盐碱地改良对土壤理化性状及菊苣草品质的影响

王锐 丁成云

摘 要：针对宁夏河套平原盐碱地面积广阔、利用程度底下、春秋季返盐情况严重等问题，以菊苣草为供试材料，通过田间试验以及室内分析，研究盐碱地改良技术对土壤环境和菊苣草品质及产量的影响。结果表明：通过盐碱地改良，明显改善了土壤物理性质，降低了土壤容重，增加了土壤总孔隙度、自然含水量、田间持水量以及饱和含水量，有利于提高土壤通气性和保水能力。在降低土壤含盐量的同时，能够提升土壤有机质、碱解氮以及全氮含量。其中T3处理效果最好，分别较T1（CK）提升108.32%、61.64%和52.27%。盐碱地改良不仅能够提升土壤中细菌、放线菌的数量，同时对土壤酶活性、微生物量碳氮磷以及土壤呼吸强度均有显著提升作用，且改良年限越长效果越好。土壤酶活性的提升效果最为明显，T3处理对土壤蔗糖酶提升效果是T1处理的8倍；土壤脲酶活性是T1处理的2.6倍；土壤碱性磷酸酶活性是T1处理的1.9倍；土壤过氧化氢酶活性较T1提升22.60%。盐碱地改良对菊苣草品质影响效果不明显，但对菊苣草产量的影响显著，随着改良年限的延长，菊苣草产量随之增加。因此，盐碱地改良能促进菊苣草园区土壤微生态环境向好的方向发展，同时改良年限越长效果越显著。

关键词：盐碱地；土壤环境；菊苣草；品质

中图分类号 S666 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）22-0073-03

宁夏银川平原地处中温带半干旱、干旱区，降水稀少，蒸发强烈，宁夏水资源总量为11.7亿m3，仅占全国水资源总量的0.04%。环境因素以及人类活动的强烈影响，造成了生态环境恶化，土壤盐碱化已成为当地农业生产最大的限制因子[1]。盐碱土是中国主要的耕地后备资源，盐碱化土壤面积约26.6×106hm2，其中耕地6.6×106hm2，且呈逐年增长的趋势[2]。土地的盐碱化导致土壤板结、贫瘠，土地的质量低下等问题。盐化土壤改良可采用灌溉淋洗的方法，但由于碱化土壤具有土粒分散性能低的特性，用灌溉排水的措施无法达到较好的效果[3]。研究表明，微生物菌剂具有活化土壤养分，增加脱盐效果的作用[4]。施用微生物菌剂后，盐碱化土壤中微生物数量、土壤有机质含量、速效N、P、K含量状况得到了明显改善[5]。近几年有关银川平原盐碱地改良技术较多，但由于各研究区域的差异性，改良效果有很大的不同[6-8]。盐碱地研究主要集中在土壤性质和地上植物生长特性等方面，对盐碱地土壤微生物研究报道较少，且基本针对某一种改良物质下土壤微生物的变化[9-12]，而对于土壤、植株以及微生活环境方面的研究则较少。为此，本研究选择宁夏河套平原，依据该地区土壤环境和气候特点，测定分析不同改良年限对菊苣草园土壤养分、酶活性、微生物环境以及产量的变化特征，以期为宁夏河套平原盐碱地土壤改良技术提出合理化建议。

1 材料与方法

1.1 研究区概况 试验地位于宁夏银川市芦花镇，平均海拔高度为1100m，屬于典型大陆性季风气候，年均降雨量200mm，年均蒸发量1470mm。该区光照充足，全年日照时数2851～3106h，太阳总辐射量6100MJ/m2，年平均气温8.9℃，无霜期180d。试验区地形平缓，地面坡度约为1%。

1.2 试验设计 该试验的供试材料为菊苣草，菌剂为EM菌剂，试验采用随机区组设计，共设3个处理区，分别设改良1年区（T2）和改良3年区（T3），以不改良区（T1）为对照。重复3次，各处理小区面积为220～230m2，每处理之间留有过度行，试验地总面积为2070m2，统一田间管理。

1.3 样品采集及测定方法 土壤样品于9月28日采集，用土钻采取0～20cm土层的土壤作为一个土样，混匀后剔除石砾和植物残根等杂物。带回实验室后，将土样分为两部分，一部分过1mm筛后装入自封袋，4℃保存，用于微生物性质的测定；另一部分自然分干、磨细，分别过0.25mm和1mm筛用于土壤化学性质及酶活性的测定。物理性质使用环刀和铝盒采集，所有土样均编号并保存于自封袋内备用。

1.3.1 土壤理化性质的测定 土壤容重、总孔隙度、自然含水量、田间持水量以及饱和含水量均使用环刀和铝盒测定；pH（水土比为5∶1）采用pH计测定；全盐采用DDS-11电导率仪测定；有机质采用重铬酸钾容量法外加-硫酸亚铁滴定法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；有效磷采用0.5mol·L-1 NaHCO3浸提-钼锑抗比色法测定；速效钾采用1mol·L-1 NH4Ac浸提-火焰光度法测定，全氮采用硫酸消煮-凯式定氮法测定，全磷采用HClO4-H2SO4消煮钼锑抗法比色法测定[13]。

1.3.2 土壤微生物性质的测定 微生物区系采用平板计数法；微生物量碳氮磷采用氯仿熏蒸浸提法；土壤呼吸强度采用NaOH吸收-HCl滴定法[14]。

1.3.3 土壤酶活性的测定 脲酶活性采用苯酚钠-次氯酸钠比色法，以24h后土壤中NH3-N的毫克数表示；蔗糖酶活性采用3，5-二硝基水杨酸比色法，以24h后干土生成葡萄糖毫克数表示；过氧化氢酶活性采用高锰酸钾滴定法，以1h内每克干土消耗的0.1mol·L-1 KMnO4表示；碱性磷酸酶采用磷酸苯二钠比色法，以24h后土壤中释放出酚的质量（mg）表示。

1.3.4 菊苣草品质的测定 菊苣草品质的测定是由宁夏昊标检测服务研究院统一测定，风干样测定指标有粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、粗灰分、钙、磷、和能量；鲜样测定指标有绝干水和初水分。

1.4 统计分析 试验数据以Excel 2010软件整理数据和作图，采用SPSS 17.0软件进行统计分析，用LSD法进行显著性检验，显著性水平p<0.05（n=5）。

2 结果与分析

2.1 盐碱地改良对土壤物理性质的影响 盐碱地改良对土壤物理性质的影响效果显著。由表1可知，T2和T3的土壤总孔隙度、自然含水量、田间持水量以及饱和含水量较T1处理普遍提升，土壤容重明显下降。表明盐碱地改良对土壤物理性质的改善有明显效果。

2.2 盐碱地改良对土壤化学性质的影响 由表2可知，经盐碱地改良后，土壤pH变化不大，但全盐含量明显降低，仅为3.68g/kg。土壤有机质、碱解氮和全氮含量普遍提升，均以T3处理效果最好，分别较T1（CK）提升108.32%、61.64%和52.27%；有效磷、速效钾以及全磷含量有降低的趋势。表明盐碱地改良对土壤全盐含量有明显降低作用，对有机质、碱解氮以及全氮含量有明显提升作用。

2.3 盐碱地改良对土壤微生物区系的影响 由表3可知，处理T2和T3的真菌数量较T1相比均有降低趋势，其中T3效果最为明显，较T1降低53.08%。细菌和放线菌数量均表现为T3>T2>T1，說明细菌和放线菌数量有明显增加趋势，其中放线菌数量提升效果最为明显。微生物数量总体表现为真菌向细菌及放线菌过渡的形式，表明盐碱地改良能促进菊苣草园区土壤微生态多样性向好的方向发展。

2.4 盐碱地改良对土壤微生物量碳氮磷及呼吸强度的影响 由表4可知，盐碱地改良对土壤微生物量碳氮磷及呼吸强度都有明显提升。其中，处理T3微生物量碳较T1提升30.10%；微生物量氮较T2提升1.6倍，提升效果最明显；微生物量磷较T1提升18.31%。改良后土壤呼吸强度T2和T3均较T1明显提升，且T3较T1提升1.65倍，效果显著。表明盐碱地改良对土壤微生物量碳氮磷及土壤呼吸强度提升效果明显。

2.5 盐碱地改良对土壤酶活性的影响 由表5可知，处理T2和T3对土壤酶活性普遍较T1有所提升，各酶活性均表现为：T3>T2>T1。其中，T3处理对各酶活性提升效果最好，对土壤蔗糖酶提升效果是T1处理的8倍；土壤脲酶活性是T1处理的2.6倍；土壤碱性磷酸酶活性是T1处理的1.9倍；土壤过氧化氢酶活性较T1提升22.60%。表明盐碱地改良能够提升盐碱土酶活性，且改良年限越长效果越好。

2.6 盐碱地改良对菊苣草产量和品质的影响 由表6可知，盐碱地改良1年和3年对菊苣草品质影响不大，但对菊苣草产量影响效果明显。处理T2的产量是T1的11.5倍；处理T3的产量是T1的22.4倍。表明盐碱地改良年限对菊苣草产量的影响显著，随着改良年限的增长，菊苣草产量随之增加。

3 结论

盐碱地改良对土壤理化性质影响显著，能明显提高土壤总孔隙度、自然含水量、田间持水量、饱和含水量、土壤有机质、碱解氮以及全氮含量；对土壤容重以及含盐量有降低作用。盐碱地改良不仅能够提升土壤中细菌、放线菌的数量，同时对土壤酶活性、微生物量碳氮磷以及土壤呼吸强度均有显著提升作用，且改良年限越长效果越好。表明盐碱地改良能促进菊苣草园区土壤微生态多样性向好的方向发展。盐碱地改良对菊苣草品质影响效果不明显，但对菊苣草产量的影响显著，随着改良年限的延长，菊苣草产量随之增加。

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（责编：张宏民）