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(chǎn)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(yè)(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(tài)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(nóng)作物缺苗、斷壟、產(chǎn)量不高，嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)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(yīng)對的主要環(huán)境壓力之一就是土壤鹽漬化[8]。在新疆，近年來水稻生產(chǎn)采用膜下滴灌水稻現(xiàn)代化栽培技術(shù)，而土壤鹽漬化是此項栽培技術(shù)發(fā)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(shù)發(fā)展至關(guān)重要。而使用化學(xué)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(shè)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(dǎo)率、以及膜下滴灌水稻產(chǎn)量的分析，綜合得出一個最優(yōu)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(shù)發(fā)展和優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

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(yè)農(nóng)業(yè)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(luò)合中和、質(zhì)地修復(fù)，增加團粒結(jié)構(gòu)，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(yè)生物科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)。試驗區(qū)土壤為壤質(zhì)土，有機質(zhì)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(shè)計

試驗設(shè)4個處理：CK，常規(guī)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(fù)，小區(qū)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(qū)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(dǎo)率。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 土壤電導(dǎo)率與pH值

土壤電導(dǎo)率采用土水質(zhì)量比1∶5電導(dǎo)法測定，pH值采用土水質(zhì)量比1∶5電位法測定。

1.4.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成

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

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel對數(shù)據(jù)進行處理，用SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)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(jié)合經(jīng)濟效益，以T2處理較優(yōu)。

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(dǎo)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(dǎo)率明顯降低，但差異不顯著，T2、T3處理相較于CK土壤電導(dǎo)率下降明顯，且差異顯著；T3處理土壤電導(dǎo)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(dǎo)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(jié)合經(jīng)濟效益，以T2處理較優(yōu)。

表2 不同處理對土壤電導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(chǎn)量的影響

由表3可知，T1、T2、T3處理有效穗數(shù)均大于CK，且差異顯著，T2處理與T3處理之間有效穗數(shù)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(shù)；各處理每穗實粒數(shù)、結(jié)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(chǎn)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(chǎn)量，且主要通過提高膜下滴灌水稻有效穗數(shù)而達到增產(chǎn)的目的。

表3 不同處理水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

3 結(jié)論與討論

3.1 新型酸堿平衡劑對土壤理化性質(zhì)的影響

土壤鹽漬化是新疆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一大威脅，開發(fā)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(chǎn)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(yīng)[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(zhì)[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(dǎo)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(guān)。T2、T3處理相較于CK各土層的pH值和電導(dǎo)率均下降明顯，且差異顯著，T3處理各土層的pH值和電導(dǎo)率雖小于T2處理，但差異不顯著。由上可知，并考慮經(jīng)濟效益，對于膜下滴灌水稻而言，以T2處理較優(yōu)。

3.2 新型酸堿平衡劑對膜下滴灌水稻產(chǎn)量的影響

水稻是一種鹽敏感作物，鹽脅迫是影響水稻高產(chǎn)的重要原因之一[12]。另有研究表明，水稻產(chǎn)量受各生育性狀的影響，其中有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)和千粒重都是決定水稻產(chǎn)量的重要因素[13]。白如霄等[14]研究發(fā)現(xiàn)，對膜下滴灌水稻而言，鹽分含量顯著影響產(chǎn)量形成，且土壤鹽分影響膜下滴灌水稻產(chǎn)量最重要的原因是鹽分對有效穗數(shù)的影響，實際上是鹽脅迫導(dǎo)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(shù)，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(shù)均明顯提高，且差異顯著，但T2、T3處理之間有效穗數(shù)差異不顯著，有效穗數(shù)是本試驗中影響產(chǎn)量的主要原因。雖各處理產(chǎn)量為CK＜T1＜T2＜T3，但T2處理與T3處理之間產(chǎn)量差異不顯著，T3處理相較于T2處理僅增產(chǎn)1.83%，其產(chǎn)生的經(jīng)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(chǎn)量和經(jīng)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。