新型酸堿平衡劑對膜下滴灌水稻土壤鹽漬化的改良效果及對產量的影響

張曉峰 王肖娟黃東賈世疆 包芳俊 李高華 錢冠云

（新疆天業(集團)有限公司，新疆 石河子832000；*通訊作者：80347171@qq.com）

土壤鹽漬化是一個世界性的資源問題和生態問題，全世界有各種類型鹽漬土面積9.5億hm2，約占全球陸地總面積的1/4[1－3]。我國約有1.0億hm2各種鹽漬土。由于土壤的次生鹽漬化，世界鹽漬土面積還在不斷增加[4－5]。研究表明，新疆已利用耕地中，土壤鹽分含量平均在0.39%左右，存在不同程度的土壤鹽漬化，造成農作物缺苗、斷壟、產量不高，嚴重制約著農業生產的發展[6－7]。改良鹽漬化土壤意義重大。

水稻是世界上最重要的糧食作物之一，為中度鹽敏感作物，其所應對的主要環境壓力之一就是土壤鹽漬化[8]。在新疆，近年來水稻生產采用膜下滴灌水稻現代化栽培技術，而土壤鹽漬化是此項栽培技術發展的一大阻力[9]。因此，改良稻田土壤鹽漬化對膜下滴灌水稻栽培技術發展至關重要。而使用化學改良劑是最主要的土壤改良措施[10]。本研究利用新型酸堿平衡劑，設置不同施用量處理對鹽漬化稻田進行改良試驗，通過對各處理土壤pH值和電導率、以及膜下滴灌水稻產量的分析，綜合得出一個最優用量，為膜下滴灌水稻田土壤鹽漬化的改良和膜下滴灌水稻栽培技術發展和優化提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年4—10月在新疆天業農業研究所（N 44°38'，E 86°09'）進行。供試水稻品種為稻花香2號，供試藥劑為新型酸堿平衡劑（本制劑集酸堿平衡、絡合中和、質地修復，增加團粒結構，提高土壤肥力，凈化土壤有害病毒為一體，播種前使用可大大提高作物田間出苗率，作物苗期使用可以快速降解鹽堿危害，促進幼苗快速生長），由北京紅都嘉業生物科技發展有限公司生產。試驗區土壤為壤質土，有機質32.1 g/kg,堿解氮91.0 mg/kg，速效磷33.6 mg/kg，速效鉀為330.2 mg/kg，pH值9.6。

1.2 栽培管理

試驗采用“1膜3管12行”的膜下滴灌種植模式，膜寬2.2 m，行距10.0 cm。通過機械鋪膜點種，每穴點播7～10粒種子，播深2.0～3.0 cm，干播濕出。出苗后注意及時補苗，每叢保苗5～8株，在苗期和分蘗初期分別中耕1次，每hm2稻田全生育期灌水9 750.0～10 500.0 m3，于收獲前20 d停止灌水待收。

1.3 試驗設計

試驗設4個處理：CK，常規水肥處理；T1，每hm2施7.5 kg新型酸堿平衡劑；T2，每hm2施15.0 kg新型酸堿平衡劑；T3，每hm2施22.5 kg新型酸堿平衡劑。每個處理3次重復，小區面積4.8 m×10.0 m。新型酸堿平衡劑施用方法：先滴清水至停水前1.0～1.5 h時，按照試驗用量將酸堿平衡劑加入到施肥罐中進行滴施1.0～1.5 h即可。于處理前1 d（5月3日）和處理3 d之后（5月7日），分別在各試驗小區距滴灌帶10 cm處，采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm、40～50 cm和50～60 cm土層土壤樣品，測定各土樣的pH值和電導率。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 土壤電導率與pH值

土壤電導率采用土水質量比1∶5電導法測定，pH值采用土水質量比1∶5電位法測定。

1.4.2 產量及產量構成

于收獲前3 d隨機取樣測產，取樣面積為4.8 m2。同時每小區隨機選取連續10穴，進行考種。

1.5 數據分析

采用Microsoft Excel對數據進行處理，用SPSS 22.0軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對土壤pH值的影響

由表1可知，在各土層，各處理相較于CK土壤pH值均明顯降低，且差異顯著；T2、T3處理相較于T1處理土壤pH明顯降低，且差異顯著；T3處理土壤pH值雖然小于T2處理，但差異不顯著。由上可知，并結合經濟效益，以T2處理較優。

表1 不同處理對土壤pH的影響

在20～30 cm土層，各處理相較于CK土壤pH值均明顯降低，且差異顯著，下降值分別為0.93、1.65和2.00，在各土層中變化最大。由上可知，就土壤pH值變化而言，與CK相比，各處理20～30 cm土層的改良效果最佳。

2.2 不同處理對土壤電導率的影響

由表2可以看出，在0~10 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm土層，T1處理相較于CK土壤電導率明顯降低，但差異不顯著，T2、T3處理相較于CK土壤電導率下降明顯，且差異顯著；T3處理土壤電導率均小于T2處理，但差異不顯著。在10～20 cm、20～30 cm土層，各處理相較于CK土壤電導率均明顯降低，且差異顯著。由上可知，與CK相比，T2處理與T3處理效果明顯，且T2處理與T3處理效果相近，但結合經濟效益，以T2處理較優。

表2 不同處理對土壤電導率的影響 （單位：μs/cm）

20～30 cm土層T1、T2、T3處理相較于CK土壤電導率降低值分別為58、124、139μs/cm，為各土層降幅最大。由上可知，就土壤電導率變化而言，與CK相比，新型酸堿平衡劑在20～30 cm土層的改良效果最佳。

2.3 不同用量處理對膜下滴灌水稻產量的影響

由表3可知，T1、T2、T3處理有效穗數均大于CK，且差異顯著，T2處理與T3處理之間有效穗數差異不顯著，表明施用新型酸堿平衡劑可顯著提高膜下滴灌水稻的有效穗數；各處理每穗實粒數、結實率與CK相比差異不顯著，且千粒重也無大的差異；各處理產量與CK相比均有明顯提升，且差異顯著。由上可得，施用新型酸堿平衡劑能有效提升膜下滴灌水稻的產量，且主要通過提高膜下滴灌水稻有效穗數而達到增產的目的。

表3 不同處理水稻產量及產量構成因素

3 結論與討論

3.1 新型酸堿平衡劑對土壤理化性質的影響

土壤鹽漬化是新疆農業生產的一大威脅，開發和利用新疆鹽堿地對于擴大我國耕地面積、提高鹽堿耕地的生產力水平有重要意義，同時，對其他鹽堿地的改良和利用也可以起到良好的示范效應[7－11]。研究表明，施用土壤改良劑是一種快捷有效的改良方式，能有效改變土壤理化性質[10]。本試驗采用的新型酸堿平衡劑能顯著降低膜下滴灌水稻土壤的pH值和電導率，且各處理均在20～30 cm土層改良效果最好，推測與新型酸堿平衡劑的作用深度有關。T2、T3處理相較于CK各土層的pH值和電導率均下降明顯，且差異顯著，T3處理各土層的pH值和電導率雖小于T2處理，但差異不顯著。由上可知，并考慮經濟效益，對于膜下滴灌水稻而言，以T2處理較優。

3.2 新型酸堿平衡劑對膜下滴灌水稻產量的影響

水稻是一種鹽敏感作物，鹽脅迫是影響水稻高產的重要原因之一[12]。另有研究表明，水稻產量受各生育性狀的影響，其中有效穗數、每穗實粒數和千粒重都是決定水稻產量的重要因素[13]。白如霄等[14]研究發現，對膜下滴灌水稻而言，鹽分含量顯著影響產量形成，且土壤鹽分影響膜下滴灌水稻產量最重要的原因是鹽分對有效穗數的影響，實際上是鹽脅迫導致分蘗減少。本研究中，施用新型酸堿平衡劑能顯著提高膜下滴灌水稻的有效穗數，是因為施用新型酸堿平衡劑降低了土壤鹽含量。與CK相比，T2、T3處理的有效穗數均明顯提高，且差異顯著，但T2、T3處理之間有效穗數差異不顯著，有效穗數是本試驗中影響產量的主要原因。雖各處理產量為CK＜T1＜T2＜T3，但T2處理與T3處理之間產量差異不顯著，T3處理相較于T2處理僅增產1.83%，其產生的經濟效益低于因增施新型酸堿平衡劑所帶來的成本增加。由上可得，對膜下滴灌水稻產量和經濟效益的提升效果而言，施用15.0 kg/hm2的新型酸堿平衡劑為適宜用量。