松原地区苏打盐碱水田改良技术初探
2022-10-06任志国朱笑宇周殿发
任志国 ,朱笑宇 ,韩 启 ,周殿发 ,刘 亮*
(1 松原市农科院,吉林 松原 138000;2 吉林省农业科学院,长春 130124)
土壤盐碱化改良一直是一个世界性难题,全世界约有盐碱土地面积9.55×108hm2[1],按照盐份类型可分为以和为主要盐分的苏打盐渍土壤和以Cl-为主的海盐渍土壤。吉林省盐碱地属内陆苏打盐渍型土壤[2],松原地区是吉林省盐碱地的重要分布区,盐碱荒地面积约为152.04 万亩[3]。苏打盐碱土壤以其pH 值高、含盐量高、碱化度高、分散性强等特点严重影响作物的生长发育,造成作物产量、质量大幅度下降[4]。目前改良技术多为以下三种:物理改良、化学改良、生物改良[5]。吉林省历经三十余年实践证明,通过开垦盐碱地种植水稻[6],可以有效治理盐碱土壤,以稻治碱已经成为吉林省保证粮食安全、发展绿色农业、促进农业提质增效的一项重要手段。针对目前多种的改良技术,本文作者通过对不同改良方法进行对比分析,筛选适宜松原地区中、重度盐碱水田改良的技术模式。
1 内容与方法
1.1 供试材料
试验于2019 年在前郭县查干湖镇腰出村松原市农科院试验田进行播期试验,试验田为新开重度盐碱地(pH 值10.1)。以常规水稻品种吉宏6号为试验对象,采用脱硫石膏、玉米废渣腐熟肥料、中科院调理剂、有机无机微生物复混肥、辽宁生物有机肥料共计5 种盐碱改良剂进行处理(表1),CK 为对照不使用改良剂。试验采用随机区组设计,三次重复,小区面积667 m2。4 月10 日采用钵盘育苗,5 月25 日插秧,插秧密度30.0 cm×13.3 cm,试验处理全部为机插。本田施N150 kg/hm2、P2O575 kg/hm2、K2O100 kg/hm2。氮肥按底肥40%、分蘖肥30%、穗肥30%比例分三次施入;磷肥作为底肥一次施入;钾肥按底肥50%、穗肥50%的比例分两次施入。水管理和病虫草害的防治与生产田相同。
表1 不同处理施用量
1.2 取样及测定方法
测产,成熟期每小区取标准样3 株,调查株高、千粒重、结实率、每平米穴数、每穴穗数、每穗粒数等产量性状;小区其余部分去掉边行、边株,收获10 m2实测产量。土壤pH 值和电导率进行检测,土壤pH 采用水土比1:5 浸提液pH 表示,pH 采用PHS-3 型pH 计(上海雷磁科学仪器厂)测定,土壤电导率的测定参照美国盐土实验室的方法制备土水比1:5 浸提液(USDA,1954),采用DDS-307 型电导率仪(上海精密仪器厂)测定。
1.3 试验数据统计分析
采用dps 数据分析系统进行方差分析,做图软件采用excel2003。
2 结果与分析
2.1 不同处理对水稻产量构成因素的影响
2.1.1 不同处理对有效穴数的影响 合理的水稻基本苗数是水稻产量的重要保障,苏打盐碱水田因pH 高、含盐量高特点会导致水稻插秧后发生死苗现象,因此对各处理有效穴数的考评可以更加直观的评价各处理对苏打盐碱水田改良效果。从表2 中可以看出辽宁生物有机肥和脱硫石膏肥两个处理间差异不显著,但前者显著差异于中科院调理剂、有机无机微生物复混肥、玉米废渣腐熟肥料和CK 四个处理,说明辽宁生物有机肥可在插秧后有效提高水稻存活率,保苗效果优于其他处理。
表2 不同处理对有效穴数的影响
2.1.2 不同处理对每穴穗数的影响 从表3 中可以看出,在保证有效分蘖的能力上脱硫石膏肥、辽宁生物有机肥料和玉米废渣腐熟肥料三个处理显著优于中科院调理剂和CK,但与有机无机微生物复混肥差异未达显著水平。
表3 不同处理对每穴穗数的影响
2.1.3 不同处理对每穗粒数和结实率的影响 从表4 中可以看出,在所有处理中脱硫石膏肥的每穗粒数显著高于其他处理,CK 处理高于中科院调理剂、玉米废渣腐熟肥料、辽宁生物有机肥料、有机无机微生物复混肥四个处理;而中科院调理剂、玉米废渣腐熟肥料、辽宁生物有机肥料三个处理间差异不显著,但中科院调理剂与有机无机微生物复混肥处理间差异显著。可以看出脱硫石膏肥可有效提升每穗粒数。
表4 不同处理对每穗粒数的影响
从表5 中可以看出,不同处理对结实率的影响并不相同,玉米废渣腐熟肥料处理结实率最高,达到95.30%,显著优于其他各处理;其次为有机无机微生物复混肥的92.60%、辽宁生物有机肥料的90.71%、中科院调理剂的89.11%、CK 的86.17%和脱硫石膏肥的78.96%。各处理间均达到显著差异。
表5 不同处理对结实率的影响
2.1.4 不同处理对千粒重的影响 千粒重是水稻产量构成因素中相对稳定的性状,但在苏打盐碱水田中由于盐碱胁迫会导致品种成熟度较差,从而影响千粒重发生变化。从表6 中可以看出,不同处理千粒重并不相同,且各个处理间差异均达显著水平。其中辽宁生物有机肥料处理千粒重最高,达到24.66 g,脱硫石膏肥处理其次,为24.45 g,CK 处理千粒重最低,为13.89 g。
表6 不同处理对千粒重的影响
2.2 不同处理对水稻产量影响
从表7 中可以看出,在理论测产和实测产量中最高的处理都为脱硫石膏肥处理,显著高于其他各处理;在实测产量中,中科院调理剂、辽宁生物有机肥料、有机无机微生物复混肥三个处理产量分别为4 468.76 kg/hm2、3 919.86 kg/hm2和3 376.04 kg/hm2,并且差异达到显著水平,而理论产量三个处理间差异未达显著水平;而玉米废渣腐熟肥料处理和CK 在理论测产中差异未达显著水平,产量分别为1 864.32 kg/hm2和1 652.14 kg/hm2,在实测产量中这两个处理差异达到显著水平,产量分别为3 243.90 kg/hm2和2 059.69 kg/hm2。
表7 不同处理产量变化
2.3 不同处理对土壤化学性质影响分析
2.3.1 不同处理对土壤pH 值的影响 通过对春季处理前及秋收后土样pH 检测数据对比中可以看出,脱硫石膏肥处理对土壤pH 值降低效果最为明显,降幅比例达到19.35%,其次为中科院调理剂,对照最低。从所有处理中可以看出,化学改良剂对于土壤pH 值降低效果整体优于生物改良剂,并且所有处理均优于对照(图1)。
图1 不同处理对土壤pH 值的影响
2.3.2 不同处理对土壤含盐量的影响 通过对春季处理前及秋收后土样含盐量检测数据对比中可以看出,含盐量的变化趋势与pH 相似,脱硫石膏肥处理含盐量降低比例最大,达到36.22%,其次为中科院调理剂的25.72%,两者均优于辽宁生物有机肥料、玉米废渣腐熟肥料、有机无机微生物复混肥三个生物改良剂的处理,同样CK 处理降幅最低(图2)。
图2 不同处理对土壤含盐量的影响
3 结论
通过研究发现,施用苏打盐碱土壤改良剂可有效提升水稻插秧保苗率,脱硫石膏肥可有效提升重度苏打盐碱水田中水稻每穗粒数和每穴穗数,保证千粒重,并且降低了土壤pH 值和含盐量,从而实现产量的提高。整体效果上看化学改良剂在重度盐碱地改良效果优于生物改良剂。
4 讨论
本试验仅从水稻产量、土壤pH 值和含盐量三个指标进行了效果考评,其对稻米品质影响变化还需进行进一步研究。