期刊信息
主办:内蒙古农业大学沙漠治理研究所
主管:内蒙古农业大学
ISSN:1003-7578
CN:15-1112/N
语言:中文
周期:月刊
影响因子:1.681818
数据库收录:
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石膏和腐植酸配施对干旱盐碱区土壤改良及棉花(3)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】表4 棉花收获后不同处理土壤pHTable 4 Soil pH values under different treatments after cotton harvesting处理 0 ~ 10 cm 10 ~ 20 cm 20 ~ 40 cm 40 ~ 60 cm 60 ~ 80 cm 80 ~ 100 cm CK
表4 棉花收获后不同处理土壤pHTable 4 Soil pH values under different treatments after cotton harvesting处理 0 ~ 10 cm 10 ~ 20 cm 20 ~ 40 cm 40 ~ 60 cm 60 ~ 80 cm 80 ~ 100 cm CK 8.56 ± 0.24 ab 8.20 ± 0.28 a 8.26 ± 0.03 ab 8.55 ± 0.25 ab 8.52 ± 0.18 bcd 8.63 ± 0.10 cd S 8.65 ± 0.20 a 8.25 ± 0.09 a 8.16 ± 0.14 ab 8.15 ± 0.16 de 8.68 ± 0.13 abc 8.79 ± 0.09 abc F 8.44 ± 0.07 ab 8.13 ± 0.10 a 8.16 ± 0.09 ab 8.24 ± 0.11 cde 8.73 ± 0.10 ab 8.99 ± 0.08 a L1 8.41 ± 0.04 ab 7.98 ± 0.26 a 8.11 ± 0.07 b 8.15 ± 0.05 de 7.99 ± 0.31 e 8.48 ± 0.06 d M1 8.40 ± 0.16 b 8.05 ± 0.12 a 8.23 ± 0.14 ab 8.64 ± 0.11 a 8.91 ± 0.08 a 8.99 ± 0.14 a H1 8.47 ± 0.21 ab 8.07 ± 0.08 a 8.11 ± 0.12 b 8.09 ± 0.07 e 8.47 ± 0.11 cd 8.87 ± 0.08 ab L2 8.44 ± 0.04 ab 8.24 ± 0.26 a 8.33 ± 0.10 a 8.38 ± 0.15 bcd 8.15 ± 0.08 e 8.23 ± 0.19 e M2 8.41 ± 0.08 ab 8.18 ± 0.17 a 8.22 ± 0.08 ab 8.43 ± 0.21 abc 8.93 ± 0.10 a 8.70 ± 0.19 bc H2 8.45 ± 0.05 ab 8.04 ± 0.04 a 8.14 ± 0.09 b 8.36 ± 0.06 bcd 8.91 ± 0.07 a 8.96 ± 0.15 a
2.3 不同改良剂对棉花生长的影响
棉花生育期间,分别于2017 年6 月7 日和7 月27 日对棉花株高、茎粗指标进行了测定(图1)。从图1A 可以看出,在棉花生长前期,除CK 外,其他处理之间无明显差别,H1 和H2 处理株高最大,分别为 17.1 和16.9 cm;在棉花生长后期,F 处理棉花生长加速,株高最高,为64.5 cm,其次为M1 和M2处理,CK 株高最低为44.5 cm。从显著性分析来看,两次测定结果F、M1 和M2 处理之间无显著差别。从图 1B 可以看出,不论在棉花生长早期还是后期,L2 处理棉花茎粗均最大。除CK 和H2 处理外,其他处理在棉花生长后期茎粗无显著差别;除H2 处理外,施用改良剂处理棉花茎粗均显著大于CK,表明改良剂的施用改善了棉花根系生长的环境条件,更加有利于根层养分的利用,促进棉花的生长。
图1 不同改良剂处理对棉花株高(A)、茎粗(B)及产量(C)的影响Fig.1 Heights, stem diameters and yields of cotton under different soil amendments(柱图同一序列中不同小写字母表示处理间差异达P<0.05 显著性水平)
施用改良剂后,棉花产量都高于CK,其中以F处理对棉花产量提高最多,其次为M1、M2 和H2处理,产量均超过了6 000 kg/hm2,相较于CK,F、M1、M2 和H2 处理棉花产量增加了29.8%、24.0%、22.2% 和17.0%;S、L1、L2 和H1 处理棉花产量均大于5 850 kg/hm2,分别比CK 增加了14.4%、13.4%、12.7% 和12.4%(图1C)。
3 讨论
3.1 改良剂对土壤盐分和pH 的影响
石膏加入土壤后,通过Ca2+置换土壤胶体上吸附的Na+和Mg2+,使钠质亲水胶体变为钙质疏水胶体,从而改善土壤结构和通透性,起到了脱盐和抑盐作用,同时还可以降低土壤的pH、碱化度及土壤的容重与紧实度[20-21]。而腐植酸是土壤中的重要有机部分,一般占土壤有机质的60% 左右,通过影响土壤盐基交换量、影响土壤持水性、促进土壤团粒形成、控制土壤中各类离子迁移、固定和淋溶等来改良盐碱土[10,15-16,22]。腐植酸和石膏配施可加大石膏的溶解量[23-24],进而提升Na+置换能力,强化石膏改良盐碱土效果。王晓洋等[22]研究表明,在江苏滨海地区腐植酸与石膏配施降低盐分效果最好。这可能是由于腐植酸的阳离子交换量比一般土壤高10 倍以上,施入腐植酸后,土壤对Ca2+的吸附能力显著提高,加速了Na+等的淋洗,从而使表层土壤盐分下降[25]。岳殷萍等[23]通过土柱淋洗试验研究得出,脱硫石膏与腐植酸配施在改良盐碱土方面效果显著。Nan 等[26]研究表明,脱硫石膏和腐植酸配施,可增加土壤含水率,显著降低土壤Na+、Cl-、盐分含量和pH。本文研究也表明,石膏和腐植酸9∶1 配施降低土壤盐分和pH 效果优于单独使用石膏的S 处理。进一步分析CK、S 和H1 处理土壤Na+、Mg2+和Ca2+变化情况,CK、S 和H1 处理0 ~ 20 cm 土壤Na+含量分别为0.239、0.065 和0.027 g/kg,Mg2+含量分别为0.204、0.199 和0.166 g/kg,Ca2+含量分别为0.412、0.504和0.644 g/kg。试验结果表明,S 处理相比CK,土壤Na+含量下降了72.8%,Mg2+含量下降了2.5%,Ca2+含量增加了22.3%;而H1 处理相比CK,土壤Na+含量下降了88.7%,Mg2+含量下降了18.6%,Ca2+含量增加了56.3%,相比S 处理,土壤Ca2+含量增加了27.8%,Na+含量下降了58.5%,大大提升了Na+置换能力,印证了已有研究结论。
3.2 改良剂对棉花生长的影响
棉花生长受多种因素影响,对0 ~ 20 cm 土层土壤盐分平均含量与棉花产量做回归分析,得到的回归方程为y=-721.22x2+8831.1x-,R2=0.574,方程拟合度较好,说明在盐渍化地区棉花产量受土壤盐分含量影响较大,盐分含量是限制该地区棉花增产的主要因素。进一步分析盐分数据和产量数据发现,在盐分含量超过6 g/kg 以后,产量开始呈线性下降趋势,这也与前人在新疆地区研究的棉花耐盐阈值类似,张豫等[27]研究发现在阿克苏河灌区0 ~ 20 cm 土壤盐分含量为5.6 g/kg 时,棉花减产速率最大。施用改良剂,有效降低了土壤盐分含量,进而促进了棉花株高、茎粗的生长,提高了产量。以产量为例,棉花产量由低到高依次为CK<H1<L2<L1<S<H2<M2<M1<F,0 ~20 cm 土层土壤盐分平均含量由大到小依次为CK>L1=L2>F>H2>S>M2>M1>H1,除H1 和F 处理外,棉花产量排序基本与盐分高低排序相反,说明改良剂降低盐分效果越好,棉花产量提高越多。本研究结果表明石膏和腐植酸9∶1 组合根据用量不同可实现棉花增产12.4% ~ 24.0%,并促进棉花株高和茎粗生长。这是因为腐植酸能够促进土壤团聚体的形成,改善土壤的团粒结构,调节土壤的水、肥、气、热状况,从而改善作物的生长环境;而石膏中的Ca2+可以置换出吸附在土壤中的Na+,并通过灌溉淋洗作用,将Na+淋洗出作物根层,为作物创造良好的生长环境。不管是单独施用石膏、腐植酸还是两者的配比施用,均改善了土壤的物理特性、棉花生长的水盐环境,有利于根系养分的吸收,进而促进了棉花的生长。南江宽等[28]研究了不同改良剂对滨海盐渍土盐碱指标和作物产量的影响,结果表明施用腐植酸对油菜和玉米产量的提高最有效。罗小东等[17]研究石膏不同施用量对棉花生长的影响,结果表明各施用量情况下均促进了棉花茎粗和产量的提高,以施用量为土壤Na+含量的200%时,棉花的茎粗和产量增加最多。张伶波等[6]研究表明,脱硫石膏和腐植酸1∶1 组合可实现玉米增产40%。
文章来源:《干旱区资源与环境》 网址: http://www.ghqzyyhjzz.cn/qikandaodu/2021/0111/396.html
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