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      田間管理措施對濱海鹽漬地區(qū)中低產(chǎn)田生產(chǎn)力的影響

      2024-04-29 00:59:28王韻弘苗琪李俊超王紅葉張濟(jì)世崔振嶺
      關(guān)鍵詞:小麥玉米

      王韻弘 苗琪 李俊超 王紅葉 張濟(jì)世 崔振嶺

      摘要:為探究提高濱海鹽漬化農(nóng)田農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的集約化種植方案,從2015年開始在山東省墾利區(qū)開展田間定位試驗(yàn),綜合考慮施肥量、施肥時(shí)期、種植密度、土壤改良劑等措施,試驗(yàn)設(shè)置農(nóng)戶習(xí)慣(farmers practice,F(xiàn)P)、土壤改良(improved soil management,ISM)、作物調(diào)控(improved crops management,ICM)和土壤作物綜合調(diào)控(integrated soil crop management,ISCM)4個(gè)處理,追蹤小麥關(guān)鍵生育期的群體動(dòng)態(tài)變化,分析小麥、玉米收獲期干物質(zhì)積累量和植株的氮磷鉀養(yǎng)分吸收量,調(diào)查小麥、玉米產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的變化,比較作物生產(chǎn)凈收益、收獲期0—20 cm土層的土壤脫鈉率和鈉吸附比。結(jié)果表明,相較于FP處理,ISM顯著增加了小麥和玉米收獲期穗數(shù),最終產(chǎn)量分別提高25.2%和10.0%,凈收入提高7.8%。此外,ISM處理土壤脫鈉率達(dá)78.6%;ICM處理顯著提高了小麥和玉米的群體干物質(zhì)積累量,相較FP處理產(chǎn)量分別提高17.8%和10.7%,凈收入增加19.3%;ISCM處理獲得試驗(yàn)條件下小麥、玉米最大產(chǎn)量,分別為11.96和10.83 t·hm-2,凈收入比FP處理提升20.8%,土壤脫鈉率達(dá)82.9%。ISM處理能顯著降低濱海鹽漬土的鈉離子含量,提高小麥玉米養(yǎng)分吸收能力并增加產(chǎn)量;ICM處理雖然增產(chǎn)效果低于ISM處理,但較低的投入成本能夠獲得更高的凈效益。綜合來看,ISCM處理能夠協(xié)同實(shí)現(xiàn)土壤質(zhì)量提升、作物增產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益增加,是該研究條件下最優(yōu)管理實(shí)踐方案。研究結(jié)果可為區(qū)域中低產(chǎn)田產(chǎn)能提升提供技術(shù)理論支撐和示范樣板。

      關(guān)鍵詞:鹽漬化土壤;土壤脫鈉率;小麥;玉米;生產(chǎn)收益

      doi:10.13304/j.nykjdb.2022.0565

      中圖分類號(hào):S156 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):10080864(2024)01016310

      黃河三角洲是由河口泥沙淤積形成的沉積平原,地勢平坦、可利用水資源潛力大,是我國重要的后備耕地資源[12]。然而受氣候條件和地理位置等因素影響,該地區(qū)土壤受鹽漬化影響嚴(yán)重,濱海鹽漬化農(nóng)田是該區(qū)域主要的中低產(chǎn)田類型[3]。土壤鹽漬化顯著影響農(nóng)田氮、磷等大量營養(yǎng)元素的遷移轉(zhuǎn)化與吸收利用,進(jìn)而影響作物的生理發(fā)育過程,降低產(chǎn)量[4]。此外,為獲取較高作物產(chǎn)量,農(nóng)戶會(huì)加大肥料投入,不僅造成養(yǎng)分盈余,而且會(huì)導(dǎo)致環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[5]。因此,探究區(qū)域農(nóng)田科學(xué)管理方案對恢復(fù)和提高濱海鹽漬地區(qū)中低產(chǎn)田生產(chǎn)力、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

      針對鹽漬土壤生產(chǎn)力與養(yǎng)分效率低下的問題,研究者采用改善土壤結(jié)構(gòu)、添加改良物料、調(diào)整種植制度等不同措施進(jìn)行探索[67]。Wang等[8]研究表明,脫硫石膏作為含鈣材料,能夠改善鹽堿土的物理結(jié)構(gòu)、增大土壤孔隙度,改善排鹽效果。沈婧麗等[9]研究認(rèn)為,脫硫石膏不僅能通過替換鈉離子在膠體微粒間形成微粒團(tuán)疏松土壤,而且能夠增強(qiáng)土壤通透性,從而有利于作物根系伸展,增強(qiáng)吸水吸肥能力。張濟(jì)世等[10]通過比較不同改良劑對小麥生長和土壤特性的影響,認(rèn)為石膏類材料能顯著降低土壤鈉離子含量,增加小麥成穗數(shù)并提高產(chǎn)量。也有研究者認(rèn)為,添加有機(jī)物料增碳培肥能夠改善鹽漬土壤質(zhì)量,擴(kuò)大農(nóng)田產(chǎn)能[1112]。

      左文剛等[13]利用動(dòng)物糞便改良鹽漬土壤,既能夠有效解決有機(jī)廢棄物的處理又能夠促進(jìn)土壤肥力改善;Jiang等[14]利用有機(jī)肥增加土壤微生物量,降低pH從而改善土壤環(huán)境質(zhì)量。盧星辰等[15]探究多種改良劑配施效果發(fā)現(xiàn),相較于單種改良劑,配施更能促進(jìn)作物生長和改善濱海鹽漬土壤性質(zhì)。除添加物料外,也有研究利用深耕、旋耕配合秸稈還田等措施來增加耕層厚度、改善土壤養(yǎng)分狀況[1617]。還有研究認(rèn)為,農(nóng)田高產(chǎn)高效依賴于合理的群體構(gòu)建與適宜的養(yǎng)分供需匹配[1819],科學(xué)的養(yǎng)分管理不僅能夠降低資源消耗、增加農(nóng)田產(chǎn)量,還能降低土壤鹽分含量,防止次生鹽漬化[20]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是復(fù)雜環(huán)境下多個(gè)系統(tǒng)共同作用的結(jié)果,單一改良措施不能很好地解決多系統(tǒng)、多方面的生產(chǎn)問題,而整合多種改良技術(shù)的綜合管理手段具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值,不但能夠提高作物品質(zhì)、增加產(chǎn)量[2122],而且能夠減少資源損失,降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。目前,在鹽漬化中低產(chǎn)田進(jìn)行單項(xiàng)改良技術(shù)的研究很多,但綜合土壤、作物多方面考慮,同時(shí)提高土壤生產(chǎn)力和農(nóng)田生產(chǎn)收益的研究較少。因此,本研究以黃河三角洲濱海鹽漬化農(nóng)田為研究對象,分析長期試驗(yàn)條件下綜合管理措施對小麥、玉米生產(chǎn)收益和土壤特性的影響,以期探索集約化種植條件下區(qū)域最優(yōu)農(nóng)作管理模式,同步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能提升、資源減損和生產(chǎn)效益提高,為濱海鹽漬土區(qū)中低產(chǎn)田產(chǎn)能提升提供技術(shù)支撐和示范樣板。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

      長期定位試驗(yàn)于2015年開始在山東省東營市墾利區(qū)黃河口鎮(zhèn)(37°42′01″N、118°47′26″E)進(jìn)行,該區(qū)域位于黃河三角洲中心地帶,屬溫帶季風(fēng)性大陸氣候,供試土壤為輕度濱海氯化物鹽土。2015 年播前基礎(chǔ)土壤(0—20 cm)理化性質(zhì)為:容重1.48 g·cm-3、pH 8.14、EC1:5 826 μS·cm-1、有機(jī)碳5.51 g·kg-1、全氮0.87 g·kg-1、有效磷5.99 mg·kg-1、水溶性鈣307 mg·kg-1、水溶性鈉416 mg·kg-1、水溶性鉀43.1 mg·kg-1、水溶性鎂102 mg·kg-1、鈉吸附比(sodium adsorption ration,SAR)3.31。本研究采用2019—2020年試驗(yàn)數(shù)據(jù),期間小麥-玉米生長季的降雨量和日平均溫度以及光照時(shí)長如圖1所示,小麥拔節(jié)期灌溉黃河水1次,約150 mm,玉米生長期內(nèi)不進(jìn)行灌溉。小麥生長周期內(nèi)總降水量為240.9 mm,玉米生長周期內(nèi)總降水量371.1 mm(數(shù)據(jù)來自中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)站,https://data.cma.cn/data/cdcindex/cid/f0fb4b55508804ca.html)。

      1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      田間試驗(yàn)從2015年開始,其中2015—2019年種植春玉米,2019年春玉米收獲后改種小麥-玉米(處理保持不變,僅變換種植制度),本研究選取2019—2020年冬小麥和夏玉米2季作物數(shù)據(jù)。試驗(yàn)設(shè)置4 個(gè)處理:①農(nóng)戶習(xí)慣(farmers practice,F(xiàn)P),小麥和玉米種植品種分別為‘ 濟(jì)麥22和‘ 鄭單958,種植密度分別為450 萬?!m-2 和7.5 萬株·hm-2,N∶P2O5∶K2O 分別為300∶75∶75 和280∶90∶30 kg·hm-2;② 土壤改良(improved soilmanagement, ISM),小麥和玉米的種植品種、種植密度與FP一致,播前添加15 t·hm-2的改良劑脫硫石膏+30 t·hm-2的牛糞,并優(yōu)化小麥和玉米的N∶P2O5∶K2O用量分別為180∶90∶60和185∶45∶60 kg·hm-2;③作物調(diào)控(improved crops management, ICM),小麥和玉米的種植品種分別為‘濟(jì)麥22和‘登海618,種植密度分別提高至525萬?!m-2和9.0萬株·hm-2,優(yōu)化肥料用量與ISM一致;④土壤作物綜合調(diào)控(integrated soil crop management, ISCM),小麥玉米種植品種、種植密度、肥料用量與ICM一致,并添加土壤改良劑用量與ISM一致。此外,3個(gè)改良處理較FP優(yōu)化了氮肥追施比例,F(xiàn)P處理氮肥分基施和返青前(玉米季為V6)2次施用,優(yōu)化處理中小麥氮肥追施為基施和拔節(jié)期,玉米分為基施、六葉期、抽雄期3次施用,F(xiàn)P處理基追比為2∶1,優(yōu)化處理基追比為1∶2(玉米為1∶2∶3)。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積600 m2,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每個(gè)處理3次重復(fù)。不同管理下均有秸稈還田措施,改良劑于小麥播前施用(人工均勻撒施后深翻0~30 cm入土,再旋耕0~20 cm整平地面,F(xiàn)P和ICM不撒施改良劑,但耕作處理相同)。農(nóng)戶習(xí)慣處理的施肥量與施用時(shí)期的確定基于課題組調(diào)研當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù),優(yōu)化施肥量根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)藝師推薦結(jié)合課題組前期試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析獲得,所有處理磷鉀肥一次性基施,具體試驗(yàn)方案見表1。

      1.3 樣品采集與測定

      1.3.1 小麥和玉米的群體動(dòng)態(tài)與干物質(zhì)累積量測定 小麥季分別于小麥播種后30(苗期)、60(冬前分蘗期)、180(拔節(jié)期)、200(揚(yáng)花期)、230 d(收獲期)數(shù)固定區(qū)域(單行1 m)面積內(nèi)小麥莖蘗數(shù)用以記錄整個(gè)小麥生育期內(nèi)群體動(dòng)態(tài)變化。分別于揚(yáng)花期、收獲期收割0.5 m 4行區(qū)域內(nèi)的全部地上部分植株烘干至恒重用以計(jì)算干物質(zhì)積累量。玉米季時(shí)分別在抽雄期、成熟期,于每個(gè)小區(qū)中部相鄰3行中取6株長勢均勻的玉米植株,在烘箱恒溫下烘干后獲得干物質(zhì)重。

      1.3.2 小麥和玉米的植株養(yǎng)分測定 小麥和玉米成熟期植株及籽粒樣品分別粉碎并過1 mm 篩。樣品通過濃硫酸-雙氧水消煮后,采用凱氏定氮法測定氮含量。通過濃硝酸微波消解后,采用ICP 法(ICP-OES, OPTIMA 3300 DV, Perkins-Elmer, 美國)測定磷、鉀養(yǎng)分含量[23]。

      1.3.3 小麥和玉米的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成測定 小麥、玉米在收獲期分別取6 和12 m2 樣方全部收割,取樣方內(nèi)全部有效穗脫粒,完全烘干后換算成小麥含水14%和玉米含水15.5%的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量。用樣方內(nèi)穗數(shù)計(jì)算收獲穗密度,小麥隨機(jī)抽取20個(gè)穗、玉米隨機(jī)抽取10個(gè)穗記數(shù)計(jì)算穗粒數(shù),小麥和玉米分別稱重10組200粒籽粒來估算粒重。根據(jù)下列公式計(jì)算氮肥偏生產(chǎn)力(N fertilizer partialproductivity, PFPN)。

      PFPN=產(chǎn)量(kg·hm-2)/氮肥施用量 (kg·hm-2)(1)

      1.3.4 土壤樣品鹽分測定 土壤樣品在小麥和玉米收獲時(shí)期進(jìn)行采集,小區(qū)內(nèi)按五點(diǎn)采樣法進(jìn)行選點(diǎn),用土鉆取0—20 cm土壤樣品,混勻風(fēng)干后研磨過0.25 mm篩,水溶性離子(Na+、Ca2+、Mg2+)采用1∶5土水比浸提震蕩過濾,然后用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES, OPTIMA 3300 DV,Perkins-Elmer, 美國)進(jìn)行測定。采用土壤脫鈉率(Sodium removal rate,SRR)來表征鹽分消除效果,用鈉吸附比(SAR)來表征土壤膠體受鈉離子影響程度,計(jì)算公式如下。

      式中,Na+、Ca2+和Mg2+分別表示鈉、鈣和鎂離子含量,mmol·L-1。

      1.3.5 經(jīng)濟(jì)收益計(jì)算 采用下列公式計(jì)算總花費(fèi)、總收益和凈利潤。

      總花費(fèi)=農(nóng)資材料+機(jī)械使用+勞動(dòng)力花費(fèi)(4)

      總收益=小麥產(chǎn)量×小麥價(jià)格+玉米產(chǎn)量×玉米價(jià)格(5)

      凈利潤=總花費(fèi)-總收益(6)

      式中,農(nóng)資材料與機(jī)械使用單價(jià)按照當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶購買價(jià)格計(jì)算,勞動(dòng)力花費(fèi)按照當(dāng)?shù)赜霉蝺r(jià)與實(shí)際工時(shí)相乘獲得;收益部分按照測產(chǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)量,按照農(nóng)戶一般賣出價(jià)格記錄單價(jià)。

      1.4 數(shù)據(jù)分析

      數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel2016和IBM SPSS Statistics 25.0軟件進(jìn)行,不同處理間差異顯著性分析采用Duncan法進(jìn)行多重比較,P<0.05為差異顯著,采用Origin Pro 2021軟件作圖。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 小麥、玉米的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成分析

      由表2可以看出,與FP處理相比,不同改良管理措施均能夠提高小麥、玉米產(chǎn)量。對小麥來說,ISM處理產(chǎn)量顯著增加25.2%,主要得益于提高了13.9%的穗數(shù);ICM處理產(chǎn)量增加17.8%,是由于同步提高了穗數(shù)和穗粒重;ISCM處理的產(chǎn)量達(dá)到了最高,為11.96 t·hm-2,產(chǎn)量提升的主要原因是顯著增加了27.5%的成穗數(shù),與ISM增產(chǎn)原因一致并且效果更顯著。對于玉米來說,ISM、ICM相較FP處理產(chǎn)量略有增加但差異不顯著,ISCM顯著提高產(chǎn)量17.0%,相較于FP,不同改良管理措施均顯著提高了小麥和玉米的氮肥偏生產(chǎn)力。

      2.2 群體干物質(zhì)積累分析

      比較不同處理下的干物質(zhì)積累量發(fā)現(xiàn),改良管理對小麥、玉米成熟期干物質(zhì)積累的影響與產(chǎn)量變化基本一致(表2、圖2)。對小麥來說,干物質(zhì)積累量在揚(yáng)花期時(shí)ISM、ICM和ISCM處理較FP分別增加11.9%、8.7%和22.3%,而成熟期時(shí)3個(gè)改良處理分別增加19.9%、13.1% 和27.1%,表明改良處理花后仍然能獲得較高的干物質(zhì)積累;ISCM 處理獲得最大成熟期干物質(zhì)積累量,為24.9 t·hm-2,不僅高于FP,且顯著高于ICM 處理12.4%,而與ISM處理差異不顯著。對玉米來說,ICM、ISCM 處理顯著提高抽雄期11.1% 和30.4%的干物質(zhì)積累量,而ISM 處理與FP 差異不顯著;在成熟期ISCM 獲得最大干物質(zhì)積累量,為19.6 t·hm-2,顯著高于FP處理22.0%,而與其他處理差異不顯著。

      2.3 植株氮磷鉀含量分析

      由圖3可知,不同改良管理顯著影響小麥植株氮和磷元素含量。相較于FP,ISM和ISCM處理小麥秸稈和籽粒的氮和磷元素含量分別提高7.5%~13.0% 和29.0%~104.7%;ICM 處理除籽粒氮含量顯著高于FP處理6.7%外,其他指標(biāo)與FP未產(chǎn)生顯著性差異。

      對玉米來說,不同改良管理秸稈中的氮元素含量與FP差異不顯著(圖4),而ICM、ISCM處理籽粒氮含量相較于FP 分別顯著提高18.3% 和19.3%,表明改良管理并未影響玉米秸稈的氮素吸收,但優(yōu)化品種提高了籽粒氮含量。相較于FP,ISM和ISCM處理秸稈中磷和鉀元素含量分別顯著提高35.2%~38.0% 和12.5%~17.8%,表明改良土壤管理能夠促進(jìn)玉米秸稈的磷、鉀養(yǎng)分吸收。

      2.4 土壤鹽分特征變化分析

      濱海鹽漬化土壤的主要障礙因子是鈉離子,因此采用土壤脫鈉率(SRR)和鈉吸附比(SAR)來表征土壤的鹽分變化情況。由圖6可知,經(jīng)過6年的土壤改良管理之后,相較于FP處理,ISM和ISCM處理的土壤脫鈉率顯著提高90%~100%,土壤的鈉吸附比顯著降低87%~92%。另外,ICM處理脫鈉率也比FP顯著高出10.9個(gè)百分點(diǎn),這可能是由于優(yōu)化施肥改善了作物的養(yǎng)分吸收,形成了更大的群體干物質(zhì)量,因此帶走了更多的鈉離子。

      2.5 經(jīng)濟(jì)收益分析

      經(jīng)濟(jì)效益是發(fā)展和推廣綠色農(nóng)業(yè)的重要因素,也是農(nóng)戶進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最終目標(biāo)。由表3可知,綜合小麥、玉米兩季收益來看,不同改良管理措施均提高了田塊的總收益。綜合改良成本來看,3個(gè)改良管理的凈利潤仍然獲得了提升,相較FP分別提高7.8%、19.3%和20.8%,表明改良管理不僅能夠增加產(chǎn)量,同時(shí)能夠獲得較高利潤。值得注意的是,單從產(chǎn)量收益來看,ISM較ICM處理沒有優(yōu)勢,但是由于改良土壤與改良作物之間的成本差大于收益差,所以ICM凈利潤要高于ISM。綜合改良管理所帶來的產(chǎn)量收益明顯大于單一改良措施所帶來的提升,并且超過了改良土壤與作物之間的成本差,因此ISCM處理獲得了最高的凈收入。

      3 討 論

      濱海鹽漬化土壤因鈉離子表聚導(dǎo)致的耕層環(huán)境惡化和作物養(yǎng)分吸收失衡是制約該區(qū)域農(nóng)田產(chǎn)能提升的主要障礙因子。ICM脫鈉率高于FP的原因可能是ICM具有更大的干物質(zhì)積累量,一方面使得收獲后土壤中被帶走的鈉離子量更多,另一方面是更多的秸稈還田起到了更好的改善作用。整合深耕和改良劑措施的處理,具有更好的脫鹽效果,一方面是牛糞能夠快速改善土壤肥力特性[24],通過促進(jìn)形成土壤團(tuán)聚體來緩解甚至消除因深耕導(dǎo)致的破壞土壤結(jié)構(gòu)等問題[25],進(jìn)而優(yōu)化根系土壤環(huán)境。王秀娟等[26]利用牛糞培肥土壤,提高有機(jī)質(zhì)與全氮含量,實(shí)現(xiàn)玉米產(chǎn)量提升6.07%。另一方面是因?yàn)槊摿蚴嗟奶砑?,致使充足的Ca2+置換了吸附在土壤膠體表面的 Na+,促進(jìn)其向下層淋洗來減少耕層鈉離子含量,進(jìn)而改善耕層土壤粘粒的分散狀況,間接起到促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的作用[27]。

      從產(chǎn)量結(jié)果來看,土壤改良、作物調(diào)控處理都明顯增加了小麥、玉米產(chǎn)量。產(chǎn)量的提高首先應(yīng)該歸功于優(yōu)化肥料施用,加強(qiáng)作物生長后期的氮肥供給延緩了功能葉片衰老,最大化了群體養(yǎng)分利用能力,有利于籽粒灌漿。減少作物花前氮素積累,增加花后氮素吸收,通過匹配作物需求與養(yǎng)分供應(yīng)時(shí)期,不但能夠減少施氮量、提高氮肥利用效率[28],而且能夠促進(jìn)作物群體干物質(zhì)的積累,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的增加[29]。優(yōu)化養(yǎng)分管理為小麥、玉米高產(chǎn)提供了營養(yǎng)基礎(chǔ),而進(jìn)一步的土壤改良、作物調(diào)控措施則挖掘了小麥玉米的產(chǎn)量潛力。許多研究已經(jīng)證明了合適的品種和密度可以優(yōu)化作物冠層結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量增加[3031]。鐘鵬等[32]在油莎豆上的研究表明,適宜增加的種植密度實(shí)現(xiàn)光溫資源的充分利用,促進(jìn)葉片的光合作用,進(jìn)而提高產(chǎn)量。對2種作物來說,較高的成穗數(shù)意味著較大的群體數(shù)量和干物質(zhì)積累,這是獲取較高產(chǎn)量的基礎(chǔ)[33],ISCM具有最高的成穗數(shù)和干物質(zhì)積累量,因此獲得了最高的產(chǎn)量。而綜合小麥、玉米植株中的氮、磷、鉀含量分析可以看出,牛糞與脫硫石膏并施下的植株養(yǎng)分吸收能力要明顯高于不添加改良劑處理,表明牛糞與脫硫石膏并施能夠改善作物根系的養(yǎng)分環(huán)境,同時(shí)緩解鹽分離子所造成的養(yǎng)分脅迫從而促進(jìn)作物的生長,提高產(chǎn)量,這與邵玉翠等[34]的研究結(jié)果一致。從生產(chǎn)收益來看,ISCM 獲得了最大的總收益和凈利潤,這與Zhang[35]等的研究結(jié)果不太一致,其主要原因是ISCM與ICM的產(chǎn)量差距被拉大,更深層次的原因可能是短期試驗(yàn)與長期試驗(yàn)的結(jié)果差異,長期的綜合改良管理提高了土壤生產(chǎn)力,進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量差距變大。

      總的來看,本研究立足于田間試驗(yàn),以便于集約化管理種植為改良原則,以增產(chǎn)增收、提質(zhì)增效為改良目標(biāo),分析了不同改良管理在鹽漬化土壤下的中長期試驗(yàn)效果,結(jié)果表明土壤改良劑脫硫石膏和牛糞的添加能夠很好地促進(jìn)鹽漬表層土壤鹽分降低,改善土壤環(huán)境;添加土壤改良劑還能促進(jìn)小麥玉米養(yǎng)分吸收,提高種植密度能獲得更高的干物質(zhì)積累,兩者都能夠獲得更高的產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益;優(yōu)化養(yǎng)分管理在維持較高產(chǎn)量的同時(shí)極大提高了資源利用效率。綜合來看,ISCM能夠同步實(shí)現(xiàn)土壤質(zhì)量改善、作物增產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益增加,是本研究條件下最優(yōu)管理實(shí)踐方案。需要指出的是,本研究更多的關(guān)注點(diǎn)在土壤生產(chǎn)力的恢復(fù)上,目前只重點(diǎn)關(guān)注鹽分離子的變化和作物生產(chǎn)的情況,而長期施用改良劑對作物和環(huán)境可能存在風(fēng)險(xiǎn)的問題還需要進(jìn)一步探究[3637]。此外,黃河三角洲地區(qū)由于其地理位置與氣候條件的特殊性(如地下水位淺、蒸發(fā)量大、降雨季節(jié)分布不均等),決定了該地區(qū)鹽漬化土壤改良的長期性和復(fù)雜性,因此未來研究的重點(diǎn)是繼續(xù)長期監(jiān)測綜合管理措施的改良效果,并及時(shí)整合其他先進(jìn)技術(shù)措施,優(yōu)化綜合管理方案,以期形成一套可持續(xù)的生產(chǎn)策略服務(wù)于區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

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      (責(zé)任編輯:胡立霞)

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