新型改良剂对盐碱地土壤性质和玉米生长的影响

崔文明，张中东，赵成萍，张永坡，贾俊仙，庄法兴，赵晋忠

(1.山西农业大学 文理学院，山西 太谷 030801；2.山西农科院玉米所，山西 忻州 034000)

新型改良剂对盐碱地土壤性质和玉米生长的影响

崔文明1，张中东2，赵成萍1，张永坡1，贾俊仙1，庄法兴1，赵晋忠1

(1.山西农业大学 文理学院，山西 太谷 030801；2.山西农科院玉米所，山西 忻州 034000)

为明确新型土壤盐碱地改良剂乙酰葡萄糖对山西省怀仁县的苏打盐碱地的改良效果，研究了施用不同剂量乙酰葡萄糖对盐碱地土壤性质和玉米生长的影响，为今后山西省盐碱地的改良提供理论依据。结果表明：土壤添加盐碱地改良剂后，土壤pH值、SAR、CO32-和HCO3-与对照相比都降低；土壤有机质、有效钾、苗期株高以及百粒重均增加。施用1500 kg·hm-2乙酰化葡萄糖可以有效改良盐碱地土壤，900 kg·hm-2乙酰化葡萄糖与猪粪和牛粪混合施用改良盐碱地可以达到更好的效果。因此，新型盐碱地土壤改良剂乙酰化葡萄糖是一种对山西苏打盐型盐碱地有效的改良剂。

乙酰化葡萄糖；盐碱地；土壤性质；玉米

目前人工改良盐碱方法主要有工程、化学和生物改良法[1]，工程改良法是建立健全的排灌工程体系，进行压盐、排水与洗盐[2]；生物改良法是建设防护林、种植耐盐植物和绿肥[3]；化学改良法是向土壤中添加改良剂，使土壤的理化性状得到改善，从而达到降盐和降碱的目的[4]。工程改良法使土壤性质短期内发生明显改变，使之适宜植物生长，从而达到治碱目的，但在大面积应用中还存在消耗水资源过多、工程规模大、占用土地多、投资多、养护工作量较大、运行维护费用较高等问题[5]；生物改良方法可以获得生态经济效益，但改良周期较长、见效慢且难以在大面积的裸碱地进行[6]；化学改良方法改良效果比较显著，但目前仍存在改良剂量大、成本高等问题[7]。因此，本研究采用新型改良剂乙酰化葡萄糖改良盐碱地，以期筛选出适宜山西盐碱地改良的新型改良剂配方，为山西盐碱地改良提供理论依据和技术保证。

1 材料与方法

1.1 试验材料

乙酰化葡萄糖、猪粪、牛粪。玉米品种为德美亚3号，由山西农科院忻州玉米所提供。

1.2 试验设计

田间试验于2013年在山西省怀仁县盐碱地进行。试验采用随机区组设计，设8个处理，分别为CK，不加任何改良剂；A，1500 kg·hm-2乙酰化葡萄糖；B，1200 kg·hm-2乙酰化葡萄糖；C，900 kg·hm-2乙酰化葡萄糖；D，900 kg·hm-2乙酰化葡萄糖+300 kg·hm-2猪粪；E，300 kg·hm-2猪粪；F，900 kg·hm-2乙酰化葡萄糖+300 kg·hm-2牛粪；G，300 kg·hm-2牛粪。3次重复。2 m 行长,行距0.3 m，6行区,每行点播40粒。种植前一个星期施用改良剂。分别在苗期(2013年6月2日)、拔节期(7月1日)和灌浆期(9月1日)，采集0～20 cm土样，测定土壤pH值、Na+、Ca2+、Mg2+、有效钾、土壤有机质含量。苗期测量株高，收获后考种，测定百粒重。

1.3 测定方法及数据分析

土壤pH值测定采用电位法；有机质测定采用重铬酸钾容量法-外加热法；K+、Na+测定采用火焰光度计法；CO32-、HCO3-测定采用双指示剂-中和滴定法；Ca2+、Mg2+测定采用EDTA滴定法[8]。

用SPSS19.0进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤pH值的影响

阿花那双传神的丹凤眼眨了几下，调皮地看着我。我读懂了她的眼神，那是一首激越而浪漫的诗章，一如她的身体那么优美。她的肌肤白净，像釉色渲染的青花瓷，闪着沉实的光泽。她的胸脯时起时伏，汹涌澎湃如一江春水。她向我靠过来，脸贴在我的脸上。她的体味比晨曦时分的空气还清新。她把手肆无忌惮地伸进我宽大的T恤里，像一只温柔的兔子在荒漠中奔跑。导火索已烧到尽头，我忽然将阿花推倒在沙发上，我把阿花压在了身底下。阿花和沙发一起唧唧歪歪地哼着，撩拨得我兴奋无比。

pH值是衡量土壤酸碱程度的基本标准。从表1可以看出添加土壤改良剂后，乙酰化葡萄糖在苗期、拔节期和灌浆期均可降低土壤pH值，不同处理土壤pH值均下降，下降范围为0.13～0.37。苗期和拔节期pH值下降范围分别为0.13～0.19和0.26～0.18。灌浆期改良效果明显，pH值下降范围为0.21～0.37。各处理的土壤pH值与对照相比，差异达到极显著水平(Plt;0.01)。施用1500 kg·hm-2乙酰化葡萄糖，在灌浆期，pH值下降达0.37。实验结果表明，乙酰化葡萄糖可作为一种有效的盐碱地改良剂。

表1 不同处理对土壤pH值的影响

注：*表示有显著性差异(Plt;0.05)，**表示具有极显著性差异(Plt;0.01)；下同。

Note：*indicate significance difference (Plt;0.05), **indicate notable significance difference(Plt;0.01); the same below.

2.2 不同处理对土壤碱性的影响

从表2可看出，土壤添加土壤改良剂后，CO32-和HCO3-含量与对照相比均降低，拔节期和灌浆期外各处理土壤CO32-和HCO3-含量与对照均达到了显著和极显著差异。表明乙酰化葡萄糖、猪粪和牛粪都可以显著或极显著降低盐碱土中CO32-和HCO3-含量。

2.3 不同处理对土壤SAR的影响

土壤碱化是土壤胶体吸附液相钠离子的过程，而土壤溶液中除了有钠离子外，还有钙、镁等阳离子之间存在一定的关系[9]。钠吸附比SAR是评价土壤盐碱化程度的一个重要指标。通过测定土壤SAR，可以预测土壤碱化程度[10]。从图1可以看出添加土壤改良剂后,不同处理土壤SAR与对照相比均降低。通过方差分析可以看出，灌浆期处理A、B、D、E、F和G与对照相比均达到极显著性水平，处理C与对照达到显著性水平，表明乙酰化葡萄糖、猪粪和牛粪都可以有效降低盐碱地的碱化程度，但乙酰化葡萄糖和猪粪混合使用土壤碱化程度最低。

表2 不同处理对土壤CO32-和HCO3-的影响

图1 不同处理对土壤SAR的影响/mg1/2·kg-1/2

2.4 不同处理对土壤有效钾的影响

从图2可看出，盐碱地土壤添加土壤改良剂后，有效钾含量与对照相比均增加，除苗期处理B和C，各处理土壤有效钾与对照相比均达到了显著和极显著差异，表明乙酰化葡萄糖、猪粪和牛粪都可以显著增加盐碱土中有效钾含量，但加施猪粪和牛粪对土壤有效钾改良效果优于单独使用乙酰化葡萄糖。

图2 不同处理对土壤有效钾的影响/mg·kg-1

2.5 新型土壤改良剂对土壤有机质的影响

从图3可以看出，添加土壤改良剂后土壤有机质与对照相比有所增加。苗期、拔节期和灌浆期各处理与对照土壤有机质相比均达到显著或极显著差异，表明乙酰化葡萄糖、猪粪和牛粪都可以显著增加土壤有机质。

图3 不同处理对土壤有机质的影响/g·kg-1

2.6 不同处理对株高和百粒重的影响

从表3可以看出，添加土壤改良剂可以显著增加玉米苗期株高和百粒重，株高增加0.43～2.94 cm，百粒重增加范围为1.06～5.35 g。处理B和C株高和百粒重与对照差异不显著，说明B和C使用土壤改良剂量偏少。牛粪、猪粪和乙酰化葡萄糖混合使用的株高和百粒重与对照相比均达到极显著水平。

表3 不同处理对玉米株高和百粒重影响

3 讨论与结论

新型土壤改良剂乙酰化葡萄糖添加到盐碱地后，降低了土壤的pH值和土壤盐碱程度，增加土壤中有效钾和有机质的含量，苗期株高和百粒重增加。各处理的测定指标与对照组都达到了显著性水平，说明乙酰化葡萄糖可以有效地降低盐碱土壤的碱化度。在盐碱地中加施不同剂量乙酰化葡萄糖改良剂，结果表明：施用1500 kg·hm-2乙酰化葡萄糖可以有效改良盐碱地土壤，900 kg·hm-2乙酰化葡萄糖与猪粪或牛粪混合施用，改良盐碱地可以达到更好的效果。

新型盐碱地土壤改良剂乙酰化葡萄糖在改良土壤盐碱程度的同时，生成对植物生长和土壤微生物繁殖有利的葡萄糖，葡萄糖不仅可以促进植物的生长，而且有利于土壤中微生物的繁殖，提高土壤中有机质[11]。因此，新型盐碱地土壤改良剂乙酰化葡萄糖是一种有效的山西苏打盐型盐碱地改良剂。

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TheEffectsofaNovelSoilAmendmentontheSalineAlkaliSoilPropertiesandtheGrowthofMaizePlants

Cui Wenming1, Zhang Zhongdong2, Zhao Chengping1, Zhang Yongpo1，Jia Junxian1, Zhuang Faxing1, Zhao Jinzhong1

(1.CollegeofArtsandSciences,ShanxiAgriculturalUniversity,TaiguShanxi030801，China; 2.MaizeResearchInstitute,ShanxiAcademyofAgriculturalSciences,XinzhouShanxi034000,China)

The purpose of this study was to determine the effects of applying a novel saline-alkali soil amendment acetyl glucose in huairen county, Shanxi province. We analysised saline-alkali soil property and maize growth in response to different doses of acetyl glucose to provide a theoretical foundation for the improvement of the saline-alkali soil in Shanxi Province. The results showed that soil pH, SAR, CO32-and HCO3-were reduced, the soil organic matter, available potassium, plant height and grain weight were significantly increased. The saline alkali soil could be effectively improved by adding 1500 kg·hm-2acetyl glucose per mu, and mixing the soil amendment (900 kg·hm-2acetyl glucose per mu) with pig manure, cow dung could improve the soil more effectively. So the acetyl glucose could be used as an effective saline-alkali soil amendment for Shanxi Province.

Acetyl glucose; Alkali-salinity; Soil property; Maize

2014-04-04

2014-05-30

崔文明(1987-)，男(汉)，山东临沂人，硕士研究生，研究方向：天然产物化学。

赵晋忠，博士，教授，硕士生导师。Tel: 0354-6287122；E-mail: zhaojz@sxau.edu.cn

山西省专利推广实施项目(131006)；山西省农业技术推广示范行动项目(SNJTGSFXD201317)；山西省水利厅科学研究技术项目(2013)

S287

A

1671-8151(2014)06-0531-04

(编辑：武英耀)