八硫体改良滨海盐碱地的效果研究

李方勇， 陈燕华， 孙莲， 陆雁， 胡亮， 石庆胜， 柴水清， 石伟勇*

(1.象山县农业技术推广中心， 浙江 象山 315700； 2.浙江大学， 浙江 杭州 310058；3.上海天普农业科技有限公司， 上海 201403)

在我国耕地资源紧缺的战略背景下，滨海盐碱地作为一类重要的土地后备资源，其合理开发利用对保障我国耕地和粮食生产安全、严守国家耕地红线等具有重大意义[1]。我国盐碱地面积约为1亿hm2，其中近期能改良利用盐碱地面积为3 667万hm2，随着盐碱地的不断开发利用，有效扩大了农业产业尤其是粮食产业发展空间，改良盐碱地已成为保障粮食安全的重要举措之一。

盐碱地改良是一个世界性难题，单一措施很难达到改良目的[2]。目前，浙江、江苏等国内沿海盐碱地改良多采用雨水、人工淹灌等手段来淡水洗盐，历时相对较长，需要通过4～5 a的降盐处理后，才能实现种植水稻等农作物的目标。但是，沿海地区盐碱地往往缺乏淡水资源，靠雨水来洗盐又存在不稳定性，因此，使用更高效、更稳定的技术手段来实现沿海盐碱地改良，是当前我国沿海盐碱地农业发展亟待解决的重大难题。

浙江象山县位于长三角地区南缘、浙江省东部沿海，属于半岛海洋大县，有“七山一水二分田”的说法，全县可用耕地面积相对较少，加上其他经济作物的争地矛盾进一步激化，导致粮食生产规模始终难以扩大。“十二五”以来，为了进一步提高粮食综合生产能力，象山县大力实施“藏粮于技、藏粮于地”战略，一方面加大推广超级杂交稻等高产品种，积极引进宁波市农业科学研究院的甬优12、甬优1540、甬优7860等水稻品种，通过品种革新来提高粮食产量水平；另一方面加大滩涂围垦和造地力度，新增滩涂盐碱土地3 333 hm2左右，进一步拓宽了农业发展空间，同时引种耐盐碱水稻品种，能够在沿海滩涂种植和生长，加快了土壤洗盐速度[3]。但是，滩涂盐碱地围垦造地依然存在较多问题，虽然土地的沟渠路等基础设施改造好了，但是土壤的盐度依然较高，前期我们通过淡水洗盐、增施有机肥、改种耐盐碱作物等措施，降低了盐碱地的部分盐分，基本能够保持作物可以生长，但盐分含量依然有点高，尤其遇到干旱缺水天气，盐碱地深层次的盐分很容易随着水分蒸腾作用被带到土壤表层，导致滩涂盐碱地再次返盐。为此，我们也尝试着通过增施有机肥、生物菌肥等方式来加快盐碱地改良，但是改良的效率和效果并不理想，必须要经过多年的持续洗盐和改良，围垦的滩涂盐碱地才能得到有效利用，而且只能解决浅层土壤的盐碱度问题，不能根本上解决土壤结构改良和盐分排出的问题[4]，如何快速见效、持续稳定地降低土壤盐分已成为当前盐碱地恢复利用的关键难题。基于这种情况，2021年我们与浙江大学合作，在鹤浦镇水湖涂村新围垦的滩涂盐碱地，引进伊朗的八硫体盐碱地改良剂，并集成了滨海盐碱地的改良技术，开展了盐碱地降盐改良效果研究，经过田间试验示范，盐碱地盐分下降明显，试种水稻生长良好，取得了较好的改良效果。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

盐碱地改良试验地位于浙江省宁波市象山县鹤浦镇水湖涂村，该地前身是沿海滩涂，2016年围垦造地，沟渠路等基础设施完备，但是缺乏淡水资源，前期尝试种植过高粱等多种耐盐碱作物，均因土壤盐分过高、缺乏淡水灌溉而失败，目前土地处于荒芜状态。2021年试验前，于4月24日检测试验地土样，有机质含量为7.62 g·kg-1，全氮含量为0.28 g·kg-1，有效磷含量为9.1 mg·kg-1，速效钾含量为1 171 mg·kg-1，pH值8.85，电导率(EC)803 mS·cm-1，盐分含量为13.9 g·kg-1。

水稻种植产量对照试验地位于浙江省宁波市象山县丹东街道下余村，连续多年种植水稻，土壤是淡涂泥田，有机质含量为25.3 g·kg-1，全氮含量为1.53 g·kg-1，有效磷含量为13.9 mg·kg-1，速效钾含量为216 mg·kg-1，pH值8.36。

供试的土壤改良剂为八硫体，由浙江八硫科技有限责任公司生产并提供，同时配施高纤维素有机肥，称为八硫体改良剂。种植水稻是宁波市种子有限公司选育的籼型杂交稻品种甬优1540，作连作晚稻栽培。

1.2 试验设计

试验设置3个处理：T1，鹤浦镇水湖涂盐碱地施用八硫体改良剂种植水稻；T2，鹤浦镇水湖涂盐碱地不施肥不种水稻；T3，丹东街道下余村常规农田种植水稻。T1、T2、T3的试验面积分别是866.7、666.7、260.0 m2，不设重复。

种植水稻前施用高纤维素有机肥1 000 kg。八硫体使用方法：按1∶100的比例兑水装桶，桶上装自来水阀门开关，抽淡水开关调节冲施3次(分别于6月13日、6月20日、6月27日各1次)，每次用量28.8 kg·hm-2。鹤浦试验地水稻于6月29日播种育苗，7月16日人工插秧；丹东试验地水稻于7月1日播种育苗，7月19日机械插秧。不同试验地水稻施肥、病虫草害、田间水分管理按照常规方法实施。设置丹东试验地水稻作为常规种植对照。

1.3 测定项目

水稻成熟后，考查试验田水稻经济性状，并实割测产；取1.5 kg稻谷自然晾干后，检测稻米品质；鹤浦镇水湖涂盐碱试验田改良后，按照不同土壤剖面深度抽取土样，T1-a为0～<20 cm土样；T1-b为20～<40 cm土样；T1-c为40～60 cm土样；T2为对照田块0～<20 cm深度土样，分别在试验前和试验后2次取样，T2-a为试验前对照土样，T2-b为试验后对照土样。所有土样均检测盐碱度、pH等各项指标。

2 结果与分析

2.1 八硫体改良剂对水稻产量的影响

由表1可知，从水稻经济性状来看，T1处理的甬优1540植株整体长势明显较差，株高为81 cm，比T3处理的甬优1540矮了32 cm；穗长17.4 cm，比T3处理的甬优1540短了4.1 cm，可能是盐碱地中盐离子制约了植株根系对养分的吸收，从而导致水稻长势不良。从产量来看，T1处理产量明显比T3处理低，理论产量为6 003.0 kg·hm-2，比T3处理减少1 537.5 kg·hm-2，减幅20.4%。根据产量构成因素，虽然T1处理的有效穗较多，比T3处理多了55.5万·hm-2，增幅29.6%，但是穗总粒数比T3处理少了55.2粒，减幅26.9%，综合后T1处理的产量减少主要归结于结实率和千粒重的减少。T1处理的结实率为75.2%，比T3处理减少9.7百分点，减幅11.4%；T1处理的千粒重为21.9 g，比T3处理减少1.2 g，减幅5.2%。盐碱地经八硫体改良后，种植甬优1540的长势和产量均低于正常田块种植水平，说明改良后土壤的盐分依然存在，并在试验过程中持续或者间断地影响着水稻正常生长，但下降的幅度并不大，据调查象山县常规连作晚稻品种产量水平一般在6 000 kg·hm-2，而盐碱地改良后试种的甬优1540产量基本达到这个水平，说明改良效果是显著的，但是还不够完全，盐碱地改良后用于种植水稻的可行性和推广价值依然存在。

表1 不同试验地种植甬优1540的经济性状和产量

2.2 八硫体改良剂对水稻品质的影响

从表2可知，T1处理的整精米率为65.4%，比T3处理下降5.7百分点，降幅较大，反映了T1处理的出米率较低，说明盐分胁迫会降低甬优1540水稻的稻谷出米率；T1垩白度比T3处理下降3.7百分点，透明度提高1级，反映T1处理的稻谷外观品质相对较好，可能跟盐碱地限制了水稻对N、P、K等大量元素的吸收有关；T1胶稠度升高11 mm，说明T1处理的米饭柔软度高，食味口感更好；T1和T3的直链淀粉含量和蛋白质含量差异不大，说明营养品质差不多。

表2 不同试验地种植甬优1540稻米品质的影响

2.3 八硫体改良剂对盐碱地土壤改良的影响

从表3可知，T2-b与T2-a比较，水溶性盐含量下降8.54 g·kg-1，降幅61.4%；EC下降588.0 mS·cm-1，降幅73.2%；作为对照，T2没有经过任何处理，试验期间曾2次被雨水淹没12 h左右，说明0～20 cm的表层盐碱土壤受雨水淋洗脱盐的效果显著。与T2-a比较，T1-a水溶性盐含量下降9.16 g·kg-1，EC下降613.7 mS·cm-1，反映了0～20 cm土层盐碱地的盐分明显下降，而且T1-a水溶性盐含量和EC下降幅度都比T2-b的下降幅度大，说明T1处理的0～<20 cm土层盐碱地盐分下降幅度要大于雨水自然洗盐的效果，八硫体改良剂在0～<20 cm土层盐碱地降盐效果是显著的；T1-b水溶性盐含量下降7.12 g·kg-1，EC下降531.0 mS·cm-1，反映20～<40 cm土层盐碱地的盐分明显下降，但是T1-b水溶性盐含量和EC下降幅度都比T2-b低，说明降盐效果要低于0～<20 cm土层，由于淡水洗盐对盐碱地0～30 cm的土层效果是明显的，所以很难判断20～<40 cm土层盐碱地的盐分下降是雨水洗盐还是八硫体改良剂在发挥作用；T1-c水溶性盐含量下降6.67 g·kg-1，EC下降516 mS·cm-1，说明40～60 cm土层盐碱地的盐分明显下降，但是T1-c水溶性盐含量和EC下降幅度比T2-b低，说明降盐效果要低于0～<20 cm和20～<40 cm土层。据国内现有对盐碱地改良的研究证明，淡水洗盐会加速盐碱地中盐离子的迁移，一部分被流水带走，另一部分随着水分向下层土壤迁移，导致下层土壤中的盐分增加，所以40～60 cm土层盐碱地的盐分下降可能是八硫体改良剂发挥的主要作用。经综合分析，T1-a、T1-b、T1-c的水溶性盐、EC含量均明显下降，且随着土层深度增加，盐分下降幅度呈梯度减少，考虑到雨水洗盐对深层土壤的降盐效果并不显著，说明30 cm以下土层盐碱地盐分降低主要是八硫体改良剂在发生作用，试验结果反映了八硫体对0～60 cm深度的土壤都有降盐效果，且随着土层深度越浅，降盐的效果越明显。

表3 不同处理盐碱地土壤的理化性状

3 小结

土壤全盐含量是影响滨海盐碱地抑制植物生长的最重要因素[5]。本试验初步探索了八硫体改良剂在浙江东部滨海地区盐碱地的改良效果，从试验结果来看，通过雨水长期淹灌洗盐对降低表层土壤盐分的效果是明显的，综合运用八硫体和高纤维有机肥可以显著降低滩涂盐碱地的盐分，而且短期就能见效，八硫体改良剂不仅限于改良盐碱地表层土壤的盐分，对不同深度的土壤都有降盐作用，降盐效果与土壤深度呈反比，表层土壤的降盐效果最明显，土壤越深降盐效果越小；一般水溶性盐1.5 g·kg-1以上开始影响水稻的正常生长，水溶性盐3.0 g·kg-1以上会导致水稻直接死亡，不同于常规的盐碱地改良，八硫体改良剂在土壤改良过程中就可以同步正常种植水稻，产量比常规种植略低，品质达到常规种植水平。下一步，本研究将持续跟踪改良后土壤的盐分迁移、增减等变化趋势，并选择不同品种的水稻进行栽培，从而完善八硫体改良应用与水稻高产栽培有机融合的技术体系，为在浙江东部滨海滩涂盐碱地全面推广提供科学支撑。