采后贮运保鲜

  摘要：通过大田评估了脱硫石膏（DG）与有机物料（褐煤L、生物炭B）配施对盐碱土壤理化性质、有机质矿化动态及葡萄生长的影响。DG-LB配施土壤碱化度（ESP）降低48.54%，水溶性钠离子减少26.81%，且连续一年多施用后盐离子未出现显著累积。表明脱硫石膏与有机物料协同作用通过离子交换和结构改良，实现了盐碱土壤的多维度改良，为盐碱地的生态修复与农业利用提供了科学依据。

  1.引言

  葡萄（Vitis vinifera）是盐碱区高附加值经济果树，0.3%以上土壤含盐量会对树体生长造成影响，造成葡萄叶片叶绿素降解、光合抑制及根系损伤。脱硫石膏（Flue Gas Desulfurization Gypsum, DG）为代表的工业固废资源化利用，因其富含钙离子和硫酸根，在盐碱土钠吸附比（SAR）调控中展现出显著潜力。然而，单一施用DG的局限性逐渐显现：其钙离子释放速率过快（半衰期<60天），易导致改良效果的不可持续性。在此背景下，有机-无机协同改良策略成为研究热点。生物炭（Biochar, B）和褐煤（Lignite, L）作为两类典型有机改良剂，分别通过物理吸附和化学络合作用调控盐分动态。尽管已有研究关注DG与单一有机物料的配施效应，但对有机-无机配施的协同机制及多时空尺度响应规律尚未明晰。

  2.材料和方法

   2.1 试验地点及土壤基本理化特性

  本实验供试土壤均取自黄河三角洲（滨州）国家农业科技园区（37°58′N，118°09′E）。该区域属于温带季风气候，平均海拔8.5米，年平均气温为14.1摄氏度，年平均降水量为691.6毫米，年平均日照时间为2632.0小时。土壤基本理化性质如表1所示。

  2.2 试验处理

  试验于2023年10月至2025年6月在黄河三角洲（滨州）国家农业科技园区进行。种植时对定植穴进行土壤改良，改良处理分别为添加1%（土壤质量百分比）脱硫石膏（DG)、 添加1%褐煤 (L)、添加5%生物炭 (B)、 添加1%褐煤和5%生物炭 (LB)的组合、添加1%脱硫石膏和1%褐煤 (DG-L)的组合、 添加1%脱硫石膏和5%生物炭 (DG-B)的组合、添加1%脱硫石膏、1%褐煤和5%生物炭(DG-LB)的组合，不添加改良剂的土壤作为对照（CK）。每个处理重复5次。

  2.3 取样和测定方法

  在2024年9月和2025年4月采集土壤样本。将土壤样品风干，并通过2mm的筛子以测定土壤理化性质和土壤中离子含量。

  2.4 统计分析

  SPSS( Version 27，SPSS Inc .，USA)用于分析所有数据并进行单向方差分析(ANOVA)。所有数据图使用prism10和 Origin 2024 (Origin Lab，美国)绘制。

  3. 结果与分析

  3.1 脱硫石膏与有机碳配施对大田土壤离子的动态变化

  于2024年9月及2025年6月采集土壤样本进行测定。如图5示，上半年土壤的交换性Ca²⁺与水溶性Ca²⁺含量均呈现上升趋势。其中， DG-B、DG-LB处理的交换性Ca²⁺的含量分别比对照提高了49.78%和57.00%，水溶性Ca²⁺的含量分别提高了44.32%和46.04%，交换性K+的含量分别提高了26.81%、34.78%。这一效应可能与生物炭自身特性密切相关。同时，土壤交换性Mg²⁺与水溶性Mg²⁺含量亦有所增加， DG-L、DG-LB处理的交换性Mg²⁺的含量较对照提高了20.66%和13.22%，水溶性Mg²⁺的含量提高了23.24%和33.64%。这主要归因于褐煤富含腐植酸及活性官能，其离子交换与络合能力增强了镁的固持。

Fig.5 不同处理对交换性离子(cmol kg-1)、水溶性离子(mg kg-1)、

EC (uS cm-1)、pH、SAR、ESP影响

  各处理下土壤的交换性Na⁺与水溶性Na⁺含量均显著下降，降幅范围分别为22.90%~35.13%和17.30%~26.81%。伴随于此，土壤pH值、交换性钠百分比（ESP）及钠吸附比（SAR）相较于对照均有所降低。进入下半年观测期，对照组土壤pH、ESP、SAR指标有部分提高，但处理组土壤基本维持在上半年的水平，而土壤电导率（EC）则进一步降低。EC值的下降通常指示土壤溶液中可溶性盐分离子总量的减少，由于伴随降雨、灌溉淋溶而降低。实验结果与之前的盆栽实验结果是相一致的。

  3.2 脱硫石膏与有机碳配施对大田土壤养分的动态变化

  如图6所示，各处理均提高了土壤养分指标。上半年数据显示，DG-L处理使有机质和全氮含量分别提高了33.29%和42.68%，DG-B处理在全钾、有效钾、有效磷指标上与CK相比分别提高了81.74%、23.25%和46.72%，而DG-LB处理综合了DG-L和DG-B的优势，全面提高了土壤养分含量。下半年数据显示，尽管各处理的土壤养分因季节性原因（降雨淋溶）在不同程度上均有所降低，但是与CK相比仍然保持较高的水平。

  3.3 脱硫石膏与有机碳配施对大田土壤酶含量的动态变化

  如图7所示，上半年数据显示，各处理的土壤蔗糖酶和脲酶活性较CK相比均显著提升。其中，DG-L处理的蔗糖酶活性提高37.82%，脲酶活性提高33.20%；DG-LB处理的蔗糖酶活性提升56.53%，脲酶活性提升49.28%，二者增幅最为显著。下半年数据显示，尽管各处理组的酶活性整体呈下降趋势，但DG-L与DG-LB处理的蔗糖酶活性仍高于前期，且两处理组与CK的差异始终保持显著。这一变化与同时期土壤有机质及全氮含量的波动特征一致。

  4. 结论

  本研究结果表明，脱硫石膏与有机物料的配施可以降低盐碱土壤的盐分含量，增加土壤养分，提高土壤酶活性，促进葡萄苗的生长。三者的配施通过化学离子调控（DG）、有机物的补给（L）和结构的优化（B）实现盐碱土壤的系统改良。为滨海及内陆盐碱地的生态修复以及农业的可持续发展提供了科学依据。