秸稈基質肥料消除設施土壤鹽漬化危害的作用效果研究

承堯興　承杰　曹雪林　邵建國

摘要 設施蔬菜大棚過量施肥引發的土壤鹽漬化危害問題十分普遍，并會對蔬菜生產造成極大危害。設施土壤鹽漬化往往是由于土壤中積累了大量的硝酸鹽所致。本文擬通過向土壤中添加秸稈基質肥料，并對處理土壤進行芹菜種植試驗，探討秸稈基質肥料改善土壤理化性質、消除鹽漬化危害的作用效果進行研究。結果表明，添加秸稈基質肥料可顯著降低土壤中水溶性鹽分含量。隨著秸稈基質肥料用量的增加，土壤水穩性團聚體增加、容重降低孔隙度提高，土壤物理性狀明顯改善。土壤有機質、速效磷、速效鉀含量也有所增加。土壤硝態氮含量顯著下降，秸稈基質肥料用量在3kg/m2處理時最有利于芹菜生長，地上部產量最高，硝酸鹽含量與對照相比明顯下降。綜合考慮芹菜產量和硝酸鹽安全衛生品質，試驗條件下，田間秸稈基質肥料推薦用量在3.0～4.5kg/m2之間。

關鍵詞 秸稈基質肥料;土壤鹽漬化;危害;控制效果

中圖分類號 S156.4

文獻標識碼 A

文章編號 1007-5739（2019）08-0178-02

我國設施土壤的鹽漬化問題非常普遍，并呈不斷加劇的趨勢，不但影響蔬菜產量的穩定性，而且導致蔬菜食用安全品質下降，影響蔬菜的經濟效益[1-31。當設施土壤施肥量尤其是施氮量過大時，極易引起次生鹽漬化的發生，導致土壤有效土層變淺、結構破壞、板結緊實、透性下降等物理性質惡化。過量肥料尤其是氮素肥料的施用，還會引起土壤酸化，硝酸根、鈣離子、硫酸根等含量顯著增加，不僅造成離子脅迫，還帶來養分供應的極不平衡等土壤化學性質的破壞4-9。土壤鹽漬化后也導致土壤生物多樣性的快速下降，土傳病蟲害明顯加重。受次生鹽漬化影響，大部分蔬菜種子發芽受阻，種苗移栽后難以成活、植株矮小、發育遲緩，產量與品質嚴重下降1-2.1。消除土壤中過多的硝酸鹽，往往采用水旱輪作、泡田水洗、反硝化脫氮等，不僅可能造成氮素資源損失，還在一定程度上導致水體及大氣環境的污染7-81。利用有機物料為土壤微生物提供碳源等營養能源物質，加強對土壤中硝酸鹽的生物固持與高效利用，才能滿足農業可持續發展的需求19-151。本試驗以江蘇常州部分設施土壤作為研究對象，通過分析化驗、室內模擬和田間小區試驗，探討向土壤中添加秸稈基質肥料對土壤理化性質、蔬菜生長的影響，明確秸稈基質肥料對設施土壤鹽漬化危害的控制效果。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2017年8月至2018年11月在江蘇省常州市天寧區某蔬菜生產基地進行。試驗土壤取鹽漬化危害明顯的部分蔬菜大棚，采樣深度為0～20cm，風干、磨碎，分別過20目和100目孔徑篩備用。

秸稈基質肥料的配制：主要成分為秸稈粉1000份、快腐菌劑10份、微量元素肥料1份。秸稈采用本地收獲的小麥秸稈，粉碎后過5mm篩，含有機碳458.5g/kg、全氮5.86g/kg、全磷0.92g/kg.全鉀20.5g/kg;快腐菌劑采用南京寧糧生物工程有限公司生產的秸稈速腐劑;微量元素肥料主要是農用硫酸鋅、硼酸和鉬酸銨，三者比例為1.00：0.20：0.05。供試作物為南京地方品種“青芹”芹菜。

1.2試驗設計

根據土壤鹽分測定結果，選用已開始發生明顯鹽漬化的6號棚進行小區試驗，小區面積為10m2。試驗設5個處理，每個處理設3次重復。各處理小區秸稈基質肥料用量分別為0、15、30、45、60kg，分別以代號ToTIT2T3、T4表示。將秸稈基質肥料作為基肥一次性翻人土壤0～20cm土層，澆透水，1周后移栽芹菜。作物栽培管理技術措施同一般農戶，60d后收割芹菜，計測小區產量，采集芹菜樣品用于測定硝酸根含量，采集0～20cm土壤樣品用于測定鹽分含量，用環刀采集原狀土壤，測定土壤容重。

1.3測定項目與方法

1.3.1土壤鹽分含量及組成分析。測定土壤樣品的水溶性鹽離子組成，計算水溶性鹽總量。土壤水溶性鹽含量采用水土比5：1浸提獲得待測液，采用火焰分光光度法對K*、Nat含量進行測定，火焰原子吸收法測定Ca2+、Mg2+含量，中和滴定法測定HCO3含量，硝酸銀滴定法測定Cl含量，硫酸鋇比濁法測定SO2-含量，紫外分光光度法測定NO;含量。

1.3.2芹菜產量與硝酸鹽含量分析。收割小區全部芹菜，計測芹菜鮮質量（包括莖和葉片），測定莖葉中硝酸根含量。1.4數據分析與統計方法

采用Excel2003軟件對數據進行處理和繪圖，并采用SPSS統計軟件對數據進行統計分析。

2結果與分析

2.1土壤鹽分狀況分析

從表1可以看出，所有大棚土壤均發生了次生鹽漬化過程。除了7號棚土壤輕度鹽漬化外，其余6個大棚土壤均發生了中度以上次生鹽漬化過程，并對作物生長發生一定程度的危害作用。從鹽分離子的組成看，陰離子中以硝酸根、硫酸根為主，平均分別占鹽分離子總量的42.7%和18.7%;陽離子以鈣離子為主，平均占鹽分離子總量的15.5%。不難看出，設施土壤次生鹽漬化的根源是銨態氮肥的過量施用，過量的銨態氮在士壤中被硝化作用轉化為大量的硝態氮，同時導致土壤酸化，酸化條件促進了土壤難溶性鈣鹽逐漸溶解釋放進人土壤溶液，如果采用石灰中和土壤酸性，不僅效果十分有限，同時也會增加土壤中的水溶性鈣離子。

2.2不同處理對芹菜產量與品質的影響

從表2可以看出，使用不同用量的秸稈基質肥料對芹菜均有顯著的增產效果，增產率為80.61%～115.81%。此外，使用秸稈基質肥料對芹菜體內硝酸鹽含量也存在明顯的控制作用，不同處理下降比例為32.96%～88.28%。

2.3不同處理對土壤部分理化性質的影響

2.3.1不同處理對土壤容重的影響。施用秸稈基質肥料對芹菜生長后的土壤容重具有重要的影響作用。從表3可以看出，隨著秸稈基質肥料施用量的增加，土壤容重不斷下降，容重下降的比例為9.05%～20.70%。可見，秸稈基質肥料在改善設施土壤物理性狀方面具有良好的作用效果。

2.3.2不同處理對土壤水溶性鹽含量的影響。施用秸稈基質肥料對芹菜生長后的土壤水溶性含量具有明顯的作用。從表4可以看出，不同用量的秸稈基質肥料的施用，使土壤水溶性含量下降8.19%～25.57%，以處理T2作用效果最大。隨著秸稈基質肥料用量的增加，土壤水溶性鹽總量有抬升的趨勢，與前人盆栽的試驗結果有所不同。也就是說，秸稈基質肥料的合理施用，才能發揮其最大的降鹽增產效果。

3結論與討論

3.1討論

芹菜等蔬菜作物生長對養分含量具有較高的要求，可以耐受一定程度的鹽分脅迫。向微生物提供大量碳源，可加快微生物繁殖與生長代謝，從而借助于微生物對土壤中大量存在的硝酸鹽進行生物固持，并有效遏制土壤酸化，但當土壤中離子強度過高時，可能會抑制多數微生物的生長代謝，不利于生物固持作用的發揮。因此，利用秸稈基質肥料產品應在土壤發生次生鹽漬化的初期就要開始，才能收到良好的效果。在實際推薦使用秸稈基質肥料時，應根據設施土壤硝酸鹽實際含量水平進亍矯正。理論上說，1t秸稈基質肥料只能使0～20cm土層土壤硝酸根含量下降600mg/kg左右，這并不是說要將土壤硝酸鹽濃度降得越低越好，而要根據栽培作物品種特性及目標產量、品質靈活掌握。

3.2結論

（1）秸稈基質肥料對設施士壤次生鹽漬化危害有較好的控制作用，適量施用可以顯著降低土壤硝酸鹽等鹽分離子含量，降低土壤容重。

（2）在設施次生鹽漬化土壤上施用適量秸稈基質肥料，對芹菜作物具有增產和改善品質的作用。

（3）本試驗條件下，秸稈基質肥料的推薦用量為3.0～4.5kg/m2。

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