隋世江張海樓陳叢斌

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物營養(yǎng)與環(huán)境資源研究所,遼寧 沈陽 110161)

改良蘇打鹽堿土壤一直是世界性難題,鹽堿土按照含鈉鹽類型分為兩類,第一類是以 CO2-和 HCO3-為主要鹽分的蘇打鹽漬土,第二類是以 Cl-為主的濱海鹽漬土。我國東北地區(qū)松嫩平原鹽堿地屬于第一類,是內(nèi)陸蘇打鹽漬型土壤[1],現(xiàn)有蘇打鹽堿地373.3 hm2以上, 是世界3大蘇打鹽堿地集中分布區(qū)之一。在現(xiàn)有的蘇打鹽堿地中, 輕度鹽堿地面積74.7萬hm2, 占鹽堿地面積的20%左右;中度鹽堿地面積216.5萬hm2, 占鹽堿地面積的58%;重度鹽堿地面積82.1萬hm2, 占鹽堿地面積的22%[2]。其中待開發(fā)利用的蘇打鹽堿地總面積為135.5萬hm2左右。因此, 改造蘇打鹽堿地是開發(fā)土地資源,實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)的重要舉措之一。改良蘇打鹽堿土的技術(shù)多為以下3種: 物理改良、 化學(xué)改良、生物改良[3]。 多年實(shí)踐證明,通過種植水稻治理鹽堿地[4],能有效地改良鹽堿土壤,以稻治堿已經(jīng)成為松嫩平原促進(jìn)農(nóng)民增收、 提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)效益、改良生態(tài)環(huán)境的一項(xiàng)重要手段。 本文作者通過脫硫石膏配施進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比,篩選適宜蘇打鹽堿水田改良的配方。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用水稻品種為白粳1號(hào)。脫硫石膏為白城火電廠生產(chǎn)的副產(chǎn)品,含量為98%, 硫酸亞鐵為七水硫酸亞鐵,由鄭州威大水處理材料有限公司提供,硫酸銨(N含量為20%) 為遼河廠生產(chǎn),重過磷酸鈣(P2O5含量為46%) 由云南磷肥工業(yè)有限公司生產(chǎn),硫酸鉀(K2O含量為50%) 為山東輕上化工有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理。處理1:施入脫硫石膏2 000 kg/667m2;處理2:施入脫硫石膏1 000 kg+硫酸亞鐵1 000 kg/667m2;處理3:施入硫酸亞鐵2 000 kg/667m2;處理4(CK):不施任何改良劑。改良劑在旋地之前施入,旋地后第一次灌水浸泡2 d后將水排出,重新灌水后旋地,待水靜止后將水排出再灌水栽秧,試驗(yàn)小區(qū)設(shè)置3次重復(fù),區(qū)組隨機(jī)排列,小區(qū)面積15 m2。

1.3 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019年進(jìn)行,地點(diǎn)位于吉林省鎮(zhèn)賚縣建平鄉(xiāng)大五家子村,試驗(yàn)田土壤肥力低,有機(jī)質(zhì)含量為 0.82% ,全氮含量為287 mg/kg,速效氮含量為78 mg/kg,速效磷( P2O5) 含量為8.12 mg/kg,速效鉀(K2O)為262 mg/kg,土壤含鹽總量為0.469%,pH為10.2,試驗(yàn)田有機(jī)質(zhì)含量低,速效氮含量低,速效磷含量低,速效鉀豐富,含鹽量為重度的蘇打鹽堿地。

1.4 試驗(yàn)田管理及調(diào)查項(xiàng)目

試驗(yàn)于3月28日浸種,4月5日播種,4月16日出苗,5月29日插秧,每穴插7株,栽培密度為30 cm×15 cm,10月10日收獲。試驗(yàn)田施用硫酸銨70 kg/667m2,其中底肥30 kg/667m2,其余分4次結(jié)合換水追施;施用重過磷酸鈣30 kg/667m2,隨底肥一次性施入;施用硫酸鉀20 kg/667m2,底肥施入60%,分蘗肥施入40%。其他管理與常規(guī)生產(chǎn)田相同。調(diào)查項(xiàng)目:分蘗數(shù)動(dòng)態(tài)變化( 插秧后第10 d開始,每7 d調(diào)查1次) 、株高、有效穗數(shù)、千粒重、單穗重、單穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、小區(qū)產(chǎn)量。

考種測產(chǎn)方法:選擇試驗(yàn)小區(qū)中間行中間 5穴調(diào)查考種,試驗(yàn)小區(qū)全區(qū)收獲計(jì)算產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,用最小顯著極差法(LSD)進(jìn)行平均數(shù)顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水稻分蘗動(dòng)態(tài)

從圖1中看出不同處理之間,緩苗效果差異明顯,分蘗動(dòng)態(tài)差異較大。處理1、處理2、處理3、處理4在插秧結(jié)束后10 d時(shí),完成緩苗。處理1、處理2、處理3在6月16日已經(jīng)進(jìn)入分蘗期,分蘗數(shù)開始增加,并隨著生育期的推進(jìn),在7月7日時(shí)達(dá)到分蘗頂峰,隨后有所回落。 而處理4在完成緩苗后,分蘗并未增加,反而略有減少,一直到分蘗末期。以上數(shù)據(jù)表明,該鹽堿地的鹽堿抑制水稻分蘗,并殺死部分秧苗,而施用脫硫石膏、硫酸亞鐵以及兩者混施,對(duì)促進(jìn)水稻分蘗有明顯效果。處理2的分蘗高峰期及分蘗末期的分蘗數(shù)明顯高于處理一與處理三,表明脫硫石膏與硫酸亞鐵混施促進(jìn)水稻分蘗效果優(yōu)于單獨(dú)施用脫硫石膏或硫酸亞鐵。處理1與處理3在整個(gè)分蘗期的分蘗數(shù)相近,表明脫硫石膏與硫酸亞鐵促進(jìn)水稻分蘗的效果差異不明顯。

圖1 水稻分蘗動(dòng)態(tài)

2.2 不同處理對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

從表1中可以看出處理1、處理2、處理3的有效穗數(shù)和單穗粒數(shù)顯著高于對(duì)照處理4,而處理1、處理2、處理3的結(jié)實(shí)率、千粒重,與對(duì)照處理4差異不明顯,表明施用脫硫石膏和硫酸亞鐵可以顯著提高水稻的穗數(shù)和單穗粒數(shù)。其中,處理2的單穴有效穗數(shù)為15.2穗/穴,顯著高于處理1的13.4穗/穴和處理3的13.6穗/穴,表明脫硫石膏與硫酸亞鐵混施優(yōu)于單獨(dú)施用脫硫石膏或硫酸亞鐵,能增加水稻有效穗數(shù)。

表1 不同處理間產(chǎn)量構(gòu)成因素的差異

2.3 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

從表2 中可以看出, 不同處理間水稻理論產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平,各處理理論產(chǎn)量由高到低為處理2﹥處理3≈處理1﹥處理4(CK), 所有處理產(chǎn)量均高于 CK。處理 2產(chǎn)量最高為379.1 kg/667m2,比對(duì)照處理 4多273.8 kg/667m2,增產(chǎn)260.0%,處理3產(chǎn)量為345.4 kg/667m2,比對(duì)照多240.1 kg/667m2,增產(chǎn)228.0%,處理1產(chǎn)量為343.6 kg/667m2,比處理4多238.3 kg/667m2,增產(chǎn)226.3%,表明脫硫石膏和硫酸亞鐵混施,或單獨(dú)施用均極顯著提高了水稻產(chǎn)量。其中處理2比處理1多35.5 kg/667m2,增產(chǎn)10.3%,比處理3多33.7 kg/667m2,增產(chǎn)9.8%,表明脫硫石膏和硫酸亞鐵混施的增產(chǎn)效果,極顯著高于脫硫石膏或硫酸亞鐵。

表2 不同處理間產(chǎn)量差異

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

3.1.1 施用脫硫石膏、硫酸亞鐵以及兩者混施,對(duì)促進(jìn)蘇打鹽堿地水稻分蘗有明顯效果。特別是脫硫石膏與硫酸亞鐵混施促進(jìn)水稻分蘗效果優(yōu)于單獨(dú)施用脫硫石膏或硫酸亞鐵。

3.1.2 施用脫硫石膏和硫酸亞鐵可以顯著提高蘇打鹽堿地水稻的穗數(shù)和單穗粒數(shù)。脫硫石膏與硫酸亞鐵混施優(yōu)于單獨(dú)施用脫硫石膏或硫酸亞鐵,能增加水稻有效穗數(shù)。

3.1.3 脫硫石膏和硫酸亞鐵混施,或單獨(dú)施用均極顯著提高了蘇打鹽堿地水稻產(chǎn)量。表明脫硫石膏和硫酸亞鐵混施的增產(chǎn)效果,極顯著高于脫硫石膏或硫酸亞鐵。

3.2 討論

3.2.1 在本實(shí)驗(yàn)中,脫硫石膏與硫酸亞鐵對(duì)蘇打鹽堿地水稻產(chǎn)量均有提升作用,兩者混施的水稻增產(chǎn)效果更好,其摻混比例為1∶1,其他摻混比例是否效果更好,這有待于進(jìn)一步研究。沈婧麗等人認(rèn)為脫硫石膏可以有效改良鹽堿地土壤全鹽、堿化度、光合及水分利用效率、產(chǎn)量等指標(biāo),這個(gè)結(jié)論與本試驗(yàn)結(jié)果一致[5]。

3.2.2 在本實(shí)驗(yàn)中,脫硫石膏與硫酸亞鐵可以促進(jìn)蘇打鹽堿地水稻早分蘗,多分蘗,并能增加有效穗數(shù)及穗粒數(shù),同時(shí),脫硫石膏與硫酸亞鐵以1∶1比例摻混顯著好于脫硫石膏或硫酸亞鐵,表明脫硫石膏、硫酸亞鐵均可以部分解除鈉離子的抑制作用,改善水稻生長的土壤環(huán)境,兩者以1∶1比例混施對(duì)解除鈉離子抑制作用效果更顯著。