"施地佳"盐碱土壤改良剂对盐渍化土改良效果的研究2010

液体改良剂“施地佳”对盐渍化土改良效果的研究

塔依尔 王东方张风华李强刘军 杨洋

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1*

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2

石河子大学农学院,新疆石河子 832003；成都华宏生态农业科技有限公司,四川成都都江堰 611833

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摘要：对含盐量为16.56（g/kg），PH值8.38的中度盐渍化棉田施用不同浓度的液体土壤改良剂，观测了出苗情况、收获株数、单株成铃、单铃重、籽棉产量，同时化验分析了不同时期土壤0-40cm深度混合土样的含盐量和PH值。结果表明液体土壤改良剂对棉花出苗率、幼苗的色泽、土壤含盐量和PH值有影响。随着施用浓度的增加，明显降低土壤的PH值和含盐量，但从出苗率和产量以及经济效益等综合因素考虑，每亩施用量在1-2L之间最适宜，施用量低于1L土壤的改良效果和效益不明显，高于2L的高浓度不仅影响出苗，且还抑制棉苗生长容易对出苗有影响。

关键词：土壤改良剂，含盐量，PH值

The effects of soil conditioner on the improvement of salinization

Tayir1, Wangdongfang 1Zhang Fenghua1

Li Qiang2 Li Jun2 Yang Yang2

(1. Agronomy College, Shihezi University, Shihezi City,832003

(2. Eco-Agricultural Science and Technology Co., Ltd. Chengdu Huahong，Chengdu, Dujiangyan,

611833)

Abstract:In this study, the effects of different concentrations of liquid soil conditioner on moderate-heavy salinization cotton was analysed. In which, seed germination, harvest number, bell number, boll weight, seed cotton yield were observed. Soil sample with the 0-40cm depth in the different periods of cotton grow were collected and tested the total salt and PH value. The results showed that the liquid soil conditioner have strong effects on cotton germination rate, seedling color, soil salt and PH value. With the concentration increasing, PH value and the soil salt were reduced obviously.Therefore,considering the combination of cotton yield and economic benefits, amount of 15-30 L.ha-1 may be recommended for application. Key words:Soil Conditioner; Salinity; PH value

盐渍土在世界各大洲耕地中均有分布，近年来其面积迅速扩大，盐渍化程度不断加剧，尤其是灌

作者简介：塔依尔（1972～），男，维族，新疆石河子市，石河子大学，硕士，副教授，主要研究方向为农业气象与生态环境。 E-mail：[email protected]。

溉水需求量大、排水不畅而不能有效冲洗的干旱半干旱地区更为严重。全世界盐渍土面积约近10亿hm，分布在世界各大洲干旱地区，主要集中在欧亚大陆、非洲、美洲西部。中国盐碱土地达9913万hm，农林牧用地受盐碱化危害的土地面积有3630万hm，其中耕地921万hm，林地412万hm，草地2320万hm。主要分布在黄淮海平原、黄土高原及西北内陆区，东北平原和沿海地带也有大面积的盐碱地。中国还有潜在盐碱土地约1733万hm，东北、内蒙古和西北内陆盐碱化最为严重。全国每年因盐碱化废弃的土地达25万hm，盐化耕地每年少收粮食207亿kg，年损失鲜草1 218亿kg

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[2-3]

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[1]

。

新疆盐碱化耕地约133.33万公顷，近1/3耕地盐碱化，其中80%以上为土壤次生盐碱化。耕地由于次生盐碱化加重而被迫成为弃耕地，使大面积土壤资源难以利用，农业综合生产能力下降，严重影响农业生产发展和农民生活水平的提高，制约绿洲灌溉农业的可持续发展。国内外治理盐渍化土的措施主要有工程措施、化学措施和生物措施。工程措施主要是挖排阴沟和淋溶盐分等，化学措施是向土壤中施化学改良剂，生物措施是种植一些耐盐碱的植物。在盐渍土的改良中,化学方法是一种重要手段，具有便于操作、成本相对低廉及见效快等特点。已有研究表明,禾康、康地宝、施地佳、盐碱丰等液体化学改良剂在盐渍土改良中具有一定效果。本文在膜下滴灌条件下种植棉花，不同浓度的施用量对盐渍土改良效果及出苗和产量的影响进行试验研究，确定改良剂的最大使用浓度，为改良盐渍土理论提供最基本的依据。 1.试验区自然概况

144团位于天山北麓，准格尔盆地南缘偏西。土壤多为盐碱地，其中：轻盐碱化管灌耕灰漠土面积1866hm，中盐碱化灌耕灰漠土面积1266hm，重盐碱化灌耕灰漠土面积56hm，盐碱化灰漠土面积7860hm，典型盐碱土面积8133hm，草垫盐碱土面积666hm。属北温带典型的大陆性气候，冬季寒冷，夏季炎热，年均气温6.9℃，最高气温41.6℃，最低气温-34℃，平均无霜期159天，平均年降水量183.8mm，年均蒸发量1792mm，年均相对湿度63%，年均日照2920小时。土壤以灰漠土为主、占62.57%。地表散生红柳、芦苇、枇杷柴等。团场位于金沟河及宁家河冲积扇的南端，泉水溢出带的北部。地下水主要来源于金沟河及宁家河沿河道渗漏补给，其次上游田间灌溉渗入以及泉水溢出补给。地下水质良好，矿化度小于1g·L，PH值为8.06—8.32。 2.材料与方法 2.1试验地点

试验于2008年在新疆生产建设兵团农八师西部种业公司144团生产基地4#盐渍化农田进行。土壤以盐化灰漠土为主，质地粘重板结，前茬为棉花，4月10日（播种前）取样化验结果，土壤0-40㎝平均速效磷3.641mg/kg，碱解氮2.562mg/kg，全氮0.355g/kg，有机碳3.032mg/kg，全鳞0.765 g/kg，含盐量16.56（g/kg），PH值8.38。 2.2试验材料

2.2.1液体土壤改良剂：施地佳

2.2.2供试棉花品种：新陆早36号，膜下滴灌，4月25日播种，播种方式为宽膜膜上点播，4月28日开始滴出苗水，6月1日滴第一次水，6月13日滴第二次水，全生育期滴水8次，化控两次,化防两次，7月2日打顶，每亩滴水290m。

3

-1

2

2

2

2

2

2

2.3试验方法

为了解液体改良剂在碱土的施用效果，开展大田试验，每个试验小区面积为1亩。采用6种处理浓度，处理1为0.5L/667m、处理2为1L/667m、处理3为1.5L/667m，处理4为2L/667m，处理5为2.5L/667m，处理6为3L/667m，对照(CK)使用清水。在4月28日通过出苗水随水一次性施用。 2.4土壤取样及测试项目

采用定点取样：每个小区设3个重复，每个重复取3个点。在滴出苗水后的第5天（5月2日）、第一次灌水前一天（5月31日）和第二次灌水前（6月12日），取土样3次，每个处理区设3个取样点，重复3次，每个处理区的取样点水平方向选择膜中央滴灌带正下方、膜边缘（距滴灌带40 cm），背行（露地，距滴灌带80cm），垂直方向选择0-40㎝。把每个处理区取的土样混合，测定混合土样的PH值、含盐量，同时观测出苗情况、收获株数、单株成铃、单铃重、籽棉产量。 3结果与分析

3.1不同浓度处理对棉花出苗的影响

从表1可看出，施用了施地佳液体土壤改良剂后，各处理区实际出苗率比对照区提高。其中，处理1比对照区提高了5.5%，处理2比对照区提高了9.3%，处理3比对照区提高了12.4%，处理4比对照区提高了11.4%，处理5比对照区提高了4.3%，处理6比对照区提高了1.4%，处理区平均出苗率提高7.4%。随着浓度的增加，处理1到处理3出苗率快速提高，达到79.5%，而处理4区开始出苗率开始下降，特别是处理5和处理6区的出苗率下降非常明显。从色泽来看，处理1到处理4呈现浅绿到绿色，而处理5到处理6呈现浅绿到黄绿，且随着生长日期的进行其色泽变化明显。这种情况的出现，主要是由于随着改良剂的浓度增加，土壤中的碳酸钙溶解量增大，游离钙增多，土壤改良效果明显，使得出苗率提高，但随着改良剂浓度进一步加大，只有部分改良剂与表层中的碳酸钙反应，在水量一定的情况下，残余的改良剂使土壤表层酸化，产生对种子的酸腐蚀作用，致使出苗率降低。但由于改良、酸化的不均匀性，使得在处理浓度的设置范围内均比对照出苗率高。在一定浓度范围内不仅对出苗有一定促进作用，但因为改良剂是极强酸性制剂，高浓度时对种子发芽产生了酸腐蚀作用，抑制根系分泌，改变根际环境从而产生棉苗黄化现象。表明从出苗率和色泽情况看，对于中度盐渍化的农田来说，随水施用最佳浓度为1.5L/667m，不宜超过2.5 L/667m，因为高浓度不仅影响出苗，且还抑制棉苗生长。

表1 试验区出苗情况

处理 处理1 处理2 处理3 处理4 处理5 处理6 CK

理论株数（株）

16800 16800 16800 16800 16800 16800 16800

实际出苗（株）

12197 12835 13356 13188 11995 11508 11273

出苗率（%）

72.6 76.4 79.5 78.5 71.4 68.5 67.1

株色 浅绿 浅绿 绿 绿 浅绿 黄绿 浅绿

2

2

2

2

2

2

2

2

3.2不同浓度处理对产量及构成因素的影响

从表2和图1可看出，施用施地佳液体土壤改良剂后，处理区的棉花受害较轻，长势趋于正常，收获株数、成铃数、单株结铃数和产量均有大幅提高，处理区平均收获株数、成铃数、单株结铃数和产量比对照分别提高23%、28.9%、8.5%和28.9%。其中，处理3的收获株数、成铃数、单株结铃数和产量提高非常明显，比对照分别高出37.4%、56.7%、18.6%和56.8%。随改良剂浓度增大，土壤pH值逐步降低，土壤碱解氮、速效磷逐步提高，而速效钾不变，但随着浓度的增加甚至呈现降低趋势。氮、磷、钾是植物生长过程中需要量较大的矿质营养元素，能明显促进棉花的生长发育，但产生肥效的时期不同，氮、磷从棉花幼苗起就有明显地促进作用，而钾的明显肥效表现在现蕾以后。磷能加快棉花生长发育进程，促进早熟，提高霜前花率；钾能增强棉花抗逆性，使其生长稳健而不早衰。棉花产量与土壤速效氮、磷、钾养分间存在明显的相关性。棉花产量与碱解氮、速效磷呈正相关, 而与土壤表层速效钾均呈显著负相关,说明施用液体改良剂施地佳后土壤pH值的降低、土壤碱解氮、速效磷含量增加、速效钾含量的下降，能提高棉花产量，同时可缩短生育期，促进早熟的作用。

表2 试验区棉花产量情况表

处理 处理1 处理2 处理3 处理4 处理5 处理6 CK

收获株数（株）

9758 10653 11620 11210 9956 9206 8455

成铃数（个）

41958 50069 59261 53807 45797 41429 37810

单株结铃数（个）

4.3 4.7 5.1 4.8 4.6 4.5 4.3

产量（㎏/667㎡）

209.8 250.3 296.3 269.0 229.0 207.1 189.0

[5]

[4]

[1**********]00

收获株数提高率（%）处理1

处理2

成铃数提高率（%）

处理3

单株结铃数提高率（%）处理4

处理5

产量提高率（%）处理6

平均

百分 率（ ）

3.3不同浓度处理对土壤PH值和含盐量的影响

%

图1 各处理区收获株数、成铃数、单株铃数和产量及平均值比对照提高率

研究表明棉花幼苗阶段对盐分较为敏感，棉花耐盐性以开花结铃盛期最强。为了了解改良剂的改良效果，对滴一次出苗水淋洗后的土样进行了分析，并且与原状土样对比，从pH值和含盐量的变化阐明改良剂改良效果。滴出苗水随水施用改良剂后，在水流的作用下改良剂不断的使碳酸钙溶解，同时迅速与土壤中碱性盐和交换性钙镁发生化学反应，导致土壤溶液的PH值和盐分的组成发生变化。 3.3.1土壤PH值的变化

从图2可知，5月2日，各处理区0-40cm深土壤混合样的PH值比原土的下降百分率分别为0.39%、0.48%、1.19%、2.03%、2.86%、4.18%，对照区的土壤PH值下降0.24%；5月31日，各处理区0-40cm深土壤混合样的PH值比原土的下降百分率分别为1.42%、2.01%、2.60%、3.10%、4.78%、5.53%，对照区的土壤PH值下降1.09%；6月12日，各处理区0-40cm深土壤混合样的PH值比原土的下降百分率分别为3.22%、4.30%、7.40%、8.47%、9.43%、11.46%，对照区的土壤PH值下降2.74%；三次的观测结果平均情况来看，各处理区0-40cm深土壤混合样的PH值比原土的下降百分率分别为1.67%、2.26%、3.73%、4.53%、5.69%、7.06%，对照区的土壤PH值下降1.36%。

12 10

[6]

百分率（%

8 6 4 2

）

5月10日处理1

处理2

5月15日处理3

处理4

5月20日

处理5

处理6

平均

CK

图2 不同取样期各处理 区和对照区土壤PH值比原土下降百分率

从图3可看出，各处理区的平均PH值比对照区分别下降0.36%、1.06%、2.64%、3.53%、4.94%、

6.44%，这表明各处理区土壤PH值比同期对照区有明显的下降。

10

8

百 分6率 （

4

）

%

2

5月10日处理1

处理2

5月15日

处理3

5月20日处理4

处理5

平均处理6

图3 各处理区PH值与同期对照区土壤PH值下降百分率

从上面的分析可看出，不同浓度改良剂处理区和对照区的PH值均比原土（8.38）的下降，随着液态改良剂施用浓度的增大，土壤中碱性盐强烈淋洗使得pH值逐步降低。表明液态改良剂“施地佳”能明显的降低盐渍化土壤的PH值。原因是由于改良剂是极强酸剂，随着改良剂的浓度加大土壤中的碳酸钙发生溶解，随着CaCO3的溶解，游离Ca不断置换土壤胶体交换性Na，生成的CO2并释放出来，再加上再加改良液多余的H量增多会导致CO3量的减少，使土壤PH值下降。

百分 率（

50

+

2-2+

+

40

30

%

）

20

10

5月10日下降百分率（%）

5月15日下降百分率（%）

5月20日下降百分率（%）

平均

3.3.2土壤含盐量的变化

从图4可看出，5月2日，各处理区土壤含盐量比原土分别下降2.6%、9.1%、12.2%、14.7%、19.1%、24.8%，对照区的下降2.0%；5月31日，各处理区土壤含盐量比原土分别下降6.1%、14.7%、17.3%、21.9%、25.8%、31.1%，对照区的下降4.7%；6月12日，各处理区土壤含盐量比原土分别下降9.9%、20.0%、24.8%、31.1%、38.1%、44.4%，对照区的下降8.3%；各处理区PH值比原土平均下降6.2%、14.6%、18.1%、22.6%、27.7%、33.4%。表明在供水条件下，随着液态改良剂施用量的增加，0-40cm深的土壤含盐量比原土（16.56）逐渐下降深。施用液态改良剂后土壤含盐量的降低主要是由于土壤中的钠离子被钙镁等离子置换出去，使土壤盐分降低。

4结论与讨论

4.1施用液体土壤改良剂，对棉花出苗率和色泽有影响。从出苗率和色泽情况看，对于中度盐渍化的农田来说，随水施用最佳浓度为1.5L/667m，不宜超过2.5 L/667m。

4.2不同浓度处理对棉花产量构成因素及产量有影响。施用施地佳液体土壤改良剂后，处理区平均收获株数、成铃数、单株结铃数和产量比对照提高23%、28.9%、8.5%和28.9%，特别是按1.5 L/667m

2

2

2

随水施入后，收获株数、成铃数、单株结铃数和产量提高非常明显，比对照分别高出37.4%、56.7%、18.6%和56.8%。

4.3随着施用浓度的增加，明显降低土壤的PH值和含盐量，但从出苗率和产量以及经济效益等综合

因素考虑，每亩施用量在1-2L之间最适宜，施用量低于1L土壤的改良效果和效益不明显，高于2L的高浓度不仅影响出苗，且还抑制棉苗生长容易对出苗有影响。

参考文献

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