齊國(guó)峰，趙 蔚，劉中卓，于艷青

（1 遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤(pán)錦 124010；2 盤(pán)錦市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心，遼寧 盤(pán)錦 124010）

水稻是人們餐桌上經(jīng)常食用的糧食之一，在整個(gè)生長(zhǎng)周期中，最適溫度約在18～25℃，食用部分形成期喜愛(ài)弱光，喜濕耐澇，因此，在如今，設(shè)施栽培逐漸的應(yīng)用到水稻種植業(yè)來(lái)。 氮是影響水稻產(chǎn)量最重要的因素之一，增加氮肥施用量可以提高產(chǎn)量。但不合理的氮肥投入會(huì)導(dǎo)致氮肥利用率的降低，施肥經(jīng)濟(jì)效益下降［1-2］，合理施氮是提高水稻產(chǎn)量和肥料利用率、 保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，對(duì)于保障我國(guó)糧食安全至關(guān)重要［3］。 關(guān)于氮肥施用對(duì)水稻產(chǎn)量及利用率的研究一直是科學(xué)研究中的熱點(diǎn)［4］。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 土樣 3 月12 日從十一戶水稻種植農(nóng)戶的15 處種植地塊用取土器取15 份土樣，攤開(kāi)，在陰涼干燥處風(fēng)干，用鑷子挑出石子等雜物，取10～20 g 過(guò)1 mm 篩，置于廣口瓶備用。

1.1.2 試驗(yàn)器材 分析天平（0.0001 g），漏斗，擴(kuò)散皿， 恒溫箱， 半微量酸式滴定管， 三角瓶（250 ml），玻璃棒，移液管（2 ml），移液管（10 ml），吸耳球、藥匙等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷 以貴陽(yáng)市水稻種植土壤作為該項(xiàng)研究的試驗(yàn)對(duì)象， 設(shè)計(jì)關(guān)于施用化肥有機(jī)肥情況的調(diào)查問(wèn)卷。

1.2.2 水稻施肥情況調(diào)查及調(diào)查取樣方法 農(nóng)戶調(diào)查，選擇有代表性的15 塊地塊，當(dāng)面詢問(wèn)每位農(nóng)戶關(guān)于調(diào)查問(wèn)卷的相關(guān)內(nèi)容并如實(shí)記錄。

取樣方法，考慮當(dāng)?shù)赝临|(zhì)為沙壤土，使用帶有“T” 形把手并加裝50 cm 延長(zhǎng)桿的取土器土鉆，遵循隨機(jī)取樣的原則，“S 形” 五點(diǎn)取樣， 去除3 cm 左右的表層土壤，取至地下20 cm，混合均勻，每組土樣約1 kg。 將每組土樣置于實(shí)驗(yàn)室陰涼干燥處的塑料盤(pán)上平鋪均勻，使其自然風(fēng)干，后挑去石子及根系。 將土樣過(guò)1mm 篩，用四分法取出土樣，標(biāo)好序號(hào)，放于硫酸紙袋備用。

1.2.3 土壤堿解氮的測(cè)定方法 使用堿解擴(kuò)散法。 在擴(kuò)散皿中，在硫酸亞鐵存在和堿性壞境下，土壤中的易水解態(tài)氮與硝態(tài)氮易被水解還原，釋放出氨，被硼酸吸收。 這時(shí)，可用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，硼酸指示劑顏色變化時(shí)，可確定滴定終點(diǎn)。

取過(guò)篩后的2.00 g 土樣與0.2 g 硫酸亞鐵粉末一同置于擴(kuò)散皿外室， 輕輕搖動(dòng)擴(kuò)散皿使之均勻鋪平鋪滿外室。 向內(nèi)室中加入2 ml 硼酸指示劑。在擴(kuò)散皿外邊緣均勻涂抹凡士林，蓋上毛玻璃并旋轉(zhuǎn)，使之密封。 輕輕旋開(kāi)毛玻璃，使外室邊緣留一狹縫， 快速向內(nèi)室加入10.0 ml 氫氧化鈉溶液， 立即將其蓋嚴(yán)， 用皮筋固定并輕輕搖動(dòng)擴(kuò)散皿。 將其放入40±1 ℃的恒溫箱， 堿解擴(kuò)散24±0.5 h 后取出。 用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定內(nèi)室，當(dāng)溶液由藍(lán)色變?yōu)槲⒓t色時(shí)為滴定終點(diǎn)，記錄數(shù)據(jù)。設(shè)置空白試驗(yàn)，每組土樣平行重復(fù)三次。

結(jié)果計(jì)算

式中， 為土壤堿解性氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)， 即土壤有 效 氮 含 量， 單 位 為mg·kg-1；c 為 硫 酸（1/2 H2SO4）標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，經(jīng)標(biāo)定為0.01037 mol·L-1；V 為滴定消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積， 單位為ml；V0為空白樣品消耗硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積， 經(jīng)過(guò)三次平行試驗(yàn)， 測(cè)得該值為0.06 ml；M 為氮的摩爾質(zhì)量14 g·mol-1；m 為稱取的土樣質(zhì)量，在本實(shí)驗(yàn)中為2.00 g。

將肥料投入量與測(cè)得的土壤有效氮含量、pH與土壤有效氮含量做成散點(diǎn)圖， 并求得其R 方，研究其相關(guān)性。

1.2.4 土壤pH 值測(cè)定方法 將過(guò)1 mm 篩的土樣10 g，將其置于燒杯中，加入25 ml 蒸餾水，用玻璃棒劇烈攪拌，然后靜置30 min。用pH 計(jì)測(cè)量每份土樣的pH 并記錄。

2 結(jié)果與分析

2.1 設(shè)施水稻土壤施氮量有效氮含量、pH

研究調(diào)查和測(cè)得的所有數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，1 號(hào)，4號(hào)，5-②號(hào)農(nóng)戶不能準(zhǔn)確給出氮肥的施入量，因此，在研究與氮肥施入量相關(guān)數(shù)學(xué)關(guān)系時(shí)，不將其列入數(shù)據(jù)分析范圍。

由表1 可看出， 給出了施氮量的農(nóng)戶對(duì)于氮肥的施用量較為平均，除5-①號(hào)土樣未額外增施氮肥外，其余多施用40～50 kg 氮肥。 證明農(nóng)戶都非常了解氮肥的施用對(duì)水稻生產(chǎn)的重大作用。 試驗(yàn)測(cè)得的有效氮含量相差較大， 最低僅有51.3 mg/kg，最高可達(dá)175.55 mg/kg。 且與同學(xué)測(cè)得的土壤有效磷與有效鉀含量一同分析，可知5-①號(hào)土樣數(shù)據(jù)整體偏高，原因未知，有待探究。 試驗(yàn)測(cè)得土樣pH 均處于約4.5～7 之間，可知土樣均為酸性土壤，而據(jù)部分資料顯示，水稻種植所需土壤最適pH 約為6，由數(shù)據(jù)可得多數(shù)土樣偏酸，并不位于最適pH 附近，可能會(huì)導(dǎo)致水稻最終產(chǎn)量偏低。

表1 設(shè)施水稻土壤施氮量有效氮含量、PH 情況

2.2 氮肥的施用量對(duì)土壤堿解氮含量的影響

圖1 是根據(jù)試驗(yàn)所測(cè)得的土樣有效含氮量與施氮量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系散點(diǎn)圖， 經(jīng)計(jì)算可得R2=0.2066。 由此可知，施氮量與土壤有效氮含量并無(wú)明顯數(shù)學(xué)相關(guān)性。 但由圖中大體走向可知， 總體上，兩者呈現(xiàn)出施氮量越多，有效氮含量越多的趨勢(shì)。這符合我們?nèi)粘Ｉ钪械幕具壿?。而根?jù)具體情況分析可知，由于采集土樣時(shí)，每戶種植情況與收割情況不同， 土樣中的有效氮含量會(huì)隨之改變。 因此只能從圖1 中得知大體趨勢(shì)。

2.3 土壤pH 與土壤堿解氮含量

圖2 為試驗(yàn)測(cè)得的土壤pH 與有效氮含量之前的關(guān)系散點(diǎn)圖，計(jì)算可得R2=0.0795，可知pH與有效氮含量也無(wú)明顯關(guān)聯(lián)性。由圖可知，基本有土壤中有效氮含量越多，pH 越小的規(guī)律。 是因?yàn)橥寥烙行У吭礁撸?代表NO3-等酸根離子越多，導(dǎo)致土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重。在如今的作物種植過(guò)程中，農(nóng)戶施用過(guò)多的氮磷鉀肥，而對(duì)一些中微量元素投入量不足，導(dǎo)致土壤元素比例失衡，使土壤膠體中的鎂、鈣等堿基元素輕易被氫離子置換，導(dǎo)致土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重，pH 值下降。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

由所測(cè)得的土壤有效氮含量、pH， 與所調(diào)查的土壤氮肥施入量綜合分析，可得出以下結(jié)論：氮肥投入量與有效氮含量、 有效氮含量與pH 之間均無(wú)明顯關(guān)聯(lián)性； 且根據(jù)兩兩做出的散點(diǎn)圖可推測(cè)出，在采集的農(nóng)戶中，均了解氮元素對(duì)水稻生長(zhǎng)的重要性，有意識(shí)的為水稻種植增施氮肥，然而，由試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)來(lái)看， 農(nóng)戶施用的氮肥已超過(guò)最適施加量，一旦超過(guò)這個(gè)數(shù)字，氮肥施用越多，反而會(huì)造成水稻產(chǎn)量隨之下降。

因此，在今后的水稻種植生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)注意適量施用，同時(shí)可合理施用肥料，增加土壤中植物所需中微量元素的含量， 這樣就不會(huì)破壞土壤養(yǎng)分比例，達(dá)到為水稻增產(chǎn)的目的。

3.2 討論

由本次試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，基本可推知，貴陽(yáng)市的11 戶農(nóng)戶的15 塊地塊， 大多存在氮肥的施入量過(guò)多， 使土壤中NO3-等酸性離子過(guò)多使多余部分大量堆積和土壤養(yǎng)分比例失調(diào)， 土壤膠體中的鎂、鈣屬于堿基元素，這些物質(zhì)容易發(fā)生被氫離子置換的狀況，造成土壤pH 降低，土壤就會(huì)變得酸化，水稻作物產(chǎn)量就會(huì)受到影響。