任志國 ,朱笑宇 ,韓 啟 ,周殿發(fā) ,劉 亮*
(1 松原市農(nóng)科院,吉林 松原 138000;2 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,長春 130124)
土壤鹽堿化改良一直是一個世界性難題,全世界約有鹽堿土地面積9.55×108hm2[1],按照鹽份類型可分為以和為主要鹽分的蘇打鹽漬土壤和以Cl-為主的海鹽漬土壤。吉林省鹽堿地屬內(nèi)陸蘇打鹽漬型土壤[2],松原地區(qū)是吉林省鹽堿地的重要分布區(qū),鹽堿荒地面積約為152.04 萬畝[3]。蘇打鹽堿土壤以其pH 值高、含鹽量高、堿化度高、分散性強等特點嚴重影響作物的生長發(fā)育,造成作物產(chǎn)量、質(zhì)量大幅度下降[4]。目前改良技術(shù)多為以下三種:物理改良、化學(xué)改良、生物改良[5]。吉林省歷經(jīng)三十余年實踐證明,通過開墾鹽堿地種植水稻[6],可以有效治理鹽堿土壤,以稻治堿已經(jīng)成為吉林省保證糧食安全、發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、促進農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效的一項重要手段。針對目前多種的改良技術(shù),本文作者通過對不同改良方法進行對比分析,篩選適宜松原地區(qū)中、重度鹽堿水田改良的技術(shù)模式。
試驗于2019 年在前郭縣查干湖鎮(zhèn)腰出村松原市農(nóng)科院試驗田進行播期試驗,試驗田為新開重度鹽堿地(pH 值10.1)。以常規(guī)水稻品種吉宏6號為試驗對象,采用脫硫石膏、玉米廢渣腐熟肥料、中科院調(diào)理劑、有機無機微生物復(fù)混肥、遼寧生物有機肥料共計5 種鹽堿改良劑進行處理(表1),CK 為對照不使用改良劑。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,三次重復(fù),小區(qū)面積667 m2。4 月10 日采用缽盤育苗,5 月25 日插秧,插秧密度30.0 cm×13.3 cm,試驗處理全部為機插。本田施N150 kg/hm2、P2O575 kg/hm2、K2O100 kg/hm2。氮肥按底肥40%、分蘗肥30%、穗肥30%比例分三次施入;磷肥作為底肥一次施入;鉀肥按底肥50%、穗肥50%的比例分兩次施入。水管理和病蟲草害的防治與生產(chǎn)田相同。
表1 不同處理施用量
測產(chǎn),成熟期每小區(qū)取標準樣3 株,調(diào)查株高、千粒重、結(jié)實率、每平米穴數(shù)、每穴穗數(shù)、每穗粒數(shù)等產(chǎn)量性狀;小區(qū)其余部分去掉邊行、邊株,收獲10 m2實測產(chǎn)量。土壤pH 值和電導(dǎo)率進行檢測,土壤pH 采用水土比1:5 浸提液pH 表示,pH 采用PHS-3 型pH 計(上海雷磁科學(xué)儀器廠)測定,土壤電導(dǎo)率的測定參照美國鹽土實驗室的方法制備土水比1:5 浸提液(USDA,1954),采用DDS-307 型電導(dǎo)率儀(上海精密儀器廠)測定。
采用dps 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)進行方差分析,做圖軟件采用excel2003。
2.1.1 不同處理對有效穴數(shù)的影響 合理的水稻基本苗數(shù)是水稻產(chǎn)量的重要保障,蘇打鹽堿水田因pH 高、含鹽量高特點會導(dǎo)致水稻插秧后發(fā)生死苗現(xiàn)象,因此對各處理有效穴數(shù)的考評可以更加直觀的評價各處理對蘇打鹽堿水田改良效果。從表2 中可以看出遼寧生物有機肥和脫硫石膏肥兩個處理間差異不顯著,但前者顯著差異于中科院調(diào)理劑、有機無機微生物復(fù)混肥、玉米廢渣腐熟肥料和CK 四個處理,說明遼寧生物有機肥可在插秧后有效提高水稻存活率,保苗效果優(yōu)于其他處理。
表2 不同處理對有效穴數(shù)的影響
2.1.2 不同處理對每穴穗數(shù)的影響 從表3 中可以看出,在保證有效分蘗的能力上脫硫石膏肥、遼寧生物有機肥料和玉米廢渣腐熟肥料三個處理顯著優(yōu)于中科院調(diào)理劑和CK,但與有機無機微生物復(fù)混肥差異未達顯著水平。
表3 不同處理對每穴穗數(shù)的影響
2.1.3 不同處理對每穗粒數(shù)和結(jié)實率的影響 從表4 中可以看出,在所有處理中脫硫石膏肥的每穗粒數(shù)顯著高于其他處理,CK 處理高于中科院調(diào)理劑、玉米廢渣腐熟肥料、遼寧生物有機肥料、有機無機微生物復(fù)混肥四個處理;而中科院調(diào)理劑、玉米廢渣腐熟肥料、遼寧生物有機肥料三個處理間差異不顯著,但中科院調(diào)理劑與有機無機微生物復(fù)混肥處理間差異顯著。可以看出脫硫石膏肥可有效提升每穗粒數(shù)。
表4 不同處理對每穗粒數(shù)的影響
從表5 中可以看出,不同處理對結(jié)實率的影響并不相同,玉米廢渣腐熟肥料處理結(jié)實率最高,達到95.30%,顯著優(yōu)于其他各處理;其次為有機無機微生物復(fù)混肥的92.60%、遼寧生物有機肥料的90.71%、中科院調(diào)理劑的89.11%、CK 的86.17%和脫硫石膏肥的78.96%。各處理間均達到顯著差異。
表5 不同處理對結(jié)實率的影響
2.1.4 不同處理對千粒重的影響 千粒重是水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素中相對穩(wěn)定的性狀,但在蘇打鹽堿水田中由于鹽堿脅迫會導(dǎo)致品種成熟度較差,從而影響千粒重發(fā)生變化。從表6 中可以看出,不同處理千粒重并不相同,且各個處理間差異均達顯著水平。其中遼寧生物有機肥料處理千粒重最高,達到24.66 g,脫硫石膏肥處理其次,為24.45 g,CK 處理千粒重最低,為13.89 g。
表6 不同處理對千粒重的影響
從表7 中可以看出,在理論測產(chǎn)和實測產(chǎn)量中最高的處理都為脫硫石膏肥處理,顯著高于其他各處理;在實測產(chǎn)量中,中科院調(diào)理劑、遼寧生物有機肥料、有機無機微生物復(fù)混肥三個處理產(chǎn)量分別為4 468.76 kg/hm2、3 919.86 kg/hm2和3 376.04 kg/hm2,并且差異達到顯著水平,而理論產(chǎn)量三個處理間差異未達顯著水平;而玉米廢渣腐熟肥料處理和CK 在理論測產(chǎn)中差異未達顯著水平,產(chǎn)量分別為1 864.32 kg/hm2和1 652.14 kg/hm2,在實測產(chǎn)量中這兩個處理差異達到顯著水平,產(chǎn)量分別為3 243.90 kg/hm2和2 059.69 kg/hm2。
表7 不同處理產(chǎn)量變化
2.3.1 不同處理對土壤pH 值的影響 通過對春季處理前及秋收后土樣pH 檢測數(shù)據(jù)對比中可以看出,脫硫石膏肥處理對土壤pH 值降低效果最為明顯,降幅比例達到19.35%,其次為中科院調(diào)理劑,對照最低。從所有處理中可以看出,化學(xué)改良劑對于土壤pH 值降低效果整體優(yōu)于生物改良劑,并且所有處理均優(yōu)于對照(圖1)。
圖1 不同處理對土壤pH 值的影響
2.3.2 不同處理對土壤含鹽量的影響 通過對春季處理前及秋收后土樣含鹽量檢測數(shù)據(jù)對比中可以看出,含鹽量的變化趨勢與pH 相似,脫硫石膏肥處理含鹽量降低比例最大,達到36.22%,其次為中科院調(diào)理劑的25.72%,兩者均優(yōu)于遼寧生物有機肥料、玉米廢渣腐熟肥料、有機無機微生物復(fù)混肥三個生物改良劑的處理,同樣CK 處理降幅最低(圖2)。
圖2 不同處理對土壤含鹽量的影響
通過研究發(fā)現(xiàn),施用蘇打鹽堿土壤改良劑可有效提升水稻插秧保苗率,脫硫石膏肥可有效提升重度蘇打鹽堿水田中水稻每穗粒數(shù)和每穴穗數(shù),保證千粒重,并且降低了土壤pH 值和含鹽量,從而實現(xiàn)產(chǎn)量的提高。整體效果上看化學(xué)改良劑在重度鹽堿地改良效果優(yōu)于生物改良劑。
本試驗僅從水稻產(chǎn)量、土壤pH 值和含鹽量三個指標進行了效果考評,其對稻米品質(zhì)影響變化還需進行進一步研究。