微咸水灌溉下生物炭對濱海鹽漬土玉米生理生長的影響

方明航，朱成立，黃明逸，翟亞明

（河海大學農(nóng)業(yè)科學與工程學院，江蘇 南京 210098）

0 引 言

我國沿海地區(qū)存在大規(guī)模的次級土地資源，若能對其進行合理開發(fā)并組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這對于提高我國耕地資源利用效率和保障糧食安全具有重大意義［1］。然而，長期不科學的土地利用方式與海水侵蝕致使濱海墾區(qū)土壤存在含鹽量高且易產(chǎn)生鹽漬化、結構不良導致礦物元素和養(yǎng)分流失等問題［2］。同時，我國可用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的淡水資源日益短缺，而濱海地區(qū)復墾將消耗大量淡水資源用于鹽分淋洗和農(nóng)業(yè)灌溉，這使得濱海灘涂地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水供需矛盾日益突出［3］。濱海區(qū)豐富的微咸水已成為重要的淡水替代物，微咸水用于農(nóng)田灌溉可緩解土壤干旱，彌補淡水資源不足，提高水資源利用效率并為作物生長提供所需要的水分［4，5］。但微咸水長期使用，易造成土壤含鹽量上升，嚴重情況下甚至導致土壤鹽堿化，造成作物生長受限、產(chǎn)量和品質(zhì)的下降［6］。因此，探索科學適宜的鹽漬土改良和微咸水利用方法對促進濱海地區(qū)水土資源利用具有深遠意義。

國內(nèi)外現(xiàn)有研究表明，將生物炭作為改良劑用于鹽漬土改良和微咸水灌溉具有極大前景［7］。現(xiàn)代獲取生物炭的常規(guī)方法是通過對植物生物質(zhì)進行熱裂解［8］，而制備的生物炭具有孔隙多、比表面積大、吸附能力強的特點［9］，這些優(yōu)良的物理特性可有效提高土壤孔隙度、降低土壤容重，為微生物提供棲息地，促進土壤團聚體形成［10］，同時有效提升土壤的含水率和通透性，提高根系附近土壤含水量［11］。鹽漬土中添加生物炭，會因為生物炭多孔隙結構和容重小的特點而對鹽漬土進行改良，提高土壤孔隙度，后期在灌溉過程中促進鹽漬土中部分鈉離子隨水份通過土壤孔隙排出［12］。此外生物炭自身攜帶較多的鈣、鎂、鉀等離子，在鹽漬土壤中進行離子交換并排出鈉離子，降低鈉吸附比［13］。同時幫助吸附土壤養(yǎng)分，降低土壤養(yǎng)分的流失，更進一步緩解鹽漬土對植株根系的鹽分脅迫［14］。鹽漬土壤中有機碳含量亦隨生物炭的添加而升高，而在植物生長過程中有機碳可有效促進植株營養(yǎng)物質(zhì)累積，進而提高農(nóng)作物產(chǎn)量［15］。勾芒芒等［16］發(fā)現(xiàn)，生物炭增強了植株對鹽分的忍受程度、促進植株對土壤水分和養(yǎng)分的吸收利用、抑制植株對鈉離子吸收、改善植株生理狀況等。ALI等［17］發(fā)現(xiàn)，土壤中微生物群落結構會因為生物炭的施加而發(fā)生改變，這會改善植株體內(nèi)激素狀況，進一步影響葉片光合作用效率，最終提高產(chǎn)量。趙紅玉等［18］研究表明生物炭通過改善土壤結構來提高微咸水灌溉下小麥對養(yǎng)分的吸收，提高小麥產(chǎn)量。USMAN等［19］研究發(fā)現(xiàn)，生物炭提高番茄葉片的氣體交換參數(shù)，促進植株的養(yǎng)分攝取和植物激素的調(diào)節(jié)，并提高微咸水灌溉下番茄的質(zhì)量。然而研究亦發(fā)現(xiàn)，生物炭在水土資源農(nóng)業(yè)利用的作用與土壤質(zhì)地、生物炭粒徑及用量有緊密關系，周溶慧等［20］發(fā)現(xiàn)粉砂壤土中2.5%和5%施加量<1 mm粒徑生物炭對土壤電導率的改變無顯著性差異，砂壤土中2.5%施加量<1 mm粒徑生物炭對番茄產(chǎn)量無明顯提升，而生物炭不合理施用，易造成土壤改良效果不及預期及作物生理生長受到不良影響，王忠江等［21］發(fā)現(xiàn)0.5和1 mm粒徑的生物炭對黑土田間持水量的提升效果差于0.25 mm粒徑的生物炭，且0.5和1 mm粒徑生物炭對持水量的影響并不顯著。田丹等［22］發(fā)現(xiàn)添加量為0.15 g/g的0～2 mm生物炭對砂土孔隙度的影響無顯著性差異。迮裕雯等［23］發(fā)現(xiàn)2.5%添加量的生物炭無法對對砂壤土進行有效改良，而施加質(zhì)量分數(shù)為7.5%的生物炭更會堵塞土壤孔隙并導致鹽分累積，抑制玉米生長生產(chǎn)。

目前，國內(nèi)外對生物炭使用方法的研究較多，但多集中于生物炭的用量與方法上，而其粒徑差異對鹽漬土改良效果的影響機制尚不明朗，因此明確微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對鹽漬土結構的影響作用，這對促進濱海地區(qū)微咸水和鹽漬土這類次等水土資源的農(nóng)業(yè)利用具有重要意義。本文以我國東部沿海墾區(qū)的粉砂壤土、砂壤土及玉米為研究對象進行盆栽試驗，以期提高微咸水和鹽漬土的農(nóng)業(yè)使用效率，并為玉米增產(chǎn)提供合理生物炭施配建議。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于河海大學農(nóng)業(yè)科學與工程學院節(jié)水園避雨棚內(nèi)進行，節(jié)水園區(qū)屬亞熱帶季風氣候。試驗期間，平均每天日照時間約為5.5 h，最高氣溫為38.9 ℃，最低為19.2 ℃，平均氣溫為28.4 ℃。

1.2 試驗材料

供試作物為蘇玉29號夏玉米，試驗所用淡水來自江寧節(jié)水園區(qū)，含鹽量約為0.12 g/L，電導率約為0.30 dS/cm，據(jù)分析取土地區(qū)地下淺層微咸水的鹽分組成，現(xiàn)以硫酸鈉、氯化鈣、氯化鈉和氯化鎂按質(zhì)量比2∶2∶1∶1與淡水溶解配置3 g/L濃度微咸水，淡水及微咸水主要性質(zhì)見表1。

表1 試驗淡水與微咸水主要性質(zhì)Tab.1 Main properties of freshwater and brackish water

試驗用土取自江蘇省鹽城市東臺典型濱海墾區(qū)，質(zhì)地為粉砂壤土和砂壤土，前茬作物為夏玉米，土壤及生物炭基本性質(zhì)如表2，通過600 ℃熱解小麥秸稈5 h使其炭化制成生物炭，并篩分為直徑1～2 mm的生物炭和<1 mm的生物炭。

表2 粉砂壤土、砂壤土及粗、細生物炭主要性質(zhì)Tab.2 Main properties of silty loam， sandy loam and coarse and fine biochar

1.3 試驗設計

試驗土質(zhì)為粉砂壤土（簡稱F）與砂壤土（簡稱S），兩種生物炭粒徑分別為1～2 mm（簡稱粗粒徑C）和<1 mm（簡稱細粒徑X），3種生物炭添加量0%、2.5%和5%（分別記作0、2.5、5），試驗共設12個處理，各重復3次，具體試驗方案見表3。試驗所用的兩種鹽漬土經(jīng)過風干后過2 mm篩，再逐層均勻鋪入直徑35 cm、高60 cm的圓桶中，土體填筑高度為50 cm。圓桶底部鋪聚酯網(wǎng)和5 cm礫石層，并設置5個相同尺寸的排水孔。將生物炭按粒徑和添加量的不同分別拌入圓桶土壤中，并通過翻耕混入耕作層。玉米的生育期劃分為4個階段，即播種至六葉期（6月25日―7月21日）、六葉至抽雄期（7月22日―8月15日）、抽雄至吐絲期（8月16日―9月19日）、吐絲至成熟期（9月20日―10月20日）。為防止水肥脅迫影響試驗，同時根據(jù)前期課題組試驗基礎及前人鹽漬土玉米種植經(jīng)驗［23］，每桶播種前施用15 g尿素、5 g硫酸鉀、15 g磷酸二氫鉀和100 g有機肥料均勻混合到0～20 cm土壤中并灌溉充足淡水，使土壤含水率達到田間持水率的70% ～80%，播種時盆栽保持良好的水分確保種子萌發(fā)，CKF0和CKS0處理在玉米整個生育期均灌溉淡水，其余處理在玉米播種至六葉期灌溉淡水以確保幼苗正常生長，六葉期至成熟期灌溉3 g/L微咸水，具體灌水方法見表3。通過對盆栽稱重得出所需灌溉水量，六葉期―抽雄期、抽雄期―成熟期的土壤含水率分別控制在田間持水率的70%～85%、75%～90%，成熟期后不灌水。試驗結束后，粉砂壤土共灌水3 600 m3/hm2，砂壤土共灌水4 200 m3/hm2。

表3 試驗方案設計表Tab.3 Test scheme design

1.4 測定項目及方法

收獲后，用環(huán)刀和土鉆分別對0～20 cm處土層取樣，環(huán)刀土樣置于105 ℃烘箱內(nèi)24 h后，測定土壤容重，土壤孔隙度計算公式為ρ=1-d/D，其中ρ為孔隙度，%；d為土壤干容重，g/cm3；D為土壤比重［24］，取2.65 g/cm3。土鉆所取的土樣經(jīng)自然風干、研磨后過1 mm篩，按土水質(zhì)量比1∶1配置，提取土壤飽和浸提液，測定土壤飽和浸提液的電導率［20，23］用DS-307A型電導率儀。采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法［23］測定可溶性Na+、Ca2+、Mg2+、K+離子質(zhì)量比。

播種后的83 d，于晴天觀測日的9∶00-11∶00，采用LI-6800光合測定儀在1 000 μmol/（m2·s）下測量各處理第三片完全展開葉的凈光合速率、氣孔導度。使用手持式SPAD-502葉綠素儀在葉片中間隨機測5個SPAD值取平均值作為葉綠素質(zhì)量比。于第三片葉取樣，采用TBA法［18］測定玉米葉片中的丙二醛質(zhì)量比，分光光度法［20］測定過氧化氫質(zhì)量比，并將烘干的0.5 g葉片磨碎后用10 mL過氧化硫消化，用蒸餾水配置100 mL溶液后，采用火焰光度法［23］測定Na+、K+質(zhì)量比，并計算ωNa+/ωK+，采用酶聯(lián)免疫吸附法［23］測定脫落酸質(zhì)量比。

玉米成熟后，將玉米地上部分裝入密封袋并在105 ℃烘箱內(nèi)殺青2 h，再75 ℃烘干至恒重，得到地上干物質(zhì)量、穗粒數(shù)、百粒質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用WPS表格對數(shù)據(jù)進行記錄和整理，使用spss20.0進行方差分析，制圖用Origin2021軟件。

2 結果與分析

2.1 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對鹽漬土部分理化特性的影響

圖1為微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對不同鹽漬土容重、孔隙度的影響。粉砂壤土中容重變化趨勢：F0>FX2.5>FX5>FC2.5>FC5，砂壤土中容重變化趨勢：S0>SX2.5>SC2.5>SX5>SC5，而土壤孔隙度變化趨勢與容重變化趨勢相反。表明土壤容重隨生物炭的添加而降低，孔隙度則隨生物炭添加而升高。粉砂壤土中，施加粗粒徑、細粒徑生物炭，土壤容重較F0處理降低幅度分別為11.5%～14.2%、4.7%～8.8%，土壤孔隙度較F0處理增加幅度分別為14.5%～17.9%、5.9%～11.1%。砂壤土中，施加粗粒徑生物炭、細粒徑生物炭，土壤容重較S0處理降低幅度分別為9.4%～14.4%、5.0%～10.1%，孔隙度較S0處理增加幅度分別為10.5%～16.0%、5.7%～11.2%。添加量相同時，粗粒徑生物炭對降低土壤容重、提高孔隙度效果更顯著，添加質(zhì)量分數(shù)為5%的粗粒徑生物炭對降低土壤容重、提高孔隙度效果最佳。

圖1 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對不同鹽漬土容重、孔隙度的影響Fig.1 Effects of biochar particle size and dosage on bulk density and porosity of different saline soils under brackish water irrigation

表4為微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對不同鹽漬土電導率、Na+、Ca2+、Mg2+、K+的影響。微咸水灌溉顯著提高鹽漬土電導率及Na+質(zhì)量濃度，添加生物炭降低了電導率和Na+質(zhì)量濃度，同添加量時，粗粒徑生物炭對電導率和Na+質(zhì)量濃度的降低幅度更大。粉砂壤土中，F(xiàn)C5處理的電導率和Na+質(zhì)量濃度降低幅度最大，較F0處理分別降低14.3%、14.1%，砂壤土中，SC5處理的電導率和Na+質(zhì)量濃度降低幅度最大，較S0處理分別降低13.7%、13.5%。砂壤土中SC5處理的電導率和Na+質(zhì)量濃度與CKS0處理無顯著性差異。兩種鹽漬土中的Ca2+、Mg2+和K+質(zhì)量濃度隨生物炭添加量的增加而升高。粉砂壤土中，F(xiàn)C5處理的Ca2+、Mg2+和K+質(zhì)量濃度增幅最大，較F0處理增幅分別為20.6%、22.7%和22.5%。SC5處理與SX5處理的Ca2+、Mg2+和K+質(zhì)量濃度無明顯差異。砂壤土中，SX5處理的Ca2+、Mg2+和K+質(zhì)量濃度增幅最大，較S0處理增幅分別為20.3%、24.1%和22.7%。同添加量時，粒徑粗細對土壤離子含量有一定影響，除SC5與SX5處理外，粗粒徑生物炭對土壤中Ca2+、Mg2+、K+質(zhì)量濃度增幅更大。

表4 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對不同鹽漬土電導率、離子成分的影響Tab.4 Effects of biochar particle size and dosage on soil conductivity and cation composition of different saline soils under brackish water irrigation

2.2 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對玉米生理指標的影響

圖2為微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對不同鹽漬土玉米葉片光和作用參數(shù)的影響。單獨微咸水灌溉顯著降低了鹽漬土玉米葉片光和作用參數(shù)，粉砂壤土中，F(xiàn)0處理較CKF0處理的葉綠素質(zhì)量分數(shù)、凈光合速率、氣孔導度降低幅度分別為15.2%、14.6%、15.0%，砂壤土中，S0處理較CKS0處理的葉綠素質(zhì)量分數(shù)、凈光合速率、氣孔導度降低幅度分別為15.0%、15.2%、15.1%。兩種鹽漬土中添加質(zhì)量分數(shù)為2.5%細粒徑生物炭對玉米葉片光和作用參數(shù)無明顯作用。同添加量時，粒徑粗細對葉片光和作用有一定影響，除SC5與SX5處理外，粗粒徑生物炭對玉米葉片光和作用參數(shù)增幅更大。兩種鹽漬土中添加質(zhì)量分數(shù)為5%的粗粒徑生物炭對提高玉米葉片光和作用效果最佳。粉砂壤土中，F(xiàn)C5處理對葉綠素質(zhì)量分數(shù)、凈光合速率和氣孔導度增幅最大，較F0處理增幅分別為10.8%、9.9%和10.6%。砂壤土中，SX5處理對葉綠素質(zhì)量分數(shù)、凈光合速率和氣孔導度增幅最大，較S0處理增幅分別為11.8%、11.9%和11.7%。

圖2 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對玉米葉片光和參數(shù)的影響Fig.2 Effect of biochar particle size and amount on maize leaf light and parameters under brackish water irrigation

表5為微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對玉米鹽分脅迫、氧化應激的影響。生物炭降低了微咸水和鹽漬土對作物的鹽分脅迫并緩解植株氧的化應激。粉砂壤土中生物炭處理較F0處理ωNa+/ωK+和cMDA降低幅度分別為2.6%～8.8%和2.5%～8.7%。砂壤土中生物炭處理較S0處理ωNa+/ωK+和cMDA降幅分別為1.8%～7.4%和1.6%～8.0%。同添加量時，粒徑粗細的不同對葉片鹽分脅迫、氧化應激有一定影響，除砂壤土中SC5處理與SX5處理外，粗粒徑生物炭對對ωABA、cH2O2降幅更大。粉砂壤土中，施加粗粒徑生物炭、細粒徑生物炭，ωABA較F0處理降低幅度分別為6.9%～8.6%、2.6%～5.2%，砂壤土中，施加粗粒徑生物炭、細粒徑生物炭，ωABA較S0處理降低幅度分別為4.4%～6.0%、1.7%～7.9%。粉砂壤土中，F(xiàn)C5處理的cH2O2降幅最大，較F0處理降低8.6%。砂壤土中，SX5處理的cH2O2降幅最大，較S0處理降低7.8%。兩種鹽漬土中添加質(zhì)量分數(shù)為2.5%細粒徑生物炭對葉片鹽分脅迫、氧化應激無顯著性作用。

表5 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對玉米鹽分脅迫、氧化應激的影響Tab.5 Effects of particle size and amount of biochar on salt stress and oxidative stress of maize under brackish water irrigation

2.3 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對玉米產(chǎn)量指標的影響

表6為微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對玉米產(chǎn)量構成要素的影響。單獨微咸水灌溉明顯降低鹽漬土玉米地上干物質(zhì)質(zhì)量，粉砂壤土中F0較CKF0處理的地上干物質(zhì)質(zhì)量平均降低10.0%，砂壤土中S0較CKS0處理的地上干物質(zhì)質(zhì)量平均降低10.0%。生物炭促進了鹽漬土玉米產(chǎn)量的提升，粉砂壤土中FC5處理和砂壤土中SX5處理對地上干物質(zhì)質(zhì)量與籽粒產(chǎn)量促進效果最佳，粉砂壤土中較F0處理，F(xiàn)C2.5、FX2.5、FC5和FX5地上干物質(zhì)質(zhì)量增加4.9%、2.8%、7.7%和4.5%，籽粒產(chǎn)量增加4.9%、2.7%、7.6%和4.4%，砂壤土中較S0處理，SC2.5、SX5、SC5和SX5地上干物質(zhì)質(zhì)量增加2.8%、1.7%、3.9%和6.1%，籽粒產(chǎn)量增加1.7%、1.3%、2.8%和5.0%。同添加量時，粒徑粗細對玉米產(chǎn)量指標有一定影響，除砂壤土中SC5處理與SX5處理外，粗粒徑生物炭對提高玉米產(chǎn)質(zhì)量增幅更大。粉砂壤土中，F(xiàn)C5處理的干物質(zhì)質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量與淡水灌溉處理無顯著性差異，F(xiàn)C5處理較CKF0處理干物質(zhì)質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量分別平均降低3.1%、3.1%，砂壤土中，SX5處理較CKS0處理干物質(zhì)質(zhì)量和籽粒產(chǎn)量分別平均降低4.5%、4.6%。兩種鹽漬土中添加質(zhì)量分數(shù)為2.5%細粒徑生物炭對玉米穗粒數(shù)和百粒質(zhì)量無顯著性影響。

表6 微咸水灌溉下生物炭粒徑及用量對玉米產(chǎn)量指標的影響Tab.6 Effect of the grain size and amount of biochar on corn yield under brackish water irrigation

3 討 論

本試驗中，在不同類型土壤中施加生物炭后土壤容重顯著降低，總孔隙度增加，原因可能是生物炭的多孔結構和較小容重，添加進土壤后會使土壤孔隙增多，進而降低土壤容重，提高土壤總孔隙度。5%粗粒徑生物炭憑借其施加量較多、粒徑較大、孔隙更大的特性更有效降低容重、提升了孔隙度，并增強土壤的入滲和保水效果［25］。單獨微咸水灌溉對兩種鹽漬土具有一定的淋洗效果，而施加生物炭則提升了微咸水對兩種鹽漬土壤的淋洗效果，兩種鹽漬土壤的電導率和Na+質(zhì)量濃度降低效果與生物炭施加的量和粒徑有關。在相同微咸水用量和同種生物炭粒徑條件下，施加生物炭處理的土壤電導率和Na+質(zhì)量濃度均較F0、S0更低且隨著生物炭施加量的增加，其改良效果越好，相較細粒徑生物炭，粗粒徑生物炭對土壤電導率和Na+質(zhì)量濃度的降低效果更顯著，施加5%粗粒徑生物炭對兩種鹽漬土電導率和鈉離子降低效果最佳。這與周溶慧等［20］研究結果一致，原因可能是5%粗粒徑生物炭含有少量的可溶性離子，同時粒徑較粗會增大鹽漬土孔隙，降低了土壤含鹽量。在粉砂壤土中施加5%細粒徑生物炭時，其土壤電導率與施加2.5%細粒徑時無顯著性差異，這是因為細粒徑生物炭粒徑較小，添加較多在粉砂壤土中會堵塞土壤原有的孔隙，對鈉離子淋洗造成了阻礙［26］，砂壤土中SC5處理的土壤電導率較S0處理顯著降低，較CKS0無顯著性差異，這是因為土壤結構被添加的生物炭所改善，提水分入滲性能，促進鹽分淋洗［27］。生物炭本身含有一定量的Ca2+、Mg2+和K+等陽離子，而這些陽離子具備一定的交換性，添加后不但提高了鹽漬土壤中Ca2+、Mg2+、K+含量而且促進土壤中鈉離子的排出，降低土壤鹽堿化［28］。

光合作用是促進玉米作物地上干物質(zhì)累積，影響作物產(chǎn)量的重要因素之一。本試驗中，單獨微咸水灌溉會抑制玉米葉片光合作用，原因可能是微咸水對玉米造成了鹽分脅迫，鈉離子影響光合活性導致葉片氣孔導度下降，植株生長受限［29］，微咸水灌溉下，生物炭處理的鹽漬土玉米，其葉綠素質(zhì)量分數(shù)，凈光合速率氣孔導度均有所提升，這與朱成立等［2］研究結果一致，原因可能是生物炭改善了土壤環(huán)境，降低了玉米葉片ABA質(zhì)量比，同時釋放礦物質(zhì)養(yǎng)分和促進鈉離子的淋洗，進而降低微咸水和鹽漬土中的Na+對玉米的鹽分脅迫。較S0處理，砂壤土中施加2.5%細粒徑生物炭其玉米光和作用參數(shù)無顯著性變化，這可能是因為低添加量的細粒徑生物炭易通過砂壤土的空隙而流失，無法進行有效改良。粉砂壤土中施加5%粗粒徑生物炭和砂壤土中施加5%細粒徑生物炭有效降低玉米鹽分脅迫和提高葉片光合作用，這與高陽［30］等研究結果一致，原因可能是5%粗粒徑生物炭有效改良了粉砂壤土粉粒多，透氣性差，而砂壤土中空隙較大，施加較多粗粒徑生物炭在有效淋洗Na+的同時，易造成水肥的流失，而施加5%細粒徑生物炭可更好的填充空隙，既有效淋洗Na+，同時促進鹽漬土保水保肥。鹽分脅迫會導致植物產(chǎn)生氧化應激反應，致使作物產(chǎn)生過氧化氫物質(zhì)，其對細胞代謝造成較大損傷，并抑制葉片的光合反應，造成玉米植株生長受限。在粉砂壤土中施加5%粗粒徑生物炭和砂壤土中施加5%細粒徑生物炭可有效降低微咸水和鹽漬土對玉米的鹽分脅迫，進而降低氧化應激產(chǎn)生的有害物質(zhì)。

微咸水灌溉下，生物炭促進了鹽漬土玉米產(chǎn)量的提升，相較于F0、S0處理，F(xiàn)C5、SX5處理顯著提升了玉米的產(chǎn)量及其他產(chǎn)量特性；CKF0、CKS0處理與FC5、SX5處理的最終產(chǎn)量無顯著性差異，這說明可以通過在粉砂壤土和砂壤土中添加適宜的生物炭，得到的最終產(chǎn)量與淡水灌溉處理無顯著性差異，這與趙紅玉等［18］研究發(fā)現(xiàn)一致，原因可能是生物炭的施加降低了微咸水和鹽漬土壤中的不利因素，降低土壤電導率，提高總孔隙度和水穩(wěn)性團聚體，改善土壤導水通氣性能，促進微咸水及鹽漬土的鹽分淋洗效果，緩解微咸水灌溉引起的鹽分脅迫，同時提高了鹽漬土壤中Ca2+、Mg2+、K+含量。進而提升了鹽漬土玉米產(chǎn)量。綜上，粉砂壤土中添加5%的粗粒徑生物炭、砂壤土中施加5%的細粒徑生物炭對改良鹽漬土壤和促進玉米產(chǎn)量提升效果最好。本試驗研究僅一年期，后期需進一步展開長期試驗研究和探討。

4 結 論

主要結論如下：

（1）生物炭改善了兩種濱海鹽漬土的土壤性質(zhì)，降低土壤容重、提高土壤孔隙度、Ca2+、Mg2+、K+質(zhì)量濃度，并進一步降低微咸水灌溉下土壤電導率及Na+含量，電導率、Na+質(zhì)量濃度分別降低3.0%～14.3%、4.1%～14.1%其中5%施加量1～2 mm粒徑生物炭可有效促進微咸水和兩種鹽漬土中Na+的淋洗，而施加2.5%的<1 mm粒徑生物炭對兩種鹽漬土的改良效果并不顯著。

（2）生物炭降低了微咸水及鹽漬土對玉米的鹽分脅迫，緩解氧化應激，提高了微咸水灌溉下鹽漬土玉米的光合作用。粉砂壤土中5%施加量1～2 mm粒徑生物炭和砂壤土中5%施加量<1mm粒徑生物炭對降低玉米鹽分脅迫、緩解氧化應激、提高玉米光合作用效果最佳。

（3）在微咸水灌溉下，F(xiàn)C5處理的產(chǎn)量較CKF0僅下降3.1%，SX5處理的產(chǎn)量較CKS0僅下降4.6%。對粉砂壤和砂壤質(zhì)地鹽漬土改良所適宜的生物炭分別是5%施加量1～2 mm粒徑，5%施加量<1 mm粒徑，可為濱海地區(qū)鹽漬土和微咸水資源開發(fā)利用提供參考。但仍需田間試驗進一步探究。