燕麦+木霉调控黄河三角洲盐渍土主要障碍因子效应研究

摘要 ［目的］探寻适应盐渍土的作物和辅助技术。［方法］通过黄绿木霉菌剂处理土壤，早春和秋季2次种植燕麦，观察改良盐渍土效应。［结果］黄河三角洲盐渍土壤环境特性为季节性盐表聚影响作物生长发育，土壤水稳性团聚体少，土壤生物量少、活性低。黄绿木霉处理土壤播种燕麦后，土壤覆盖时间延长，秋末控制了秋季积盐第一高峰，中度盐渍土比相邻大豆收获地降盐77.99%，重度盐渍土比相邻草枯后裸露地降盐87.24%，春末控制了春季积盐第二高峰，中度盐渍土比相邻上茬大豆地降盐76.11%，重度盐渍土比相邻草枯后裸露地降盐85.67%；黄绿木霉菌剂处理重度盐渍土壤，与对照相比，真菌、细菌、固氮菌、放线菌分别提高5.90倍、1.27倍、48.13%、71.12%，黄绿木霉增殖的同时增加土壤微生物数量，利用微生物耐盐及嗜盐特点，创建了无数个低盐微区域，利于燕麦的根系生长发育；增加土壤根系数量和微生物数量，提高土壤有机质，土壤水稳性团聚体提高，中度盐渍土提高50%以上，重度盐渍土提高81.55%；燕麦通过蒸腾作用代替土壤水分蒸发，改变了盐随水来的运移通道和积盐位置，储存燕麦植株的可溶性盐随着茎秆及籽粒收获移出农田高达545.67 kg/hm2，降低了土壤含盐量。［结论］利用燕麦+黄绿木霉菌剂技术处理消减盐表聚打破季节性积盐规律，通过地上、地下生物的共同作用，降低土壤盐度，丰富土壤微生物，提高土壤有机质，改善土壤结构，加快了培育土壤的进度。

关键词 盐渍土；盐表聚；燕麦；黄绿木霉；土壤改良

中图分类号 S 156.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）15-0073-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.017

Study on the Main Obstacle Factors of Avena and Trichoderma Regulating Saline Soil in the Yellow River Delta

CHEN Jian-ai1， GUO Lai-chun2， REN Chang-zhong2 et al

（1. Institute of Food & Nutrition Science and Technology and Nutrition， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Ji’nan，Shandong 250100;2. Baicheng Academy of Agricultural Sciences， Baicheng，Jilin 137000）

Abstract ［Objective］To explore the crops and auxiliary technologies to be suitable for saline alkali land. ［Method］After Trichoderma aureoviride preparations was broadcast in this experiment soil， Avena was sown twice in saline soil in early Spring and Autumn. The effect of improving saline soil was observed. ［Result］The environmental characteristics of saline soil in the Yellow River Delta were seasonal salt accumulation， which affected crop growth and development. The water stable aggregates was less. There was less soil biomass and low soil activity. Trichoderma inoculum treated soil and Avena were sowed to prolong the soil coverage time and controlled the first peak of salt accumulation in autumn. The salt of moderate saline soil was 77.99% lower than that of adjacent soybean harvest land. The salt of severe saline soil was 87.24% lower than that of adjacent bare ground after grass withered. The second peak of salt accumulation in spring was controlled at the end of spring. The salt of moderate saline soil was 76.11% lower than that of adjacent last soybean land， and the salt of severe saline soil was 85.67% lower than that of adjacent bare ground after grass withered. Compared with the control， fungi， bacteria， azotobacter and actinomycetes increased by 5.90 times， 1.27 times， 48.13% and 71.12%， respectively. Trichoderma aureoviride increased the number of soil microorganisms while proliferating. Microbial had the ability of salt tolerance and halophilism. These soil microorganisms created a large number of micro low salt areas. This could help Avena roots grow and develop. The experiment soil increased the number of soil roots and microorganisms， improved soil organic matter. The soil water stable aggregates was increased more than 50% in moderately saline soil and 81.55% in severely saline soil. The results in the experiments showed that Avena replaced soil water evaporation through transpiration， to change the transport channel of water and salt， to take the other salt accumulation position. The soluble salt stored in the plants of oat was removed from the saline soil with the harvest of stems and grains， up to 545.67 kg/hm2， which reduced the soil salt content. ［Conclusion］Avena and Trichoderma as aboveground and underground organisms was used to grow and act together in the coastal saline soil to reduce salt surface aggregation， break the seasonal salt accumulation law， reduce soil salinity， enrich soil microorganisms， improve soil organic matter， and accelerate the progress of soil cultivation.

Key words Saline soil;Salt aggregate in the surface layer;Avena;Trichoderma aureoviride;Soil improvement

黄河三角洲是指黄河入海口携带泥沙在渤海凹陷处沉积形成的冲积平原。该区盐碱荒地广泛分布，盐渍化土地面积达44.29万hm2，占全区总面积的50%以上，其中，重度盐渍化土壤和盐碱光板地23.63万hm2，约占区内土地面积的28.4%，盐渍土以滨海盐渍土类型为主，盐分以氯化物为主［1］，土壤表层盐分在0.4%～3.0%，土壤结构性差，肥力低，不经改良治理，很难进行常规农业生产［2］。

黄河三角洲土壤起源于滨海盐土，地势低，海潮和台风直接和间接影响，海水随海潮入侵淹没土地及溯河倒灌向滨海土壤及地下水持续供给盐分，参与土壤积盐过程［3］，地下水埋藏浅且矿化度高，地下潜水中的盐分通过土体毛管蒸发而在地表积聚，导致土壤盐渍化［4］，可见如何调控滨海盐渍土盐表聚很关键。

土壤水稳性团聚体是土壤的基本单位和微生物栖息地、生化反应器，土壤成土过程就是水稳性团聚体形成和积累的过程［5］，土壤的发育、稳定与土壤有机质和生命体息息相关［6］，作物收获后，残留在土壤中的根生物量通常占作物地上部分的15%～40%［7］，这是土壤有机质的重要来源。作为土壤有机质分解者，真菌作用比任何其他组群更加广泛和持久，真菌促进腐殖质的形成，腐殖质将砂粒黏合为微团粒，根系分泌物同样可将土壤砂粒黏合成微团粒、大团粒，真菌菌丝的黏性网络对土壤颗粒缠绕，进而将独立的土壤颗粒和微团聚体黏结在一起形成大团聚体［5，7］。黄河三角洲盐渍土壤形成微弱，砂质多，团粒少，导致土壤内部的水、肥、气、热的条件达不到土壤生物和植物生长的要求，植被也少，土壤生命体也少，科学合理、因地制宜地开垦盐渍化土壤［8-10］，寻求合适生命发育且结构良好的土壤是首要任务，而其中关键要素之一就是培育地上适应盐渍土作物和地下真菌为主体的盐渍土壤微生物群系。

笔者所在团队十多年来一直致力于黄河三角洲滨海盐渍土壤环境的科学调控与合理利用研究［11-12］，在对黄河三角洲盐渍土壤环境特性进行调查分析的基础上，提出了针对不同类型盐渍土的科学合理、可持续、差异化的调控措施，该研究重点阐述燕麦+黄绿木霉制剂对黄河三角洲盐渍土主要障碍因子调控效应，致力于使盐渍土壤从无生命土壤向有生命土壤转变，向健康可持续利用土壤转变。

1 材料与方法

1.1 供试材料

木霉制剂由山东省农业科学院农产品加工与营养研究所自行研制，主体菌株黄绿木霉T1010（Trichoderma aureoviride 1010）含量为1×107 CFU/g，其他肥料为当地常规用肥，燕麦品种为白燕2号，吉林省白城市农业科学院选育并提供。

1.2 试验设计

试验安排在山东省东营市轻度盐渍土、中度盐渍土、重度盐渍土土壤进行4年（2018—2021年）试验。试验设计分3个处理（常规、自然和黄绿木霉菌剂复合生物肥），每小区面积为300 m2以上，各处理重复4次，共12个小区。早春撒播肥料旋耕，顶凌播种燕麦，播种深度5 cm，行距25 cm，播种量120～150 kg/hm2，播种要均匀，播种后依情况进行镇压利于出苗。7月上旬收获，取2行2 m长的燕麦样品，各重复4 次，测定燕麦农艺性状；秋季9月上季作物收获后播种，播种深度4 cm，其余技术同上，春季翻地做绿肥。

采用交叉5点取样法取耕层土（0～30 cm）混合，各重复4次，混匀后部分4 ℃储存备用，其余晾干后备用。

燕麦采集试验土样时，在寿光高产地块日光温室和滨海河滩区重度盐渍土、滨海开垦田中度盐渍土的耕层土壤取样作辅助试验。对黄河三角洲滨州、东营、潍坊不同盐渍土一年周期连续4年取土样进行盐运移试验。

1.3 检测项目与方法

耕层土壤结构检测的主要指标包括水稳性团聚体（≥0.25 mm）数量，具体方法参照邵明安等［13］的方法基础上将处理时间延长至10 min。耕层土壤微生物群落的分离、培养和统计采用稀释平板法。细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基、放线菌采用高氏合成1号琼脂培养基、真菌采用马丁孟加拉红链霉素琼脂培养基、固氮菌采用阿须贝（Ashby）培养基，在26、37 ℃恒温培养箱中保湿培养。细菌培养3～5 d，固氮菌、放线菌、真菌培养7～10 d，统计菌落数。

1.4 统计分析

用SAS统计软件（SAS，Version 8.2）分析试验结果，采用Anova分析比较不同来源土样之间的差异性，采用Duncan多重比较分析每个土样与其他土样的差异性。

2 结果与分析

2.1 黄河三角洲盐渍土壤环境特性分析

2.1.1 季节性盐表聚影响作物生长发育。对黄河三角洲不同盐渍土年周期土样含盐量进行测定，结果显示，黄河三角洲盐渍土壤在季风气候影响下水盐运移的特点主要表现是：春季强烈蒸发-积盐阶段（3—5月），初夏稳定阶段（6月），雨季淋溶-脱盐阶段（7月、8月），秋季土壤蒸发-积盐阶段（9—11月），冬季相对稳定阶段（12月—次年2月），其中蒸发-积盐期占6个月，淋溶-脱盐期占2个月，相对稳定期占4个月。盐渍土季节性明显，秋季初蒸发、春季再蒸发，春季积盐达到高峰（图1），此时正是植物发芽季节，作物出苗、成苗难，影响作物生长发育。

2.1.2 水稳性团聚体少且不稳定。黄河三角洲盐渍土有时是沙地，黄河沙粒多，主要成分为SiO2，细小光滑，粒径<0.15 mm，主要以单粒存在，颗粒间孔隙大，团粒少，通气透水，吸水保水保温能力差；黄河三角洲盐渍土有的土壤则是黏性大的黏泥，黄河泥主要是黏土，颗粒细小，粒间孔隙小，团粒少，通气透水性弱，排水不畅，表层土水分易于蒸发，干时结块龟裂，湿时泥泞，耕性不良，易发生涝害。测量结果表明，黄河三角洲盐渍化土壤形成微弱，土壤盐度大，有机质少，土壤团粒少，土壤结构为单粒结构（表1）；无植被的沙滩地土壤水稳性团聚体少，一年四季特别是淋溶季节土壤水稳性团聚体增加数量极少（图2），季节性变化不大，只有日光温室土壤的5.66% ～18.80%，保水差、透气差，不利于植物生长。随着盐渍土开垦利用，土壤水稳性团聚体大大提升，滨海盐渍土开垦田是河滩地的10.62倍，是沙性台田的8.60倍，达到日光温室土壤的60.07%；土壤有机质含量也有增加，滨海盐渍土开垦田是河滩地的5.49倍，是沙性台田的2.24倍，达到日光温室土壤的45.85%（表1）。但是海滩泥土含有大量CaCO3和NaCl，Na+分散土壤胶体，Na2CO3溶解性高，提升土壤pH，高pH又导致土壤有机质分散和溶解，土壤结构破坏大、破坏速度快，土壤团粒降低，土壤结构松散，土壤水稳性团聚体的不稳定性增加了开垦利用的难度。