不同改良材料对滨海粘质盐土物理性状和棉花产量的影响

发布时间：2020-07-13 10:50

【摘要】：我国是一个农业大国,近几年来,粮食需求总量持续增长,治理改良盐渍土成为扩大耕地面积、增加粮食产量的有效途径。为了在改良黄河三角洲地区粘质盐土的同时,合理利用引黄泥沙和农业废弃物,在滨海粘质盐土区进行田间试验,设置了泥沙用量为20(S1)、40(S2)t/hm2,粉碎秸秆用量为1.5(P1)、3.0(P2)、4.5(P3)t/hm2,硅藻泥用量为1.5(D1)、3.0(D2)、4.5(D3)t/hm2和对照试验4种不同处理,研究不同材料对滨海粘质盐土物理性状的改良效果,探讨不同改良材料与用量对土壤颗粒级配、容重、孔隙状况、饱和导水率、土壤水盐分布以及棉花产量的影响。研究结果表明:(1)引黄泥沙可以明显增加土壤砂粒比例,改善粘质盐土的土壤质地;秸秆耕翻虽对改良土壤颗粒级无显著影响,但可以通过改善土壤结构达到改良粘质盐土的目的;少量硅藻泥对改良粘质盐土的颗粒级配没有明显影响。(2)引黄泥沙、作物秸秆和硅藻泥三种材料对粘质盐土的容重影响不同,引黄泥沙使土壤容重有一定增加,S2处理的土壤容重比CK增加了3.0%;而秸秆和硅藻泥用量的增加,土壤容重反而降低,其中P1、P2、P3处理的土壤容重分别比CK降低了2.0%、4.7%、6.0%,D1、D2、D3处理的土壤容重分别比CK降低了2.7%、6.0%、7.4%。三种材料对0-20cm施入层土壤容重影响最大,20cm以下土壤容重无显著影响。(3)引黄泥沙和作物秸秆对改良粘质盐土的总孔隙度具有较好的效果,而使用硅藻泥不能增加粘质盐土的总孔隙度。引黄泥沙、作物秸秆、少量的硅藻泥处理的土壤能够明显增加土壤通气孔隙度,改善粘质盐土的通气状况。(4)泥沙两个处理的S1、S2土壤饱和导水率相比CK增加了16.55%、229.9%,秸秆三个处理的P1、P2、P3土壤饱和导水率相比CK增加了62.0%、100.4%、167.6%,说明添加引黄泥沙和作物秸秆对改良粘质盐土的饱和导水率具有较好的效果,且随添加量的增加而增加,硅藻泥三个处理的D1、D2、D3土壤饱和导水率相比CK降低了20.8%、55.6%、74.3%,说明使用硅藻泥不能增加粘质盐土的饱和导水率。(5)引黄泥沙、作物秸秆和硅藻泥三种材料处理的粘质盐土,都降低了土壤含盐量,在0-10cm的土层中内,泥沙处理的S1、S2的土壤含盐量相比CK降低了32.3%、29.1%,秸秆处理的P1、P2、P3的土壤含盐量相比CK降低了79.9%、82.8%、79.6%,硅藻泥处理的D1、D2、D3的土壤含盐量相比CK降低了71.9%、78.7%、80.0%,在10-20cm的土层中内,泥沙处理的S1、S2的土壤含盐量相比CK降低了5.3%、17.2%,秸秆处理的P1、P2、P3的土壤含盐量相比CK降低了65.2%、70.3%、64.0%,硅藻泥处理的D1、D2、D3的土壤含盐量相比CK降低了44.8%、59.0%、67.4%,说明添加三种材料都抑制了表层土壤盐分的积累和0-60cm耕作层土壤返盐,在0-10cm的土层中内,泥沙处理的S1、S2的土壤含水量相比CK降低了22.4%、28.6%,秸秆处理的P1、P2、P3的土壤含水量相比CK增加了18.8%、7.1%、1.6%,硅藻泥处理的D1土壤含水量相比CK降低了3.5%,而D2、D3的土壤含水量相比CK增加了6.7%、2.5%,在10-20cm的土层中内,泥沙处理的S1、S2的土壤含水量相比CK降低了19.2%、31.2%,秸秆处理的P1、P2、P3的土壤含水量相比CK增加了27.8%、9.2%、8.9%,硅藻泥处理的D1、D2、D3的土壤含水量相比CK降低了3.9%、7.1%,而D3的土壤含水量相比CK增加了4.5%,添加作物秸秆和硅藻泥对保持土壤水分具有一定的促进作用,添加引黄泥沙会使表层土壤的含水量略有降低。(6)泥沙处理的S1、S2的棉花产量分别比CK增加了11.1%、16.7%;秸秆处理的P1、P2、P3的棉花产量分别比CK增加了11.1%、16.7%、5.6%;硅藻泥处理的D1、D2、D3处理的棉花产量分别比CK降低了2.8%、5.0%、11.1%。可见,引黄泥沙和作物秸秆施入土壤后,能够增加棉花产量;硅藻泥施入土壤后,降低了棉花产量。引黄泥沙中存在大量的极细砂粒不仅可以改善粘质盐土的颗粒组成,还可以改善其土壤质地和孔隙状况,增加土壤饱和导水率,降低土壤含盐量,是改良粘质盐土物理性状的适宜材料;施入秸秆可以改善土壤结构,还可以改善土壤孔隙状况,增加土壤饱和导水率,降低土壤含盐量,最终增加棉花的产量,是改良粘质盐土物理性状的适宜材料;硅藻泥可明显降低粘质盐土的容重,增加土壤孔隙度,但是也会减少土壤大孔隙的数量和比例,降低土壤饱和导水率,不适用于对粘质盐土物理性状的改良。综上可见,不同改良材料对黄河三角洲粘质盐土的物理性状具有不同的改良效果。从整体来看,在一定的范围内,泥沙添加量越大,改良效果越好;秸秆添加量在3t/ha左右时,效果最好;单一添加硅藻泥改良效果不理想。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S156.42;S562
【图文】：

降雨分布,位置,降雨量,阳信县

2 材料与方法2.1 研究区概况2.1.1 试验区基本概况研究区位于中国黄河三角洲地区的滨州市阳信县水落坡乡洼里赵村（37°and 117°49′47″E），属暖温带半湿润大陆性季风气候，区域内四季分明，气温照充足，热量丰富，无霜期较长，有利于越冬作物和夏播作物的生长。由于区地下水埋深较浅，一般在 1-3m，地下水矿化度较高，一般为 5-10g/L，且地下子组成主要是 Na+和 Cl-（Fang et al., 2005）。再加上年内降雨分布不均，夏季降每年 6-8 月的降雨量约占全年总降雨量的 78%。一年中干季持续时间常达 8 个的降雨量很少，使得土壤在一年中有 8 个月都处在土壤积盐阶段。因此，地下高、埋深较小，以及缺少充足有效的降雨，导致土壤表层盐分难以向土壤下层土体外部迁移，造成严重的土壤盐渍化。

黄河三角洲,粘质,盐碱土,盐土

10图 2-2 黄河三角洲土壤分布图Fig.2-2 Yellow River Delta soil distribution粘质盐土是中国黄河三角洲地区最主要的盐碱土类型，占各类盐碱土总面积的42.16%，主要分布在内陆与沿海交汇地带，成土母质为黄河冲积物或者黄河入海的回流淤积物组成，多为粘壤土或粘土，土壤中<0.002mm 的粘粒含量较高，一般在 25%以上（山东省土壤肥料工作站，1993，1994）。由于粘质盐土质地粘重，且含有大量的可溶性盐分，表现出土壤紧实板结、土壤结构不良、通气和渗透性差、土壤导水率低等恶劣的土壤物理性状（Li et al., 2015; Qadir et al., 2001）。当灌溉和降雨时，土壤中的大量盐分（特别是 Na+）使土壤颗粒分散，土壤水分入渗率降低，造成土壤盐分淋洗困难，影

布置图,田间试验,布置图

用当地生产力水平相对较高、土壤含盐量较低的地块作为参照地块表 2-2 不同处理的土壤改良材料名称与用量Table2-2 Different treatment of soil improved material name and dosage处理 CK P1 P2 P3 D1 D2 D3 S1 S2引黄泥沙用量（t/ha） 0 0 0 0 0 0 0 20 40作物秸秆用量（t/ha） 0 1.5 3 4.5 0 0 0 0 0硅藻泥用量（t/ha） 0 0 0 0 1.5 3 4.5 0 0（参照土壤，代号 CK），对参照土壤进行土壤颗粒分析，其结果作为参照标准计算泥沙的利用量。参照地块位于项目区内，距试验小区的直线距离仅为 120m，参照地块的地表高程和浅层地下水位与试验地块基本一致。考虑到首次进行田间试验以及可能存在的不确定因素，在田间试验时，适当减少了泥沙用量，因此泥沙使用量分别采用 20t/ha 和40t/ha。每个处理进行两个重复，共 22 个小区，每个实验小区面积为 45m2，试验区周边布置 2m 宽的作物保护带作为隔离带。田间试验布置情况见图 2-2。

【参考文献】