张 贺，杨 静，周吉祥，李桂花，张建峰

    (耕地培育技术国家工程实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081)

    虾头、蟹壳等废弃物中含有丰富的蛋白质、矿物质、甲壳素和虾青素，是良好的功能性材料，适合资源化利用[1]。有研究表明，经过生物发酵等工艺处理的虾头、蟹壳等废弃物作为有机改良剂应用于土壤中，或施用以甲壳素作为包膜材料的缓控肥，可以改善土壤保水性能[2]，增加土壤速效养分含量[3]，抑制根际土壤真菌的繁殖，增加根际土壤细菌和放线菌的数量[4]，促进植株生长，提高作物产量[1]。还有研究发现，这种改良剂对于障碍性土壤具有良好的改良效果，如冀拯宇等[5]研究发现该改良剂施用于盐碱土壤中，可以降低土壤全盐量、钠吸附比和pH，改善土壤化学性质；周吉祥等[6]将有机改良剂施用于砂质土壤，可以提高土壤碳库指数，提高土壤保肥能力。

    凹凸棒土因其具有较大的比表面积、高阳离子交换量，较好的吸附性、保水性、黏结性等特点[7]而受到广泛关注，其含有大量营养元素 (如Si、Ca、Al、Fe、Mn[8]等)，可满足作物对多种养分的需求[9]，而被广泛应用于农业领域。杨苏等[10]研究发现，添加凹凸棒土有效改善黄河故道潮土土壤结构、增加>0.25 mm粒级团聚体含量和最大持水量。王依惠等[11]和刘左军等[12]发现，添加凹凸棒土可以提高小麦光合特性，增加小麦千粒重、淀粉含量和产量。因此，将凹凸棒土作为无机改良剂是改善土壤结构、提升土壤质量、增加作物产量的有效途径[10-11]。

    土壤结构是土壤功能的基础，土壤团聚体对稳定土壤结构、积累腐殖质和养分供应起着至关重要的作用[13-14]。前人对不同改良剂的田间和实验室研究表明，土壤改良剂对土壤结构有积极的影响。如施用生物炭改良剂，配合施用氮肥和磷肥，可以提高0.25～2 mm粒级团聚体比例和团聚体稳定性[15]，增加土壤有机碳、全氮和磷含量；Dai等[16]在砂土中施用秸秆改良剂，发现其可提高团聚体的稳定性；Zhao等[17]研究发现，添加有机物料 (玉米和小麦秸秆) 可显著提高大团聚体的质量分数，增加有机碳储量。但是，关于用虾头蟹壳废弃物合成的有机土壤改良剂与凹凸棒土两者连续多年单独或者配合施用对砂质潮土土壤结构改良和作物增产效应的研究还鲜见报道。砂质潮土作为黄淮海粮食主产区广泛分布的土类之一，存在较多属性障碍和衍生障碍，如结构性差、腐殖质积累作用弱、蓄水保肥能力弱等。而利用改良剂改善土壤结构，实现保水保肥是砂质潮土增产、稳产的重要途径。因此，本研究以河北廊坊砂质潮土为研究对象 ......