农艺技术措施在冷浸田治理中的应用研究

马梦翔 陈 颖，2 欧福超

（1.云南农业大学水利学院，云南 昆明 650201；2.云南农业大学国土资源科学技术工程研究中心，云南 昆明 650201）

近些年，我国土地资源紧张。随着城镇化建设规模的扩大，耕地资源与城市建设用地的矛盾日益突出。同时，农民抛荒问题严重，粗放管理和施肥单一等造成了耕地质量下降。耕地质量的差异显著影响着作物产量和粮食安全。

我国单位面积耕地产量差异很大，32%的耕地是低产田，存在障碍因子，改良难度大，在很大程度上制约了我国粮食持续增产［1］。由于受土地资源数量的制约，依靠增加耕地面积来提高粮食产量已经不可行，目前从提高耕地质量来提高粮食总产量是一条重要的途径［2］。冷浸田都是南方低产田的主要类型，如何通过对冷浸田这种低产田的改良治理以提高水稻增产潜力，使中低产田在一定程度上转变为高产稳定田，对于我国粮食安全具有重要意义。鉴于之前关于冷浸田治理的研究多是综合多种治理措施，还未有单独从农艺措施方面总结对冷浸田的治理，所以，本文从土壤改良剂、肥料两方面进行综述，为今后冷浸田治理提供参考。

1 冷浸田概述

1.1 冷浸田定义

冷浸田是土壤潜育化的习惯称谓，在全国第二次土壤普查中属于潜育性水稻土亚类。土壤潜育化是土壤在水分饱和、过饱和的条件下，处于饱和、过饱和地下水的长期浸润状态下，出现铁、锰还原而生成灰色斑纹层或腐泥层或青泥层或泥炭层的土壤形成过程。冷浸田广泛分布于我国江、湖、平原的下河地区，以及南方丘陵地区的山谷低洼地区，是影响粮食增产的主要障碍。

1.2 冷浸田障碍因子

1.2.1 水温、土温低。冷浸田多分布在高山水冷的山丘或丘陵谷地，受地形影响，日照时间短，吸收太阳能热量少，而且土壤长期浸渍在冷水中，使得水土温度显著低于正常水稻土［3］。此类问题导致部分微生物活性弱，土壤有机质养分分解速度缓慢，养分供应失调。

1.2.2 还原性物质累加大。由于冷浸田土壤长期渍水，缺乏氧气，导致土壤中还原性物质亚铁离子（Fe2+）、还原硫（S2-）离子以及还原性物质硫化氢（H2S）、丁酸等过量累积而产生毒害作用，土壤中游离态Fe2+的含量愈高，水稻受害程度愈重。冷浸田中还原性物质累积将会抑制水稻含铁氧化酶的活性，从而减弱根系吸收养分的能力。

1.2.3 土壤结构差。冷浸田由于长期受冷水浸渍，土壤团粒结构经水浸泡较长时间不松散，导致土壤物理性质差，土壤黏重，通水通气性差。研究表明，水耕表层中＜1 μm黏粒含量通常为20%～30%，或者为40%～50%［4］。浸水容重是反应浸水条件下土壤结构状态和淀实程度的指标，冷浸田土壤浸水容重较非冷浸田降低25.8%，达到显著差异水平，说明冷浸田泥深糊烂，不利于耕作［5］。

1.2.4 土壤养分低。冷浸田潜在肥力较高，经土壤检测分析，冷浸田土壤有机质含量在2.5%以上，但有机质品种差，大多为半分解的腐朽物质，有的插后秧苗下沉，影响根系生长，秧苗前期不易返青和分蘖，后期结实后土层糊烂，易倒伏［6］。因此，这类田水、肥、气和热极不协调，土壤有效养分少，水稻产量差。

2 施肥技术在冷浸田治理中的应用

目前，我国在冷浸田治理方面已经有了很多经验。经实践证明，合理施肥可以改变冷浸田的土壤物化性质、养分含量等，从而增加作物的产量。目前，施肥是促进水稻生长最重要的生物化学技术措施之一，国内外许多学者研究了施用不同种类化肥对冷浸田的治理效果，现将不同种类施肥技术在冷浸田中的应用情况总结如表1所示。

表1 不同种类施肥技术在冷浸田中的应用情况

我国很早就开始对冷浸田治理展开了研究，在冷浸田施肥方面积累了很多经验。在施单质化肥方面，黄兆强［12］对福建省冷浸田进行了研究，结果表明，1 kg纯氮增产稻谷（9.25±2.72）kg，1 kg五氧化二磷增产稻谷（2.51±1.03）kg，1 kg氧化钾增产稻谷（4.46±3.95）kg。余喜初等［13］通过对冷浸田施用过氧化钙和硅钙肥，结果表明，单施或配施都可以提高冷浸田的水稻产量，两者配施效果尤为明显。张学英［14］在对安徽省祁门县冷浸田治理试验中用回归方程分析得出该冷浸田地区钾肥施用量为132 kg/hm2，通过经济效益概算表明全区施肥效益较高。在复合施用方面，刘玉洁等［15］试验表明冷浸田施用氮镁磷肥增产效果好；廖中建［16］认为氮磷钾+过氧化钙处理能促进水稻增产，而且增产效果较施单质化肥显著，而且这种处理明显降低了Fe2+含量，提高了土壤肥力。在复合肥加有机肥施用方面，王秀斌等［17］通过对比多种施肥方式得出添加煤粉和生物有机肥提高了冷浸田的水稻产量，还增加了土壤腐殖质使土壤团聚体的稳定性更强。陈海飞等［18］研究化肥加秸秆在水稻不同生育期的施用量，旨在提高冷浸田的化肥施用效率。根据国内外冷浸田的施肥试验表明，配施化肥均可以提高冷浸田水稻产量，不同种类化肥配合施肥效果依次是复合化肥+有机化肥＞复合化肥＞单质化肥。这几种施肥方式中复合化肥+有机化肥是目前研究的热点，因为有机肥有价格低廉、取用方便、对环境危害小等特点。但是，在冷浸田施肥方面需注意以下几点：①不同种类化肥配施比例；②化肥的施用量；③肥料的施用形式；④施用后对土壤的影响。

综上所述，国内外对不同肥料配施在冷浸田治理方面的研究较为广泛，虽然研究结果因地区不同而有所不同，但是冷浸田产量低、耕地质量差的问题已经得到了解决，施肥技术在冷浸田治理中的应用越来越广泛。

3 土壤改良剂在冷浸田治理中的应用

土壤改良剂能提高土壤质量，改善土壤的一些障碍因子，而且材料来源多样，目前已被广泛应用于土壤改良中。在冷浸田中施用土壤改良剂是近年来的研究热点，基于施用改良剂在冷浸田治理中的必要性，相关学者开展了大量的研究。例如，解开治等［19］研究发现施入土壤改良剂能够显著降低土壤容重，增强土壤通气、透气、保水性能；员学锋等［20］通过室内模拟试验，施加一定量的土壤改良剂能够有效降低土壤容重，增大土壤的总孔隙度；龙明杰等［21］研究了淀粉接枝共聚物类型的改良剂，发现当施加0.2%该类型改良剂，可使土壤中水稳定性团粒结构含量提高18.8%～23.72%。

土壤改良剂的不断更新和优化，被广泛应用于土壤的改良和治理中。但是，在冷浸田治理中施用土壤改良剂应注意以下问题：①土壤改良剂的施用量；②施用后，不同土壤改良剂会对冷浸田土壤结构、pH值、还原性物质、微生物等土壤环境产生不同的影响。

4 研究展望

冷浸田是全国中低产田类型之一，约占44.7%。治理冷浸田是提高粮食产量，改造中低产田的重要措施。农艺措施的发展使得冷浸田的治理成果更加显著，如通过不同肥料和土壤改良剂的应用，提高了水稻的产量，降低了冷浸田的毒性。虽然冷浸田的治理已经取得了显著的成果，但其应用是在不同区域的冷浸田进行试验，主要是在安徽、贵州、重庆等南方地区，在北方和其他地区的试验研究较少。另外，试验时间不长，没有进行长期监测，不能表明治理后的长期成果和对土壤环境的影响。因此，可以在不同地区进行长期试验、观测。

［1］曾希柏，张佳宝，魏朝富，等.中国低产田状况及改良策略［J］.土壤学报，2014（4）：675-682.

［2］王飞，林诚，李清华，等.江南冷浸田治理利用研究进展［J］.中国生态农业学报，2016（9）：1151-1160.

［3］吕豪豪，刘玉学，杨生茂，等.南方地区冷浸田分类比较及治理策略［J］.浙江农业学报，2015（27）：822-829.

［4］黄兆强.福建冷浸田的低产因素及其改良利用［J］.土壤肥料，1996（3）：13-15.

［5］王飞，李清华，林诚，等.福建冷浸田土壤质量评价因子的最小数据集［J］.应用生态学报，2015（5）：1461-1468.

［6］王思潮.物料添加对冷浸田土壤特性及水稻生育特性影响［D］.武汉：华中农业大学，2014.

［7］解开治，徐培智，蒋瑞萍，等.有机无机肥配施提升冷浸田土壤氮转化相关微生物丰度和水稻产量［J］.植物营养与肥料学报，2016（5）：1267-1277.

［8］周利军，叶会财，李大明，等.配施有机肥对潜育化水稻土的培肥效果［J］.中国土壤与肥料，2016（1）：89-93.

［9］陈琨，秦鱼生，喻华，等.不同肥料/改良剂对冷泥田水稻生长、养分吸收及土壤性质的影响［J］.植物营养与肥料学报，2015（3）：773-781.

［10］刘杰，罗尊长，肖小平，等.不同有机无机肥配比对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响［J］.中国土壤与肥料，2015（4）：23-27.

［11］张赓，李小坤，鲁剑巍，等.不同措施对冷浸田土壤还原性物质含量及水稻产量的影响［J］.中国农学通报，2014（27）：153-157.

［12］黄兆强.福建冷浸田的低产因素及其改良利用［J］.中国土壤与肥料，1996（3）：13-15.

［13］余喜初，李大明，黄庆海，等.过氧化钙及硅钙肥改良潜育化稻田土壤的效果研究［J］.植物营养与肥料学报，2015（1）：138-146.

［14］张学英.黄山市冷浸田水稻综合治理技术集成研究［J］.安徽农学通报，2013（7）：63-64.

［15］刘玉洁，林诚，王飞，等.冷浸田水稻施用不同磷肥品种试验［J］.福建农业科技，2016（4）：14-15.

［16］廖中建.几种施肥措施对退化潜育性稻田的修复效应［D］.长沙：湖南农业大学，2006.

［17］王秀斌，唐栓虎，荣勤雷，等.不同措施改良反酸田及水稻产量效果［J］.植物营养与肥料学报，2015（2）：404-412.

［18］陈海飞，冯洋，徐芳森，等.秸秆还田下氮肥管理对中低产田水稻产量和氮素吸收利用影响的研究［J］.植物营养与肥料学报，2014（3）：517-524.

［19］解开治，徐培智，严超，等.不同土壤改良剂对南方酸性土壤的改良效果研究［J］.中国农学通报，2009（20）：160-165.

［20］张蕊，于健，白岗栓，等.聚丙烯酰胺在农业生产中的应用及研究进展［J］.安徽农业科学,，2012（10）：6093-6095，6101.

［21］陈义群，董元华.土壤改良剂的应用及研究进展［J］.生态环境，2008（3）：1282-1289.