蘇打鹽堿水稻節(jié)水下土壤元素變化對產(chǎn)量的影響

向陽 孟繁君 李辛 張曉月 馬靜文 王鳳偉 郭艷麗

摘?要：研究蘇打鹽堿土栽培水稻中水稻產(chǎn)量與土壤元素之間的關(guān)系，選擇吉林省長嶺縣鹽堿地作為研究對象，選擇常規(guī)用水CK處理方式作為觀察組，返青期、分蘗期、抽穗期、灌漿期的節(jié)水設(shè)計分別為處理1、處理2、處理3、處理4，研究可知，處理3中全磷（TP）含量最低，處理1中全鉀（TK）含量最高，處理4中全氮（TN）含量最高，處理1中速磷（AP）、速氮（AN）、速鉀（AK）含量最高。產(chǎn)量最高的區(qū)域為處理2，可見蘇打鹽堿地中分蘗期節(jié)水能夠促進(jìn)水稻對土壤氮、磷、鉀的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)。全磷、處理3之間有顯著相關(guān)關(guān)系，水稻產(chǎn)量與各個處理方式中的土壤全氮磷均不具有顯著相關(guān)關(guān)系，速鉀與處理3、全鉀與處理1之間均具有顯著相關(guān)關(guān)系，可見在水稻的各個生長時期，節(jié)水均有利于水稻對氮、磷、鉀的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)。

關(guān)鍵詞：

蘇打鹽堿水稻;土壤元素;產(chǎn)量;全磷;全鉀;全氮

中圖分類號：S511

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191230007

松嫩平原是我國重要的農(nóng)業(yè)種植區(qū)，土地具有鹽堿化特征，出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的二次鹽漬化現(xiàn)象，在水稻栽培過程中要求加強(qiáng)鹽堿地改良，本文研究選取吉林省長嶺縣鹽堿土地，研究蘇打鹽堿土栽培節(jié)水與水稻產(chǎn)量之間的關(guān)系，對我國水稻種植提供了參考意見。

1?實(shí)驗案例研究

1.1?位置選擇

研究選自松遼平源與內(nèi)蒙古科爾沁左翼中旗毗鄰位置的吉林省長嶺縣土壤，該地年有效積溫2900℃以上、1.23干燥度、140d左右無霜期、470.0mm年降水量、4.9℃年平均氣溫、70℃年最大年溫差、pH值7.8，屬于蘇打鹽堿土。

1.2?設(shè)計試驗

根據(jù)水分處理方式的差異，將研究區(qū)域分為4個區(qū)，CK采用常規(guī)處理方式，屬于蘇打鹽堿土，為對照區(qū)，其它幾個區(qū)則均為試驗區(qū)。每個小區(qū)面積1000m2，共計12個研究小區(qū)。在水稻收獲時選取土壤，每個小區(qū)選擇5個樣點(diǎn)，將其帶回至實(shí)驗室陰干之后進(jìn)行打磨過篩，主要測試土壤中的速效氮、磷、鉀、全磷、全鉀、全氮、土壤有機(jī)質(zhì)等，測量水稻產(chǎn)量，將其運(yùn)于實(shí)驗之中[1]。結(jié)合《土壤農(nóng)化分析》中的相關(guān)規(guī)定測量選取樣本中速氮磷鉀、全氮磷鉀、有機(jī)質(zhì)含量。

在水稻成熟階段，運(yùn)用三點(diǎn)取樣法選取3點(diǎn)，分別記錄每穴穗數(shù)、延長米穴數(shù)，計算穴平均數(shù)，選取3個平均穴，將其代入室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗研究。產(chǎn)量測試中要求測量每穴的穗實(shí)粒、有效穗數(shù)、秕粒數(shù)、穗長、千粒重、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率等數(shù)值，將其計入經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的測算之中。

對得到的數(shù)據(jù)運(yùn)用MicrosoftExcel2003軟件進(jìn)行分析與作圖，運(yùn)用SPSS19.0中Person軟件進(jìn)行不同數(shù)值之間的相關(guān)性分析。

2?結(jié)果

2.1?不同節(jié)水處理土壤中有機(jī)質(zhì)含量

水稻生長的不同時期對氮、磷、鉀需求量不同，成熟期的水稻具有最為豐富的氮、磷、鉀含量。圖1展示了水稻在不同生長期中水中元素的差異，可見處理4中全氮（TN）含量最高，最低為處理3。處理2時全磷（TP）含量最低，處理3時全鉀（TK）含量最高，最低位置為處理2[2]。

節(jié)水處理影響水稻對有機(jī)質(zhì)的吸收。表現(xiàn)為對照組具有最高的有機(jī)質(zhì)含量，最低的為處理2。在水稻收割之后，處理2中的速效氮、磷、鉀含量最高，同時其有機(jī)質(zhì)含量則最低。

從表2中能夠看出處理2產(chǎn)量高于CK以及其他處理，由此可見，分蘗期控水能夠在一定程度上改變一些指標(biāo)，但是水稻的生長與發(fā)育受到補(bǔ)償效應(yīng)的影響，短期內(nèi)的適量控水對植株的生長發(fā)育影響不大，在復(fù)水之后往往具有較強(qiáng)的補(bǔ)償能力，此時植株能夠較為快速的生長，在這一過程中進(jìn)行控水能夠有效避免植株出現(xiàn)分蘗現(xiàn)象，增加產(chǎn)量[3]。

水稻產(chǎn)量的重要影響時期是抽穗期，若水量不足容易出現(xiàn)穎花退化現(xiàn)象，花的各個器官發(fā)育不全，使得水稻難以正常授粉，降低結(jié)實(shí)率，減少實(shí)粒數(shù)量。在表2中表現(xiàn)為處理3比CK低4.55%，處理4比CK產(chǎn)量高0.34%，兩者之間具有顯著性差異。與處理1、處理2相比，CK組較低，處理1比處理3、處理4要高，但是明顯低于處理2。而處理2比CK以及其他處理都要高[4]，見表2。

2.2?土壤元素相關(guān)性與不同節(jié)水處理產(chǎn)量之間的關(guān)系

分析不同處理方式下的相關(guān)性可見，處理3與CK在速效鉀上顯著相關(guān)，氮素在CK與不同處理方式上均不顯著，全磷與處理3秕粒不顯著，其他則呈顯著相關(guān)關(guān)系。處理3、CK與速效鉀具有顯著關(guān)系，其他之間均不具有顯著性關(guān)系，由此可見，水稻產(chǎn)量、土壤元素與不同水分處理方式之間有著一定關(guān)系。

3?討論

水稻作物生長發(fā)育以及產(chǎn)量受氮、磷、鉀等元素的吸收程度及其轉(zhuǎn)移關(guān)系的影響，通過轉(zhuǎn)移關(guān)系的調(diào)控能夠影響作物的產(chǎn)量，作物生物量受到基因組表達(dá)的影響。氮、磷、鉀運(yùn)輸具有正相關(guān)特征，隨著氮肥的增多，養(yǎng)分運(yùn)輸也呈現(xiàn)逐漸增加狀態(tài)，但是氮肥運(yùn)輸一旦超過了一定限制容易出現(xiàn)養(yǎng)分運(yùn)輸減少的現(xiàn)象。本次研究水稻收獲過程中，各個節(jié)水處理期與節(jié)水量中氮、磷、鉀殘留具有一定的差異。可見水稻在不同的生長期內(nèi)對氮、磷、鉀的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)之間存在一定的差異。節(jié)水氮素在不同的生長期內(nèi)均被轉(zhuǎn)化，殘留在土壤中的氮素與水稻產(chǎn)量之間不具有對應(yīng)關(guān)系。在處理3中能夠看到，除了秕粒之外，全磷與抽穗期之間具有顯著相關(guān)的關(guān)系，水稻產(chǎn)量最低，這主要是由于抽穗期內(nèi)磷出現(xiàn)大量積壓現(xiàn)象。其他處理方式中，與土壤氮、磷、鉀之間均不具有顯著相關(guān)關(guān)系。在水稻生長過程中若長期利用磷肥，容易使得土地難以充分吸收利用磷肥中的營養(yǎng)物質(zhì)，在土地中出現(xiàn)大量磷肥積壓現(xiàn)象，導(dǎo)致地表水富營養(yǎng)化。

種植過程中要求將磷的施肥控制在一定范圍之內(nèi)，在水稻生長過程中氮、磷、鉀積累較為顯著，但是氮、磷、鉀積累之間差異并不顯著。返青期外的其他生育期內(nèi)磷、氮、鉀積累具有極顯著或者一般顯著的正相關(guān)關(guān)系（P=0.540-0.809）。隨著水稻的生長發(fā)育的進(jìn)行，差異更加顯著。灌漿階段，磷與氮具有最大的相關(guān)關(guān)系，抽穗階段磷與鉀之間具有最大的相關(guān)關(guān)系。由此能夠看出水稻在抽穗期的鉀與灌漿階段的氮之間具有最為顯著的相關(guān)關(guān)系，磷、氮、鉀之間具有正相關(guān)關(guān)系。

土壤元素及其含量高低與水稻生產(chǎn)力之間有著緊密聯(lián)系，在土壤具有較好生產(chǎn)力的情況下能夠顯著提升水稻產(chǎn)量，外界條件也在一定程度上影響著土壤環(huán)境。在節(jié)水條件存在一定差異的情況下，水稻在不同的生長發(fā)育階段氮、磷、鉀吸收與養(yǎng)分輸送之間建立了自身的協(xié)同關(guān)系，同時與水稻產(chǎn)量之間呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。水稻從抽穗階段到成熟階段間，隨著植株磷含量的增加，穗養(yǎng)分含量也隨之增加，能夠提升水稻產(chǎn)量。分蘗期節(jié)水處理過程中要求能夠有利于氮、磷、鉀運(yùn)轉(zhuǎn)，并能夠促進(jìn)水稻吸收。處理2中水稻產(chǎn)量最高，土壤殘留氮、磷、鉀與水稻產(chǎn)量之間不呈主相關(guān)關(guān)系。由此可見在生長階段，水稻對氮、磷、鉀的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)處于較為合適的水平，生理與生態(tài)需水量兩者之間達(dá)到了平衡關(guān)系，為水稻種植提供了指導(dǎo)意見。

參考文獻(xiàn)

[1] 歐陽春華，烏蘭.滴灌棉田施用堿易客調(diào)堿型土壤調(diào)理劑對棉花生長的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（1）：21.

[2]耿艷秋，金峰，朱明霞，等.分蘗前期水分脅迫對蘇打鹽堿土水稻生理特性及產(chǎn)量的影響[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2018，40（2）：135-144.

[3]韓劍宏，李艷偉，姚衛(wèi)華，等.玉米秸稈和污泥共熱解制備的生物質(zhì)炭及其對鹽堿土壤理化性質(zhì)的影響[J].水土保持通報，2017，37（4）：92-98.

[4]冉成，邵璽文，朱晶，等.生物炭對蘇打鹽堿稻田土壤養(yǎng)分及產(chǎn)量的影響[J].灌溉排水學(xué)報，2019，38（05）：48-53.

作者簡介：

向陽（1988-），女，碩士，初級研究員。 研究方向：植物土壤元素檢測。