多功能調理劑對甘肅河西內陸鹽漬土理化性質和甜高粱產草量的影響①

張建中，閆治斌，王 學，馬世軍，秦嘉海，趙蕓晨

（1 河西學院農業與生物技術學院，甘肅張掖 734000；2 甘肅省張掖市甘州區種子管理局，甘肅張掖 734000；3 甘肅省敦煌種業股份有限公司，甘肅酒泉 735000）

多功能調理劑對甘肅河西內陸鹽漬土理化性質和甜高粱產草量的影響①

張建中1，2，閆治斌3，王 學3，馬世軍3，秦嘉海2，趙蕓晨1*

（1 河西學院農業與生物技術學院，甘肅張掖 734000；2 甘肅省張掖市甘州區種子管理局，甘肅張掖 734000；3 甘肅省敦煌種業股份有限公司，甘肅酒泉 735000）

在甘肅河西內陸的鹽漬土上，采用田間試驗方法，研究了多功能調理劑對鹽漬土理化性質和甜高粱產草量的影響。結果表明：多功能調理劑最佳配方組合為：A2B2C1（即營養因子1.80 t/hm2、有機生態肥72 t/hm2、鹽漬土改良材料1.20 t/hm2）。不同種類鹽漬土改良劑對鹽漬土體積質量、pH 、EC和全鹽由大到小的變化順序依次為：鹽漬土荒灘（CK）＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞鹽堿土改良劑＞多功能調理劑；總孔隙度、團聚體、飽和持水量、有機質、速效氮磷鉀、甜高粱產草量由大到小的變化順序依次為：多功能調理劑＞鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞鹽漬土荒灘（CK）。多功能調理劑與鹽漬土荒灘（CK）比較，鹽漬土體積質量、pH和全鹽分別降低28.05%、3.63% 和62.16%；總孔隙度、團聚體和飽和持水量分別增加45.55%、45.55% 和32.91%；有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀分別增加11.74%、145.01%、206.56% 和13.35%；甜高粱產草量出苗率、株高、莖粗、單株鮮重和產草量分別增加123.69%、120.00%、105.29%、133.33% 和181.13%。多功能調理劑施用量與鹽漬土孔隙度、團聚體、持水量、有機質、速效氮磷鉀、微生物數量、甜高粱產草量之間呈正相關關系，與體積質量、pH和全鹽之間呈負相關關系。多功能調理劑施用量與甜高粱產草量間的回歸方程為： y = 32.64 + 0.5561x - 0.0003x2，最佳施用量為75.00 t/hm2，甜高粱產草量為72.66 t/hm2。在鹽漬土上施用多功能調理劑，有效地改良了鹽漬土理化和生物學性質，降低了體積質量、pH、EC和全鹽，增加了總孔隙度、團聚體、飽和持水量，提高了有機質及速效氮磷鉀和甜高粱產草量。

多功能調理劑；鹽漬土；理化性質；甜高粱

土壤調理劑的研究始于20世紀 80年代，技術領先國家包括美國、前蘇聯、比利時等，其中以比利時的TC調理劑［1-3］和印度的Agri-CS調理劑最為成功。1982年，我國農牧漁業部從比利時引進聚丙烯酰胺和瀝青乳劑，應用于渠道防滲、鹽漬土改良、造林、種草、防止水土流失、旱地增溫、保墑等方面［4］。近年來商品化土壤調理劑在我國的種類和數量均呈增加趨勢，獲得國家行政審批的土壤調理劑產品達到40多個，這些土壤調理劑產品的主要功能包括改良土壤結構、降低土壤鹽堿危害、調節土壤酸堿度、改善土壤水分狀況或修復污染土壤等。近些年來，許多研究表明，人工合成高聚物含有代換能力強的高價離子，施用后與堿土吸附的交換性鈉進行離子交換，交換下來的鈉離子溶于水中被排洗掉，從而達到降低鹽堿的目的［5］。楊宇等［6］以生化黃腐酸為主要成分的土壤改良劑對鹽堿土進行了改良試驗，結果顯示土壤中大于0.25 mm的水穩性團粒含量比對照提高了5.40%和 35.80%，土壤 pH由8.50下降到7.80。潘保原［7］利用磷石膏、煤渣、雞糞、污泥和酒糟對松嫩平原大慶地區的鹽堿土進行了改良效果研究，結果顯示：幾種物質中酒糟施用后效果最好，中度和重度鹽堿土壤的堿化度分別下降了4.00% 和4.85%。安東等［8］研究了硫磺、石膏、有機肥和PAM對鹽堿土理化性質的影響，結果顯示：鹽堿土物理性質得到了改善，并且與水分利用相互配合，共同促進了鹽堿土的改良。

甘肅河西內陸的鹽漬土分布面積為1.21×106hm2，酒泉市主要分布在肅州區、玉門市、敦煌市、金塔縣、瓜州縣、肅北縣和阿克塞縣的河成階地和沖積扇地帶，湖河階地，局部低洼碟形凹地上；張掖市主要分布在甘州、臨澤、高臺及肅南明花區；武威市主要分布在民勤、古浪和涼州區。甘肅河西內陸鹽漬土分布具有一定的規律性，在沼澤地、地下水露頭地帶分布著沼澤鹽漬土；在洪積沖積平原低洼帶和河流兩岸分布著草甸鹽漬土；在肅南的明花區、高臺鹽池、合黎山緣北部分布著旱鹽漬土；在玉門黃化農場、和飲馬農場分布著鎂質堿性土［9-10］。鹽分組成由Na+、Ca2+、Mg2+3種陽離子和Cl-、、HC、C4種陰離子組成的NaCl、CaCl2、MgCl2、Na2SO4、CaSO4、MgSO4、NaHCO3、Ca （HCO3）2、Mg（HCO3）2、Na2CO3、CaCO3、MgCO312種鹽類，各種鹽類對植物的毒害效應依次為Na2CO3＞NaHCO3＞NaCl＞CaCl2＞MgSO4＞Na2SO有關鹽漬土的改良利用前人做了大量的研究工作［12-19］，其中，水利工程措施改良鹽漬化土效果較好，但存在的問題是河西內陸淡水資源匱乏，難以大面積推廣；鹽生植物改良是一個發展方向，但鹽生植物的培育難度較大且時間長；化學措施改良是一項重要的措施，但只注重單一改良劑對鹽漬化土的改良效果，而忽視了多種改良劑的配合施用對鹽漬土的改良。因此，研究和開發多功能調理劑是本文研究關鍵所在。本試驗采用酸堿中和原理、離子交換原理、土壤結構改良原理和土壤養分平衡原理，將營養因子與聚乙稀醇［20-23］、硫酸鋁、硫磺、保水劑［24-26］、牛糞、糠醛渣［27-29］、固氮解磷解鉀微生物菌肥［30-31］按比例合成集營養、改土、保水為一體的多功能調理劑，進行鹽堿土改良劑比較試驗和最佳施用量試驗，以便為鹽漬土改良利用提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點是甘肅省酒泉市肅州區鏵尖鄉漫水灘村，土壤類型是鹽漬土，0 ～ 20 cm土層含有機質12.10 g/kg、堿解氮37.24 mg/kg、速效磷5.33 mg/kg、速效鉀109.82 mg/kg、有效硼0.86 mg/kg、有效錳6.72 mg/kg、有效銅1.01 mg/kg、有效鋅0.42 mg/kg、有效鐵12.70 mg/kg、有效鉬0.10 mg/kg、CEC （陽離子交換量） 6.34 cmol/kg、pH 8.53、全鹽6.29 g/kg。鹽生植物是堿蓬（Suaeda glauca（Bunge）Bunge）、駱駝刺（Alhagi sparsifolia Shap.（ex Keller et Shap.））、蘆葦（Phragmite austrlis Trin）、冰草（Agropyron cristatum（Linn） Gaertn）、鹽蒿（Artemisia halodendrom Turczet Bess）、檉柳（Tamarix chinensis Lour）、羅布麻（Apocynum venetum L.）。

1.2 試驗材料

1.2.1 肥料 CO（NH2）2，含N 46%；（NH4）2HPO4，含N 18%、P2O546%；ZnSO4·7H2O，含Zn 23%；（NH4）6Mo7O24·4H2O，含Mo 50%；硫酸鋁（Al2（SO4）3），含Al2O315.90%，粒徑0.5 ～ 1 mm；硫磺，含S 95%，粒徑0.5 ～ 1 mm；固氮解磷解鉀微生物菌肥，有效活菌數≥10 億個/g；有機生態肥，將發酵牛糞、改性糠醛渣、固氮解磷解鉀微生物菌肥重量比按0.6000∶0.3900∶0.0100混合，含有機質34.35%，N 0.42%，P2O50.29%，K2O 0.56%，在25 ～ 30℃ 條件下發酵120天備用。

1.2.2 改性糠醛渣 在糠醛渣中加入4% 碳酸氫銨，將pH調整到6.50 ～ 7.50，含有機質60% ～ 65%、腐殖酸11.63%、全氮0.61%、全磷0.36%、全鉀1.18%，pH為2.1，粒徑1 ～ 2 mm；發酵牛糞， 含有機質14% ～16%，全氮0.32%、全磷0.25%、全鉀0.16%，粒徑1 ～2 mm。

1.2.3 其他材料 聚乙稀醇，粒徑0.05 ～ 2 mm；保水劑，吸水倍率645 g/g；營養因子，將尿素、磷酸二銨、硫酸鋅、鉬酸銨重量比按0.5700∶0.3900∶0.030∶0.010混合，含N 33%、P2O518%、Zn 0.69%、Mo 0.50%；鹽漬土改良材料，將保水劑、硫酸鋁、硫磺、聚乙稀醇重量比按0.0549∶0.3671∶0.5504∶0.0276混合，含Al2O35.87%、S 52.29%；禾康鹽堿土改良劑，北京飛鷹綠地科技有限公司產品；抗鹽豐鹽堿土改良劑，北京禾源草業開發有限公司產品；鹽堿土壤改良劑，烏魯木齊金昌隆農業科技有限公司產品；甜高粱（Sorghum bicolor L. Moench）品種為雅津1號，北京桑粱技術發展中心選育。

1.3 試驗設計

1.3.1 多功能調理劑配方確定 2010年4月20日選擇營養因子、有機生態肥、鹽漬土改良材料為3個因素，選擇正交表L9（33）設計試驗［32］，則每個因素有3個水平，共9個處理（表1），按表中用量制成9種多功能調理劑。

1.3.2 不同種類改良劑比較試驗 多功能調理劑配制：根據試驗一篩選的配方，將營養因子、有機生態肥、鹽漬土改良材料重量比按0.0240∶0.9600∶0.016混合，得到多功能調理劑，經室內分析含有機質32.88%、N 1.20%、P2O50.71%、K2O 0.54%、Zn 0.02%、Mo 0.01%、Al2O30.09%、S 0.84%。

試驗處理：2011年4月20日至2012年4月20日，在投入成本相等的條件下（19 167元/hm2），試驗共設計5個處理：①鹽漬土荒灘（CK）；②禾康鹽堿土改良劑，施用量3.50 t/hm2；③抗鹽豐鹽堿土改良劑，施用量3.00 t/hm2；④鹽堿土改良劑，施用量3.75 t/hm2；⑤多功能調理劑，施用量75 t/hm2。每個試驗處理重復3次，隨機區組排列。

1.3.3 多功能調理劑最佳施用量研究 2013年4月20日至2014年4月20日，按照試驗一篩選的配方，將多功能調理劑施用量梯度設計為0、15、30、45、60、75、90 t/hm27個處理，以處理1為對照 （CK），每個處理重復3次，隨機區組排列。

1.3.4 種植方法 試驗小區面積為32 m2（8 m × 4 m），小區四周筑埂，埂寬30 cm，高35 cm。每個試驗處理的改良劑和多功能調理劑在高粱播種前施入0 ～ 20 cm土層，灌水第7天后淺耕播種，播種時間為2010、2011、2012、2013、2014每年的4月20日，播種前種子用30℃ 的溫水浸泡24 h，播種深度為2 ～ 3 cm，株距15 cm，行距50 cm，每個小區種植426株，分別在拔節期、開花期每個試驗小區結合灌水追施尿素0.72 kg。在拔節期、抽穗期、開花期、灌漿期各灌水1次，每個小區灌水量相等。

1.4 測定指標與方法

甜高粱收獲時在試驗小區內按照對角線采樣方法，確定5個樣品采集點，每個點連續采集10株，共采集50株測定株高、莖粗、單株產草量，莖粗測定采用游標卡尺法。每個試驗小區單獨收獲，將小區產草量折合成公頃產草量進行統計分析。甜高粱收獲后，分別在試驗小區內按對角線布置5個點，每個點采集0 ～ 20 cm耕作層土樣5 kg，用四分法帶回1 kg混合土樣，風干15天，過1 mm篩供室內化驗分析，其中土壤體積質量、團聚體、微生物測定用環刀采原狀土，未進行風干。土壤體積質量采用環刀法測定；孔隙度采用計算法求得；＞0.25 mm團聚體采用干篩法測定；田間持水量采用威爾克科斯法測定；有機質采用重鉻酸鉀法測定；堿解氮采用擴散法測定；速效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；速效鉀采用火焰光度計法測定；pH采用5∶1水土比浸提，用pH-2F數字pH計測定；全鹽采用電導法測定；微生物數量采用稀釋平板法測定；飽和持水量按公式（土壤飽和持水量＝面積×總孔隙度×土層深度）求得；毛管持水量按公式（土壤毛管持水量＝面積×毛管孔隙度×土層深度）求得；非毛管持水量按公式（土壤非毛管持水量＝面積×非毛管孔隙度×土層深度）求得［33-34］。

1.5 數據處理

土壤理化性質、有機質、速效養分和甜高粱株高、莖粗、單株產草量數據處理采用直線回歸統計法；差異顯著性采用DPSS 10.0統計軟件分析，多重比較，LSR檢驗法。依據最佳施用量計算公式x0= ［（px/py）-b］/ 2c求得多功能調理劑最佳施用量（x0）［35-36］，依據y = a+bx+cx2回歸方程，求得多功能調理劑最佳施用量時的甜高粱產草量（y）［37］。

表1 L9（33）正交試驗設計表Table1 L9（33） orthogonal experimental design

表2 L9（33）正交試驗分析Table2 Analysis of L9（33） orthogonal experimental design

2 結果與分析

2.1 多功能調理劑配方篩選

2010年9月10日甜高粱收獲后測定數據采用正交試驗分析可知，不同因素對甜高粱產草量的效應（R）是 B＞A＞C，說明影響甜高粱產草量效應依次是：有機生態肥（R = 81.84）＞營養因子（R = 42.80）＞鹽漬土改良材料（R = 26.63）（表2）。比較各因素不同水平的T值可以看出，TA2＞TA3＞TA1， 說明甜高粱產草量隨著營養因子施用量梯度的增大而增加，當營養因子施用量超過1.80 t/hm2后，甜高粱產草量又隨營養因子施用量梯度的增大而降低；TB2＞TB1＞TB3，說明甜高粱產草量隨著有機生態肥施用量梯度的增大而增加，當有機生態肥施用量超過72 t/hm2，甜高粱產草量又隨著有機生態肥施用量梯度的增大而降低；TC1＞TC2＞TC3，說明鹽漬土改良材料最大施用量不要超過1.20 t/hm2。從各因素的T值可以看出，因素間最佳組合是：A2B2C1（營養因子1.80 t/hm2，有機生態肥72 t/hm2，鹽漬土改良材料1.20 t/hm2），將營養因子、有機生態肥、鹽漬土改良材料重量比按0.0240∶0.9600∶0.016混合，得到多功能調理劑配方。

2.2 不同種類改良劑對鹽漬土理化性質及甜高粱植物學性狀和經濟效益的影響

2.2.1 對鹽漬土物理性質和持水量的影響 連續定點試驗2年后，于2012年9月10日甜高粱收獲后測定數據可知（表3），不同種類鹽漬土改良劑對鹽漬土體積質量由大到小的變化順序依次為：鹽漬土荒灘（CK）＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞鹽堿土改良劑＞多功能調理劑；總孔隙度、團聚體和飽和持水量由大到小的變化順序依次為：多功能調理劑＞鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞鹽漬土荒灘（CK）。多功能調理劑與鹽漬土荒灘（CK）比較，體積質量降低28.05%，總孔隙度、團聚體和飽和持水量分別增加45.55%、45.55% 和32.91%，差異極顯著（P＜0.01）。

表3 不同種類改良劑對鹽漬土物理性質和持水量的影響Table3 Effects of different ameliorations on physical properties and water-holding capacities of saline soils

2.2.2 對鹽漬土有機質和速效養分的影響 從表4可知，不同種類鹽漬土改良劑對鹽漬土有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀由大到小的變化順序依次為：多功能調理劑＞鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞鹽漬土荒灘（CK）。多功能調理劑與鹽漬土荒灘（CK）比較，有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀分別增加11.74%、145.01%、206.56% 和13.35%，差異極顯著（P＜0.01）。

表4 不同種類改良劑對鹽漬土有機質及速效養分和化學性質的影響Table4 Effects of different ameliorations on organic matter contents， rapid available nutrient contents and chemical properties of saline soils

2.2.3 對鹽漬土化學性質的影響 從表4可知，不同種類鹽漬土改良劑對鹽漬土pH 和全鹽由大到小的變化順序依次為：鹽漬土荒灘（CK）＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞鹽堿土改良劑＞多功能調理劑。多功能調理劑與鹽漬土荒灘（CK）比較，pH降低了3.63%，差異顯著（P＜0.05）；全鹽降低62.16%，差異極顯著（P＜0.01）。究其原因，一是多功能調理劑中加入的硫磺是一種酸性化合物；二是多功能調理劑中加入的有機生態肥，在土壤微生物的分解作用下產生有機酸，因而降低了鹽漬土pH；三是多功能調理劑撒施在地表，然后灌水第7天后淺耕播種，多功能調理劑中加入的Al2（SO4）3，在土壤中水解為S和 Al3+，Al3+代換能力大于一二價陽離子，鹽漬土膠體表面的鹽基離子Ca2+、Mg2+、K+、Na+被Al3+代換到土壤溶液中，使鹽基離子隨灌溉水淋溶到底土層，因而降低了鹽漬土全鹽含量。

2.2.4 對甜高粱植物學性狀和產草量的影響 2012年9月10日甜高粱收獲后測定數據可知（表5），不同種類鹽漬土改良劑對甜高粱植物學性狀和產草量由大到小的變化順序依次為：多功能調理劑＞鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞鹽漬土荒灘（CK）。多功能調理劑與鹽漬土荒灘（CK）比較，出苗率、株高、莖粗、單株鮮重和產草量分別增加123.69%、120.00%、105.29%、133.33% 和181.13%，差異極顯著（P＜0.01）。

2.3 多功能調理劑施用量對鹽漬土物理性質及持水量的影響

2.3.1 對鹽漬土體積質量的影響 土壤體積質量是表征土壤松緊程度的一個重要指標，也是計算土壤孔隙度的重要參數［38］。連續定點試驗2年后，于2014年9月10日甜高粱收獲后測定數據可知（表6），多功能調理劑施用量與鹽漬土體積質量之間呈顯著的負相關關系，相關系數（r）為 -0.992 8。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，體積質量降低33.74%，差異極顯著（P＜0.01）。究其原因是多功能調理劑中的牛糞、糠醛渣含有豐富的有機質，使鹽漬土疏松，降低了體積質量。

表5 不同種類改良劑對甜高粱植物學性狀和產草量的影響Table5 Effects of different ameliorations on botanic characters and straw yields of sweet sorghums

表6 多功能調理劑施用量對鹽漬土物理性質的影響Table6 Effects of multifunctional amelioration dosages on physical properties of saline soils

2.3.2 對鹽漬土孔隙度的影響 土壤孔隙度是表征土壤通氣性和透水性的重要指標［39］，從表6可知，多功能調理劑施用量與鹽漬土總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度之間呈顯著的正相關關系，相關系數（r）分別為0.995 2、0.993 3、0.987 5。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，總孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度分別增加53.94%、74.90% 和40.28%，差異極顯著（P＜0.01）。究其原因是多功能調理劑中的牛糞、糠醛渣含有豐富的有機質，使土壤疏松，增大了孔隙度。

2.3.3 對鹽漬土團聚體的影響 土壤團聚體是表征肥沃土壤的指標之一［40-43］。從表6可知，多功能調理劑施用量與鹽漬土團聚體之間呈顯著的正相關關系，相關系數（r）為0.987 6。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，團聚體增加84.34%，差異極顯著（P＜0.01）。分析這一結果產生的原因，一是多功能調理劑中的聚乙烯醇是一種膠結物質，可以把小土粒粘在一起，形成較穩定的團聚體；二是多功能調理劑中的牛糞、糠醛渣在土壤微生物的作用下合成了土壤腐殖質，腐殖質中的酚羥基、羧基、甲氧基、羰基、羥基、醌基等功能團解離后帶負電荷［44］，吸附了河西內陸鹽漬土中的Ca2+，Ca2+是一種膠結物質，有利于鹽漬土團聚體的形成。

2.3.4 對鹽漬土持水量的影響 土壤持水量是表征土壤儲水能力的重要指標［45］，從表7可知，多功能調理劑施用量與鹽漬土田間持水量、飽和持水量、毛管持水量、非毛管持水量之間呈顯著的正相關關系，相關系數（r）分別為0.996 4、0.995 2、0.993 2、0.987 4。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，田間持水量、飽和持水量、毛管持水量、非毛管持水量分別增加164.12%、53.93%、74.90%、40.28%，差異極顯著（P＜0.01）。分析這一結果產生的原因：一是多功能調理劑中的保水劑是一類高分子聚合物，這類物質能在10 min內吸附超過自身重量100 ～ 1 400倍的水分，在提高土壤持水性能方面具有重要的作用［46］；二是多功能調理劑中的牛糞、糠醛渣，在鹽漬土中合成腐殖質，腐殖質的最大吸水量可以超過500%［47］，因而提高了鹽漬土的持水量。

2.4 多功能調理劑施用量對鹽漬土pH和全鹽含量的影響

2.4.1 對鹽漬土pH的影響 土壤pH是表征土壤化學性質的重要指標。從表7可知，多功能調理劑施用量與鹽漬土pH之間呈顯著的負相關關系，相關系數（r）為 -0.986 6。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，pH降低3.30%，差異極顯著（P＜0.01）。究其原因一是多功能調理劑中的牛糞、菇渣在分解過程中產生了部分的有機酸；二是多功能調理劑中的糠醛渣、硫磺是一種極強酸性物質，因而降低了鹽漬土的酸堿度。

2.4.2 對鹽漬土全鹽含量的影響 全鹽是鹽漬土的重要化學指標。從表7可知，多功能調理劑施用量與鹽漬土全鹽之間呈顯著的負相關關系，相關系數（r）為 -0.990 2。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2時，與CK比較，脫鹽率達到62.31%，差異極顯著（P＜0.01）。分析這一結果產生的原因是多功能調理劑中的高價Al3+置換了土壤膠體吸附的鹽基離子，使其處于游離狀態隨灌溉水將鹽分淋溶。

2.5 多功能調理劑施用量對鹽漬土有機質及速效養分和微生物數量的影響

2.5.1 對鹽漬土有機質含量的影響 土壤有機質是表征土壤肥力的重要指標［48-50］。從表8可知，多功能調理劑施用量與鹽漬土有機質之間呈顯著的正相關關系，相關系數（r）為0.999 9。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，有機質增加14.13%，差異極顯著（P＜0.01）。究其原因是多功能調理劑含有豐富的有機質，因而提升了鹽漬土有機質含量。

表7 多功能調理劑施用量對鹽漬土持水量的影響Table7 Effects of multifunctional amelioration dosages on water-holding capacities of saline soils

表8 多功能調理劑施用量對鹽漬土有機質和速效養分的影響Table8 Effects of multifunctional amelioration dosages on contents of organic matter and rapid available nutrients of saline soils

2.5.2 對鹽漬土速效養分含量的影響 速效氮磷鉀是植物營養的三要素。從表8可知，多功能調理劑施用量與鹽漬土堿解氮、速效磷和速效鉀之間呈顯著的正相關關系，相關系數（r）分別為0.998 8、0.991 7、0.987 2。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，堿解氮、速效磷和速效鉀分別增加108.99%、244.09% 和51.52%，差異極顯著（P＜0.01）。究其原因是多功能調理劑含有氮磷鉀，因而提高了鹽漬土速效養分含量。

2.5.3 對鹽漬土微生物數量的影響 從表8可知，多功能調理劑施用量與真菌、細菌、放線菌和菌體總量之間呈顯著的正相關關系，相關系數（r）分別為0.895 2、0.777 0、0.907 7、0.841 9。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，真菌、細菌、放線菌和菌體總量分別增加77.14%、48.32%、61.40% 和53.43%，差異極顯著（P＜0.01）。分析這一結果產生的原因是多功能調理劑中固氮解磷解鉀微生物菌肥的有效活菌數增加了微生物的數量。

2.6 多功能調理劑施用量對甜高粱植物學性狀和產草量的影響

連續定點試驗2年后，于2014年9月10日甜高粱收獲后測定數據可知，多功能調理劑施用量與甜高粱株高、莖粗、單株鮮重、產草量呈顯著的正相關關系，相關系數（r）分別為0.907 9，0.906 8、0.746 2和0.841 6。多功能調理劑施用量90.00 t/hm2，與CK比較，株高、莖粗、單株鮮重和產草量分別增加了111.36%、98.73%、121.95% 和124.94%，差異極顯著（P＜0.01）。

2.7 多功能調理劑最佳施用量的確定

從表9可知，隨著多功能調理劑施用量梯度的增加，甜高粱增產值在增加，但施肥利潤在遞減，多功能調理劑施用量在75 t/hm2的基礎上，再繼續增加施用量，施肥利潤出現負值（表 9）。

表9 多功能調理劑施用量對甜高粱植物學性狀和產草量的影響Table9 Effects of multifunctional amelioration dosages on botanic characters and straw yields of sweet sorghums

將表9多功能調理劑不同梯度施用量與甜高粱產草量間的關系，采用肥料效應回歸方程y = a＋bx+cx2擬合，得到的線性回歸方程為：

對回歸方程進行顯著性測驗的結果表明回歸方程擬合良好。多功能調理劑價格（Px）為255.56元/t，2013—2014年甜高粱鮮草市場收購價格（Py）平均為500.00元/t，將Px、Py、回歸方程的參數b和c，代入最佳施用量計算公式（x0）=（（Px/Py）-b）/2c，求得多功能調理劑最佳施用量（x0）為75.00 t/hm2，將x0代入（1）式，可求得甜高粱產草量（y）為72.66 t/hm2，統計分析結果與田間試驗處理6基本吻合（表9）。

3 結論

將營養因子、有機生態肥、鹽漬土改良材料按比例合成集營養、改土為一體的多功能調理劑，有效地改善了鹽漬土的理化性質和生物學性質，提高了甜高粱的產草量。研究結果表明：不同種類鹽漬土改良劑對鹽漬土體積質量、pH 、EC和全鹽由大到小的變化順序依次為：鹽漬土荒灘（CK）＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞鹽堿土改良劑＞多功能調理劑；總孔隙度、團聚體、飽和持水量、有機質、速效氮磷鉀和甜高粱產草量由大到小的變化順序依次為：多功能調理劑＞鹽堿土改良劑＞禾康鹽堿土改良劑＞抗鹽豐鹽堿土改良劑＞鹽漬土荒灘（CK）。多功能調理劑施用量與鹽漬土孔隙度、團聚體、持水量、有機質、速效氮磷鉀、微生物數量和甜高粱產草量之間呈正相關關系，與鹽漬土體積質量、pH和全鹽之間呈負相關關系。隨著多功能調理劑施用量梯度的增加，甜高粱增產值在增加，但施肥利潤在遞減，多功能調理劑施用量在75 t/hm2的基礎上，再繼續增加施用量，施肥利潤出現負值。經回歸統計分析，多功能調理劑施用量與甜高粱產草量間的線性回歸方程為 y = 32.64 + 0.5561x - 0.0003x2，多功能調理劑最佳施用量為75.00 t/hm2，甜高粱產草量為72.66 t/hm2，統計分析結果與田間試驗處理6基本吻合。在鹽漬土上施用多功能調理劑，有效地改良了鹽漬土理化和生物學性質，降低了體積質量、pH 、EC和全鹽，增加了總孔隙度、團聚體、飽和持水量，提高了有機質及速效氮磷鉀和甜高粱產草量。

［1］ 陳義群， 董元華. 土壤改良劑的研究與應用進展［J］. 生態環境， 2008， 17（3）： 1 282-1 289

［2］ 韓小霞. 土壤結構改良劑研究綜述［J］. 安徽農學通報，2009， 15（19）： 110-112

［3］ 蔡典雄， 張志田， 張鏡清， 等. 土壤調理劑在北方旱地上的使用效果初報［J］. 土壤肥料， 1996（4）： 34-36

［4］ 孫薊鋒， 王旭. 土壤調理劑的研究和應用進展［J］. 中國土壤肥料， 2013（1）： 1-7

［5］ 王志玉， 劉作新， 趙京考. 土壤改良劑MDM 對松嫩平原草甸堿土的改良效果［J］. 水土保持學報， 2004， 18（1）：144-146

［6］ 楊宇， 金強， 盧國政， 等. 生化黃腐酸土壤改良劑對菜田鹽堿土壤理化性質的影響［J］. 北方園藝， 2010（5）：45-46

［7］ 潘保原. 土壤改良物質對鹽漬化土壤改良的作用［D］. 哈爾濱： 東北林業大學， 2006

［8］ 安東， 李新平， 張永宏， 等. 不同土壤改良劑對堿積鹽成土改良效果研究［J］. 干旱地區農業研究， 2010， 28（5）：115-118

［9］ 金自學， 張芬琴. 河西走廊水資源變化對環境生態的影響［J］. 水土保持學報， 2003， 17（3）： 37-40

［10］ 趙松喬. 中國干旱半干旱地區自然資源研究［M］. 北京：科學出版社， 1988： 89-95

［11］ 秦嘉海， 呂彪. 河西土壤與合理施肥［M］. 蘭州： 蘭州大學出版社， 2001

［12］ 馮振生， 閆孝貢， 高玉山， 等. 石膏改良蘇打鹽堿土研究［J］. 土壤通報， 2001， 32（6）： 97- 101

［13］ 高玉山， 朱知運， 畢亞莉. 石膏改良蘇打鹽堿土田間定位試驗研究［J］. 吉林農業科學， 2003， 28（6）： 26-31

［14］ 王宇， 韓興， 趙蘭坡， 等. 硫酸鋁對蘇打鹽堿土的改良作用研究［J］. 水土保持學報， 2006， 20（4）： 50-53

［15］ 劉剛， 李新平， 張永宏， 等. 銀北地區硫磺改良鹽堿土初探［J］. 干旱地區農業研究， 2008， 26（4）： 79-82

［16］ 秦嘉海， 呂彪. 種植堿茅草改良河西走廊草甸鹽土的研究［J］. 土壤通報， 1990， 21（2）： 57-59

［17］ 秦嘉海. 耐鹽牧草籽粒莧對河西走廊草甸鹽土改土培肥效應［J］. 土壤通報， 2005， 36（5）： 806-809

［18］ 秦嘉海， 呂彪. 河西走廊鹽土資源及耐鹽牧草改土培肥效應的研究［J］. 土壤， 2004， 36（1）： 71-75

［19］ 秦嘉海. 魯梅克斯對草甸鹽土改土培肥效應研究［J］. 草業科學， 2004， 21（6）： 25-27

［20］ 龍明杰， 張宏偉， 曾繁森. 高聚物土壤結構改良劑的研究［J］. 土壤學報， 2001， 38（4）： 584-589

［21］ 巫東堂. 王久志. 土壤結構改良劑及其應用［J］. 土壤通報， 1990， 21（3）： 140-143

［22］ 孫云秀. 土壤結構改良劑的改土效果及其使用的研究［J］.干旱地區研究， 1988（3）： 51-52

［23］ 徐金印. 幾種土壤結構改良劑的制備及其效用［J］. 土壤學報， 1984， 21（3）： 320-322

［24］ 黃占斌， 張玲春， 董莉， 等. 不同類型保水劑性能及其對玉米生長效應的比較［J］. 水土保持學報， 2007， 21（1）：140-143

［25］ 黃麟， 葉建仁， 朱云峰. 保水劑及其在農林業中的應用［J］. 林業科技開發， 2007， 21（3）： 12-15

［26］ 謝伯承， 薛緒掌， 王紀華， 等. 保水劑對土壤持水性狀的影響［J］. 水土保持通報， 2003， 23（6）： 44-46

［27］ 秦嘉海， 張春年. 糠醛渣的改土增產效應［J］. 土壤通報，1994， 25（5）： 237-238

［28］ 秦嘉海， 陳廣全. 糠醛渣混合基質在番茄無土栽培中的應用［J］. 中國蔬菜， 1997（4）： 13-15

［29］ 秦嘉海， 金自學， 劉金榮. 含鉀有機廢棄物糠醛渣改土培肥效應研究［J］. 土壤通報， 2007， 38（4）： 705-708

［30］ 李云玲， 謝英荷， 洪堅平. 生物菌肥在不同水分條件下對土壤微生物生物量碳氮的影響［J］. 應用與環境生物學報， 2004， 10（6）： 790-793

［31］ 祎孫振， 王朔. 生物菌肥料對糯玉米農藝性狀和品質的影響［J］. 大麥與谷類科學， 2010（4）： 41-43

［32］ 明道緒. 田間試驗與統計分析［M］. 北京： 科學出版社，2014： 185-188

［33］ 中國科學院南京土壤研究所. 土壤理化分析［M］. 上海：科學技術出版社， 1978： 110-218

［34］ 中國土壤學會農業化學專業委員會. 土壤農業化學常規分析法［M］. 北京： 科學出版社， 1983： 106-208

［35］ 陳倫壽， 李仁崗. 農田施肥原理與實踐［M］. 北京： 中國農業出版社， 1983： 185-186

［36］ 陜西省農林學校. 土壤肥料學［M］. 北京： 中國農業出版社， 1987： 227-228

［37］ 于秀林， 任雪松. 多元統計分析［M］. 北京： 中國統計出版社， 1999： 166-170

［38］ 陳禎. 土壤容重變化與土壤水分狀況和土壤水分檢測的關系研究［J］. 節水灌溉， 2010（12）： 47-50

［39］ 陳曉燕， 田有亮， 包志剛， 等. 大青山主要植被類型土壤物理特性的研究［J］. 水土保持通報， 2009， 29（5）： 30-34

［40］ 石輝. 轉移矩陣法評價土壤團聚體穩定性［J］. 水土保持通報， 2006， 26（3）： 91-95

［41］ 溫磊磊， 鄭粉莉，沈海鷗， 等. 東北典型黑土區農耕土壤團聚體流失特征［J］. 土壤學報， 2015， 52（3）： 489-498

［42］ 候曉靜， 楊勁松， 趙曼， 等. 耕作方式對濱海鹽漬土有機碳含量及團聚體特性的影響［J］. 土壤， 2015， 47（4）：781-789

［43］ 汪超， 李福春， 闞尚， 等. 黑壚土有機碳在團聚體中的分配及其保護機制［J］. 土壤， 2015， 47（1）： 49-54

［44］ 陜西省農林學校. 土壤肥料學［M］. 北京： 中國農業出版社， 1987： 26-27

［45］ 張光燦， 夏江寶， 王貴霞， 等. 魯中花崗巖山區人工林土壤水分物理性質［J］. 水土保持學報， 2005， 19（6）： 44-48

［46］ 謝伯承， 薛緒掌， 王紀華， 等. 保水劑對土壤持水性狀的影響［J］. 水土保持通報， 2003， 23（6）： 44-46

［47］ 陸欣. 土壤肥料學［M］. 北京： 中國農業大學出版社，2004： 50-52

［48］ 羅海波， 劉方， 劉元生， 等. 喀斯特石漠化地區不同植被群落的土壤有機質變化［J］. 林業科學， 2009， 45（9）：24-28

［49］ 候曉靜， 楊勁松， 王相平， 等. 不同施肥方式下灘涂圍墾農田土壤有機碳及團聚體有機碳的分布［J］. 土壤學報，2015， 52（4）： 818-827

［50］ 李忠佩， 劉明， 江春玉. 紅壤典型區土壤中有機質的分解、積累與分布特征研究進展［J］. 土壤， 2015， 47（2）：220-228

Effects of Multifunctional Ameliroations on Physico-chemical Properties of Saline Soils and on Straw Yield of Sweet Sorghum in Hexi Inland of Gansu

ZHANG Jianzhong1，2， YAN Zhibin3， WAN Xue3， MA Shijun3， QIN jiahai2， ZHAO Yunchen1*
（1 College of Agriculture and Biology Technology， Hexi University， Zhangye， Gansu 734000， China； 2 Zhangye Seeds Administration of Gansu Province， Zhangye， Gansu 734000， China； 3 Gansu Dunhuang Seed Co. LTD.， Jiuquan， Gansu 735000， China）

A field plot experiment was conducted in order to study the effects of multifunctional conditioners on physico-chemical properties of saline soils and on straw yield of sweet sorghum in Hexi Inland of Gansu. The combination formula of the multifunctional ameliorations were A2B2C1（nutritional factor 1.80 t/hm2， eco-organic fertilizer 72 t/hm2， saline soil amelioration 1.20 t/hm2）. The results showed that the effects of different conditioners on soil bulk density， pH， EC and total salt content were in order of saline soil wasteland （CK） ＞ Kangyanfeng saline soil amelioration ＞ Hekang saline soil amelioration ＞saline soil amelioration ＞ multifunctional amelioration； the effects of different ameliorations on total porosity， aggregates，saturated water capacity， organic matter， rapid available NPK， sweet sorghum straw yield were in order of mutifunctional ameliroation ＞ saline soil ameliration ＞ Hekang saline soil amelioration ＞ Kangyanfeng saline soil amelioration ＞ saline soil wasteland （CK）. Compared to CK， Multifunctional amelioration decreased soil bulk density， pH value and total salt content by 28.05%， 3.63% and 62.16%， respectively； increased total porosity， aggregates and saturated water capacity by 45.55%， 45.55% and 32.91%， respectively； increased organic matter， alkali-hydro nitrogen， available phosphorus and available potassium contents by 11.74%， 145.01%， 206.56% and 13.35% respectively； increased sweet sorghum seedling emergence， plant height， stem diameter， fresh weight per plant and straw yield by 123.69%， 120.00%， 105.29%， 133.33% and 181.13%， respectively. Multifunctional amelioration dosage was positively correlated with saline soil porosity， aggregates， water holding capacity，organic matter， rapid available NPK， microorganism quantity， sweet sorghum straw yield， but negatively correlated with bulk density， pH value and total salt content. The regression model between multifunctional amelioration dosage （x） and sweet sorghum straw yield （y） was： y = 32.64 + 0.5561x - 0.0003x2， the optimal dosage was 75.00 t/hm2and sweet sorghum straw yield was 72.66 t/hm2. The above results proved that the use of multifunctional amelioration can effectively improve saline soil properties by reducing bulk density， pH， EC， and total salt content， increase total porosity， aggregates， saturated water capacity，organic matter and available NPK， and increase sweet sorghum straw yield.

Multifunctional conditioner； Saline soil； Physico-chemical properties； Sweet sorghum

S156.2

10.13758/j.cnki.tr.2016.05.010

甘肅省科技重大專項項目（2015GS05915）資助。

*通訊作者（yr1826@126. com）

張建中（1963—），男，甘肅張掖人，碩士，農藝師，主要研究方向為功能性改土劑產品合成。E-mail： qinjiahai123@163.com