土壤改良措施对盐碱地大豆产量和品质的影响

1、    土壤改良措施对盐碱地大豆产量和品质的影响    徐钰 杨岩 江丽华 刘兆辉 王梅 石璟 靳红梅 宫志远 李洪梅摘要：以改良培肥土壤、提高生产力为目标，在山东省东营市轻度盐碱地上开展增施有机肥、生物炭及土壤调理剂对大豆产量、品质和养分吸收影响的研究，探索轻度盐碱地大豆提质增效的土壤改良培肥措施。结果表明，与农民习惯施肥（fp）相比，不同改良措施（t1t4）通过提高单株荚数和单株粒数实现大豆增产4.9%22.9%，并促进了大豆对养分的吸收，氮、磷、钾吸收量分别提高5.1%21.6%、3.7%18.7%和7.1%21.2%。不同改良措施对大豆品质也略有

2、改善，粗脂肪含量较fp提高1.7%5.6%，提高了粗蛋白和粗脂肪总量。四种改良措施相比，有机肥+生物炭+土壤调理剂（t4）处理对大豆提质、增产、促生的效果最佳。关键词：盐碱地改良;大豆;产量;品质;养分吸收中图分类号：s565.101：s156.4  文献标识号：a  文章编号：1001-4942（2020）11-0086-04effects of different soil improvement measures onsoybean yield and quality in saline-alkali soilxu yu1，2， yang yan1， jiang li

3、hua1， liu zhaohui1，2， wang mei1，shi jing1， jin hongmei3， gong zhiyuan1， li hongmei4（1. institute of agricultural resources and environment， shandong academy of agricultural sciences， jinan 250100， china;2. key laboratory of agro-environment of huanghe-huaihe-haihe plain，ministry of agriculture and r

4、ural affairs，jinan 250100， china; 3. wenzu sub-district office of zhangqiu district， jinan city， jinan 250205， china;4. shandong agricultural foreign economic cooperation center， jinan 250100， china）abstract in order to improve soil fertility and increase productivity， the application effects of org

5、anic fertilizer， biochar and soil conditioner on soybean yield， quality and nutrient uptake were carried out in saline-alkali soil in dongying city， shandong province. the results showed that compared with the farmers practice （fp）， different improvement measures （t1-t4） achieved the yield increase

6、of soybean by 4.9%22.9% through increasing the number of pods and grains per plant， and greatly promoted the uptake of nutrients. the npk uptake increased by 5.1%21.6%， 3.7%18.7% and 7.1%21.2%， respectively. soybean quality was slightly improved by different soil improvement measures. compared with

7、fp， the crude fat content increased by 1.7%5.6%， and the total crude protein and crude fat content increased under different improvement measures. among the four improvement measures， the t4 treatment of organic fertilizer+biochar+soil conditioner had the best effect on soybean quality， yield and gr

8、owth.keywords saline-alkali soil improvement;soybean;yield;quality;nutrient uptake大豆是我國重要的粮食、油料和饲料作物，随着国民消费结构的升级和养殖业的发展，对大豆的需求量逐年攀升，目前大豆的供需缺口仍有9 000多万吨，对外依存度未有转变，成为国家急需解决的难题。近年来山东省积极响应“重点在黄淮海及西南地区推广玉米大豆间作套作”的号召，在沿黄地区大力开展大豆与玉米轮/间套作。东营、滨州和德州等地区是大豆发展的最大潜力区，然而该区域也是山东省盐碱土的集中分布区，“盐、碱、板、瘦”的土壤特性是制约大豆产量提升的主要

9、因素。因此，盐碱地的改良培肥，对保障国家粮油安全和实现土地资源的可持续利用具有重要意义。国内外盐碱地改良可分为工程措施、农业措施、化学措施和生物措施等1-4。其中，施用有机物料和调理剂是常用的改良方法。关于前者已在秸秆、绿肥和有机肥等有机物料对盐碱地作物生长5、品质6、土壤改良7，8方面开展了大量研究。生物炭是利用生物质在缺氧条件下经高温热解生产的一种含碳丰富、性质稳定的固态物质9，用作土壤调理剂，可以增强养分保持能力、显著提高贫瘠土壤有机质含量、提高作物产量10，11。另外，微生物菌剂作为土壤调理剂对盐碱地改良也有一定作用12，但相关研究较少。目前，有机肥、生物炭及微生物调理剂等配施在盐碱地

10、上的应用效果鲜有研究。为探索盐碱地大豆增收的土壤改良培肥措施，本研究在东营市轻度盐化滨海盐碱地施用有机肥、生物炭和微生物土壤调理剂，与农民习惯施肥进行对比，研究其对大豆产量、品质和养分吸收的影响，以期获得适合该区域的土壤改良措施，为滨海盐碱地大豆种植提供科学建议。1 材料与方法1.1 供试材料试验在山东省农业科学院东营基地进行，土壤类型为盐碱土。供试微生物型土壤调理剂（简称调理剂，下同）主要菌种包括解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等，剂型为颗粒，有效活菌数2亿个/g。试验前020 cm表层土壤及试验用有机肥和生物炭的基础数据见表1、表2。1.2 试验设计试验设5个处理：当地农民习惯施肥（fp），n

11、、p2o5和k2o用量分别为75、54、21 kg/hm2，60%氮肥和全部磷钾肥底施，剩余40%氮肥大豆鼓粒期撒施;施用有机肥（t1），在fp处理基础上，666.7m2增施200 kg有机肥;施用生物炭（t2），在fp处理基础上，666.7m2增施200 kg生物炭;有机肥+生物炭（t3），在fp处理基础上，666.7m2增施200 kg有机肥和200 kg生物炭;有机肥+生物炭+调理剂（t4），在fp处理基础上，666.7m2增施100 kg有机肥、100 kg生物炭和200 kg调理剂。上述有机肥、生物炭和调理剂全部底施。每处理3次重复，随机排列，试验小区面积40 m2。试验于2019年

12、6月30日播种，2019年10月17日收获。大豆品种选用当地主栽品种齐黄34，株距6 cm，行距55 cm。底肥均匀撒施，旋耕后播种，鼓粒期撒施追肥，各处理的田间管理措施均一致。1.3 測定项目及方法大豆成熟时，每小区量取1.1 m×2.5 m=2.75 m2的样方进行实际测产，折算成公顷产量。选取有代表性的10株大豆，调查单株荚数、单株粒数和百粒重等产量构成因素。采用索氏提取法测定籽粒中的粗脂肪含量，采用凯氏定氮法测定籽粒中的粗蛋白含量。植株养分采用浓硫酸-双氧水消煮，凯氏定氮法测定氮含量，钒钼黄比色法测定磷含量，火焰光度法测定钾含量13。所得数据采用sas软件进行统计分析。2 结

13、果与分析2.1 土壤改良措施对大豆产量及其构成因素的影响从表3可以看出，fp处理大豆产量最低，其他处理较fp增产4.9%22.9%，其中t4产量最高，其次是t1，两者均与fp差异显著。相同密度下，大豆产量主要由单株荚数、单株粒数和百粒重等指标决定。改良措施处理下大豆单株荚数明显增多，与fp相比，t4、t1和t3分别增加16.9%、11.0%和9.3%，并达显著性差异。各处理下大豆百粒重略有增加，但增幅小于3.5%，处理间差异未达显著水平。与fp相比，其他处理下大豆单株粒数和单株籽粒重均有增加，较fp分别提高了2.8%17.1%和3.7%20.7%，t4和t1与fp差异显著。由此看来，不同改良措

14、施对大豆单株荚数和单株粒数的提高是增产的主要原因。2.2 土壤改良措施对大豆品质的影响各处理大豆粗蛋白含量在42.9%43.5%范围内（表4），处理间无显著性差异，说明增施有机肥及调理剂对大豆粗蛋白含量无明显影响。fp粗脂肪含量最低，其他处理粗脂肪含量较fp提高1.7%5.6%，其中t4处理含量最高，并与fp差异显著。各处理的蛋脂总含量由大到小依次为t4>t2>t3>t1>fp，仅t4与fp蛋脂总含量差异显著，说明有机肥、生物炭和调理剂配合施用可以提高大豆的粗脂肪含量和蛋脂总含量。2.3 土壤改良措施对大豆养分吸收量的影响从图1可以看出，大豆对氮、磷、钾养分的吸收量分别

15、介于162.6197.8、27.532.7、43.352.5 kg/hm2之间。各处理对氮、磷、钾养分的吸收趋势一致，由大到小依次为t4>t1>t3>t2>fp。与fp相比，各土壤改良措施对氮素的吸收量分别提高21.6%、10.8%、7.4%和5.1%，差异达显著性水平（t2除外）;对磷素的吸收量分别提高18.7%、11.1%、7.2%和3.7%，差异达显著性水平（t2除外）;对钾素的吸收量分别提高21.2%、13.8%、9.4%和7.1%，差异均达显著性水平。可以看出，土壤改良措施可以提高大豆对养分的吸收，对钾和氮两元素的吸收大于磷元素。3 讨论与结论施用有机肥14，15和生物炭16，17通过影响大豆单株荚数、单株粒数和百粒重等产量构成因子提高产量。前者可以为作物直接提供大中微量元素养分，且能够分解释放出有机酸，提高养分有效性，从而促进大豆对养分的吸收和籽粒发育，提高大豆产量18。生物炭具备强大的比表面积及微孔结构，可以增强土壤水分渗透性能，吸附和缓释土壤溶液离子，通过促进盐碱土的生物