生物炭改良棉花甜菜间作土壤理化性质与盐分效果分析

土壤盐渍化问题已成为制约新疆地区农业发展的主要因素,近年来生物炭在改良土壤方面发挥了极大优势。为研究不同生物炭施用量对土壤理化性质以及盐分分布的影响,于2018—2020年在新疆地区开展生物炭改良盐碱土试验,种植作物为棉花甜菜间作,模式为当地传统“一膜两管四行”栽培模式。2018年试验设置4个生物炭水平,分别为0、10、50、100 t/hm^(2)。2019年增加设置25 t/hm^(2)。综合分析2018年和2019年的试验结果,2020年生物炭施用量调整为0、10、25、30 t/hm^(2)。生物炭混合深度为30 cm。在作物的不同生育期对各个处理不同剖面深度取土测定电导率、pH值和有机质含量,分析不同生物炭施用量对土壤pH值、有机质和盐分的影响。结果表明,添加生物炭显著降低生育初期和生育末期0~30 cm土层的pH值,且降低幅度与生物炭施用量成正比。生物炭对30~40 cm土层的pH值有降低作用,但效果不显著。因生物炭自身有机质丰富,生物炭施用10~100 t/hm^(2)可增加土壤有机质含量31.8%~135.8%。土壤含盐量在垂直方向上,表现出浅层大、深层小的一致性规律;在水平方向上,膜间土壤含盐量大于滴头附近的土壤含盐量。与对照处理相比,生物炭处理增加了0~10 cm、0~40 cm和0~100 cm深度的加权平面含盐量,3年分别增加13.9%~79.2%、6.6%~133.6%和4.7%~103.5%。施用生物炭后可促进盐分淋洗,当施用量为10、25 t/hm^(2)时,脱盐率为14.7%~22.3%,较其他生物炭处理高。综合考虑盐分淋洗和生物炭施用的经济成本,生物炭适宜用量推荐为10 t/hm^(2)。