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针对碱土改良过程中存在的实际问题,研究了以脱硫石膏(简称DG)主要成分的化学改良剂对碱土的改良效果。试验设计了脱硫石膏梯度用量试验和配方优化试验,脱硫石膏梯度用量试验设计了5个梯度用量处理,分别为CK、1%DG、2%DG、3%DG、4%DG;配方优化试验研究了在2%DG用量基础上,配施纳米碳溶胶和聚马来酸酐对碱土的改良效果。主要研究结果如下:1.施用脱硫石膏可显著降低碱土的p H值、碱化度、全盐含量,其降低幅度在一定的范围内与脱硫石膏用量呈正相关关系,超过4%DG用量不但不能提高改良效果,而且会有大量的盐分积累,增加了改良难度。施用脱硫石膏土壤全盐含量变化主要是土壤水溶性Na+、Ga2+、SO42-、HCO3-含量变化引起的,与土壤水溶性K+、Cl-、Mg2+含量变化相关性不大。2%DG用量下配施聚马来酸酐、纳米碳溶胶对降低土壤p H值、碱化度无显著影响。脱硫石膏配施聚马来酸酐、纳米碳溶胶可以减轻土壤返盐程度,纳米碳溶胶的抑盐效果优于聚马来酸酐。2.施用脱硫石膏对土壤全氮的含量变化无显著影响,土壤有机质含量明显提升。脱硫石膏在一定用量范围内可以显著提高土壤碱解氮和速效钾含量,超过该范围会降低有效钾含量;2%DG、3%DG用量下土壤有效磷含量显著提高,其他用量对有效磷含量无显著影响。脱硫石膏配施聚马来酸酐、纳米碳溶胶对土壤有效磷和速效钾的有效化影响呈现显著的正效应。3.水稻种植条件下适量施用脱硫石膏不会引起土壤重金属镉、铬、铅、锌、镍含量的显著提高,重金属铜、砷含量升高但符合土壤环境标准;脱硫石膏配施聚马来酸酐处理的土壤重金属含量显著高于纳米碳溶胶处理。4.施用脱硫石膏显著提高水稻苗期成活率、穗粒数、千粒重,增产率达187%~335%,增产效果显著。施用脱硫石膏对水稻籽粒重金属镉、铬、镍、铅、铜、汞含量无显著影响,重金属锌、砷含量提高但在粮食安全范围内;施用脱硫石膏水稻籽粒的还原性VC含量显著增加,对粗脂肪和粗蛋白含量无明显影响。