东北苏打盐碱地种稻研究与实践

张　唤，黄立华，李洋洋，王鸿斌，梁正伟

(1. 中国科学院 东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130102；2.吉林农业大学 资源与环境学院，吉林 长春 130118)



东北苏打盐碱地种稻研究与实践

张唤1,2，黄立华1，李洋洋1，王鸿斌2，梁正伟1

(1. 中国科学院 东北地理与农业生态研究所，吉林 长春 130102；2.吉林农业大学 资源与环境学院，吉林 长春 130118)

苏打盐碱土在我国松嫩平原西部分布广泛，它是一种退化的逆境土壤环境，也是一种重要的土地资源。苏打盐碱土以碳酸盐(Na2CO3和NaHCO3)为主要盐分，土壤pH大多在8.5以上，碱性强，物理性状恶劣，改良治理十分困难。人们在长期生产实践中发现，栽种水稻是利用苏打盐碱地的有效措施之一。文章通过对苏打盐碱地种稻历史的回顾，概述了水稻耐盐碱特征研究的进展，分析了当前苏打盐碱地栽种水稻存在的问题以及发展前景，旨为苏打盐碱地大规模开发种稻提供理论支撑和技术借鉴。参54。

苏打盐碱地；生物改良；水稻；耐盐碱机理；研究进展

0　引　言

盐碱土主要是指各种盐土、碱土以及不同程度盐化或碱化的土壤，其含有较多盐碱成分，理化性质较差，大多数植物都无法在其表面正常生长。根据联合国粮农组织(FAO)2015年最新公布的数据，全世界约有8.31亿hm2的土地存在不同程度的盐碱化问题，占世界土地总面积的6.5%，盐碱化导致的全球经济损失每年高达12亿美元[1]。据Eynard等人[2]估算，由于土壤盐碱化全球每年损失耕地超过150万hm2，迄今为止，累计退化耕地高达7 700万hm2。

我国有各类盐碱地约3 600万hm2，且盐碱化面积有逐年扩大的趋势。随着我国人口的增长，对粮食的需求量在不断增加，改良并有效利用盐碱地资源，使其成为潜在耕地是一种必然趋势。松嫩平原西部是我国盐碱地五大分布区之一，也是苏打盐碱地最大集中分布区，面积高达342万hm2，主要分布在吉林省和黑龙江省西部地区[3-4]。该区拥有为国家增产千亿斤粮食能力的后备土地资源，是当前和今后一段时间土地开发的重点。

2007年，吉林省启动了西部盐碱地大规模开发种稻项目，计划增垦盐碱地稻田27万hm2，年增产稻谷16.5亿kg。水稻被认为是对盐分中度敏感[5-6]，但相对耐碱的植物[7]。实践表明，种稻是治理、改良和利用苏打盐碱地的有效途径[8-10]，但在实际操作中仍存在许多问题有待于进一步研究和探讨。

文章回顾了苏打盐碱地的种稻历史，概述了水稻耐盐碱特征及其机制研究的进展，分析了当前苏打盐碱地栽种水稻存在的问题以及发展前景，以期为苏打盐碱地大规模开发栽种水稻提供理论支撑和技术借鉴。

1　苏打盐碱地种稻的历史与技术

我国是世界上最早利用种稻改良盐碱地的国家之一，早在公元前600多年就有种稻改良盐碱地的记载，这是我国劳动人民通过长期实践得来的结果[3]。从上世纪50年代开始，松嫩平原西部苏打盐碱地开始开发种稻，至今已有70多年。到本世纪初期，盐碱地种稻面积已达80余万hm2，占该地区稻田总面积的48.6%[11]。

20世纪50-60年代，我国科研人员在苏打盐碱地治理上主要借鉴前苏联以B A科夫达为代表学者的“竖井排盐”理论，以治涝排盐碱为主。经过长期的研究和实践，人们对利用排水洗盐治理盐碱地的重要性有了较深的理解，60年代中后期科研人员研究出以机井排灌措施治理盐碱地[12]。在此时期，松嫩平原西部的盐碱地稻田多呈零星分布，水稻产量较低，处于1 500 kg·hm-2～2 250 kg·hm-2水平[13]，种植品种主要以长白6号、吉粳60号和京引127为主，尚没有专门的耐盐碱水稻品种。

进入20世纪70-80年代，人们对利用肥料增产粮食的认识日益深入，科研人员提出“以水为纲，以肥为中心”的综合治理方针[14]。陈恩凤等[15]特别指出治理苏打盐碱地应该以“治水为基础，培肥为根本”，且要通过增施有机质来实现苏打盐碱地的综合治理与改良。同期引进了日本部分水稻品种进行试种植，引进人工床土配制技术、水稻旱育秧技术[16]、机械化栽种与化学除草技术等。实践证明，大量施用有机肥料，加深耕作层，建立排灌设施，创造一个30 cm厚淡化的土层，就能使苏打盐碱地稻田获得较高产量[17]。70-80年代末水稻产量可达3 750 kg·hm-2～ 4 500 kg·hm-2。

20世纪90年代，随着盐碱地资源调查和科技攻关的大力开展，盐碱地种稻也由最初的零星种植转为大面积开发，松嫩平原西部盐碱地稻田面积突破了20万hm2。国际国内的科研工作者利用石膏等化学改良剂来改良盐碱地有了重大突破[18]。同时，磷石膏、硫酸铝等化学改良剂在苏打盐碱地上的应用也取得较好的成果[19-20]。在此期间，除洼地排水治涝种稻外，“打井种稻”也随之得到发展，盐碱地区大力加强排灌措施，实现单灌单排，水稻产量逐年提升。以良种良法相结合的综合治理措施日益受到重视，盐碱地水稻产量突破了7 500 kg·hm-2。1994年耐盐碱性较强的长白9号水稻新品种通过审定并得到大面积示范推广，为盐碱地开发种稻提供了宝贵的种质资源。该水稻品种在松嫩平原西部盐碱地种植年限长达30年，累计种植面积2 700万hm2，成为苏打盐碱地种稻的先锋品种。

进入21世纪，关于苏打盐碱地治理与开发种稻的科学研究和生产实践活动得到进一步发展。首先在土壤改良方面，以沙压碱的改良效果得到人们的普遍认可，松嫩平原西部地区具有丰富的风沙土资源，可以就地就近，因地制宜实现改良。将风沙土混入盐碱土中对改善土壤通透性、促进水盐运移、切断毛管孔隙抑制返盐和降低表层土壤碱化度等有重要作用[21-22]。由于以沙压碱需要进行客土，用量大，运输费用高，大面积推广难度较大，于是化学改良剂被广泛使用。研究发现粉煤灰、糠醛渣、黑矾、磷石膏和硫酸铝等，在苏打盐碱土改良上都具有明显的效果[23]。上述改良物质多见于科学研究，在生产上的大面积应用一直未见报道。同时，耐盐碱水稻育种和栽培研究方面也快速发展，一大批水稻新品种被成功选育与推广，吉粳88、吉粘6号、农大10号和长白10号等一系列水稻品种成功选育，种植面积不断扩大，加速了盐碱地水稻种植，彻底改变了日本水稻品种占统治地位的被动局面。配套的水稻旱育苗技术、酸化稀植栽培、机械化插秧以及水肥优化调控技术也得到了普遍推广，盐碱地水稻产量达到7 500 kg·hm-2～9 000 kg·hm-2。

2007年，吉林省针对国家粮食增产计划启动了盐碱地大规模开发种稻项目，增垦盐碱地水田27万hm2，计划年增产稻谷16.5亿kg，极大地推动了苏打盐碱地治理的科学研究和生产实践。以“引嫩入白”、“大安灌区”和“哈达山水利枢纽”3大水利工程为基础，土壤快速改良、耐盐碱水稻品种选育和高产栽培技术同步推进。其中理化同步钙离子置换(风沙土+磷石膏)改良技术获得了大面积推广应用，该技术实现了中重度苏打盐碱地一次性改良，当年见效，3年收回成本的改良效果，获得企业和农民的认可。以“东稻4号”、 “东稻2号” 和“白粳1号”为代表的耐盐碱、高产优质水稻新品种被广泛认可并大面积种植，逐步取代了“长白9号”，顺利实现了耐盐碱水稻品种的更新换代。针对此次开发的盐碱地主要为重度苏打盐碱地，科研人员先后研发了酸化旱育苗以及旱育密植技术，配合高产施肥、覆膜栽培以及稻田养鱼养蟹等技术，形成了一整套盐碱地种稻的技术体系，目前正大面积推广应用。

2　水稻耐盐碱特征及其机制

获取耐盐碱性强的水稻种质资源，是苏打盐碱地种稻成功并高产优质的前提。全面深入解析水稻植株对苏打盐碱胁迫的耐受特征，有利于在育种和栽培方面进行定向研究，为实际生产提供理论和技术支撑。

2.1水稻耐盐碱生物学特性

盐碱胁迫对水稻种子萌发、幼苗生长、物质运输及积累均有一定影响[24]。在盐碱环境中，水稻种子萌发受到显著抑制，发芽率、发芽势、发芽指数以及种子活力指数等指标随着盐碱浓度增高而下降，幼苗株高和根长降低。水稻苗期和生殖期是对盐碱胁迫相对敏感的时期，此时若受到盐碱影响，水稻幼苗叶片易发生卷缩和枯萎，根长和侧根数量减少，幼苗生物量、根数以及根体积下降，幼苗体内的Na+/K+比增加[25]；盐碱胁迫常导致水稻有效分蘖数减少，抽穗期推迟[26]，花粉活力下降，幼穗分化受阻，结实率降低[27]，最终影响水稻产量。

综合国内外研究，目前水稻耐盐碱评价萌发期多采用发芽率和发芽势作为主要评价指标；营养生长期(幼苗至抽穗)常以有效分蘖能力和生物量作为主要评价指标[28]；生殖生长期(抽穗至成熟)通常采用成穗率、千粒重、成熟度及稻谷产量等进行判定。

2.2水稻耐盐碱的生理机制

大量研究表明，盐碱胁迫对植物的危害主要包括渗透胁迫、离子毒害和营养亏缺三方面，因此，水稻耐盐碱的生理机制就是通过自身以及外界进行渗透调节、无机离子调节或养分调节提高其耐受盐碱胁迫的能力。

2.2.1渗透调节。渗透调节能力可以表征水稻耐盐碱的基本特征，水稻的渗透调节主要是自身在特定条件下产生一些有机可溶性小分子，这些有机可溶性小分子参与体内的渗透活动，起到了亲水基的作用[29]。以细胞水平为前提，植株耐盐碱能力大小取决于细胞自身的渗透调节能力[30]。在盐碱胁迫下水稻幼苗可以通过自身渗透调节能力，在细胞内合成亲水力较强的相溶性溶质[31]，保护细胞中蛋白质、蛋白复合物及细胞膜结构免遭破坏，从而维持细胞的正常生理活动[32]。

盐碱胁迫条件下，水稻叶片细胞中分泌的大量脯氨酸对盐碱胁迫起到了防御作用，因此可以用脯氨酸含量的多少来反映水稻幼苗耐盐碱的能力[33]。Hien[34]等研究指出，细胞中脯氨酸的积累能力主要用来表征水稻耐渗透胁迫的生理特征，且脯氨酸的大量积累主要是因为细胞内渗透压的诱导作用而产生的。水稻细胞在逆境环境条件下普遍积累脯氨酸，是因为脯氨酸作为调节物质对水稻幼苗起保护作用，且可以稳定细胞蛋白质结构、防止酶变性失活。此外，水稻细胞内的渗透调节物质如甜菜碱、海藻糖、赤霉素(GA3)及水杨酸(SA)等均有增强水稻耐盐碱性的作用。

2.2.2无机离子调节。离子胁迫指植株细胞中Na+、Cl-等无机离子的大量积累造成水稻受到毒害，致使细胞内离子含量失衡，膜结构遭到破坏，水稻生育指标下降等。若想减轻离子毒害，使水稻对盐碱胁迫具有耐受性，必须调节细胞内的离子含量，使其达到平衡。研究表明，耐盐碱水稻细胞对Na+有积累作用，使Na+向地上部转移从而提高其耐盐性[35]。Komatsu等[36]对水稻进行短期盐胁迫研究显示水稻细胞内离子浓度有明显提高，且Na+数量减少、K+含量迅速升高，这说明水稻自身具有离子调节能力。Asada等[37]研究表明，随着NaCl溶液浓度的升高，水稻幼苗体内的K+浓度在地上部细胞中明显下降，而在茎和根中增加，致使Na+/K+比率下降。

2.2.3养分调节。盐碱导致的营养胁迫常常是由于土壤中某些养分匮乏或有效性处于较低水平，加之盐分离子与养分离子间形成竞争作用，抑制了植物对养分的吸收。如苏打盐碱土中氮素含量较低，磷元素受碱性条件的影响有效性下降，过多的Na+存在又导致了植物体内缺K+，而且对Ca2+、Mg2+的吸收亦产生抑制[38]。

大量研究表明，盐分减少了氮在植物体内的积累[39]，施氮不仅能促进作物生长而且可以提高作物耐盐碱性。黄立华等[40]研究发现在轻度盐碱化稻田上，氮磷钾肥合理配施水稻产量可较不施肥处理提高95.5%。盐碱地种稻后土壤无机氮每年可以增加9 kg·hm-2～ 13.5 kg·hm-2，有利于改善盐碱土氮素匮乏的状况[41]。李晓娜等[42]研究了不同改良剂对苏打碱土磷素有效性的影响，指出改良剂的应用可以增强土壤解磷细菌和碱性磷酸酶活性, 促进土壤中磷的释放。

2.3水稻耐盐碱的生化机理

水稻耐盐碱胁迫的生化过程主要是因为盐碱环境下细胞内部抗氧化酶防护系统活性降低，导致细胞质膜的过氧化作用加剧，进而引发代谢紊乱，致使细胞衰老死亡，水稻遭受一定程度的盐碱伤害。研究表明，细胞体内的抗氧化物酶是植物细胞中清除活性氧的重要部分，其酶活性不断提高对于水稻抗盐碱能力有很大推动作用[43-44]。华春等[45]研究指出，水稻受到盐碱胁迫时叶绿体内超氧物歧化酶(SOD)活性下降，抗坏血酸过氧化物酶(APX)呈先升后降趋势。

2.4水稻耐盐碱的分子机理

随着研究人员对分子生物学研究的不断深入，已经成功分离到多种水稻耐盐碱基因，且对这些基因的表达有了更深层次的研究。Flower[46]等人研究认为，植株具有的耐盐碱特性是由于不同染色体上的多个耐盐碱基因所控制的数量性状，是植株内部所有生理生化过程的综合体现。Sripinyowanich等[47]研究发现水稻核仁蛋白基因OsNUC1在耐盐碱性不同的水稻不同组织中其转录表达都不相同，且OsNUC1-S基因对提高水稻耐盐碱性有重要作用。大量研究表明，位于不同染色体上的QTL对水稻的耐盐碱性有重要影响[48-50]。

近年来在水稻非生物逆境应答机制和重要功能基因组鉴定方面取得一系列重要进展。Hiroki[51]等研究表明，OsRR22突变基因对于细胞中氨基酸的表达和调控有重要作用，且OsRR22突变基因与细胞分裂素的信号传导和代谢有密切联系，此项研究明确指出OsRR22突变基因显著提高了水稻的耐盐碱性。

3　苏打盐碱地改良种稻存在的主要问题

尽管苏打盐碱地改良种稻在当前科学研究和生产实践中均取得了较大成果，但仍存在着一些错误的传统观念，对提高水稻产量、增加经济效益以及盐碱地农业的可持续发展起到了一定的限制作用。

3.1对土壤改良缺乏足够的重视

受“盐随水来，盐随水走”观点的影响，过高估计了水在苏打盐碱地改良中的作用，错误认为苏打盐碱地只要有水，就能成功种稻。事实上，苏打盐碱土由于高度钠质化，土壤粘重，渗透系数极低[52]，单纯依靠水分的垂直和水平洗盐效果非常有限。Huang等[41]根据近10年的田间试验发现，依据田块尺度上的水盐平衡，仅靠灌排洗盐，苏打盐碱地稻田土壤盐分呈增加趋势，因此必须采取农业综合措施，即通过改善土壤理化性质，促进以水洗盐的方式来实现重度苏打盐碱地的改良。

以目前的生产实践经验来看，重度苏打盐碱地开垦成稻田后仅依靠以水种稻，前3年难以获得较好产量，或产量极低，农业生产处于严重亏损状态。而采取恰当的土壤改良措施，当年即可获得较好产量，2年内收回改良成本，第3年即可获得效益，二者对比差异非常显著。因此，苏打盐碱地开发种稻必须以土壤改良为前提。

3.2耐盐碱水稻品种单一，生产风险大

从耐盐碱水稻品种选育和栽培的历史来看，苏打盐碱地水稻长期处于单一品种种植占主导地位，缺少多品种的互补优势。以长白9号水稻为例，从1994年选育，推广种植长达20年，在盐碱地稻区种植面积一度超过60%，该品种抗倒伏能力较差，因此产量降低，但苦于缺乏替代品种。当前，虽然白粳1号和东稻4号等品种通过审定并成为主栽品种，但与苏打盐碱地稻田面积相比，耐盐碱水稻品种仍显得十分匮乏。由于传统育种周期较长，短期内获得新品种的可能性不大，在生产上大面积感染稻瘟病或者倒伏减产的风险很大。以现代生物技术为依托，借助分子育种手段，加快选育耐盐碱水稻品种。同时，应提高水稻品种选育水平，深入开展水稻栽培育种的生理研究[53]。

3.3适宜种植技术缺乏，阻碍了盐碱地水稻产量提高和产业发展

日前，东北粳稻区水稻主要栽培模式为旱育稀植，人工育苗后机械插秧，单穴插秧3株 ～ 4株为最佳，这种栽培方法可有效促进单株分蘖，最终单株分蘖在5株以上，有利于水稻高产。在盐碱地稻区，由于土壤盐碱障碍严重抑制了水稻分蘖，加之每年插秧后常伴有周期低温天气发生，水稻单株分蘖经常不足3株，如果采用稀植方式，最终单穴有效穗数不足15个，导致产量非常低。同时水肥管理上，常照搬非盐碱稻区做法，也不利于水稻高产。因此，非常有必要针对盐碱地稻区水土资源以及气候环境特点，研发适宜该地区的种植技术，例如变稀植为密植，通过增加插秧密度来弥补分蘖不足的问题。研究表明相同栽培管理条件下，盐碱地水稻产量最高的插秧方式是单穴插秧9株[54]。

此外，针对区域育苗床土紧缺，研发有效的育苗床土调酸技术或研制新型育苗基质，提升盐碱地水稻育苗技术水平，培育壮秧，对于提高盐碱地水稻产量和促进产业健康可持续发展都是亟待解决的至关重要的技术问题。

3.4水肥管理过于粗放，造成资源浪费和潜在的环境风险

目前盐碱地开发种稻，在技术上多采用非盐碱区稻田的传统作法，缺少针对盐碱稻田水土特征的适宜水肥管理策略。如水分只灌不排，部分稻农为节约用水，无法达到洗盐脱碱的效果，或者大灌大排，使地下水位迅速上升而积盐，造成次生盐碱化。在施肥上，由于肥料选择不当，往往加重了盐害，或大量使用肥料，造成养分的不断流失，导致水体富营养化，加重附近水域的污染。

3.5过分依赖大机械作业，不利于盐碱地稻田淡化表层的快速构建

苏打盐碱地开发种稻，应重视表层腐殖质层土壤的合理利用，不易过分追求大机械深耕深翻作业。通常土壤盐碱含量随土层深度呈增加趋势，耕翻过深容易造成土壤表层盐碱加重，反而不适宜减盐降碱和种植水稻。当前吉林省西部大规模土地整理项目由于修建引水和道路工程，已造成部分地表肥沃土壤的损失，加重了土壤表层的盐碱化，增加了土壤改良工作的负担，一些企业和农民也习惯用大型拖拉机深耕整地，水稻长势和产量反而不理想。因此，在中重度苏打盐碱地开发种稻初期，应根据土壤表层盐碱轻和水稻浅根系的特点，尽量减少对表层腐殖质层的破坏，通过轻耕洗盐，加快淡化表层的构建，尽快建立适宜水稻生长的土壤环境。同时，应根据水稻不同生育期对环境的要求，建立一套完整的机械化作业标准和田间管理体系。

4　盐碱地种稻的前景展望

土壤盐碱化问题在一定程度上对农业生产和生态环境起限制作用。今后一段时间，土壤改良仍是生产上首先要解决的问题，耐盐碱水稻新品种的选育也是迫切需要解决的任务，而且急需耐盐碱性更强的新品种。因此，有必要借助分子育种等高新技术快速定向培育耐盐碱水稻新品种。同时，苏打盐碱地肥力瘠薄，生产上应以“改良为前提，培肥为基础”，重视肥沃地力的培育，加强水肥管理，尽快建立健康肥沃的耕层，兼顾经济和生态效益，早日将寸草不生的盐碱地改造成高产粮田，真正实现经济效益和生态环境的可持续发展。

[1]Http://www.fao.org/soils-portal/soil-management/management-of-some-problem-soils/salt-affected-soils/more-information-on-salt-affected-soils/en/．

[2]Eynard A, Lal R, Wiebe K D. Salt-affected soils[M]. Boca Raton : In Encyclopedia Soil Science, 2006.

[3]王遵亲. 中国盐渍土[M]. 北京: 科学出版社. 1993.

[4]刘兴土. 松嫩平原退化土地整治与农业发展[M]. 北京: 科学出版社. 2001.

[5]Mass E V. Hoffman G J. Crop salt tolerance-current assessment[J]. Journal of the Irrigation and Drainage Division, 1977, 103(2): 115-134.

[6]Shannon M C, Rhoades J D, Draper J H, et al. Assessment of salt tolerance in rice cultivars in response to salinity problems in California [J] . Crop Science, 1998, 38(2): 394-398.

[7]Ayers R S, Westcot D W. Water Quality for Agriculture [C]. Italy: FAO Irrigation and Drainage, 1985.

[8]Van Asten P J A, Van Zelfde J A, Van der Zee S E A, et al. The effect of irrigated rice cropping on the alkalinity of two alkaline rice soils in the Sahel[J]. Geoderma, 2004, 119: 233-247.

[9]Liu M, Liang Z W, Ma H Y,et al. Application of sheep manure in saline-sodic soils of Northeast China. Effect on rice (OryzasativaL.) yield and yield components[J]. Journal of Food, Agriculture and Environment, 2010, 8(3-4): 524-529.

[10]Yu J B, Wang Z C, Meixner F X, et al. Biogeochemical characterizations and reclamation strategies of saline sodic soil in Northeast China[J].Clean-Soil Air Water, 2010, 38(11): 1010-1016.

[11]王春裕. 论盐渍土之种稻生态改良[J] . 土壤通报, 2002, 33(2): 94-95.

[12]熊毅, 刘文政. 排水在华北平原防治土壤盐渍化中的重要意义[J] . 土壤, 1962 (3): 6-11.

[13]杨国荣, 高德良, 刘文通, 等. 改良苏打盐碱土稻田的综合技术措施[J] . 土壤通报, 1979(6): 10-13.

[14]刘期松, 邱凤琼, 李凤珍, 等. 土壤有机质转化的研究-I.苏打盐土中有机质转化与脱盐脱碱培育肥力关系[J] . 土壤学报, 1980 , 17(3): 275-283.

[15]陈恩凤, 王汝庸, 王春裕. 改良盐碱土为什么要采取以水肥为中心的综合措施[J]. 新疆农业科学, 1981 (6): 19-21.

[16]何绍桓, 王福荣, 赵顺赫, 等. 塑料大棚培育水稻壮苗主要技术的研究[J]. 吉林农业大学学报, 1982(4): 68-72.

[17]陈恩凤, 王汝庸, 王春裕. 我国盐碱土改良研究的进展与展望[J]. 土壤通报, 1979(1):1-4.

[18]Mohammed S S, Negm M A, Rehan M G. Gypsum amendment against soil alkalinity in relation to tomato plants-II.Change in agro-chemical properties and nutrient availability of the soil [J]. Egyptian Journal of Soil Science, 1997, 37(1): 93-109.

[19]王永清. 碱化土壤上磷石膏的施用效果[J]. 土壤通报, 1999, 30(2): 51-52.

[20]赵兰坡, 王宇, 马晶, 等. 吉林省西部苏打盐碱土改良研究[J]. 土壤通报, 2001, 32(S1): 91-96.

[21]Wang Z C, Li Q S, Li X J, et al. Sustainable agriculture development in saline-alkali soil area of Songnen Plain, Northeast China[J].Chinese Geographical Science,2003, 13(2): 171-174.

[22]Liu M, Liang Z W, Yang F, et al. Impacts of sand amendment on rice (OryzasativaL.) growth and yield in saline-sodic soils of Northeast China[J]. Journal of Food, Agriculture and Environment, 2010, 8(2): 412-418.

[23]李月芬, 杨有德, 赵兰坡. 不同硫酸铝用量对苏打盐碱土磷素形态及吸附特性的影响[J]. 土壤通报, 2008, 39(5): 1120-1125.

[24]刘金波, 徐大勇, 王宝祥, 等. 水稻耐盐性的生理特性及种质资源的筛选[J] .农业科技通讯, 2013(11): 141-143.

[25]张瑞珍, 邵玺文, 童淑媛,等. 盐碱胁迫对水稻源库与产量的影响[J]. 中国水稻科学, 2006, 20(1): 116-118.

[26]梁正伟, 杨福, 王志春, 等. 盐碱胁迫对水稻主要生育性状的影响[J]. 生态环境, 2004 , 13 (1): 43-46.

[27]Khan M A, Abdullah Z. Salinity-sodicity induced changes in reproductive physiology of rice(Oryzasativa) under dense soil conditions [J] . Environment and Experimental Botany, 2003, 49(2): 145-147.

[28]Lv B S, Li X W, Ma H Y, et al. Differences in growth and physiology of rice in response to different saline-alkaline stress factors[J]. Agronomy Journal, 2013, 105(4):1119-1128.

[29]曲雪萍, 贺道耀, 余叔文.水稻中p5cs基因的存在及其在高脯氨酸变异系中的作用[J]. 植物生理学报,1998, 24(1): 49-54.

[30]BahajiA, Aniento F, Cornejo M J. Uptake of an endocytic marker by rice cells: variations related to osmotic and saline stress[J] . Plant and Cell Physiology, 2003, 44(10): 1100-1111.

[31]Dubey R S, Singh A K. Salinity induces accumulation of soluble sugars and alters the activity of sugar metabolishing enzymes in rice plants[J].Biologia Plantarum, 1999, 42(2): 233-239.

[32]Arshi A, Abdin M Z, Iqbal M. Ameliorative effects of CaCl2on growth, ionic relations, and proline content of senna under salinity stress[J].Journal of Plant Nutrition, 2005, 28(1): 101-125.

[33]张慧, 周骏马, 郭岩, 等. 水稻突变体M-20的耐盐生理特性[J]. 植物生理学报, 1997, 23(2): 181-186．

[34]Hien D T, Jacobs M, Angenon G, et al. Proline accumulation and Δ′-pyrroline -5-carboxylate synthetase gen properties in three rice cultivars differing in salinity and drought tolerance[J]. Plant Science, 2003, 165(5): 1059-1068.

[35]张文强, 黄益宗, 招礼军, 等. 盐胁迫下外源硅对硅突变体与野生型水稻种子萌发的影响[J]. 生态毒理学报, 2009, 4(6): 867-873.

[36]Komatsu S, Konishi H. Proteome analysis of rice root proteins regulated by gibberellin[J]. Genomics Proteomics and Bioinformatics, 2005, 3(3): 132-142.

[37]Asada K. The water cycle in chloroplasts: Scavenging of active oxygen and dissipation of excess photons [J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1999, 50: 601-639.

[38]Gul B, Weber D J, Khan M A. Growth,ionic and osmotic relation of anAllenrolfeaoccidentalis population in an inland salt playa of the Great Basin Desert[J]. Journal of Arid Environments, 2001, 48(4):445-460.

[39]Al-Rawahy S A, Stroehlein J L, Pessarakli M. Dry matter yield and nitrogen-15, Na+, Cl-and K+content of tomatoes under sodium chloride stress[J]. Journal of Plant Nutrition, 1992, 15(3): 341-358.

[40]黄立华, 沈娟, 冯国忠, 等. 不同氮磷钾肥配施对盐碱地水稻产量性状和吸肥规律的影响[J]. 农业现代化研究, 2010, 31(2): 216-219.

[41]Huang L H, Liang Z W, Suarez D L, et al. Impact act of cultivation year, nitrogen fertilization rate and irrigation water quality on soil salinity and soil nitrogen in saline-sodic paddy fields in Northeast China[J]. Journal of Agricultural Science, 2015, doi: 10.1017/S002185961500057X.

[42]李晓娜, 张强, 陈明昌, 等. 不同改良剂对苏打碱土磷有效性影响的研究[J]. 水土保持学报, 2005, 19(1): 71-74.

[43]赵可夫. 植物对盐渍逆境的适应[J]. 生物学通报, 2002, 37(6): 7-10.

[44]王慧中, 卢德赵, 颜美仙, 等. 6-磷酸山梨醇脱氢酶基因转化水稻(OryzasativaL.)研究[J]. 科技通报, 2002, 18(6): 441-445.

[45]华春, 王仁雷. 水稻幼苗叶绿体保护系统对盐胁迫的反应[J]. 西北植物学报, 2004, 24(1): 136-140.

[46]Flower T J. Improving crop salt tolerance[J] . Journal of Experimental Botany, 2004, 55(396): 307-319.

[47]Sripinyowanich S, Chamnanmanoontham N, Udomchalothorn T, et al. Overexpression of a partial fragment of the salt-responsive geneOsNUClenhances salt adaptation in transgenicArabidopsisthalianaand rice(OryzasativaL.) during salt stress[J] .Plant Science, 2013, 213(8):67-78.

[48]Ali S, Gautam R K, Mahajan R, et al. Stress indices and selectable traits inSALTOLQTL intro-gressed rice genotypes for reproductive stage tolerance to sodicity and salinity stresses[J] . Field Crops Research, 2013, 154: 65-73.

[49]Lee S Y, Ahn J H, Cha Y S, et al. Mapping QTLs related to salinity tolerance of rice at the young seedling stage[J] . Plant Breeding, 2007, 126(1): 43-46.

[50]Gao J, Lin H. QTL analysis and map-based cloning of salt tolerance gene in rice[J] . Methods in Molecular Biology, 2013, 956: 69-70.

[51]Takagi H, Tamiru M, Abe A, et al. MutMap accelerates breeding of a salt-tolerant rice cultivar[J]. Nature Biotechnology, 2015, 33(5):445-449．

[52]迟春明, 王志春. 吉林西部退化草原土壤盐渍化特征分析[J]. 生态环境学报,2013, 22(9): 1534-1537.

[53]武志海, 邸玉婷, 凌凤楼, 等. 吉林省水稻品种选育过程及品种的农艺性状和生理特性的变化[J]. 中国稻米, 2014, 20(4): 18-24.

[54]Wang M M, Liang Z W, Yang F, et al. Effects of number of seedlings per hill on rice biomass partitioning and yield in a saline-sodic soil[J].Journal of Food, Agriculture and Environment, 2010, 8(2): 628-633.

Research and Experience of Rice Planting in Saline-sodic Soil in Northeast China

ZHANG huan1,2, HUANG Lihua1, LI Yangyang1,WANG Hongbin2, LIANG Zhengwei1

(1.NortheastInstituteofGeographyandAgroecology,CAS,Changchun130102，China; 2.CollegeofResourcesandEnvironment,JilinAgriculturalUniversity,Changchun130118，China)

Saline-sodic soils widely distribute in the western part of Songnen Plain in Northeast China, and they are important land resources with degenerate and streesed soil environment. Carbonates (Na2CO3& NaHCO3) are the main salinity in saline-sodic soil with soil pH more than 8.5 in general, while the alkaline was strong and physical properties were poor, making it difficult for improving and utilizing saline-sodic soils. Planting rice has been one of the effective measures of biological improvement for saline-sodic soil in long-term production practice. The history and technology improvement for rice planting in saline-sodic soils was reviewed, the characteristics and research progress on rice tolerant to saline-sodic was described, and problems existed on planting rice were analyzed in this article. Some advices and development prospects were put forward for planting rice widely in saline-sodic soils as a theoretical supporting and technical reference.

saline-sodic soil; biological improvement; rice; tolerance mechanism for saline-sodic stress; research progress

10.11689/j.issn.2095-2961.2016.03.011

2095-2961(2016)03-0191-07

2015-12-23；

2016-01-12.

中国科学院西部行动计划项目(KZ-XB3-16)；吉林省自然科学基金项目(20140101156JC).

张唤(1990-)，女，吉林辉南人，硕士研究生，主要从事植物逆境营养研究.

黄立华(1974-)，男，吉林四平人，副研究员，博士，主要从事植物营养学与土壤生态学研究.

S156.4

A