作者简介:瞿云明(1965—),男,浙江丽水人,高级农艺师,从事农业技术研究和推广工作,E-mail:qqqym@126.com。
为测试牧草墨西哥玉米的除盐效果,并期筛选出适宜的播种量,进行墨西哥玉米不同播种量试验。结果表明,本试验种植的量墨西哥玉米经53 d后,能降低表层0~20 cm土壤盐分32.8% 以上,对次生盐渍化的菜田土壤改良效果明显,其中播种量4.69 g·m-2的除盐效果最好,为41.4%。同时其秸秆可作为牧草,或还田,最终以有机肥的形式为作物提供养分,并改良土壤。
土壤盐渍化与次生盐渍化是当今世界土壤退化的主要问题之一[1], 土壤的盐碱化是世界范围内影响作物产量的重要非生物逆境[2], 我国盐渍土总面积约3.3× 107 hm2, 特别是沿海地区, 土地盐碱化盐渍化十分严峻[3]。一般情况下, 土壤次生盐渍化在设施栽培中比较常见; 随着蔬菜产业的发展, 由于蔬菜种植的高强度和集约化, 露地蔬菜种植的土壤也出现不同程度的次生盐渍化[4]。禾本科牧草因其具有较强的生态适应性, 较高的产量和饲用价值, 成为盐碱地改良的首选牧草[5]。种植C4类禾本科牧草是一种较为理想的生物除盐措施[6], 甜玉米作为填闲作物, 可降低土壤剖面电导率, 延缓由于降雨或灌水而造成大部分盐分向深层次土壤淋失的风险[7]。丽水市莲都区地处浙西南山区, 是全国蔬菜重点县, 浙江省蔬菜强县, 该区日益严重的次生盐渍化土壤急需改良, 但种植牧草墨西哥玉米改良蔬菜土壤次生盐渍化鲜有报道, 为此开展本试验, 以期确定其对蔬菜土壤的除盐效果及适宜的播种量。
试验于丽水市莲都区郎奇村蔬菜基地的连栋大棚内进行, 已连续4年种植蔬菜。土壤为重壤质, 土壤表层干燥时有明显的白色返盐并板结表象, 破碎后呈灰白色粉状, 呈典型的土壤次生盐渍化状况[8]。上茬为番茄, 年休闲期为6月中下旬至9月。该土壤有机质含量14.6 g· kg-1, 有效磷394.2 mg· kg-1, 可溶性盐分6.2 g· kg-1, Na+含量219 mg· kg-1, Cl-含量623.8 mg· kg-1, 速效钾含量133 mg· kg-1, pH值7.88。参试牧草为墨西哥玉米品种草优12。
试验设3个不同播种量处理, 小区播种量分别为100、150、200 g, 折合为3.12、4.69、6.25 g· m-2, 小区面积32 m2, 随机排列, 重复3次, 以休闲为对照。畦面宽1.2 m, 每畦种2行, 条播, 行距60 cm, 6月26日播种。试验期间大棚揭膜, 不施肥料; 出苗后灌溉水5次。8月18日收获, 整个生育期53 d。
采集土样2次, 分别于播种日和收获日。采用“ S” 形混合采样法, 采集耕层0~20 cm土样, 每小区取5点。两次土壤均测定速效钾、硝酸根、硫酸根、钙钾镁钠氯离子、可溶性盐含量。收获日整株采集植株样, 每处理随机取20株, 现场称鲜重; 挑选5株带回实验室, 测株高、根长、鲜重、干重和氮磷钾含量。土壤中各项指标的测定参考土壤农化分析的有关方法。
试验数据经Excel 2007处理, 采用dps 7.05软件进行显著性检验(P< 0.05)。
3个不同处理, 其植株高、根系下扎深度、鲜重和干重之间存在差异。表1显示, 播种量3.12、4.69 g· m-2处理的株高显著高于6.25 g· m-2处理; 播种量4.69 g· m-2处理与6.25 g· m-2处理的根系下扎深度差异显著; 3个处理之间株鲜重差异显著。根系下扎深度、鲜重、干重由高(重)至低(轻)为播种量4.69 g· m-2> 3.12 g· m-2> 6.25 g· m-2。试验表明不同播种量处理, 由于生长空间等因素, 对墨西哥玉米的生物学性状有明显影响, 播种量4.69 g· m-2处理总体生长性状良好。
表2表明, 3个不同播种量处理与对照相比, 0~20 cm 土壤盐含量差异显著; 播种量3.12 g· m-2处理与6.25 g· m-2处理之间差异不显著; 但3个不同播种量处理均能降低土壤32.8% 以上的盐含量; 其中播种量4.69 g· m-2处理除盐效果最佳, 较对照降低41.4%。
表2表明, 与对照相比, 3个不同播种量处理的土壤表现出:(1)0~20 cm 土壤盐基离子含量都显著降低; (2)钙镁钾钠4种盐基阳离子分别平均降低20.7%、17.1%、22.4%、30.4%; 硝酸根、硫酸根、氯离子3种盐基阴离子分别降低41.3%、35.4%和38.5%; (3)钠离子降幅都在29.5%以上; 其中播种量4.69 g· m-2处理钠离子降幅最大, 为31.3%; (4)阴离子平均降幅是阳离子的1.70倍。可见, 种植墨西哥玉米后土壤盐含量显著降低, 与其吸收盐分离子, 特别与吸收次生盐渍化土壤中的硝酸根、硫酸根、氯这3种重要酸根阴离子和钠盐基阳离子的能力的关系较为密切。
表2表明, 与对照相比, 3个不同播种量处理, 土壤中的K+/Na+比值均有显著增加, 其增幅都在10.0% 以上。但播种量处理3.12 g· m-2与6.25 g· m-2, 播种量4.69 g· m-2处理与6.25 g· m-2处理之间差异不显著; 3个处理中以播种量4.69 g· m-2处理的增幅最大, 为15.0%。总体看来, 随播种量的增加, K+/Na+比值有增加之势, 但其增幅主要还是与植物吸收K+、Na+的能力相关。土壤中的K+/Na+比值这一参数对盐碱地作物的生长十分重要, 且绝大多数盐碱地都存在K+/Na+比值过小的情况[8]。多年过量施用鸡粪的土壤尤为如此, 因为鸡粪含有较多的Na+, 施入土壤后Na+存量大, 导致植物体中K+、Na+平衡和正常代谢受到破坏, 植物细胞膜透性增加, 体内K+外流、含量减少, 致使作物产量下降。K+/Na+比值的增加, 有利于作物的生长和产量的增加。
3个不同播种量的墨西哥玉米经53 d 种植, 生物量差异显著, 其中播种量6.25 g· m-2处理最高, 其次为播种量4.69 g· m-2处理(表3)。墨西哥玉米的产量及氮钾含量都高, 其秸秆可作为牧草, 或还田, 最终为土壤带入较高养分。3个处理每667 m2生物量还田相当于给土壤施用尿素30.3~44.2 kg、过磷酸钙33.7~49.6 kg和硫酸钾25.5~37.2 kg 的化肥氮磷钾养分。可见, 种植墨西哥玉米不仅能给牲畜提供优良的草料, 还能为土壤增加数量可观的养分。
试验结果表明, 种植3个不同播种量的牧草墨西哥玉米都可在较短时间内大幅降低土壤中各盐基离子, 从而显著降低0~20 cm 土壤的盐含量; 并增加土壤溶液中K+/Na+比值, 缓和K+、Na+平衡, 维护植物的正常代谢, 促进作物的生长和产量的增加。墨西哥玉米作牧草和绿肥皆可, 最终还田为有机肥, 可改善土壤质地, 增强土壤保肥供肥能力, 减少化肥投入。可见, 种植墨西哥玉米可作为改良菜田土壤次生盐渍化的重要技术措施, 特别对不能实现水旱轮作的菜田土壤意义更重大。
The authors have declared that no competing interests exist.
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