新型酸碱平衡剂对膜下滴灌水稻土壤盐渍化的改良效果及对产量的影响

张晓峰 王肖娟黄东贾世疆 包芳俊 李高华 钱冠云

（新疆天业(集团)有限公司，新疆 石河子832000；*通讯作者：80347171@qq.com）

土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题，全世界有各种类型盐渍土面积9.5亿hm2，约占全球陆地总面积的1/4[1－3]。我国约有1.0亿hm2各种盐渍土。由于土壤的次生盐渍化，世界盐渍土面积还在不断增加[4－5]。研究表明，新疆已利用耕地中，土壤盐分含量平均在0.39%左右，存在不同程度的土壤盐渍化，造成农作物缺苗、断垄、产量不高，严重制约着农业生产的发展[6－7]。改良盐渍化土壤意义重大。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，为中度盐敏感作物，其所应对的主要环境压力之一就是土壤盐渍化[8]。在新疆，近年来水稻生产采用膜下滴灌水稻现代化栽培技术，而土壤盐渍化是此项栽培技术发展的一大阻力[9]。因此，改良稻田土壤盐渍化对膜下滴灌水稻栽培技术发展至关重要。而使用化学改良剂是最主要的土壤改良措施[10]。本研究利用新型酸碱平衡剂，设置不同施用量处理对盐渍化稻田进行改良试验，通过对各处理土壤pH值和电导率、以及膜下滴灌水稻产量的分析，综合得出一个最优用量，为膜下滴灌水稻田土壤盐渍化的改良和膜下滴灌水稻栽培技术发展和优化提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年4—10月在新疆天业农业研究所（N 44°38'，E 86°09'）进行。供试水稻品种为稻花香2号，供试药剂为新型酸碱平衡剂（本制剂集酸碱平衡、络合中和、质地修复，增加团粒结构，提高土壤肥力，净化土壤有害病毒为一体，播种前使用可大大提高作物田间出苗率，作物苗期使用可以快速降解盐碱危害，促进幼苗快速生长），由北京红都嘉业生物科技发展有限公司生产。试验区土壤为壤质土，有机质32.1 g/kg,碱解氮91.0 mg/kg，速效磷33.6 mg/kg，速效钾为330.2 mg/kg，pH值9.6。

1.2 栽培管理

试验采用“1膜3管12行”的膜下滴灌种植模式，膜宽2.2 m，行距10.0 cm。通过机械铺膜点种，每穴点播7～10粒种子，播深2.0～3.0 cm，干播湿出。出苗后注意及时补苗，每丛保苗5～8株，在苗期和分蘖初期分别中耕1次，每hm2稻田全生育期灌水9 750.0～10 500.0 m3，于收获前20 d停止灌水待收。

1.3 试验设计

试验设4个处理：CK，常规水肥处理；T1，每hm2施7.5 kg新型酸碱平衡剂；T2，每hm2施15.0 kg新型酸碱平衡剂；T3，每hm2施22.5 kg新型酸碱平衡剂。每个处理3次重复，小区面积4.8 m×10.0 m。新型酸碱平衡剂施用方法：先滴清水至停水前1.0～1.5 h时，按照试验用量将酸碱平衡剂加入到施肥罐中进行滴施1.0～1.5 h即可。于处理前1 d（5月3日）和处理3 d之后（5月7日），分别在各试验小区距滴灌带10 cm处，采集0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm、40～50 cm和50～60 cm土层土壤样品，测定各土样的pH值和电导率。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤电导率与pH值

土壤电导率采用土水质量比1∶5电导法测定，pH值采用土水质量比1∶5电位法测定。

1.4.2 产量及产量构成

于收获前3 d随机取样测产，取样面积为4.8 m2。同时每小区随机选取连续10穴，进行考种。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel对数据进行处理，用SPSS 22.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤pH值的影响

由表1可知，在各土层，各处理相较于CK土壤pH值均明显降低，且差异显著；T2、T3处理相较于T1处理土壤pH明显降低，且差异显著；T3处理土壤pH值虽然小于T2处理，但差异不显著。由上可知，并结合经济效益，以T2处理较优。

表1 不同处理对土壤pH的影响

在20～30 cm土层，各处理相较于CK土壤pH值均明显降低，且差异显著，下降值分别为0.93、1.65和2.00，在各土层中变化最大。由上可知，就土壤pH值变化而言，与CK相比，各处理20～30 cm土层的改良效果最佳。

2.2 不同处理对土壤电导率的影响

由表2可以看出，在0~10 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm土层，T1处理相较于CK土壤电导率明显降低，但差异不显著，T2、T3处理相较于CK土壤电导率下降明显，且差异显著；T3处理土壤电导率均小于T2处理，但差异不显著。在10～20 cm、20～30 cm土层，各处理相较于CK土壤电导率均明显降低，且差异显著。由上可知，与CK相比，T2处理与T3处理效果明显，且T2处理与T3处理效果相近，但结合经济效益，以T2处理较优。

表2 不同处理对土壤电导率的影响 （单位：μs/cm）

20～30 cm土层T1、T2、T3处理相较于CK土壤电导率降低值分别为58、124、139μs/cm，为各土层降幅最大。由上可知，就土壤电导率变化而言，与CK相比，新型酸碱平衡剂在20～30 cm土层的改良效果最佳。

2.3 不同用量处理对膜下滴灌水稻产量的影响

由表3可知，T1、T2、T3处理有效穗数均大于CK，且差异显著，T2处理与T3处理之间有效穗数差异不显著，表明施用新型酸碱平衡剂可显著提高膜下滴灌水稻的有效穗数；各处理每穗实粒数、结实率与CK相比差异不显著，且千粒重也无大的差异；各处理产量与CK相比均有明显提升，且差异显著。由上可得，施用新型酸碱平衡剂能有效提升膜下滴灌水稻的产量，且主要通过提高膜下滴灌水稻有效穗数而达到增产的目的。

表3 不同处理水稻产量及产量构成因素

3 结论与讨论

3.1 新型酸碱平衡剂对土壤理化性质的影响

土壤盐渍化是新疆农业生产的一大威胁，开发和利用新疆盐碱地对于扩大我国耕地面积、提高盐碱耕地的生产力水平有重要意义，同时，对其他盐碱地的改良和利用也可以起到良好的示范效应[7－11]。研究表明，施用土壤改良剂是一种快捷有效的改良方式，能有效改变土壤理化性质[10]。本试验采用的新型酸碱平衡剂能显著降低膜下滴灌水稻土壤的pH值和电导率，且各处理均在20～30 cm土层改良效果最好，推测与新型酸碱平衡剂的作用深度有关。T2、T3处理相较于CK各土层的pH值和电导率均下降明显，且差异显著，T3处理各土层的pH值和电导率虽小于T2处理，但差异不显著。由上可知，并考虑经济效益，对于膜下滴灌水稻而言，以T2处理较优。

3.2 新型酸碱平衡剂对膜下滴灌水稻产量的影响

水稻是一种盐敏感作物，盐胁迫是影响水稻高产的重要原因之一[12]。另有研究表明，水稻产量受各生育性状的影响，其中有效穗数、每穗实粒数和千粒重都是决定水稻产量的重要因素[13]。白如霄等[14]研究发现，对膜下滴灌水稻而言，盐分含量显著影响产量形成，且土壤盐分影响膜下滴灌水稻产量最重要的原因是盐分对有效穗数的影响，实际上是盐胁迫导致分蘖减少。本研究中，施用新型酸碱平衡剂能显著提高膜下滴灌水稻的有效穗数，是因为施用新型酸碱平衡剂降低了土壤盐含量。与CK相比，T2、T3处理的有效穗数均明显提高，且差异显著，但T2、T3处理之间有效穗数差异不显著，有效穗数是本试验中影响产量的主要原因。虽各处理产量为CK＜T1＜T2＜T3，但T2处理与T3处理之间产量差异不显著，T3处理相较于T2处理仅增产1.83%，其产生的经济效益低于因增施新型酸碱平衡剂所带来的成本增加。由上可得，对膜下滴灌水稻产量和经济效益的提升效果而言，施用15.0 kg/hm2的新型酸碱平衡剂为适宜用量。