论文部分内容阅读
河套灌区光热资源丰富,近年来加工型番茄的种植规模迅速扩大,已成为我国第二大番茄生产基地,但当地土壤盐渍化和次生盐渍化问题严重,制约着土地的高效利用和农业的可持续发展。在“不与民争粮,不与粮争地”的政策下,盐碱地治理契合国家生态安全战略,是推进生态环境与农业持续发展的必要过程。因此,研究盐碱地改良措施对土壤理化性质、微生物菌落数量及加工番茄的生长发育的影响,为当地盐碱地改良提供科学的理论依据。因此,本研究以中度盐碱地土壤为研究对象,通过大田小区试验,研究覆膜滴灌条件下,施加不同改良措施(秸秆覆盖、有机肥复配脱硫石膏、生物炭、脱硫石膏)对土壤理化性质、土壤微生物菌落数量和作物生长发育、产量及品质的影响,从土壤生物和非生物因子的角度比较不同改良措施对盐碱地的改良效果。主要取得以下结论:(1)生物炭、脱硫石膏、有机肥复配脱硫石膏、秸秆覆盖均能提高耕层(0-40cm)土壤的持水能力,增加土壤有机质、水解氮、速效磷、速效钾含量。其中,在0~20cm土层中,脱硫石膏(T3)和生物炭(T2)处理显著提高土壤含水率,最大增幅分别为 25.19%和 51.42%。(2)脱硫石膏、有机肥复配脱硫石膏、秸秆覆盖均能降低耕层(0-40cm)土壤pH值,其中脱硫石膏(T3)处理降低最多,降低了 0.71个单位,生物炭(T2)处理对土壤pH值无明显变化规律;春灌结合改良措施能够提高土壤脱盐率,其中生物炭(T2)处理脱盐效果最好,脱盐率为28.70%~78.09%;不同改良措施能够有效抑制表层土壤盐分的积聚,其中在0~40cm 土层内,生物炭(T2)处理降低最多,降低了 33.82%~44.43%。(3)生物炭、脱硫石膏、有机肥复配脱硫石膏、秸秆覆盖均增加耕层(0-40cm)土壤细菌(1.5~8.8倍)、放线菌(1.2~10.0倍)、真菌数量(1.1~4.4倍),其中在0~20cm 土层,生物炭(T2)处理增加最多,最大分别增加8.8倍、7.1倍、3.7倍,且随着深度增加,各处理土壤微生物数量减少;随着改良年限的增加,土壤细菌、放线菌、真菌含量均有增加的趋势;土壤微生物数量与土壤EC成负相关,与土壤养分成正相关;在0~20cm 土层,EC值和土壤温度是土壤微生物群落生长繁殖的关键因素,分别解释了 80.8%和13.3%,在20~40cm 土层,速效磷和有机质是土壤微生物群落生长繁殖的关键因素,分别解释了 82.9%和7.8%。土壤中细菌和放线菌数量高,表明土壤性质和肥水条件好,可以作为评价土壤健康的生物指标。(4)不同改良措施能促进加工番茄株高和茎粗的生长,提高干物质积累量,其中生物炭(T2)、脱硫石膏(T3)处理影响较显著;增加加工番茄产量,其中在施加后第一年里,脱硫石膏(T3)处理产量最佳,增幅为53.99%,第二年和第三年,生物炭(T2)处理产量最好,增幅分别为55.96%和55.43%,且随着改良年限的延长,各处理作物的产量逐年增加。(5)施加不同改良措施均能增加番茄的可溶性固形物、VC及番茄红素,改变番茄的糖酸比。各处理不同时间采摘时,番茄品质也略有差异,但随着番茄生育期的推进,他们含量变幅较小,说明番茄分多次采摘对番茄品质指标影响不大。(6)在施加改良措施后第二年和第三年,秸秆还田、生物炭、有机肥复配脱硫石膏及脱硫石膏对盐碱地改良仍有效果。综合考虑土壤理化性质、微生物菌落数量及加工番茄的生长指标、产量和品质的变化规律,说明结合春灌洗盐,施用生物炭、脱硫石膏、有机肥复配脱硫石膏、秸秆覆盖对盐碱地起到较好的改善作用。其中,施用生物炭(22.5t/hm2)和脱硫石膏(37.5t/hm2)的改良效果更佳。从短期效益(二年)看,施加脱硫石膏(37.5t/hm2)更有利于土壤改良,增加番茄产量,但从长期效益(三年)看,生物炭(22.5t/hm2)更有利于改良盐渍化农田。