松嫩平原是世界上苏打盐碱土面积最大的地区,有盐碱地面积373.33万hm2,土壤p H多在8.5以上,有些地区重度盐碱地p H高达9.0-10.5。这一地区的主栽作物是玉米。2014年在田间和室内进行石膏和粉煤灰改良盐碱土种植玉米试验,鉴于影响机理不同,2015年设计了石膏、粉煤灰和PAM不同配比试验,分析改良剂对玉米苗期的生长发育和生理特性的影响以及对土壤改良效果,比较3种改良剂改善玉米幼苗耐盐碱胁迫机理的差异,寻找最佳组合。试验结果表明:(1)添加改良剂后,土壤化学性质明显改善。经过一年,盐碱地的土壤酸碱度、含盐量和交换性钠均有所增加,阳离子交换量未变,碳酸根、碳酸氢根、氯、钠离子、硫酸根、钙、镁、钾离子不变或略有增加。改良剂显著降低土壤阳离子交换量、土壤交换性钠及土壤p H值;有害离子碳酸根、碳酸氢根、氯和钠离子含量明显降低,有益离子硫酸根、钙、镁、钾离子含量明显增加。粉煤灰在减少有害离子方面略逊于石膏,但在增加有益离子方面稍优于石膏,PAM作用比二者小很多。土壤钠离子与碳酸根、碳酸氢根、氯离子间正相关,与硫酸根、钙、镁、钾离子间负相关。CEC、p H、交换性钠与有害离子正相关,与有益离子负相关。含盐量与两类离子间关系与之正好相反。石膏增加了土壤含盐量,粉煤灰和PAM没有。所涉及的土壤化学性状主要与植株钠离子含量、CAT活性、MDA含量、脯氨酸含量、叶绿素含量相关极显著,与植株高度、地上干物质、叶面积、根长度、体积、表面积等相关显著。(2)玉米植株盐碱胁迫下生理指标间关系密切。钾含量与SOD活性,钠含量与CAT活性,钙含量与POD活性间显著相关;钾含量与脯氨酸含量,钠含量与MDA含量和叶绿素含量间显著相关;POD活性与可溶性糖含量,SOD活性与叶绿素含量,CAT活性与MDA含量、脯氨酸和叶绿素含量相关显著;MDA与可溶性糖和叶绿素相关显著,可溶性糖与脯氨酸相关显著,脯氨酸与叶绿素含量相关显著。钾与可溶性糖和叶绿素含量,钠与可溶性糖和脯氨酸含量,钙与可溶性糖含量间相关程度较高。钠离子含量、CAT活性和MDA含量与植株生长指标相关显著或极显著,可溶性糖和叶绿素含量与多数指标也是如此。(3)添加改良剂后,玉米苗期和生育中期的生理生化特性得到改善。改良剂降低了植株钠离子含量,增加了钾离子和钙离子含量,增加了抗氧化酶POD、SOD、CAT活性,减少了MDA、可溶性糖和脯氨酸含量,增加了叶绿素特别是叶绿素a的含量,初始荧光F 0和最大荧光产量Fm及Fv也得到改善。玉米苗期的根系形态指标包括根尖数、根长度、根表面积和体积等均明显改善,玉米的株高、干物重和叶面积也均有改善。(4)盐碱胁迫使得玉米生长缓慢生育期推迟,经改良剂改良后,玉米生长发育得到改善,玉米产量明显增加。大田试验中,施用石膏和粉煤灰后,玉米的叶面积、叶片叶绿素含量和光合速率均有所提高,株高和干重也得到增加,分配给穗部的光合产物比例增加,雌穗穗长、穗粗、行粒数、百粒重增加,秃尖减少,从而提高了单株玉米的产量。重盐碱地块石膏和粉煤灰处理增加为57.9%和30%;轻盐碱地块则分别增加了33.8%和5.97%。(5)不同改良剂的改良机理不同。在改善土壤化学性质中的效果石膏>粉煤灰>PAM;改善植株渗透调节物质中粉煤灰>石膏>PAM;改善抗氧化酶活性方面3者的影响各有不同,POD变化中粉煤灰影响最大,SOD活性和CAT活性变化中石膏影响最大。从生长发育和产量来看石膏>粉煤灰>PAM。综合田间试验和盆栽试验效果,单施石膏要优于粉煤灰优于PAM,从盆栽效果看不同配比改良剂都有不同程度的改善效果,综合来说以处理T6(12g石膏+0.75gPAM/Kg土)效果最好。