脫硫石膏與硫酸亞鐵配施對蘇打鹽堿水田的改良效果

隋世江張海樓陳叢斌

(遼寧省農業(yè)科學院植物營養(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,是內陸蘇打鹽漬型土壤[1],現有蘇打鹽堿地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,實現糧食增產的重要舉措之一。改良蘇打鹽堿土的技術多為以下3種: 物理改良、 化學改良、生物改良[3]。 多年實踐證明,通過種植水稻治理鹽堿地[4],能有效地改良鹽堿土壤,以稻治堿已經成為松嫩平原促進農民增收、 提升農業(yè)產業(yè)效益、改良生態(tài)環(huán)境的一項重要手段。 本文作者通過脫硫石膏配施進行試驗對比,篩選適宜蘇打鹽堿水田改良的配方。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選用水稻品種為白粳1號。脫硫石膏為白城火電廠生產的副產品,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,重過磷酸鈣(P2O5含量為46%) 由云南磷肥工業(yè)有限公司生產,硫酸鉀(K2O含量為50%) 為山東輕上化工有限公司生產。

1.2 試驗設計

試驗共設4個處理。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,試驗小區(qū)設置3次重復,區(qū)組隨機排列,小區(qū)面積15 m2。

1.3 試驗地概況

試驗于2019年進行,地點位于吉林省鎮(zhèn)賚縣建平鄉(xiāng)大五家子村,試驗田土壤肥力低,有機質含量為 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,試驗田有機質含量低,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 試驗田管理及調查項目

試驗于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。試驗田施用硫酸銨70 kg/667m2,其中底肥30 kg/667m2,其余分4次結合換水追施;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)生產田相同。調查項目:分蘗數動態(tài)變化( 插秧后第10 d開始,每7 d調查1次) 、株高、有效穗數、千粒重、單穗重、單穗實粒數、結實率、小區(qū)產量。

考種測產方法:選擇試驗小區(qū)中間行中間 5穴調查考種,試驗小區(qū)全區(qū)收獲計算產量。

1.5 數據處理

采用DPS 7.05軟件進行數據分析,用最小顯著極差法(LSD)進行平均數顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 水稻分蘗動態(tài)

從圖1中看出不同處理之間,緩苗效果差異明顯,分蘗動態(tài)差異較大。處理1、處理2、處理3、處理4在插秧結束后10 d時,完成緩苗。處理1、處理2、處理3在6月16日已經進入分蘗期,分蘗數開始增加,并隨著生育期的推進,在7月7日時達到分蘗頂峰,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。以上數據表明,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,對促進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水稻分蘗效果優(yōu)于單獨施用脫硫石膏或硫酸亞鐵。處理1與處理3在整個分蘗期的分蘗數相近,表明脫硫石膏與硫酸亞鐵促進水稻分蘗的效果差異不明顯。

圖1 水稻分蘗動態(tài)

2.2 不同處理對產量構成因素的影響

從表1中可以看出處理1、處理2、處理3的有效穗數和單穗粒數顯著高于對照處理4,而處理1、處理2、處理3的結實率、千粒重,與對照處理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和單穗粒數。其中,處理2的單穴有效穗數為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)于單獨施用脫硫石膏或硫酸亞鐵,能增加水稻有效穗數。

表1 不同處理間產量構成因素的差異

2.3 不同處理對水稻產量的影響

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

表2 不同處理間產量差異

3 結論與討論

3.1 結論

3.1.1 施用脫硫石膏、硫酸亞鐵以及兩者混施,對促進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水稻分蘗效果優(yōu)于單獨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和單穗粒數。脫硫石膏與硫酸亞鐵混施優(yōu)于單獨施用脫硫石膏或硫酸亞鐵,能增加水稻有效穗數。

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

3.2 討論

3.2.1 在本實驗中,脫硫石膏與硫酸亞鐵對蘇打鹽堿地水稻產量均有提升作用,兩者混施的水稻增產效果更好,其摻混比例為1∶1,其他摻混比例是否效果更好,這有待于進一步研究。沈婧麗等人認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、產量等指標,這個結論與本試驗結果一致[5]。

3.2.2 在本實驗中,脫硫石膏與硫酸亞鐵可以促進蘇打鹽堿地水稻早分蘗,多分蘗,并能增加有效穗數及穗粒數,同時,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比例混施對解除鈉離子抑制作用效果更顯著。