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The effect on phosphorous nutrition in alkali soil by different ameliorative ways

不同改良方法对盐碱土壤磷素营养的影响



全 文 :第 24卷 第 1 期             植   物   研   究 2004 年 1月
Vol.24 No.1           BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Jan. 2004
不同改良方法对盐碱土壤磷素营养的影响
岳中辉1 金建丽2 孙国荣3
(1.哈尔滨师范大学 , 哈尔滨 150080)
(2.牡丹江师范学院生物系 , 牡丹江 157422)
(3.扬州大学生命科学与技术学院 , 扬州 225009)
摘 要 采用浅耕翻 、施用磷石膏 、施用糠醛渣 、施用有机肥 、建植星星草人工草地或星星草+羊
草人工草地等不同改良方法对盐碱土壤磷素营养影响的研究结果表明 ,不同改良方法能不同程度
的提高土壤全磷 、速效磷 、有机磷 、无机磷含量和磷酸酶活性 ,其中浅耕+有机肥+星星草+羊草
处理与浅耕相比土壤磷素各指标增加显著 ,盐碱土壤磷素营养各指标间存在着一定的相关关系。
关键词 盐碱土壤;改良方法;磷酸酶活性;磷素营养
The effect on phosphorous nutrition in alkali soil
by different ameliorative ways
YUE Zhong-Hui1 JIN Jian-Li2 SUN Guo-Rong3*
(1.Harbin Normal University , Harbin 150080)
(2.Department of Biology , Mudanjiang Normal College , Mudanjiang 157422)
(3.College of Bioscience and Biotechnology , Yangzhou University , Yangzhou 225009)
Abstract Based on the study of phosphorous nutrition in alkali soil treated by different ameliorative ways
such as shallow ploughing , manuring phosphogypsum , furfural residue , organic fertilizer , constructing manual
meadow of Puccinellia tenuiflora or P.tenuiflora-Leymus chinensis and so on , the result show that the con-
tent of total phosphorous , effective phosphorous , organic phosphorous , inorganic phosphorous and phos-
phatase activity increase with different degree treated by different ameliorative ways.Comparing shallow
ploughing , all indexes of soil phosphorous increase notably with the treatment of shallow ploughing mixing or-
ganic fertilizer , P .tenuiflora and L.chinensis.There are correlations among indexes of soil phosphorus.
Key words alkali soil;ameliorative ways;phosphatase activity;phosphorous nutrition
  松嫩平原的盐渍土大多属苏打型 ,土体总含盐
量不算太高 ,但碳酸根含量高 ,对植物的危害大 ,出
现不少的斑状光板地[ 1] 。这类土壤不但理化性质
差 ,需要改良 ,而且土壤的肥力也比较差[ 2] 。所以 ,
在改良利用的同时 ,人们常常施用不同的化学改良
试剂对盐碱土壤进行改良 ,并结合农业生物措施来
培肥地力 ,不断地提高土壤肥力 ,使改土和培肥紧
密结合起来。施用有机肥 、改良剂磷石膏 、糠醛渣
在生产中均能取得一定的改良效果[ 3~ 9] 。星星草
经人工种植后能够在碱斑地上生长发育 ,对盐碱土
通讯作者 Correspondence author.Email:sunguorong2002@yahoo.com.cn
 第一作者简介:岳中辉(1971—),女 ,硕士 ,主要从事植物生理生态学研究。
 收稿日期:2002-12-18
壤具有改良作用[ 10 , 11] ,而且实践表明 ,碱斑地上种
植星星草一定时间以后 ,羊草便能够自然侵入 ,这
表明土壤已被改良(至少从盐碱程度上如此),因而
能适于羊草生长。但是所有这些方法均需较长时
间才能达到改良效果 。
磷是植物生长必须的营养元素之一 ,它几乎全
部由土壤供给 ,故测定土壤中磷的容量 ,磷的形态
变化 ,能较确切地综合评价土壤肥力水平。土壤磷
酸酶对土壤组分中有机磷的矿化具有重要意义 ,可
以利用磷酸酶活性来表征土壤的磷素状况[ 14] 。因
此 ,本文采用浅耕翻 、施用有机肥 、磷石膏 、施用糠
醛渣 、建植星星草人工草地或星星草+羊草人工草
地等方法组合成 12种不同的盐碱土壤改良方法 ,
即在化学改良的基础上 ,结合生物改良措施改良盐
碱土壤的方法 ,通过土壤磷素营养及磷酸酶活性的
变化探讨不同改良方法对盐碱土壤的改良作用 ,为
寻求和确定效果最佳 、成本最低 、耗时最短的盐碱
地改良方法提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 实验地概况
实验在大庆石油管理局农业科学研究所盐碱
土改良实验基地进行 。实验基地气候属温带大陆
性季风气候 。年平均气温为 5.7℃,全年≥10℃的
积温3 231.5℃(1998)。年无霜期 145 d 。年均降水
量308.8 ~ 589.2 mm ,主要集中在 6 ~ 8月份。年均
蒸发量 1 620.4 mm。盐渍化土壤属于苏打盐碱土
壤 ,其特点是 pH 值在 10 ~ 12左右 。
1.2 处理与取样
在碱斑裸地上 ,设 12种不同处理方法 , 3次重
复 ,随机区组排列。小区面积 10亩。12个处理分
别为:1 、浅耕不施肥;2 、浅耕+磷石膏;3 、浅耕+糠
醛渣;4 、浅耕+有机肥;5 、浅耕+星星草;6 、浅耕+
磷石膏+星星草;7 、浅耕+糠醛渣+星星草;8 、浅
耕+有机肥+星星草;9 、浅耕+星星草+羊草;10 、
浅耕+磷石膏+星星草+羊草;11 、浅耕+糠醛渣
+星星草+羊草;12 、浅耕+有机肥+星星草+羊
草。
  上 述各 处理方 法中 磷石膏 用量 均为
200 kg/hm2 ,糠醛渣用量均为 400 kg/hm2 , 有机肥
(厩肥)用量为 500 kg/hm2。在 12个不同处理方法
的样地自然生长 1年后 ,每样地随机选择 5块 1 m2
样方于2000年 9月对 0 ~ 20 cm 土层取土样 ,每次
取样重复 3 次 ,进行土壤养分及土壤酶活性的测
定 ,每次测定重复 3次。
1.3 测定方法
全磷含量的测定用高氯酸-硫酸-钼锑抗比
色法(g/100g 土 , 25℃),速效磷含量的测定用碳酸
氢钠法(mg/100g 土 , 25℃),无机磷含量的测定用
酸直接处理法(mg/100g 土 , 25℃),有机磷含量的
测定用灰化法(mg/100g 土 , 25℃),磷酸酶活性的
测定用苯磷酸二钠法(酚 , mg/100 g 土 , 37℃, 24
h)[ 15] 。
1.4 数据处理
同一指标内部用 Duncan 多重比较进行分析 ,
不同指标间进行相关分析 ,用相关系数表示相关
性[ 16] 。
2 结果与分析
2.1 不同改良方法对盐碱土壤全磷和速效磷含量
的影响
不同处理后土壤全磷含量均有不同程度的增
加(图1 ,A),其中浅耕+磷石膏 、浅耕+星星草 、浅
耕+有机肥+星星草 、浅耕+有机肥+星星草+羊
草处理与浅耕相比土壤全磷含量显著增加(F=4.
40>F(11 ,12), 0.05),其它处理后土壤全磷含量增加不
显著 。
不同处理后土壤速效磷含量不同(图 1 ,B),其
中浅耕+磷石膏 、浅耕+有机肥 、浅耕+磷石膏+
星星草 、浅耕+有机肥+星星草 、浅耕+星星草+
羊草 、浅耕+磷石膏+星星草+羊草 、浅耕+糠醛
渣+星星草+羊草 、浅耕+有机肥+星星草+羊草
处理与浅耕相比土壤速效磷含量显著增加(F=5.
26>F(11 ,12), 0.05),其它处理后土壤速效磷含量增加
不显著。
2.2 不同改良方法对盐碱土壤有机磷和无机磷含
量的影响
  不同处理后土壤有机磷含量均有不同程度的
增加(图 1 ,C),其中浅耕+磷石膏 、浅耕+糠醛渣 、
浅耕+有机肥 、浅耕+星星草 、浅耕+磷石膏+星
星草 、浅耕+糠醛渣+星星草 、浅耕+有机肥+星
星草 、浅耕+糠醛渣+星星草+羊草处理后土壤有
机磷含量显著增加(F =4.43>F11 ,12 ,0.05),其它处
理后土壤有机磷含量增加不显著 。
不同处理后土壤无机磷含量不同(图 1 ,D),其
中浅耕+磷石膏 、浅耕+糠醛渣 、浅耕+星星草 、浅
耕+磷石膏+星星草 、浅耕+糠醛渣+星星草 、浅
耕+星星草+羊草 、浅耕+磷石膏+星星草+羊
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草 、浅耕+糠醛渣+星星草+羊草 、浅耕+有机肥
+星星草+羊草处理与浅耕相比土壤无机磷含量
显著提高(F=31.12>F11 ,12 , 0.05),其它处理后土壤
无机磷含量不增加 。
图 1 不同处理土壤全磷含量(A)、速效磷含量(B)、有机磷含量(C)和无机磷含量(D)
Fig.1 Total P(A), effective P(B), organic P(C), and inorganic P(D)content in soil under different treatment
图 2 不同处理土壤磷酸酶活性
Fig.2 Phosphatase activity in soil under different treatment
2.3 不同改良方法对盐碱土壤磷酸酶活性的影响
不同处理后土壤磷酸酶活性不同(图 2),其中
浅耕+磷石膏 、浅耕+有机肥 、浅耕+磷石膏+星
星草 、浅耕+有机肥+星星草 、浅耕+星星草+羊
草 、浅耕+磷石膏+星星草+羊草 、浅耕+有机肥
+星星草+羊草处理与浅耕相比土壤磷酸酶活性
显著提高(F=21.63>F11 , 36 ,0.05),其它处理后土壤
磷酸酶活性增加不显著。
3 结论与讨论
在盐碱土上连续施用磷石膏 ,能改善土壤的理
化性状 ,表现为土壤可溶盐组分变化 , pH 值 、代换
性钠和碱化度下降[ 5] 。本实验在盐碱土上施用磷
石膏一年后 ,土壤各磷素指标均显著提高 ,这是由
于磷石膏本身含有磷素营养成分[ 17] ,因此 ,利用磷
石膏改良盐碱土 ,尤其是改良磷素状况在生产上仍
有一定的指导意义 。
在盐碱土上长期施用糠醛渣 ,可以改善土壤结
构 ,降低土壤 pH 值 , 增加土壤有机质[ 6] 。本实验
在盐碱土上施用糠醛渣一年后 ,土壤有机磷 、无机
磷含量增加 ,这是由于糠醛渣本身也含有一定的磷
成分 ,而土壤全磷 、速效磷含量 、磷酸酶活性没有显
著提高 ,这可能是由于糠醛渣的施用量较小 ,但也
可能是由于糠醛渣本身不能促进土壤磷素的转化 。
长期施用有机肥对盐碱土具有明显的改良作
用 ,这方面的研究较多[ 18 ~ 21] 。施用有机肥不仅能
改善土壤物理性状 ,而且能提高盐碱土的脱盐 、抑
盐能力 ,降低盐分在土壤中的活性[ 21] 。长期施肥
能提高土壤有机质和氮磷养分含量 ,增强土壤蛋白
酶 、脲酶 、磷酸酶和过氧化氢酶活性[ 18] 。本实验在
浅耕基础上施有机肥一年后 ,土壤速效磷 、有机磷
含量 、磷酸酶活性提高 ,说明施用有机肥后土壤可
利用磷素增加 ,同时 ,土壤可能已经开始了有机磷
的转化过程。
在碱斑裸地上人工建成星星草群落以后 ,星星
草的生长使土壤理化性质得以改善 ,促进了盐分的
向下淋溶过程;同时 ,由于星星草的覆盖 ,减弱了土
511期             岳中辉等:不同改良方法对盐碱土壤磷素营养的影响
壤水分的蒸发 ,从而也减轻了由于蒸发而导致的返
盐过程 ,土壤 pH 值和全盐含量降低。星星草生长
3 ~ 5年可从根本上改变碱斑土壤的理化性质 ,达
到改良盐碱土壤的目的[ 22] 。本实验在浅耕基础上
种植星星草后 ,除全磷和有机磷含量外 ,土壤磷素
各指标均不提高 ,说明种植星星草一年后还不能提
高土壤的磷素营养。而在浅耕基础上将施用有机
肥 、改良剂与种植星星草结合 ,土壤磷素营养及磷
酸酶活性提高 ,但并不是所有这种组合都提高磷素
各指标 ,说明各物质与星星草结合后对磷素的改善
是有局限的。
对盐碱土壤采用浅耕+有机肥+星星草+羊
草改良方法后 ,土壤磷素各指标均增强 ,表明将建
植星星草一羊草人工草地与施用有机肥盐方法结
合 ,能够在短期内较全面改善盐碱土壤的磷素营养
状况 ,同时能在一定程度上增强土壤磷素的矿质化
过程 。
表 1 土壤磷素间的相关分析
Table 1 The correlation analysis among phosphorous in soil
全磷
Total P
速效磷
Effect ive P
有机磷
Organic P
无机磷
Inorganic P
速效磷
Effective P
0.381 1
有机磷
Organic P
0.459 8 0.293 4
无机磷
Inorganic P
0.142 8 0.432 6 0.616 7*
磷酸酶活性
Phosphatase activity
0.299 7 0.582 5* 0.346 3 0.404 1
  注:﹡ r=0.567 ,α=0.05显著相关。
Note:*r=0.567 ,α=0.05 significant correlation
  从土壤磷素各指标的相关关系来看 ,土壤有机
磷和无机磷含量之间相关关系显著 ,由于土壤有机
磷和无机磷含量的比例极其动态变化可以估计土
壤磷素的供应能力[ 15] ,由此说明不同处理土壤的
供磷能力维持在一定的水平;土壤速效磷含量与磷
酸酶活性之间相关关系显著 ,因此 ,可以利用土壤
磷酸酶活性表征土壤的肥力状况[ 14] 。
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