生物炭、有機(jī)肥連續(xù)施用對(duì)鹽堿土壤改良效果研究

王世斌，高佩玲,，趙亞?wèn)|，相龍康，孟慶梅，劉 月

(1.山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東 淄博 255000；2.山東理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，山東 淄博 255000)

關(guān)鍵字：中度鹽堿地；生物炭；有機(jī)肥；土壤改良；鈉吸附比；堿化度

黃河三角洲地區(qū)是我國(guó)重要的糧棉生產(chǎn)基地，該地區(qū)土地資源豐富，但常年受海潮淹沒，地下水位埋深淺且礦化度高，外加季節(jié)降雨不均、降雨量少、蒸發(fā)量大，使鹽分在土壤表層積聚，形成的鹽堿化土壤面積達(dá)24萬(wàn)hm2，約占黃河三角洲全區(qū)面積的1/2[1]。鹽堿土壤是我國(guó)重要的后備土地資源[1-3]。因此，調(diào)控土壤的水鹽分布狀況、改良和合理開發(fā)利用鹽堿地，對(duì)我國(guó)濱海農(nóng)業(yè)灌區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

生物炭和有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及鹽堿地改良具有良好的實(shí)用價(jià)值。由作物秸稈制成的生物炭具有高穩(wěn)定性、多孔結(jié)構(gòu)獨(dú)特和大比表面積等特性，用于鹽堿土壤改良能夠起到降低土壤容重、促進(jìn)團(tuán)聚體形成、增加作物產(chǎn)量、改善土壤環(huán)境及鹽堿化程度的作用[4-5]；勾芒芒等[6-7]通過(guò)大田試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生物炭處理能使0～20 cm土層的持水性能顯著提升，增幅可達(dá)40%；可使土壤含水率的極值比Ka和變異系數(shù)Cv降低，其值隨著生物炭施用的年限增加而減小；楊剛等[8]研究表明，施加生物炭能夠有效降低鹽堿土壤水溶性鹽分含量，同時(shí)具有降低土壤容重、改善土壤結(jié)構(gòu)的特性；朱建峰[4]、陳延華等[9]研究表明，適量施用生物炭能有效降低鈉吸附比(SAR)、堿化度(ESP)值和Na+的含量，增加Ca2+、Mg2+含量，對(duì)鹽堿土壤理化性質(zhì)的改良效果顯著，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量，增產(chǎn)率達(dá)23.05%。有機(jī)肥作為一種綠色肥料，具有降低土壤容重、促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成、促使土壤保水增肥增產(chǎn)等性能[10-12]；張建兵等[13]研究表明，有機(jī)肥用于灘涂圍墾農(nóng)田明顯提升了表層土壤的保水性能，對(duì)降低土壤pH值及改善土壤環(huán)境效果顯著；石玉龍[14]、肖輝等[15]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中鹽分平衡取決于肥料帶入的鹽分量和蔬菜移除的鹽分量，適量減少總施肥量，增加有機(jī)肥的施用比例能有效減輕土壤鹽漬化程度；李玉、趙碩等[16-17]發(fā)現(xiàn)，在濱海鹽堿土中施用有機(jī)肥替代高量化肥能夠顯著降低土壤水溶性鹽分總量、pH、水溶性鈉和交換性鈉的比例，促使SAR和ESP值降低，有效抑制Na+毒害，使得小麥產(chǎn)量得到提高。目前，生物炭和有機(jī)肥用于鹽堿地改良雖然進(jìn)行了一系列研究，但缺乏在冬小麥-夏玉米連作條件下多年連續(xù)施用生物炭和有機(jī)肥對(duì)鹽堿土壤水鹽分布及水溶性鹽基離子時(shí)空變化的對(duì)比分析。

黃河三角洲地區(qū)鹽堿地面積較大，由生物質(zhì)制成的富碳、富K+型生物炭及牲畜糞便較多且未合理開發(fā)利用，本文以黃河三角洲地區(qū)中度鹽堿土為研究對(duì)象，通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，研究生物炭和有機(jī)肥在冬小麥-夏玉米連作系統(tǒng)中連續(xù)施用3 a后，對(duì)中度鹽堿土的土壤含水率、土壤含鹽量、鈉鈣鎂離子含量、SAR及ESP時(shí)空變化規(guī)律以及小麥產(chǎn)量的變化，對(duì)比分析生物炭和有機(jī)肥對(duì)鹽堿土壤的改良效果，以期為黃河三角洲地區(qū)鹽堿土壤的改良增產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2016年在山東省濱州濱城區(qū)中裕高效生態(tài)農(nóng)牧循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園(37°29′N，118°03′E)進(jìn)行，氣候類型為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，多年平均地面溫度為14.7℃，年平均氣溫為12.7℃，平均日照時(shí)數(shù)為2632 h，年平均降雨量為564.8 mm，降雨多集中在6、7、8月。該地區(qū)土壤類型為中度鹽堿土，作物種植模式為冬小麥-夏玉米輪作；利用激光粒度儀(Malvern Mastersizer 3000型，英國(guó))測(cè)定土壤砂粒、粘粒、粉粒占比分別為20.26%、2.96%、76.78%，根據(jù)國(guó)際制土壤質(zhì)地分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)土壤質(zhì)地進(jìn)行劃分，屬于粉砂質(zhì)壤土。試驗(yàn)前土壤的基本理化性質(zhì)見表1。

表1 試驗(yàn)前土壤的基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)采用山東省銘宸環(huán)衛(wèi)設(shè)備有限公司生產(chǎn)的生物炭，是棉花秸稈在800℃下經(jīng)72 h熱解而成，容重0.297 g·cm-3，pH8.6，含碳量73%，含氮量0.9%，有效磷0.08%，有效鉀1.6%。

試驗(yàn)采用灰黑色顆粒的有機(jī)肥，由山東甕福金谷化肥有限公司提供，主要成分為豬糞，pH6.7，有機(jī)質(zhì)含量>45.0%，N、P2O5、K2O總量≥5.0%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2016年6月開始至2019年6月結(jié)束，采用冬小麥—夏玉米輪作種植模式，冬小麥于每年11月播種，次年6月收獲；夏玉米于每年6月播種，10月收獲。連續(xù)3 a設(shè)置6種不同的土壤改良方式，分別為：CK(僅施N 550 kg·hm-2·a-1和P2O5120 kg·hm-2·a-1)、C1(5 t·hm-2·a-1生物炭)、C2(10 t·hm-2·a-1生物炭)、C3(20 t·hm-2·a-1生物炭)、N1(7.5 t·hm-2·a-1有機(jī)肥)、N2(10 t·hm-2·a-1有機(jī)肥)，每個(gè)處理3次重復(fù)，共計(jì)18個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)面積為14 m×10 m=140 m2。每個(gè)生育季的施肥方法：每個(gè)處理的氮肥、磷肥用量均為：N 550 kg·hm-2·a-1、P2O5120 kg·hm-2·a-1。由于生物炭和有機(jī)肥含有一定量的N和P，為滿足N 550 kg·hm-2·a-1和P2O5120 kg·hm-2·a-1的施用量，生物炭和有機(jī)肥處理N、P不足部分由尿素和磷酸二銨補(bǔ)充[14]，因土壤中K+含量較高，故不施鉀肥。生物炭、有機(jī)肥、磷肥及1/3的尿素作基肥在播種前一次性施入，其余2/3尿素用于追肥，基肥經(jīng)人工均勻撒施后立即旋耕，旋耕深度為15 cm[14]。除草、防病蟲等管理措施與當(dāng)?shù)毓芾砟Ｊ揭恢隆?/p>

1.4 土壤采集

在2018年10月至2019年6月的冬小麥生育期內(nèi)采集土壤樣品，共分6個(gè)生育期：苗期、分蘗期、返青期、拔節(jié)期、灌漿期、成熟期；取土深度為0～40 cm[19]，利用土鉆分別在試驗(yàn)區(qū)的0～20、20～40 cm土層采集土壤樣品[18-19]；一部分新鮮土樣用于測(cè)定土壤含水率，另一部分土樣經(jīng)自然風(fēng)干后過(guò)2 mm篩，用于測(cè)定土壤含鹽量、水溶性Na+、Ca2+、Mg2+含量。

1.5 測(cè)定項(xiàng)目及方法

土壤含水率：采用烘干法[20]進(jìn)行測(cè)定，在已稱重的鋁盒中放入20 g左右的鮮土，放入105℃的烘箱中烘干12 h后冷卻至室溫，立即稱重。

土壤含鹽量：利用電導(dǎo)率儀(DDS-11A，上海)測(cè)定土壤浸提液(水土比5∶1)電導(dǎo)率，并根據(jù)已測(cè)得的浸提液電導(dǎo)率值與質(zhì)量法[20]測(cè)得的土壤含鹽量建立的線性關(guān)系，將電導(dǎo)率值轉(zhuǎn)化為土壤含鹽量，具體公式[21]為：

y=2.160EC5∶1+0.303

(1)

式中,y為土壤含鹽量(g·kg-1)，EC5∶1為25℃下土壤浸提液電導(dǎo)率(mS·cm-1)。

水溶性Na+、Ca2+、Mg2+含量：取部分土壤浸提液(水土比5∶1)，利用A3AFG-12原子吸收分光光度計(jì)(PERSEE，北京)進(jìn)行測(cè)定[20]；鈉吸附比(SAR)和堿化度(ESP)值計(jì)算公式[18]如下：

(2)

(3)

產(chǎn)量：依據(jù)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范(作物分冊(cè))進(jìn)行測(cè)定[22]。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用統(tǒng)計(jì)軟件Excel進(jìn)行基本數(shù)據(jù)處理；采用SPSS的單因素方差分析(ANOVA)和顯著性分析法(LSD)檢驗(yàn)處理間差異性；采用OriginPro 9.0軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物炭和有機(jī)肥對(duì)土壤含水率的影響

2018—2019年小麥生育季內(nèi)0～20 cm和20～40 cm土層土壤含水率動(dòng)態(tài)變化如圖1、圖2所示；結(jié)果表明：整個(gè)生長(zhǎng)季內(nèi)0～40 cm土層土壤含水率隨時(shí)間推移呈先增加后減小再增加的趨勢(shì)，其中返青期最高，原因是返青期之前進(jìn)行了一次春灌，外加溫度及蒸發(fā)強(qiáng)度較低，導(dǎo)致返青期土壤含水率較高。0～20 cm土層中，同一生育期各處理的土壤含水率均大于CK，且隨施炭量的增加而增大，隨有機(jī)肥施加量增加而減小，其中，分蘗期、返青期、成熟期各處理與CK差異性顯著(P<0.05)，其余生育期差異不明顯；C1、C2、C3、N1、N2處理的土壤含水率平均值較CK分別提升了12.61%、17.98%、20.35%、7.60%、15.92%，其中，C3處理增幅最大。20～40 cm土層各處理土壤含水率較CK均呈下降趨勢(shì)，且隨生物炭和有機(jī)肥施加量的增加而減小，各處理在分蘗期、返青期、灌漿期及成熟期與CK差異顯著(P<0.05)，其余生育期差異不明顯，C1、C2、C3、N1、N2處理土壤含水率較CK分別降低了9.23%、4.39%、6.52%、5.55%、8.86%，C1處理降幅較大。綜上表明，摻生物炭或有機(jī)肥均可有效提升耕層土壤的保水蓄水能力，減少土壤水分的深層滲漏，生物炭對(duì)提升耕層土壤的保水蓄水性能要優(yōu)于有機(jī)肥，其中，C3處理效果最佳。

施生物炭和有機(jī)肥后土壤含水率的變異程度在統(tǒng)計(jì)學(xué)常用極值比Ka和變異系數(shù)Cv進(jìn)行表征，Ka和Cv越小說(shuō)明土壤含水率的變異程度越小、穩(wěn)定性越高，計(jì)算公式為：

Ka=Xmax/Xmin

(4)

(5)

由表2分析可知，隨著土層深度的增加，Ka和Cv總體呈降低趨勢(shì)，其原因是表層土壤受外界環(huán)境的影響較大，土層深度越大外界環(huán)境對(duì)其影響越小，故0～20 cm土層土壤含水率的變異程度大于20～40 cm；0～20 cm土層同一生育期的Ka和Cv均隨施炭量增加先降低后增加，其中C2處理的變異程度最小，有機(jī)肥處理的Ka和Cv要大于生物炭處理的，且隨有機(jī)肥施加量增加而增大；20～40 cm土層的Ka和Cv變化趨勢(shì)與0～20 cm土層一致。綜上所述，施加生物炭和有機(jī)肥均可減小剖面含水率的Ka和Cv，其中生物炭處理要優(yōu)于有機(jī)肥處理，且C2處理效果最優(yōu)，具有更穩(wěn)定的保水能力。

表2 各處理土壤含水率在土壤剖面的變異程度

2.2 生物炭和有機(jī)肥對(duì)土壤含鹽量的影響

土壤含鹽量是表征土壤鹽漬化程度的重要指標(biāo)[18]。由圖3、圖4可知，各處理的土壤含鹽量隨時(shí)間推移均呈降低趨勢(shì)，在成熟期達(dá)到較低值。圖3表明，同一生育期下0～20 cm土層生物炭處理的土壤含鹽量明顯小于CK，且隨施炭量增加先降低后升高，C2處理的土壤含鹽量最低，但有機(jī)肥處理的土壤含鹽量均大于CK，且隨著有機(jī)肥的施加量增加而增大，在苗期出現(xiàn)最大值，其原因是有機(jī)肥自身含有一定鹽分，根據(jù)質(zhì)量守恒原則，有機(jī)肥施加后土壤含鹽量必然增加；C2、N1和N2處理與CK有顯著性差異(P<0.05)，其余處理差異不明顯，表明C2處理脫鹽效果明顯。圖4表明，同一生育期下20～40 cm土層各處理土壤含鹽量的變化趨勢(shì)與0～20 cm土層基本一致，且與CK在成熟期有顯著性差異(P<0.05)，其余時(shí)期差異性不明顯，表明生物炭和有機(jī)肥處理在成熟期均顯著降低了土壤含鹽量，但N1、N2處理在苗期、分蘗期、返青期、拔節(jié)期顯著高于CK。整個(gè)生育季0～20 cm和20～40 cm土層土壤含鹽量均表現(xiàn)為：N2>N1>CK>C3>C1>C2，其中C1、C2和C3處理在0～20 cm土層的土壤含鹽量較CK分別降低了5.23%、9.80%、3.56%，20～40 cm土層分別降低了4.05%、5.16%、5.15%。綜合分析可得，生物炭對(duì)0～40 cm土層鹽堿土壤的脫鹽效果要優(yōu)于有機(jī)肥，且C2處理脫鹽效果較優(yōu)。

2.3 生物炭和有機(jī)肥對(duì)Na+、Ca2+、Mg2+含量的影響

連續(xù)3 a施用生物炭和有機(jī)肥后，2018—2019年小麥生育期0～40 cm土層Na+、Ca2+和Mg2+含量時(shí)空變化如圖5所示。

在0～40 cm土層中，Na+含量隨著時(shí)間的推移總體呈下降趨勢(shì)，但最低值出現(xiàn)在返青期和拔節(jié)期，其原因是返青期前進(jìn)行了一次春灌，土壤淋溶強(qiáng)烈，Na+與Ca2+、Mg2+發(fā)生置換后被沖刷淋溶進(jìn)入土壤深層，導(dǎo)致上層土壤Na+含量較低，C1、C2、C3、N1、N2處理水溶性Na+含量比CK分別低12.04%、12.51%、11.49%、9.15%、4.59%，說(shuō)明有機(jī)肥和生物炭均能有效降低土壤水溶性Na+含量，減輕土壤鹽堿化程度，但有機(jī)肥降鈉鹽效果略差于生物炭處理，C2處理效果較優(yōu)。由圖5可知，各處理的Ca2+、Mg2+含量隨時(shí)間推移總體呈下降趨勢(shì)，均在成熟期達(dá)到較低值。0～20 cm土層各處理的Ca2+、Mg2+平均含量表現(xiàn)為：N2>N1>C2>C1>C3>CK；20～40 cm土層的表現(xiàn)為：N2>N1>CK>C2>C1>C3。整體來(lái)說(shuō)，0～40 cm土層C1、C2、C3、N1、N2處理的Ca2+含量分別比CK高4.07%、4.25%、1.98%、29.64%、53.42%，Mg2+含量分別比CK高8.83%、10.69%、4.37%、33.56%、48.90%。分析可得，生物炭和有機(jī)肥均能提升土壤中Ca2+、Mg2+含量，改善根系土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況，但有機(jī)肥處理對(duì)0～40 cm土層水溶性Ca2+、Mg2+的含量提升效果明顯，生物炭?jī)H對(duì)0～20 cm土層提升效果明顯，且提升幅度略差于有機(jī)肥處理；綜合來(lái)看，生物炭處理對(duì)鹽堿土壤的改良效果較優(yōu)，在保證作物根系營(yíng)養(yǎng)狀況的基礎(chǔ)上更有利于降低Na+的毒害。

2.4 生物炭和有機(jī)肥對(duì)鹽堿化土壤SAR、ESP的影響

2018—2019年小麥生育期0～40 cm土層SAR、ESP時(shí)空變化如圖6、圖7所示。SAR是劃分鈉質(zhì)和非鈉質(zhì)土壤的重要參數(shù)[18]，當(dāng)SAR<10時(shí)，鈉害為低；當(dāng)1018時(shí)，鈉害為高，本研究的土壤SAR小于10，所以為低鈉害[9,17]；由圖6可知，有機(jī)肥和生物炭處理顯著降低了0～40 cm土層的SAR值，且整個(gè)生育季內(nèi)各處理的SAR值隨時(shí)間推移呈降低趨勢(shì)，但在分蘗期、灌漿期出現(xiàn)峰值，這與分蘗期土壤蒸發(fā)量大、降雨量較少，灌漿期的小麥耗水量大、作物根系吸水帶動(dòng)鹽分向上運(yùn)移有關(guān)；0～20 cm土層的生物炭和有機(jī)肥處理對(duì)SAR的降幅大于20～40 cm土層；0～40 cm土層C1、C2、C3、N1、N2處理與CK相比平均值分別降低了15.81%、15.13%、12.67%、21.28%、23.61%，表明有機(jī)肥和生物炭處理均能夠降低土壤的SAR值，且有機(jī)肥處理略優(yōu)于生物炭處理。

ESP被用作堿土分類及堿化土壤改良的指標(biāo)和依據(jù)[9]。3%

2.5 生物炭、有機(jī)肥對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

由表3可得2019年各處理小麥產(chǎn)量在4 696.3～5 943.9 kg·hm-2之間，其中生物炭處理和N1處理產(chǎn)量顯著高于CK，較CK增產(chǎn)率達(dá)7.83%～20.97%，且隨著施炭量增加先增加后降低，N2處理的小麥產(chǎn)量要低于CK，其原因可能是土壤有機(jī)肥摻加后明顯提升了表層土壤含鹽量，對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。綜合表明，生物炭處理對(duì)小麥增產(chǎn)效果優(yōu)于有機(jī)肥處理，其中C2處理的產(chǎn)量最高，較CK增產(chǎn)達(dá)20.97%。

表3 2019年小麥產(chǎn)量與增產(chǎn)率

3 討 論

土壤水是植物生長(zhǎng)的必需水源，是地表水與地下水連接的紐帶[7]。生物炭具有親水和強(qiáng)吸附等特性，施入土壤后能提升土壤的保水性能、減少水分的深層滲漏，且隨施炭量增加而增強(qiáng)，有機(jī)肥能夠促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，進(jìn)而提升鹽堿土壤對(duì)水分的吸持能力。本文研究發(fā)現(xiàn)生物炭和有機(jī)肥均顯著提高了0～20 cm土層土壤含水率，減少了水分滲漏，這與前人的研究結(jié)論基本一致[6-7,13-14]；本試驗(yàn)通過(guò)土壤含水率的變異程度發(fā)現(xiàn)，施加生物炭和有機(jī)肥后土壤含水率的變化幅度及變異程度均呈減弱趨勢(shì)，表明生物炭和有機(jī)肥的施入增強(qiáng)了土壤持水的穩(wěn)定性，與勾芒芒等[6-7]的研究結(jié)論一致；綜合分析發(fā)現(xiàn)施生物炭10 t·hm-2·a-1的保水持水效果較優(yōu)。

土壤鹽分過(guò)高是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要障礙因子[20-24]。生物炭具有大比表面積、強(qiáng)吸附、陽(yáng)離子交換性強(qiáng)等特性，有機(jī)肥具有改善土壤結(jié)構(gòu)、保水增肥、抑制鹽分表聚等特性，二者用于鹽堿農(nóng)田的改良均具有減輕土壤鹽堿程度的作用[6-8,13-16]。本研究發(fā)現(xiàn)在小麥生育季內(nèi)，生物炭處理與CK相比，明顯降低了土壤含鹽量，減輕了鹽脅迫對(duì)作物的不利影響，為作物提供了良好的土壤鹽分環(huán)境，有機(jī)肥含有的有機(jī)質(zhì)促使微生物活動(dòng)頻繁，促使動(dòng)植物與土壤微生物共存，改善了土壤環(huán)境，使得土壤中水、肥、鹽處于動(dòng)態(tài)平衡中，但脫鹽效果不如生物炭處理，這與肖輝、朱成立等結(jié)論基本一致[15,24]；數(shù)據(jù)表明施生物炭10 t·hm-2·a-1的處理降鹽效果較好。

本研究發(fā)現(xiàn)，施加生物炭和有機(jī)肥處理對(duì)土壤水溶性鹽基離子的組成影響顯著，表現(xiàn)為降低Na+含量，增加Ca2+、Mg2+含量，這與生物炭和有機(jī)肥能夠促進(jìn)土壤團(tuán)狀顆粒的形成，增加土壤通透性、促使Ca2+、Mg2+與Na+發(fā)生置換、加快了Na+淋洗有關(guān)[4,15,16,25-27,]；但生物炭對(duì)Na+的降低效果優(yōu)于有機(jī)肥，對(duì)Ca2+和Mg2+含量的提升效果略差于有機(jī)肥，其原因是生物炭具有大孔隙結(jié)構(gòu)、大比表面積、獨(dú)特的羥基、羧基及苯環(huán)等官能團(tuán)提高了土壤的陽(yáng)離子交換，加速了土壤淋洗，而有機(jī)肥中Ca2+、Mg2+含量遠(yuǎn)高于生物炭[17,25-27]。研究發(fā)現(xiàn)生物炭和有機(jī)肥處理對(duì)鹽堿土壤的SAR、ESP值降低效果明顯，減輕了土壤的堿化程度，降幅隨著施炭量增加先增加后減少，隨有機(jī)肥施加量增加而增加，這與相關(guān)研究結(jié)論基本一致[16-18,26-27]；其中有機(jī)肥對(duì)SAR和ESP值的降低幅度略優(yōu)于生物炭，其原因與有機(jī)肥中的Ca2+、Mg2+含量大于生物炭有關(guān)，但二者差異較小，綜合表明有機(jī)肥、生物炭均有利于降低土壤的堿化程度，使作物免受Na+的毒害。

本研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期施加生物炭改善了鹽堿土壤的鹽分狀態(tài)，提高耕層中的水分含量，減少了土壤Na+的毒害，有利于小麥分蘗成穗及成穗結(jié)實(shí)，最終增加了小麥的產(chǎn)量、提高了鹽堿土壤改良的可行性，這與朱成立等人研究結(jié)論一致[8,24]；有機(jī)肥處理則隨著施加量的增加，產(chǎn)量呈降低趨勢(shì)，這與小麥在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段對(duì)土壤鹽分較為敏感、有機(jī)肥施加前期提升了0～20 cm土層土壤含鹽量有關(guān)；本研究發(fā)現(xiàn)，生物炭對(duì)鹽堿土壤的改良效應(yīng)、小麥增產(chǎn)效果優(yōu)于有機(jī)肥，且施生物炭10 t·hm-2·a-1的效果較優(yōu)。

4 結(jié) 論

1)生物炭和有機(jī)肥處理均提升了0～20 cm土層土壤含水率，降低了20～40 cm土層土壤含水率，其中，生物炭處理優(yōu)于有機(jī)肥，且C3對(duì)土壤保水性能的提升效果最佳，減少了水分的深層滲漏；生物炭和有機(jī)肥均降低了土壤含水率的變異程度，C2處理降幅較大，具有更穩(wěn)定的保水性能。

2)相同條件下，生物炭施用后明顯降低了各土層的土壤含鹽量，且C2處理脫鹽效果較優(yōu)；有機(jī)肥處理降鹽效果不明顯，施用初期明顯提高了土壤含鹽量。

3)相較于有機(jī)肥處理，生物炭對(duì)水溶性Na+含量的降低效果更為明顯，C2處理的降低效果最優(yōu)，但對(duì)SAR、ESP值降低、對(duì)Ca2+、Mg2+含量提升的效果略差于有機(jī)肥處理。

4)生物炭對(duì)小麥增產(chǎn)效果顯著高于有機(jī)肥處理，且C2處理小麥產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率達(dá)20.97%。

5)綜合分析，摻加生物炭處理能為作物生長(zhǎng)提供更好的土壤水鹽環(huán)境，提高作物產(chǎn)量，對(duì)鹽堿土壤的改良效果優(yōu)于有機(jī)肥處理，其中，C2處理效果較優(yōu)。因此，黃河三角洲地區(qū)的鹽堿地改良建議采用摻加10 t·hm-2·a-1的生物炭處理。生物炭和有機(jī)肥對(duì)鹽堿土壤水、肥、鹽綜合調(diào)控將在后續(xù)研究中進(jìn)一步分析。