醋渣覆盖对盐渍化麦田土壤及小麦产量相关性状的影响

余桂红，朱孔志，张 鹏，卢 俊，马鸿翔

(1.江苏省农业科学院粮食作物研究所，江苏南京 210014；2.江苏金色农业股份有限公司，江苏盐城 224100)

江苏省位于中国东部沿海中心，海岸线达888.9 km，滨海滩涂面积约占全国滩涂面积的1/4，是中国海岸滩涂面积最大的省份[1]。近年来，江苏省大量开发利用沿海滩涂，发展养殖业和种植业，创造了可观的经济效益。除种植经济作物外，水稻和小麦等大田农作物也得到了广泛种植，但沿海滩涂新开垦的麦田大多为中低产的碱性盐渍土麦田，小麦产量较低，因此对滩涂新垦农田进行改良已成为该区域农业生产中亟待解决的问题之一。

目前盐渍土改良主要有物理、化学、工程措施和农艺措施改良等方法[2]。作物秸秆覆盖是农艺措施改良盐渍土的有效方法之一[3-5]。醋渣呈弱酸性[6]，是食醋工厂提炼食醋后废弃的下脚料，如果将醋渣作为垃圾处理掉，既浪费资源又污染环境。目前醋渣堆腐以后与珍珠岩、泥炭土等基质混合作为花卉、蔬菜和草坪草的栽培基质得到了一定的应用[7-9]。醋渣覆盖与作物秸秆覆盖效果有类似之处，但醋渣经过了酿醋的发酵过程，具有不携带常见病菌和无虫卵残留的优点。

为探明醋渣覆盖对盐渍土麦田土壤矿质元素变化和小麦产量相关性状的影响，在小麦播种后用醋渣对麦田进行表层覆盖，研究醋渣覆盖对盐渍土麦田土壤矿质元素变化和小麦产量相关性状的影响，以期为沿海滩涂盐渍土麦田的改良、小麦产量的提高以及醋渣资源的合理化利用等提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验在江苏省盐城市江苏金色农业股份有限公司大丰区海滨滩涂中路港垦区(北纬33°32′17″，东经120°32′07″)进行，土壤盐度为0.3%～0.4%。设小麦品种和醋渣覆盖2个因素，其中小麦品种有3个，分别为扬麦25、扬麦20和宁麦13，醋渣覆盖设覆盖和未覆盖2个水平。共6个处理，每处理3次重复。小区面积25 m2(5 m× 5 m)，每品种播种20行，行长5 m，行距25 cm。醋渣在小麦播种后随即均匀撒施覆盖于麦田表面, 醋渣用量为45 t·hm-2，购自江苏镇江恒顺醋厂。播种时间为2017年11月6日。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 土壤样品 分别在小麦幼苗期、拔节期和灌浆期采集0～20 cm土壤样品，每处理3次重复。土壤经风干研磨、过筛后送交南京卡文思检测技术有限公司测定土壤全钾、全钠和氯离子含量以及土壤电导率。其中，土壤全钾含量采用NaOH碱熔-原子吸收火焰光度计法测定[10]；土壤全钠含量采用硝酸-双氧水-氢氟酸消解，电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定[11]；土壤电导率采用鲍士旦[12]的方法测定；土壤氯离子含量采用硝酸银滴定法测定[13]。

1.2.2 植物样品 在小麦成熟期，每处理每重复取2个有代表性的点，调查1 m行长的有效穗数，计算有效穗数，同时随机取20株小麦测定株高、穗长，并计数小穗数和穗粒数；小麦收获后测定千粒重和小区产量。

1.3 数据分析

采用SPSS 16.0软件和Mircrosoft Excel 2016分析处理数据，采用双因素方差分析法进行方差分析，同一品种或同一取样时期覆盖醋渣和未覆盖醋渣间的差异采用t测验进行显著性测验。

2 结果与分析

2.1 醋渣覆盖对土壤电导率以及氯离子、全钠和全钾含量的影响

由表1可知，在小麦幼苗期、拔节期和灌浆期，醋渣覆盖处理的土壤电导率分别为1 199.44、820.00和748.89 μS·cm-1，较未覆盖醋渣处理分别降低16.9%、36.7%和22.9%，差异均达到显著水平(P<0.05)；醋渣覆盖后土壤氯离子含量分别为104.71、63.14和58.40 mg·kg-1，较未覆盖醋渣处理分别降低23.0%、42.9%和 33.1%，差异均达到显著水平(P<0.05)；而醋渣覆盖与未覆盖处理间土壤全钠、全钾含量则无显著差异。说明醋渣覆盖能显著降低土壤电导率和氯离子含量，而对全钠、全钾含量无显著影响。覆盖处理和取样时期对土壤电导率存在显著的互作效应(P<0.01)，而对氯离子、全钠和全钾含量均无显著的互作效应。另外，随小麦生育进程推进，各处理的土壤电导率和氯离子含量呈逐渐下降的变化趋势。

表1 小麦不同生育期的土壤电导率以及氯离子、全钠和全钾含量

2.2 醋渣覆盖对小麦农艺性状的影响

由表2可知，醋渣覆盖条件下，宁麦13、扬麦20和扬麦25的有效穗数分别为507.73×104、475.24×104和621.14×104·hm-2，较未覆盖醋渣处理分别增加76.0%、35.4%和44.4%，差异均达到显著水平(P<0.05)；醋渣覆盖条件下，宁麦13、扬麦20和扬麦25的株高分别为68.07、69.93和71.19 cm，较未覆盖醋渣处理分别高22.4%、14.0%和13.7%，差异均达到显著水平(P<0.05)；醋渣覆盖条件下，宁麦13和扬麦20的穗长显著长于未覆盖醋渣处理(P<0.05)，扬麦25的穗长则与未覆盖醋渣处理无显著差异；醋渣覆盖条件下，宁麦13的小穗数显著高于未覆盖醋渣处理，扬麦20和扬麦25的小穗数则与未覆盖醋渣处理无显著差异。品种和覆盖处理对小麦有效穗数、株高、穗长和小穗数均无显著的互作效应。

表2 不同处理下小麦的有效穗数、株高、穗长和小穗数

2.3 醋渣覆盖对小麦产量及产量构成因子的影响

由表3可知，醋渣覆盖条件下，宁麦13、扬麦20和扬麦25的产量分别为2 757.69、3 326.69和3 647.13 kg·hm-2，较未覆盖醋渣处理分别增产259.9%、74.5%和43.2%，差异均达到显著水平；醋渣覆盖条件下，3个品种的千粒重分别为35.26、38.99和37.92 g，分别较未覆盖醋渣处理增加29.9%、19.9%和23.8%，差异均达到显著水平；醋渣覆盖条件下，宁麦13的穗粒数显著高于未覆盖醋渣处理，而扬麦20和扬麦25则与未覆盖醋渣处理无显著差异。品种与覆盖处理对产量及其构成因子均无显著互作效应。

表3 不同处理下小麦产量及产量构成因子

3 讨 论

3.1 醋渣覆盖对盐渍土土壤盐度相关矿质元素和氯离子含量变化的影响

农作物秸秆覆盖能降低土壤的水分蒸发，抑制盐渍地盐分的表聚作用，降低土壤耕作层的盐分积累[3-5]。本研究中，醋渣覆盖表现出与农作物秸秆覆盖相似的作用，醋渣覆盖后土壤电导率显著低于未覆盖处理。而且土壤电导率的高低可在一定程度上反映土壤可溶性盐的含量[14-15]。汪良驹等[16]研究发现，氯离子的过量吸收是造成盐渍土植物盐害的重要原因之一。本研究发现，醋渣覆盖能降低土壤氯离子含量，从而对盐害的降低起到了一定的正向作用。然而醋渣覆盖对土壤全钠、全钾含量无显著影响，说明醋渣覆盖对土壤耕作层结合态的钠、钾等矿质元素影响不明显。

3.2 醋渣不同施用方式对盐渍土改良及农作物生长的影响

肖 辉等[17]报道，将醋渣拌入盐渍土可降低盐碱土的酸碱度。高 伟等[18]报道，盐渍土农田拌入醋渣后可促进小麦的生长，提高产量。本研究中的醋渣覆盖与前人醋渣拌土的效果一样，也可促进盐渍土农田小麦生长并提高产量，说明无论是醋渣拌土还是表层覆盖均能促进盐渍土农田作物的生长，但二者的作用机理不同，醋渣拌土对盐渍土的酸碱性有改良作用，对盐渍土的盐度降低作用不明显；而醋渣覆盖主要是降低了盐渍土的盐度及相关的有毒有害阴阳离子，对土壤酸碱度的改良效应不显著。

江苏省海岸线长，可供开发利用的海滨滩涂土地资源丰富，对滩涂盐渍土进行改良来种植小麦、水稻等粮食作物，是保障中国粮食供给和粮食安全的有效补充。醋渣覆盖能降低滩涂盐渍土土壤的水分蒸发，降低土壤盐分的表聚作用，降低土壤耕作层的盐分积累，促进滩涂开发麦田小麦的生长发育，提高小麦产量。

本研究的不足之处在于仅测定了盐渍土中全钠和全钾的含量，未测定游离钠离子和钾离子等阳离子的含量，而游离钠离子、钾离子含量的高低和差异比全钠、全钾含量更能反映盐渍地的盐度状况。今后的试验中，需进一步研究醋渣覆盖对与盐渍地盐度密切相关的钠离子和钾离子等矿质元素阳离子及其动态变化规律的影响，以及作物对盐害相关矿质元素阳离子和阴离子的吸收和转运规律，探索盐渍地盐害的最主要影响因素，以利于制定最经济有效的盐渍地改良方式，提高农作物的产量。