改良剂对盐碱土植株生长发育的影响
2020-03-12舒晓晓
舒晓晓
(陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司,陕西 西安710075;陕西省土地工程建设集团有限责任公司,陕西 西安710075;自然资源部退化及未利用土地整治重点实验室,陕西 西安710075;陕西省土地整治工程技术研究中心,陕西 西安710075)
磷石膏是磷复肥和磷化工行业的副产物,每生产1 t 磷肥同时会产出4.5~5.0 t 磷石膏[1]。这些副产磷石膏主要以露天堆放为主,造成大面积的土地被占用,其长时间的堆放同时会释放出氡气和氟化合物,造成空气污染[2]。但研究发现,磷石膏本身呈酸性可以代替石灰改良盐碱土,因其自身含有的钙、硫、磷、硅等营养元素,可促进植株生长发育。研究表明,施用磷石膏的花生植株其株高显著增加,且产量大幅上升[3]。将其用于蔬菜生产,增产幅度超过了10%[4],因此,将磷石膏应用于农业生产,对改善中国耕地紧缺、提升土壤质量具有重要的作用。
有机肥可增加土壤养分,提升土壤肥力,是改良盐碱土的重要改良剂。温延臣等人[5]的研究表明,有机肥分解过程中会产生大量有机酸,可加速养分分解,促进迟效养分转化,促进植物生长,改善作物品质。且农村有机肥产量大,面源污染严重。合理利用有机肥,将畜禽养殖废弃物处理和资源化,是惠及6 亿多农村居民生产生活、利国利民利长远的重要举措。
以往多采用单一改良剂对盐碱土进行改良,往往造成顾此失彼,考虑不周的情况,甚至会造成土壤pH 值改变过大,作物难以成活。因此,将磷石膏和有机肥配合施用,对改良盐碱土具有重要的意义。本文通过研究不同配比下磷石膏和有机肥对盆栽玉米生长发育的影响研究,为土壤盐碱地改良提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地
试验位于渭南市富平县富平中试基地温室。年平均气温13.1 ℃,降雨533.3 mm,最高峰海拔439 m,属大陆性温带半干旱、半湿润气候区。
1.2 试验设计
试验采用室内玉米盆栽。室内温度白天控制在30~35 ℃,夜间控制在20~25 ℃。试验前每盆装土6 kg,土壤容重为1.3 g/cm3。共设置9 个处理,对照与基肥仅施氮0.2 g/kg,氧化钾0.15 g/kg,不施磷肥。
试验中设置3 个磷石膏添加水平,分别为0 g/kg、20 g/kg、40 g/kg 的土,记为PG1、PG2、PG3;同时添加含0 g/k、200 g/k、400 g/kg 土的有机肥,记为Y1、Y2、Y3,将磷石膏与有机肥配合施用,20 g/kg 磷石膏分别与200 g/kg、400g/kg 有机肥混合,记为PG2Y2、PG2Y3,40 g/kg 磷石膏分别与200 g/kg、400g/kg 有机肥混合,记为PG3Y2、PG3Y3。
每个处理重复3 次,共计27 盆,随机排列。
1.3 数据处理
采用ANOVA 统计分析数据,用Excel 2010 绘制图表。
2 结果与分析
2.1 改良剂施用对植株株高的影响
CK 处理的植株株高值最低,施加改良剂处理的植株株高普遍较高,且植株前期增长速度较后期增长迅速。改良剂对植株株高的影响如图1 所示。
图1 改良剂对植株株高的影响
由图1 可知,单施磷石膏时,随着用量增加,PG3 相比PG2 降低了植株株高;而单施有机肥时,随用量增加植株株高增加。
二者交互施加时,PG3Y2 相比PG2Y3 的植株株高增加较快,且为所有处理株高最高值,说明将二者混合施用有利于促进植株生长。
2.2 改良剂施用对植株茎粗的影响
施加改良剂显著增加了植株的茎粗。改良剂对植株株高的影响如图2 所示。
由图2 可知,单施有机肥或者磷石膏,植株的茎粗随着添加量的增加而增加,茎粗依次为PG3>PG2,Y3>Y2。二者混合施用时,所有处理的植株的茎粗均大于单施一种改良剂的。生长前期PG2Y3 处理下植株茎粗增加较快,到生长后期PG3Y2 更有利于植株茎粗的增加。
图2 改良剂对植株株高的影响
2.3 改良剂施用对植株发芽率的影响
盆栽玉米植株发芽率如表1 所示。
表1 盆栽玉米植株发芽率
由表1 可知,不同改良剂对种子的发芽率有一定影响,但影响不显著。单独添加一种改良剂可提高种子的发芽率,且随用量增加发芽率呈递增的趋势。两种改良剂混合后PG3Y2 的发芽率最高,相比CK 增加0.33 个百分点,而PG3Y3 处理的发芽率与CK 一致,高用量的磷石膏与有机肥配比,不利于种子萌发。
3 结论与讨论
本试验条件下,磷石膏和有机肥配施对植株生长发育具有显著影响。PG3Y2 处理可促进植株株高增长,PG2Y3 可促进植株生长前期的茎粗增长,PG3Y2 有利于植株后期茎粗增加。而PG3Y2 可促进种子萌发。因此,综合考虑不同配比的磷石膏和有机肥混合施用植株生长发育的影响,建议盆栽玉米改良盐碱土时选用PG3Y2 的改良配比。
改良剂PG3Y2 促进植株生长发育,可能由于磷石膏含有植物生长发育所必需的硫、钙、铁、锌、锰和硅等[2],促进了植物体内酶活化,进而促进植物生长发育,也与有机肥改善土壤环境有关。张乐等人[6]研究发现,磷石膏和有机改良剂配施较有机改良剂或无机改良剂单施有更显著的效果。李旭霖等人[7]在滨海盐碱地也获得同样的结果,磷石膏和有机肥混施对棉花产量和株高影响最明显。