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土壤盐碱化是世界旱作农区突出的生态环境问题。新疆地处西部内陆干旱区，土地贫瘠、水资源缺乏加上农民的不当使用，土壤盐碱化日益严重，目前已有盐渍化耕地 233.1 万 hm2，占新疆耕地总面积的 37.7%，严重影响当地农作物的产量、质量及农业的可持续发展[1-4]。为响应国家提出的“藏粮于地、藏粮于技”号召，学者们进行了大量关于提升新疆盐碱化土壤生产能力的研究，目前落实到应用的改良方法有物理法、化学法、农业技术法以及生物法等，物理和生物法投入大、周期长，化学法应用最广[5-11]。
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棉花是新疆最主要的经济作物，种植面积占耕地的 70% 以上，属于中等耐盐作物，对盐分有较高的耐性，但其产量和质量仍会受到盐碱的不利影响[12-14]。尤其是在种子萌发和生长早期对盐分更为敏感[15-19]，盐分会造成棉籽吸水难，体内含盐量高，进而造成顶土能力差、发芽慢或烂苗死苗。因而，棉籽能否在盐碱条件下正常萌发是开发利用盐碱化土壤的决定性因素[20-24]。
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尽管对于盐碱地改良进行了大量的研究，但由于新疆不同区域有不同的自然地理、气候特征、水文地质、农业生产等条件，一直没有固定的盐碱地治理方案及技术，要改良盐碱地必须因地制宜、分地区进行[25-30]。为适应南疆库尔勒地区的实际情况和特点，本文通过盆栽试验，以南疆库尔勒盐碱化土为研究对象，自制天然-合成聚合物土壤改良剂，克服单一天然聚合物施用易被微生物分解、持续期短和合成聚合物价格较高的不足，考察改良剂对棉花萌发和生长早期的影响，同时对土壤微观结构的变化进行研究，筛选出适合该区域的土壤改良剂并初步揭示其改良机理，为盐碱土资源的合理利用提供科学依据。
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1 材料与方法
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1.1 试验材料
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棉花品种为河南省农业科学院经济作物研究所培育的豫棉 111；供试土壤采自位于新疆库尔勒市的河南省农业科学院南疆棉花试验站，风干后过 2 mm 筛备用，土壤基本理化性质见表1，X 射线衍线和扫描电子显微镜（SEM）结果见图1。供试土壤 pH 值 9.31，全盐量 3.78 g/kg，有机质 11.2 g/kg，属于中度偏重度盐碱土，中等养分，土壤黏粒占 42.5%，粉砂粒占 51.0%，砂粒占 6.5%，属于粉砂质黏土[31]，供试土壤的主要物相为石英（SiO2）和方解石（CaCO3），还有少量的钠长石（NaAlSi3O8）和白云石[KAl2（AlSi3O10）（OH）2]，土壤质地比较黏重，结构致密紧实，土壤颗粒之间几乎没有孔隙，会导致通气透水性差；土壤改良剂 1#、2#，由河南省科学院高新技术研究中心自制，主要组分均为重量比 1∶9 的矿源黄腐酸钾和聚丙烯酸，分别为通过反应挤出工艺制备的接枝聚合物与通过共混工艺制备的混合均聚物，配置成 5% 水溶液，其理化性状见表2；塑料 PVC 圆柱容器由天津冀津嘉利塑料制品有限公司生产，直径 20 cm。
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图1 原始土壤的 X 射线衍射和扫描电子显微镜图
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注：EHT—加速电压，WD—工作距离，Signal—信号，Mag—放大倍数。图5 同。
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1.2 试验仪器
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傅里叶变换红外光谱仪，美国赛默飞世尔科技公司，iS50；扫描电子显微镜（SEM），德国 ZEISS 公司，Gemini SEM 560；电子天平，梅特勒-托利多仪器有限公司，ME204；电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司，DHG-9051A；pH 计，上海仪电科学仪器股份有限公司，雷磁 PHS-3C 型； 数显电导率仪，上海理达仪器厂，DDS-12A。
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1.3 试验设计
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试验于河南省农业科学院经济作物研究所温室内进行，模拟新疆昼夜温度及光照条件，控制昼温 28℃、夜温 24℃，光照 16 h。将风干过筛后的供试土壤称重装于塑料 PVC 圆柱容器，平整压实，筛选粒大饱满优质种子 40 粒，均匀撒在塑料容器中，并覆上固定重量供试土壤，轻微压实。试验共设 6 个处理 A1、A2、A3、B1、B2、B3 和对照（CK），每处理重复 6 次，自动滴灌设备滴灌， A1、A2、A3、B1、B2、B3 和对照（CK）分别滴入 440 mg 土壤改良剂 1#+1000 mL 蒸馏水，880 mg 土壤改良剂 1#+1000 mL 蒸馏水、1760 mg 土壤改良剂 1#+1000 mL 蒸馏水、440 mg 土壤改良剂 2#+1000 mL 蒸馏水，880 mg 土壤改良剂 2#+1000 mL 蒸馏水、 1760 mg 土壤改良剂 2#+1000 mL 蒸馏水、1000 mL 蒸馏水，分别于种植当日及间隔 4 d 滴灌 1 次（共滴灌 3 次），每日上午 10：00 统计发芽数，以子叶伸展为发芽标准。培养 30 d 收取，测量棉花幼苗根、茎长度及干鲜重，收取棉花后进行土壤取样，收集各处理每盆中的土壤，运用四分法采集土样，自然风干。
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1.4 测定指标及方法
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1.4.1 萌发指标
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萌发率＝ n/40×100%，n 为前 11 d 发芽的种子数量；
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发芽势＝ n/40×100%，n 为前 6 d 发芽的种子数量；
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发芽指数＝∑ Gx/Dx，Gx 为第 x 天发芽数，Dx 为发芽天数；
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相对改良率 =（处理萌发率-CK 萌发率）/CK 萌发率 ×100%
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1.4.2 幼苗生长指标及根系电导率
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根、茎长度：利用直尺进行测定。干、鲜重：棉花幼苗冲净，用滤纸吸干水，分为地上部分和根系，分别称取鲜重；棉花幼苗烘箱 80℃至恒重，称取干重。
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1.4.3 土壤理化性质与微观结构表征
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使用雷磁 PHS-3C pH 计，测定水土比 2.5∶1 悬浊液的 pH 值；有机质含量采用重铬酸钾容量法-外加热法测定；总氮含量采用重铬酸钾－硫酸消解法测定；有效磷含量采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法测定；速效钾含量采用乙酸铵提取-火焰光度法测定；使用 DDS-12A 数显电导率仪，测定水土比 5∶1 悬浊液的电导率；采用重量法测定水土比 5∶1 浸出液中的全盐含量。微观结构使用 iS50 傅里叶变换红外光谱仪分析改良前后土壤官能团变化，Gemini SEM 560 扫描电子显微镜表征土壤颗粒形貌。
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1.4.4 数据统计分析
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采用 SPSS 17.0 进行不同处理种子萌发率等指标的单因素方差分析，并在 P<0.05 水平上进行显著性检验。
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2 结果与讨论
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2.1 不同处理对棉花种子萌发的影响
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图2 为不同处理对棉花种子发芽势及萌发率的影响，可以看出，由于受到盐碱胁迫的影响，未经处理 CK 条件的发芽势和萌发率较低，分别为 47.5% 和 55.0%，试验过程中能明显观察到少量种子顶土后难以生长，顶出土壤部分数天后干枯的现象，施用改良剂处理后，A1、A2、B1、A3 发芽势和萌发率高于或等于 CK，说明自制土壤改良剂 1# 在 3 个不同浓度条件下均能改善棉花生长的土壤环境，以 A2 处理效果最佳，发芽势和萌发率分别为 77.5% 和 82.5%，相对于 CK 处理分别提高了 63.2%、50.0%，差异显著；自制土壤改良剂 2# 在低浓度下能提高种子萌发率，中高浓度有不同程度的抑制作用。这从表3 中的发芽指数和相对改良率也能看出，A1、A2、A3、B1 发芽指数高于 CK， B2、B3 低于 CK，其中以 A2 处理最优，相对改良率达到 50.0%。
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2.2 不同处理对棉花幼苗生长的影响
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表4 为不同处理对棉花幼苗根茎长、干鲜重的影响，可以看出，与未经处理 CK 相比，施加不同浓度土壤改良剂 1# 3 个处理 A1、A2、A3 棉花幼苗鲜重分别增加了 26.9%、99.0%、26.0%，干重分别增加了 32.3%、76.9%、30.8%，说明通过施加自制土壤改良剂 1#，在 3 个不同浓度条件能显著增加棉花幼苗生物量。从 A1、A2、A3 根茎长和地下地上鲜重数据可以看出，土壤改良剂 1# 低浓度时 （A1、A2 处理），对地上部的促进作用更大，高浓度时（A3 处理），对根系的促进作用更大，后续尚需进行大田试验考察棉花蕾铃数及产量来验证该结果。自制土壤改良剂 2# 在低浓度（B1 处理）下能增加棉花幼苗鲜重 50.9%、干重 40.0%，继续增加施加量干鲜重降低。这说明按照接枝共聚和共混两种不同方法所制备的土壤改良剂 1#、2# 对于棉花种子萌发和生长的影响不同，以接枝共聚所得改良剂效果较佳，这是因为矿源黄腐酸钾和聚丙烯酸接枝聚合后，由于二者之间有化学键的结合除保持两种均聚物改良特性的同时还表现出接枝共聚物的改良功效[27]。
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图2 各处理对棉花种子发芽势及萌发率的影响
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注：柱上小写字母不同表示处理间差异显著（P<0.05）。
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注：同行小写字母不同表示处理间差异显著（P<0.05）。
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注：同列小写字母不同表示处理间差异显著（P<0.05）。
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2.3 红外光谱分析
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图3 为供试原始盐碱土壤的红外光谱图，其红外光谱吸收峰如下归属：3627、3424 cm-1 处是土壤吸湿水 O—H 的伸缩振动吸收峰，2976、2922 cm-1 处是土壤中有机质 C—H 的反对称伸缩振动吸收峰，1455 cm-1 处是土壤中有机质 C—H 的弯曲伸缩振动吸收峰，1045 cm-1 处是 Si—O—Si 的反对称伸缩振动吸收峰。低频区的吸收峰（874、778、 693、460 cm-1）是石英、方解石等的伸缩振动吸收峰[32]。选择棉花种子萌发效果优异的 A1、A2、A3 处理土壤与 CK 土壤进行了红外光谱比较，结果如图4 所示，可以看出，不同处理土壤红外光谱变化不大，2976、2922 cm-1 处土壤中有机质 C—H 的反对称伸缩振动吸收峰稍有增强，且随着改良剂浓度的增加而增强，这与改良剂中矿源黄腐酸钾在土壤表面的吸附有关。
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2.4 扫描电子显微镜分析
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将未加改良剂土壤及添加不同类型、不同浓度改良剂土壤样品进行扫描电镜分析，结果如图5 所示。由 SEM 图（CK）可以看出，未加改良剂土壤质地比较黏重，形态结构非常致密紧实，土壤颗粒之间几乎没有孔隙，导致通气透水性差，土壤中水溶性盐分难以向下洗脱，或者要把盐分洗脱下去需要较多的水分，这与库尔勒地区水资源缺乏的现状相违背；添加土壤改良剂 1# 土壤样品的 SEM 图 （A1、A2、A3）可以看出，土壤颗粒之间开始团聚、土壤表面变得粗糙，造成颗粒间孔隙变多、增大，土壤通气透水性增加，这有利于水溶性盐分向下洗脱移动，减少盐碱向上迁移，不同浓度土壤改良剂 1# 以 A2 处理土壤团聚颗粒最大，颗粒间孔隙最多，这是因为随着改良剂的加入，土壤颗粒表面正电荷减少，颗粒之间相互集聚的趋势增加[33-35]，先形成微小的土壤集聚体，改良剂浓度增加，小的集聚体之间或者小的集聚体与改良剂之间相互堆积形成大的集聚体，使得孔隙更大、通气透水性更强，改良剂浓度进一步增加，与土壤颗粒表面相反的电荷增多，斥力作用增强，团聚趋势减弱，团聚体稳定性降低，使得孔隙减少，改良效果下降； 添加土壤改良剂 2# 土壤样品的 SEM 图（B1、B2、 B3）可以看出，相对于未加改良剂土壤变得相对疏松，不同添加浓度之间变化不大。
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图3 原始土壤的红外光谱图
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图4 不同改良处理土壤的红外光谱图
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图5 不同改良处理土壤的扫描电子显微镜图
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3 讨论
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3.1 滴施改良剂对棉花种子萌发的影响
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土壤盐碱化的防治与盐碱土的开发利用已成为社会经济发展、推进可持续进程的重要研究内容[36]。棉花种子在萌发期对外界环境较为敏感，土壤盐碱化会对棉花种子产生生理性干旱，使之难以吸收土壤中的水分，造成棉花种子难以发芽，其能否在盐碱环境中生存首先取决于棉花种子的发芽能力和活力大小，发芽势、萌发率、发芽指数、相对改良率可以全面地评价棉花种子的萌发情况、活力大小和受盐害情况。
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为适应南疆库尔勒盐碱化土的实际特点自制了两种天然-合成聚合物土壤改良剂，通过盆栽试验滴施研究其对棉花种子萌发的影响。研究发现，供试土壤全盐含量较高，达到 0.378%，文献表明当土层含盐量在 0.2% 以下时，棉花能正常出苗，当土层含盐量在 0.3%～0.5% 时，棉花能勉强出苗，但棉苗弱，试验过程中能明显观察到未经处理 CK 条件的少量种子难以发芽或发芽后顶出土壤部分数天后干枯的现象，发芽势和萌发率较低，分别为 47.5% 和 55.0%，发芽指数 7.20。滴施自制土壤改良剂 1# 即通过反应挤出工艺制备的矿源黄腐酸钾-聚丙烯酸 1∶9 接枝聚合物，在 3 个不同浓度条件下均能改善棉花种子萌发情况，发芽势和萌发率高于或等于 CK，滴施土壤改良剂 1#440 mg（A1） 和 880 mg（A2）发芽势分别为 70% 和 77.5%，相对于 CK 处理分别提高了 47.4%、63.2%，滴施土壤改良剂 1#440 mg（A1）和 880 mg（A2）萌发率分别为 77.5% 和 82.5%，相对于 CK 处理分别提高了 40.9%、50.0%，继续增加土壤改良剂 1# 滴施浓度 （A3），发芽势和萌发率相对于 CK 处理差异不明显，说明自制土壤改良剂 1# 在 3 个不同浓度条件下均能改善棉花生长的土壤环境，促进种子萌发，以 A2 处理即滴施 880 mg 效果最佳，此时发芽指数和相对改良率亦明显高于其他处理。这是因为矿源黄腐酸钾本身是一种非常有效的钾肥，分子量小，能吸附土壤中的阳离子，减轻盐类对种子的危害； 羧基是极性较强的活性基团，将丙烯酸接枝聚合到矿源黄腐酸钾中相对于两者简单的共混亲水性和黏度都有很大程度的提高，有利于提高盐碱土壤的透气性和形成团粒结构，随着改良剂浓度的增加，土壤颗粒表面正电荷减少，形成微小的土壤集聚体，小的集聚体之间或者小的集聚体与改良剂之间相互堆积形成大的集聚体，使得孔隙更大、通气透水性更强，但浓度增加到一定程度，与土壤颗粒表面相反的电荷增多，斥力作用增强，团聚趋势减弱，孔隙减少，改良效果下降。
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自制土壤改良剂 2# 即通过共混工艺制备的矿源黄腐酸钾-聚丙烯酸 1∶9 混合均聚物，在低浓度下能提高萌发种子比率，中高浓度有不同程度的抑制作用。滴施土壤改良剂 2# 440 mg（B1）发芽势、萌发率相对于 CK 处理分别提高了 47.4%、63.2%，滴施土壤改良剂 2# 880 mg（B2）和 1760 mg（B3）发芽势、萌发率相对于 CK 处理均有降低。与接枝工艺制备的土壤改良剂 1# 相比，由于没有化学键的结合，表现出不一样的盐碱土改良应用特征。
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3.2 滴施改良剂对棉花幼苗生长的影响
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土壤盐碱化亦会对棉花幼苗根系产生生理性干旱，使之难以吸收土壤中的水分，造成幼苗衰亡或发育迟缓，此时棉花幼苗会通过调节生长速度、改变形态特征、合理分配资源等来适应逆境环境。
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试验发现未经处理 CK 条件棉花幼苗的鲜重、干重分别为 10.42、1.30 g，滴施土壤改良剂 1#3 个不同浓度均能显著增加棉花幼苗生物量，幼苗鲜重分别增加了 26.9%、99.0%、26.0%，干重分别增加了 32.3%、76.9%、30.8%，根茎长和地下、地上鲜重的考察表明，土壤改良剂 1# 低浓度时对地上部的促进作用更大，高浓度时对根系的促进作用更大，尚需进一步的研究考察棉花蕾铃数及产量验证该试验结果。滴施土壤改良剂 2# 在低浓度下能提高幼苗生物量，中高浓度会抑制幼苗生长，滴施土壤改良剂 2# 440 mg（B1）幼苗鲜重、干重相对于 CK 处理分别提高了 50.9%、40.0%，滴施土壤改良剂 2# 880 mg（B2）和 1760 mg（B3）幼苗鲜重、干重相对于 CK 处理均有降低。
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3.3 滴施改良剂对盐碱土结构的影响
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土壤性状会直接或间接影响植物对养分的吸收和转化，张开银等[37]研究发现，过于紧实的土壤会造成植物根系穿透能力下降，阻碍根系向外生长，改善土壤环境对植物生长发育尤为关键。土壤盐碱化会对土壤结构造成影响，使土壤团粒结构丧失、孔隙度变差[38]。本研究对于矿源黄腐酸钾-聚丙烯酸接枝和共混不同类型及不同浓度盐碱土壤改良剂施用后土壤颗粒的结构变化及改良规律进行了分析。
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红外光谱是一种可对物质组分和结构进行快速分析，但对样品无损坏的检测方法，目前，红外光谱多用于研究检测土壤有机质、土壤表面吸附特征等。SEM 是一种高分辨率的显微镜，可以观察和分析土壤中的微观孔隙结构。红外光谱分析表明，不同处理土壤红外光谱变化不大，2976、2922 cm-1 处土壤中有机质 C—H 的反对称伸缩振动吸收峰稍有增强，且随着改良剂浓度的增加而增强，这与改良剂中矿源黄腐酸钾在土壤表面吸附，增加了土壤中有机质含量有关。SEM 分析表明，添加土壤改良剂能改善原始土壤致密紧实的结构，土壤颗粒之间开始团聚、土壤表面变得粗糙，不同改良剂类型及不同浓度处理后土壤 SEM 图以矿源黄腐酸钾-聚丙烯酸接枝聚合物 880 mg 滴施后土壤团聚颗粒最大，颗粒间孔隙最多，调控了根际土壤微环境，有利于棉花种子萌发、幼苗生长。
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4 结论
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本研究结果表明，接枝共聚和共混两种不同方法所制备的土壤改良剂对于棉花种子萌发和幼苗生长的影响不同，以矿源黄腐酸钾-聚丙烯酸接枝聚合物所得改良剂效果较佳，相对于二者简单的共混物是一种新的、高效的改良产品，对所滴施改良剂最佳浓度的研究可为南疆库尔勒盐碱化土改良提供理论指导。
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参考文献
-
[1] 张万银，郑旭，李斌，等．基于CNKI数据库对新疆盐碱地治理研究现状与分析［J］．农业与技术，2020，40（9）：96-97．
-
[2] 张龙．近二十年新疆灌区盐碱地变化情况分析和对策研究 ［J］．水资源开发与管理，2020（6）：72-76．
-
[3] 郭婧涵．新疆盐碱地成因及改良措施研究［J］．消费导刊，2019（39）：22-23．
-
[4] 宋鹏飞，孟越，韩璇．对南疆地区进行盐碱地改造的几点看法［J］．新疆农业科技，2014（5）：45-46．
-
[5] 胡一，韩霁昌，张扬．盐碱地改良技术研究综述［J］．陕西农业科学，2015，61（2）：67-71．
-
[6] 于梅．浅谈新疆兵团农三师盐碱地现状及改良方案［J］．水利建设与管理，2011，31（4）：77-78．
-
[7] 杨放．生物炭技术治理土壤盐碱化的生物地球化学研究—— 以新疆喀什绿洲为例［D］．北京：中国科学院大学，2015．
-
[8] 王丹，赵亚光，马蕊，等．微生物菌肥对盐碱地枸杞土壤改良及细菌群落的影响［J］．农业生物技术学报，2020，28（8）：1499-1510．
-
[9] 水发智慧农业科技有限公司．一种适用于新疆日光温室的土壤快速改良方法：CN202110797900.3［P］．2021-10-15．
-
[10] 宋阳，王秋菊，杨旭，等．新疆盐碱土壤耐盐碱放线菌筛选初步鉴定［J］．生物化工，2020，6（3）：80-84．
-
[11] 孟奇．灌区暗管排水改良盐碱地效果监测［J］．水科学与工程技术，2022（4）：15-18．
-
[12] Zhu G Z，Gao W W，Song X H，et al．Genome-wide association reveals genetic variation of lint yield components under salty field conditions in cotton（Gossypium hirsutum L．）［J］． BMC Plant Biology，2020，20（1）：23-35．
-
[13] 冯泉清，高阳，李云峰，等．水盐胁迫对南疆棉花生长发育及产量品质的影响［J］．灌溉排水学报，2022，41（10）：73-81．
-
[14] Shahid S A，Zaman M，Heng L．Guideline for salinity assessment，mitigation and adaptation using nuclear and related techniques［M］．Berlin Heidelberg：Springer，2018：43-53．
-
[15] 张超，马晓丽，卢晓峰，等．盐分胁迫下土施甲哌对棉苗叶片生理和根系形态的影响［J］．江苏农业科学，2022，50（22）：81-86．
-
[16] 石婧，刘东洋，张凤华．棉花幼苗对盐胁迫的生理响应与耐盐机理［J］．浙江农业学报，2020，32（7）：1141-1148．
-
[17] 许艳超．复合盐碱胁迫下半野生棉抗性评价与调控机理初步分析［D］．北京：中国农业科学院，2017．
-
[18] 吴晓东，王巍，金路路，等．盐胁迫对棉花光合作用和生理指标的影响［J］．中国棉花，2013，40（6）：24-26．
-
[19] 杨莹攀，孙文君，付媛媛，等．水盐胁迫对早熟棉花品种 “中棉 619”幼苗生长的影响［J］．灌溉排水学报，2021，40（5）：39-45．
-
[20] 施洋，杨华，施庆华，等．海盐胁迫对棉花种子萌发的影响 ［J］．现代农业科技，2022（15）：18-22，26．
-
[21] 朱建峰，杨秀艳，武海雯，等．植物种子萌发期耐盐碱性提高技术研究进展［J］． 生物技术通报，2020，36（2）：158-168．
-
[22] 严青青，张巨松，李星星，等．盐碱胁迫对海岛棉种子萌发及幼苗根系生长的影响［J］．作物学报，2019，45（1）：100-110．
-
[23] 邝作玉，张琪，赵燕．新疆盐碱地棉花一播全苗栽培技术 ［J］．甘肃农业，2006（8）：233-234．
-
[24] 谭星碧，谢同俊．新疆精河植棉区盐碱地双膜覆盖保苗技术 ［J］．中国棉花，2017，44（5）：40-41．
-
[25] Yuan Y H，Zhong M，Du N S，et al．Putrescine enhances salt tolerance of cucumber seedlings by regulating ion homeostasis［J］． Environmental and Experimental Botany，2019，165：70-82．
-
[26] 卢培娜，刘景辉，李立军，等．有机物料对北方盐碱地土壤特性及燕麦产量的影响［J］．中国土壤与肥料，2023（2）：73-86．
-
[27] 龙明杰，曾繁森．高聚物土壤改良剂的研究进展［J］．土壤通报，2000，31（5）：199-202，223．
-
[28] 王静，鄂玉联，郑继亮，等．盐碱地滴施不同肥料对棉花种子萌发及幼苗生长的影响［J］．新疆农垦科技，2021，44（5）：40-43．
-
[29] 黄金喜．高聚物土壤结构改良剂的研究Ⅱ——高聚物对土壤肥料的作用［J］．农技服务，2015，32（11）：89-90．
-
[30] 邱德勋，尹殿胜，穆兴民，等．聚丙烯酰胺施用量、初始含水率和容重对土壤水分入渗特性的影响［J］．土壤通报，2022，53（2）：333-340．
-
[31] 洪明海，徐驰，曾文治，等．盐渍土壤孔隙结构及分形特征研究［J］．中国农村水利水电，2017（7）：54-58．
-
[32] Xing Z，Tian K，D u C W，et al．Agricultural soil characterization by FTIR spectroscopy at micrometer scales：depth profiling by photoacoustic spectroscopy［J］．Geoderma，2019，335：94-103．
-
[33] 孙枭沁，房凯，费远航，等．施加生物质炭对盐渍土土壤结构和水力特性的影响［J］．农业机械学报，2019，50（2）：242-249．
-
[34] 董少文，马淑花，初茉，等．粉煤灰基土壤调理剂作用下盐碱土壤微观结构变化规律［J］．过程工程学报，2022，22（3）：357-365．
-
[35] 胡俊栋，沈亚婷，王学军．离子强度、pH 对土壤胶体释放、分配沉积行为的影响［J］．生态环境学报，2009，18（2）：629-637．
-
[36] 程运龙，郑文魁，高强，等．磺化炭基复合肥对盐化潮土小麦生长及土壤养分的影响［J］．中国土壤与肥料，2023（7）：32-39．
-
[37] 张开银，王秋玲．稻壳生物炭改良砂姜黑土壤结构抑制土壤板结的实验研究［J］．科学大众：智慧教育，2021（10）：2-4．
-
[38] 王相平，杨劲松，张胜江，等．改良剂施用对干旱盐碱区棉花生长及土壤性质的影响［J］．生态环境学报，2020，29（4）：757-762．
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摘要
新疆植棉区土壤盐碱化严重。为农业可持续发展提升土壤肥力进而获得棉花高产，通过盆栽试验，以南疆库尔勒盐碱化土为研究对象，研究自制天然-合成聚合物土壤改良剂对棉花种子萌芽率、发芽势、发芽指数、棉花幼苗根茎长、干鲜重的影响，并采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜表征方法对土壤改良剂作用下土壤微观结构进行研究。研究表明，自制土壤改良剂 1# 即矿源黄腐酸钾-聚丙烯酸接枝盐碱土壤改良剂在 3 个不同浓度条件下均能改善棉花种子萌发、早期生长状况，以 A2 处理（880 mg 土壤致良剂 1#+1000 mL 蒸馏水）效果最佳，相对于 CK 处理（1000 mL 蒸馏水），发芽势和萌发率分别提高了 63.2% 和 50.0%，幼苗鲜重增加了 99.0%，干重增加了 76.9%。自制土壤改良剂 2# 即矿源黄腐酸钾-聚丙烯酸共混盐碱土壤改良剂在低浓度下能提高种子萌发率及幼苗生物量，中高浓度有不同程度的抑制作用。改良后土壤的红外光谱变化不大，有机质吸收峰稍有增强； 添加土壤改良剂能改善原始土壤致密紧实的结构，土壤颗粒之间开始团聚、土壤表面变得粗糙，改良剂 1# 以 A2 处理土壤团聚颗粒最大，颗粒间孔隙最多，改良剂 2# 土壤也变得相对疏松，但不同添加浓度之间变化不大。
Abstract
Soil salinization in Xinjiang cotton planting areas is serious. In order to utilize saline-alkali land for high cotton-yield and the sustainable development of agriculture，a pot-experiment was conducted with saline-alkali soil in Korla，southern Xinjiang，to analyze the effects of self-made natural-synthetic copolymer amendment on the germination rate，germination potential，germination index of cotton seed，the root and stem length，dry and fresh weight of cotton seedlings. The microstructure of saline-alkali soil under the action of soil amendment was also characterized by fourier transform infrared spectroscopy and scanning electronic microscopy. The results showed that the germination and early growth of cotton seeds were improved by self-made amendment 1# （mineral source potassium humate-polyacrylic acid graft salt alkali soil improver）in three different concentrations，A2 treatment （880 g soil amendent 1#+1000 mL distilled water）had the best effect，compared with CK treatment（1000 mL distilled water）， the germination potential and germination rate increased by 63.2% and 50.0%，the fresh weight and dry weight of seedlings increased by 99.0% and 76.9%，respectively. The germination seed ratio and seedling biomass were improved by self-made amendment 2#（mineral source potassium humate-polyacrylic acid blended salt alkali soil improver）under low concentration， but were suppressed under medium and high concentration. The infrared spectrum of the soil with self-made amendment had little change，and the absorption peak of organic matter was slightly increased. Adding soil amendment could improve the dense and compact structure of the original soil，cause aggregation between soil particles and roughening of the soil surface，the A2 treatment soil with self-made amendment 1# had the largest agglomerated particles and the largest intergranular pores，the soil treated with self-made amendment 2# had also become loose，but there was little change between different concentrations.