源公司制备，基本理化性能指标为：pH 7.70，含全盐6.85 g/kg、有机质62.1 g/kg、全氮3.73 g/kg、全磷1.28 g/kg、全钾7.5 g/kg、速效氮668.50 mg/kg、速效磷37.2 mg/kg、速效钾? ? 4 832 mg/kg、镉0.029 mg/kg、铅37.3 mg/kg、砷5.75 mg/kg、汞0.685 mg/kg、铬23.2 mg/ kg，符合国家相关标准。指示玉米品种为晋单42号。

1.3? ?试验方法

试验采用大区种植，设4个石膏基盐碱土调理剂施用量处理，分别为0、9 000、? 18 000、27 000 kg/hm2。所有处理均施N 150 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2。犁地和播种均采用机械化。石膏基盐碱土调理剂、氮肥、磷肥及有机肥做基肥播前一次性施入，翻耕15 cm左右。试验于2016年4月20日种植，行距60 cm，株距25 cm，田间杂草人工拔除，9月18日分区收获。翌年春季将玉米根茬全部移出试验地。其他栽培管理与当地大田基本相同。

1.4? ?饲料玉米样品采集与测定

玉米成熟收获期选3点，每点选10株能代表小区作物生长状况的植株，连根拔出，根系即刻剪斷直接还田，剩余部分带回实验室用于生物性状考察。玉米果穗和茎叶样品自然风干，部分茎叶样品于105 ℃杀青30 min，然后65 ℃烘干至恒重。籽粒和秸秆样品称重后粉碎过筛（0.5 mm），用于氮磷钾等元素含量的测定。

1.5? ?土壤pH及全盐测定

土壤pH采用蒸馏水浸提（1∶2.5），pH计测定;土壤全盐采用质量法测定。

1.6? ?数据计算与统计分析

试验数据采用SAS 8.0进行方差分析。用P≤0.05的LSD值（LSD 0.05）为标准进行不同处理差异显著性检验。表图绘制采用Excel 2007进行。

2? ?结果与分析

2.1? ?饲用玉米生物产量

由图1可以看出，施用石膏基盐碱土调理剂对饲料玉米的生物量有显著的影响。随着石膏基盐碱土调理剂施用量的增加，饲料玉米生物量先显著增加，后又显著降低。? ?9 000 kg/hm2处理玉米生物产量显著地高于其他处理，18 000、27 000 kg/hm2处理生物产量虽显著低于9 000 kg/hm2 处理，但显著高于CK处理，18 000、27 000 kg/hm2处理间饲料玉米生物产量差异不显著。

2.2? ?土壤全盐和pH

通过图2可以看出，施用石膏基盐碱土调理剂显著地降低了土壤pH，土壤pH随石膏基盐碱土调理剂施用量的增加呈现先降低，后逐渐稳定的趋势。CK、9 000 kg/hm2、18 000 kg/hm2处理间pH差异达极显著水平，而18 000 kg/hm2和27 000 kg/hm2处理差异不显著。从图3可以看出，施用低量石膏基盐碱土调理剂土壤全盐含量略有下降，而施用高量石膏基盐碱土调理剂时则显著增加。 3? ?小结与讨论

施用石膏基盐碱土调理剂对饲用玉米的生物产量有显著的影响。随着石膏基盐碱土调理剂施用量的增加，饲用玉米生物产量先显著增加后又显著降低。施用9 000 kg/hm2石膏基盐碱土调理剂处理的玉米生物产量显著高于其他处理，且有利于降低土壤pH和全盐量，表明9 000 kg/hm2是比较适宜的石膏基盐碱土调理剂用量，适宜于改良盐渍化土壤。

施用石膏基盐碱土调理剂后，不易透水的板结层Na+被Ca2+替换，含Ca2+ 胶体微粒形成不易板结的团粒结构，对种子萌发、根系发育、作物增产以及培肥土壤有着重要的影响[7 ]。秦萍等[7 ]在宁夏银北重度碱化盐土区的研究认为，施用脱硫石膏显著增加向日葵的出苗率、株高、千粒重和产量。张建中等[2 ]在河西走廊盐渍土区施用多功能调理剂的研究表明，施用多功能调理剂的甜高粱产草量较对照增加181.13%，且多功能调理剂的施用量与甜高粱产草量呈正相关关系。

盐碱土改良的途径有减轻水分蒸发抑制盐分表聚、降低土壤pH和土壤盐分含量[8 - 9 ]。安东等[10 ]在宁夏大兴墩村盐碱土区施用石膏、硫磺、有机肥、PAM等4种改良剂的结果表明，施用石膏能有效降低土壤pH，促进土壤养分吸收和利用。在本试验中，土壤pH随石膏基盐碱土调理剂施用量的增加而降低，原因是石膏基盐碱土调理剂中的大量Ca2+代换土壤胶体吸附的H+、Na+发生离子，从而降低了土壤pH，减少了盐渍化对植物的毒害作用。钠吸附比（SAR）是评价土壤盐碱化程度的一个重要指标，施用石膏基盐碱土调理剂一定程度降低了SAR，有利于缓解土壤盐渍化程度[10 - 11 ]。施低量石膏基盐碱土调理剂土壤全盐量略微下降，但18 000 kg/hm2和27 000 kg/hm2处理的石膏基盐碱土调理剂增加了土壤全盐量。综合分析，河西走廊盐渍化区施用石膏基盐碱土调理剂以9 000 kg/hm2为宜，有利于玉米生物产量的最大化。

参考文献：

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（本文责编：陈? ? 伟）