内蒙古河套灌区地处我国西北内陆,该区降雨少、蒸散高,长期以来主要依靠引黄灌溉发展农业,地下水位常年居高不下,土壤次生盐渍化问题较为严重,这不仅是区域内农业生产与发展的障碍,同时也是一大生态环境问题之所在。前人针对该区土壤盐渍化问题的治理更侧重于改良技术和单一成分改良剂的研究,而在复合型调理制剂的研发方面相对薄弱。传统的改良剂存在成分单一、施用量大、需水量大、成本高、施用不便、潜在环境污染大等问题。因此,本研究应用改盐、控盐材料、调酸培肥材料、保水抑盐材料按不同比例复配形成盐碱土复合调理剂。通过探索复合调理剂配方对作物生长根区土壤盐、碱、水分、养分及微生物的影响,旨在为作物根系生长范围内创造一个“低盐低碱适水适肥”的理想环境,进而为河套地区盐碱地研发出针对性强、施用方便、需水量小、成本低、环境污染小的复合型生态调理产品。本研究将高分子吸附树脂、硅酸钙、脱硫石膏和膨润土分别与腐殖酸和保水剂按不同比例复配形成盐碱土复合调理剂。通过盆栽试验、田间试验和田间示范,研究不同类型复合调理剂施用对盐碱土 pH、碱化度、全盐量、盐基离子含量、养分水平、水分、硬度、微生物群落结构、微生物多样性和酶活性的影响,同时监测了向日葵在不同生育时期的生长变化。主要研究结果如下:1.盆栽试验主要结果:(1)不同水平施用高分子吸附型、硅酸钙型、脱硫石膏型和膨润土型复合调理剂后,土壤pH均显著降低,分别较对照下降了 0.23～0.50,0.18～0.39,0.45～0.79和0.41-0.78。施用高分子吸附型和硅酸钙型复合调理剂后,土壤全盐量呈下降趋势,而施用脱硫石膏型和膨润土型复合调理剂后,土壤全盐量呈增加趋势。高分子吸附型复合调理剂对土壤中K+、Na+和Cl-有一定吸附作用;硅酸钙型复合调理剂施用后土壤中Na+、Mg2+和Cl-含量不同程度降低;脱硫石膏型复合调理剂施用后土壤中Na+和HCO3-含量降低,Ca2+、Mg2+和SO42-含量不同程度增加;膨润土型复合调理剂施用后土壤中K+、Na+、Ca2+和Mg2+均不同程度增加。(2)不同水平施用四种复合调理剂后土壤有机质和速效氮含量均呈增加趋势;硅酸钙型复合调理剂施用可增加土壤速效磷含量,膨润土型复合调理剂施用可增加土壤速效钾含量。不同水平施用四种复合调理剂后土壤含水量均不同程度增加。其中硅酸钙型复合调理剂保水效果优于其它三种复合调理剂。不同水平施用硅酸钙型和脱硫石膏型复合调理剂后,土壤硬度均显著降低,降幅分别为36.7%～58.4%和13.4%～51.7%。(3)在四种复合调理剂中添加巨大芽孢杆菌菌剂、枯草芽孢杆菌菌剂和EM复合菌剂对盐碱土改良促进作用较小。2.田间试验主要结果:(1)在向日葵不同生育时期,中、高水平施用脱硫石膏型复合调理剂后,土壤pH和碱化度均显著降低。在向日葵苗期,小穴不同水平施用硅酸钙型复合调理剂均显著降低了土壤全盐量,降幅为39.3%～60.2%。在向日葵花期,小穴高水平施用高分子吸附型复合调理剂和低水平施用硅酸钙型复合调理剂后,土壤全盐量均显著降低,分别较对照降低了 58.3%和47.9%。在向日葵苗期和花期,大穴不同水平施用硅酸钙型复合调理剂均显著降低了土壤全盐量,两个生育时期降幅分别为33.3%～52.3%和35.9%～37.8%。在向日葵整个生育时期,两种施用方式中、高水平施用脱硫石膏型复合调理剂均显著增加了土壤全盐量。(2)高分子吸附型复合调理剂对土壤中Na+和Cl-有一定吸附作用;硅酸钙型复合调理剂施用后,土壤中Na+和Cl-含量也不同程度降低;脱硫石膏型复合调理剂施用后,土壤中K+、Ca2+、Mg2+和SO42-含量均不同程度增加,CO32-和HCO3-含量均不同程度降低。膨润土型复合调理剂施用后,土壤中Na+含量不同程度增加。(3)不同水平施用四种复合调理剂后,土壤有机质、速效氮和速效钾含量均不同程度增加,且基本都随各复合调理剂施用水平的增加而增加;硅酸钙型和膨润土型复合调理剂施用可增加土壤速效磷含量。(4)高水平施用四种复合调理剂后,土壤真菌微生物多样性均显著降低;高水平施用硅酸钙型复合调理剂后,土壤细菌微生物多样性则显著增加。低、高水平施用硅酸钙型复合调理剂,高水平施用脱硫石膏型复合调理剂及低水平施用膨润土型复合调理剂后,土壤细菌微生物丰富度显著增加。研究区土壤中相对丰度较高的真菌类群均为子囊菌门、壶菌门、结合菌门和担子菌门,相对丰度较高的细菌类群均为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门。(5)不同水平施用脱硫石膏型复合调理剂后,土壤脲酶活性在向日葵整个生育时期均显著增加;不同水平施用高分子吸附型、硅酸钙型和膨润土型复合调理剂后,土壤蔗糖酶活性在向日葵苗期和花期均显著增加;低、中、高水平施用硅酸钙型复合调理剂和中、高水平施用膨润土型复合调理剂后,土壤碱性磷酸酶活性在向日葵花期和成熟期均显著增加;在向日葵整个生育时期,不同水平施用高分子吸附型、硅酸钙型和膨润土型复合调理剂对土壤过氧化氢酶均无显著影响。总体来看,采用小穴施用复合调理剂改良盐碱土更经济有效。中、高水平施用四种复合调理剂后,向日葵保苗率均显著增加。小穴高水平施用高分子吸附型和脱硫石膏型复合调理剂及小穴中水平施用硅酸钙型复合调理剂改土和增产效果较明显。3.田间示范主要结果:(1)高水平施用高分子吸附型复合调理剂(MB-10阴阳离子混床树脂1147.5 kg hm-2、腐殖酸344.3 kg hm-2、保水剂91.8 kg hm-2)和脱硫石膏型复合调理剂(脱硫石膏1147.5 kg hm-2、腐殖酸344.3 kg hm-2、保水剂91.8 kg hm-2)增产效果显著,在田间示范中分别比对照增产31.8%和36.8%。(2)田间示范中,高水平施用脱硫石膏型复合调理剂可同时实现增产增收,每公顷可增收5512.7元,可以考虑推广使用。由于高分子吸附型复合调理剂中配施树脂成本较高,施用后虽实现了增产但基本不能实现增收。在未来,如吸附树脂价格有所降低,也可考虑推广使用。