郑普山,冯悦晨,郝保平,李屹峰,薛志强

（1.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西省土壤环境与养分资源重点环境室，山西太原030006；2.山西省农业科学院右玉试验站，山西右玉037200）

改造治理及合理开发利用盐碱地资源，对缓解我国人口与土地间的矛盾、保持我国农业可持续发展、改善生态环境具有重要意义[1-3]。山西省盐碱地面积30.13万hm2，仅大同盆地的盐碱地面积就有20.44万hm2。据调查，大同盆地易改良和较易改良的中轻度盐碱地占85.8%，重度占9.7%，极重度占4.5%，盐碱地土地资源丰富，可开发利用的潜力巨大[4-6]。

山西省农业科学院农业环境与资源研究所科研人员在改良盐碱地实践中，通过对国外盐碱地改良剂的引进、施用和消化，于2003年先后研制出具有自主知识产权、使用成本低的盐碱地改良剂国产1号和国产2号。开展的多点试验研究结果表明，国产1号和国产2号对提高中度、重度盐碱地作物出苗率和生物产量具有显著效果。

本试验于2008—2009年在大同盆地重度苏打盐碱地以耐寒、耐盐碱的牧草与绿肥兼用的紫花苜蓿为供试作物进行了田间试验，旨在为大规模采用化学措施与生物措施综合改良重度以上苏打盐碱地提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验区基本概况

试验设在大同盆地大同县党留庄乡党留庄村的重度盐碱地。该区平均海拔为1 340 m，属温带大陆性季风气候，年均降水量391.5 mm，且集中在6—8月份，年平均气温5.8℃，全年日照时数为2 973 h，无霜期为125 d左右。干旱、低温、早霜等灾害性气候频繁出现。供试土壤为碱化潮 土，质地为轻壤，土壤基本理化性状如表1所示。

表1 试验地土壤基本理化性状

1.2 试验设计

试验设4个处理：1.对照，只施用基肥；2.施用国产1号改良剂2 250 kg/hm2；3.施用国产2号改良剂7 960 kg/hm2；4.施用脱硫石膏22 500 kg/hm2。小区面积30 m2，采用田间随机排列，4次重复。

试验地春季井水灌溉后适时耕翻，在各小区均匀撒施各种盐碱地改良剂及基肥（硝酸磷肥600 kg/hm2和氯化钾150 kg/hm2），精细整地，使用小型农机具旋耕20 cm，2 d后采用畜力耧播。供试绿肥作物为新疆大叶紫花苜蓿，播种量为30 kg/hm2。

1.3 土壤样品的测定

土壤硝态氮采用酚二磺酸比色法测定，有机质采用重铬酸钾容量法测定，速效磷采用0.5 mol/L碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定，速效钾采用中性醋酸铵浸提-火焰光度法测定。土壤水溶性盐离子采用无离子水振荡浸提，HCO3-，CO32-用标准 HCl滴定；Cl-用标准 AgNO3滴定；Ca2+，Mg2+用 EDTA 滴定；SO42-用标准 BaCl2滴定；K+，Na+用火焰光度法测定[7-8]。

1.4 调查项目

在田间分别采取2008年紫花苜蓿播前、生长中期、鲜草收获期和2009年紫花苜蓿返青期、2次收获后的0～20 cm土样，风干处理后测定土样的pH值（土水比为1∶5）和EC值（土水比为1∶2.5）。紫花苜蓿出苗后调查出苗率，第1年秋季在各小区选取2 m×3 m样方测量其鲜草产量，第2年7月中旬和9月上旬收获紫花苜蓿鲜草，测量其产量。

1.5 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel 2003和SAS软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 施用改良剂对紫花苜蓿出苗率和鲜草产量的影响

施用盐碱地改良剂的当年，紫花苜蓿的出苗率和鲜草产量比对照均有显著提高。第1年出苗率比对照提高17.8～30.5百分点（图1）；鲜草产量比对照提高1 287.9～2 363.5 kg/hm2（图2），增产25.6%～46.9%；第2年2茬紫花苜蓿鲜草总产量比对照提高1 819.6～4 607.8 kg/hm2（图3），2 a 3茬累计增收紫花苜蓿鲜草产量3 107.5～6 971.3 kg/hm2，增产19.1%～42.9%。

由图1～3还可知，改良剂提高紫花苜蓿出苗率由大到小的顺序为：脱硫石膏＞国产2号＞国产1号，提高鲜草总产量由大到小的顺序为：国产2号＞国产1号＞脱硫石膏。

2.2 施用改良剂后不同处理土壤pH值和EC值的变化

从图4、图5可以看出，施用3种改良剂后，不同处理土壤pH值比对照降低0.15～1.26，EC值比对照提高0.13～0.71 ms/cm，其中，施用国产2号和脱硫石膏降低土壤pH值、提高EC值幅度较大。土壤pH值降低的原因是国产1号改良剂中的硫在土壤硫细菌的作用下转变为硫酸，中和了土壤中的碱；脱硫石膏和含有脱硫石膏的国产2号改良剂，其中的钙离子代换了土壤胶体上的钠离子，使土壤胶体上的钠离子含量减少，降低了土壤碱性，它们的作用使紫花苜蓿种子萌发和生长的土壤环境得到改善。

3 结论与讨论

本研究表明，重度苏打盐碱地施用盐碱地改良剂后，土壤（0～20 cm）pH值降低 0.15～1.26，减轻了土壤中的碱对紫花苜蓿种子萌发和出苗的危害；土壤EC值提高0.13～0.71 ms/cm，有利于通过灌水或降雨洗盐压碱，土壤理化性状得到改善。与对照相比，改良剂处理的紫花苜蓿出苗率提高了17.8～30.5百分点，2 a 3茬的紫花苜蓿鲜草总产量提高了3 107.5～6 971.3 kg/hm2，增产19.1%～42.9%。脱硫石膏的施用效果与任坤等[9-12]提高出苗率和生物产量的研究结论一致。在重度苏打盐碱地，提高紫花苜蓿出苗率由大到小的顺序为脱硫石膏＞国产2号＞国产1号，促进鲜草产量增加由大到小的顺序为国产2号＞国产1号＞脱硫石膏。

施用脱硫石膏、国产2号可有效降低土壤pH值、提高紫花苜蓿出苗率，国产2号可明显提高紫花苜蓿鲜草产量。建议在大同盆地重度苏打盐碱地大面积推广施用脱硫石膏、国产2号的基础上，选择种植适宜盐碱地的牧草兼绿肥作物紫花苜蓿金皇后、甘农3号等速生高产品种，合理施肥并及时防治紫花苜蓿田间草害[12-15]，扩大紫花苜蓿生产，为当地畜牧业提供优质饲草，促进大同盆地“改良盐碱地—种植牧草—发展畜牧养殖—畜肥还田—改良盐碱地”循环农业经济的形成和发展。

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