论文摘要:为了探讨不同土壤调理剂对盐碱地的改良效果及水稻产量的影响,筛选出效果好的土壤调理剂,2010年在宁夏盐碱地对8种土壤调理剂进行了比较试验。结果:施用土壤调理剂后,不仅降低了土壤容重、PH值以及对土壤盐分离子产生不同影响等,而且加快了水稻生育进程,增加了水稻的总茎数和穗数,使产量得到不同程度的提高。经过对8种土壤调理剂的施用对比,施用土壤调理剂均对土壤及水稻生长有一定的积极效果,ORYKTA、丹路菌剂、丹路菌肥的增产效果较为显著。
论文关键词:土壤调理剂,盐碱地,土壤理化性质,水稻
在人口不断增加,耕地日趋减少和淡水资源不足的严重压力下,如何利用大面积的盐碱土发展可持续农业,这是国际上和农业科学技术迫切需要解决的重大课题。作为宁夏区域经济发展黄金地段的引黄灌区,现有盐渍化耕地14.8万hm,占耕地总面积的33.54%;从宁夏总体土壤盐渍化发展趋势看,局部地区有加重趋势,急需改造治理。盐碱地改良是一个长期、复杂的系统工程,其改良利用的核心是减少土壤有害盐分,改善作物生长发育的土壤环境,而在盐碱地应用土壤调理剂可以调节土壤水、肥功能,达到水土保持,提高作物产量的效果。因此,筛选并研究多种土壤调理剂的配合对盐碱土的改良作用及其机理,是当前盐碱土改良过程中急需解决的问题,这对于降低改良物质的用量及成本,并将其商品化具有重要意义。
1.材料与方法
1.1材料:供试水稻品种为富源四号(96D10);供试土壤为水稻土,土样取自宁夏石嘴山市平罗县通伏乡五香村,pH值为7.81,全盐为4.72g/kg,有机质含量为16.8g/kg,全氮含量为1.09g/kg,全磷0.78g/kg缓效钾含量19.41g/kg,速效磷含量为60.13g/kg,速效钾含量为151.6g/kg。土壤调理剂来源及成分见表1。
1.2试验方法:采用大区无重复设计,根据推荐用量只设施用和不施2个水平。测定项目:①统计不同处理出苗率和保苗率;②作物播种前和收获后分别测定0~20cm、20~40cm、40~60cm、60~80cm、80~100cm土壤盐分含量和八大离子组成;③统计不同生育期各处理的苗数,作物收获时考种考察产量构成三因素,单打单收分别计产。土壤基本理化性质分析参照文献[4]的方法。叶片SPAD值的测定采用SPAD-502叶绿素仪测定。
表1土壤调理剂来源、成分及施用量
土 壤
调理剂
|
来 源
|
成 分
|
用 量(kg/666.7m )
|
脱 硫
废弃物
|
内蒙海渤湾电厂
|
pH 5.09 ,CaSO .2H O 89.8, CaSO .1/2H O 0.20, CaCO 5.55.
|
1000
|
糠醛渣
|
宁夏平罗糠醛厂
|
pH1.95,SO 1.874, Cl 0.0198, Ca 0.154, Mg 0.1032, Na 0.0103, K 0.743, 有机质87.0g/kg.
|
500
|
DS-1997
|
山西省农科院
土肥所
|
主要成分是硫磺当其施入土壤后,在硫化细菌的作用下,单体硫转化为硫酸根,释放出H ,降低了局部土壤pH值,活化了土壤养分,提高作物吸收养分和水分的能力,从而达到改良盐碱地的效果。
|
150
|
丹路
菌剂
|
北京丹路生物
科技有限公司
|
以蓖麻饼为载体制备而成,含钾细菌和枯草芽孢杆菌,有效菌量3亿个/g,有机质³50%,含N1.1%,P O 1.04%,K O0.31%,含硼、锰、锌等微量元素0.40%.
|
50
|
丹路
菌肥
|
北京丹路生物
科技有限公司
|
精选多种有益高效活性菌株,采用多级大规模生物深层发酵工艺,将有益优质芽孢杆菌与天然植物有机养分科学复配,成为新型高效优质生物有机肥,N+P O +K O≥5%,OM≥25%.
|
300
|
抗盐碱
肥 料
|
深圳市幸福和庄
农业科技发展有限公司
|
含有“和庄”牌肥料增效剂的新型高效缓释肥料, N+P O +K O≥30%
|
40
|
康地宝
|
北京北农康地生物技术有限公司
|
pH0.47,Ca 8.39µg/ml,Mg 2.06µg/ml,K 0.01µg/ml,Fe 0.38µg/ml,Zn 55.5µg/ml,SO 2.41 mol/L, Cl 0.32 mol/L,总酸度15.5mol/L.
|
1
|
ORYKTA
|
由中国农业科学院提供的美国内华达大盆地西部的PMMR公司
|
在两层硅化物中间夹着50多种,种类齐全的矿质营养元素,其稳定性强。主要化学成分包括两种硫酸矿物:钠铁矾和石肓。pH值3.0—5.0.
|
100
|
2.结果与分析
2.1土壤调理剂对土壤理化性质的影响
2.1.1土壤调理剂对土壤容重的影响
土壤容重是土壤重要的物理性质之一,它不仅直接影响到土壤孔隙度与孔隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥气热变化,而且影响植物生长及根系在土壤中的穿插和活力大小。一般说来,土壤容重小,表明土壤比较疏松,孔隙含量大;土壤容重大,表明土壤紧实,孔隙少,土壤结构差。结构良好的土壤容重较小,具有良好的孔隙度,有益于土壤水、肥、气、热状况的调节和植物根系的活动。图1所示结果,施用不同土壤调理剂后,土壤容重均比对照(未施)不同程度降低。

图1不同土壤调理剂施用前后的土壤容重变化
2.1.2土壤调理剂对土壤pH值的影响

图2施用土壤调理剂的土壤PH变化
图2所示,所有施调理剂的土壤pH均比对照有所下降,但下降的幅度不同。其中ORYKTA下降的幅度最大,其次为糠醛渣,再次为脱硫废弃物。
2.1.3土壤调理剂对土壤盐分离子的影响
2.1.3.1土壤调理剂对土壤阳离子的影响
施用土壤调理剂后,除抗盐碱肥料外均使土壤Na不同程度降低(图3-1),其中DS-1997的影响最大。从图3-2看出,施用土壤调理剂后对土壤Ca的影响因调理剂的不同而不同,施用ORYKTA、康地宝、脱硫废弃物及糠醛渣后,使土壤Ca增加,其他则减少。土壤Mg的变化也因施用调理剂的不同而不同,变化趋势与Na的相同。可见,施用调理剂既有利于Na的淋洗,又增加了Ca、Mg的含量。

图3-1调理剂对Na+的影响

图3-2调理剂对Ca2+的影响

图3-3调理剂对Mg的影响
2.1.3.2土壤调理剂对土壤阴离子的影响
各调理剂对土壤HCO的影响除ORYKTA和DS-1997减少外,其他均有所增加。对土壤SO的影响则是施用丹路菌肥、DS-1997、抗盐碱肥料和丹路菌剂的减少,施用ORYKTA、康地宝、脱硫废弃物和糠醛渣的增加。对土壤Cl的影响除ORYKTA和康地宝增加外,其他均有所减少。说明调理剂对土壤阴离子的影响因调理剂的不同而不同。

图4-1调理剂对HCO3-的影响

图4-2调理剂对SO42-的影响

图4-3调理剂对Cl-的影响
2.2不同土壤调理剂对水稻生长发育的影响
2.2.1施用不同土壤调理剂水稻的生育进程
从水稻生育进程来看(表2),施用不同土壤调理剂后均加速了水稻的生育进程,尤其使分蘖期、拔节期、抽穗期提前。
表2不同土壤调理剂水稻的生育进程
土壤调理剂
|
处理
|
播种期
|
出苗期
|
分蘖期
|
拔节期
|
始穗期
|
齐穗期
|
收割期
|
丹路菌肥
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.7
|
7.28
|
8.10
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.8
|
7.5
|
7.26
|
8.8
|
10.6
|
ORYKTA
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.7
|
7.29
|
8.9
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.7
|
7.4
|
7.26
|
8.6
|
10.6
|
康地宝
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.7
|
7.26
|
8.7
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.7
|
7.25
|
8.6
|
10.6
|
脱 硫
废弃物
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.7
|
7.28
|
8.10
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.9
|
7.6
|
7.27
|
8.9
|
10.6
|
糠醛渣
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.6
|
7.28
|
8.8
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.9
|
7.6
|
7.27
|
8.6
|
10.6
|
DS-1997
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.7
|
7.26
|
8.7
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.8
|
7.5
|
7.24
|
8.5
|
10.6
|
抗盐碱肥料
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.7
|
7.29
|
8.9
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.9
|
7.6
|
7.28
|
8.8
|
10.6
|
丹路菌剂
|
ck
|
5.11
|
5.23
|
6.10
|
7.6
|
7.26
|
8.6
|
10.6
|
施
|
5.11
|
5.23
|
6.8
|
7.4
|
7.24
|
8.4
|
10.6
|
2.2.2施用不同土壤调理剂水稻剑叶叶绿素

图5不同土壤调理剂水稻抽穗期剑叶叶绿素(SPAD值)
从抽穗期测定的水稻剑叶叶绿素来看,施用调理剂的水稻叶绿素含量均高于未施。
2.3不同土壤调理剂对水稻产量的影响
表3不同土壤调理剂水稻产量
土 壤
调理剂
|
处理
|
基本苗
(万/hm )
|
总茎数
(万/hm )
|
亩穗数
(万/hm )
|
穗粒数
(粒/穗)
|
千粒重
(g)
|
产 量
|
(kg/hm )
|
比对照(%)
|
丹路菌肥
|
ck
|
507.0
|
583.4
|
535.4
|
76.1
|
24.0
|
8500.4
|
|
施
|
509.5
|
614.7
|
560.2
|
76.5
|
24.0
|
9000.5
|
5.88
|
ORYKTA
|
ck
|
467.8
|
419.9
|
512.7
|
75.1
|
23.6
|
7850.4
|
|
施
|
466.2
|
515.0
|
546.2
|
75.3
|
23.7
|
8498.9
|
8.26
|
康地宝
|
ck
|
466.9
|
404.2
|
503.6
|
73.4
|
23.1
|
7350.0
|
|
施
|
469.7
|
554.5
|
491.7
|
76.0
|
23.4
|
7500.4
|
2.05
|
脱 硫
废弃物
|
ck
|
501.7
|
400.5
|
527.2
|
75.2
|
23.7
|
8150.4
|
|
施
|
502.9
|
580.7
|
528.6
|
75.8
|
24.0
|
8342.1
|
2.35
|
糠醛渣
|
ck
|
463.7
|
398.8
|
487.5
|
75.0
|
23.8
|
7451.2
|
|
施
|
465.5
|
461.0
|
491.5
|
75.0
|
24.2
|
7650.6
|
2.68
|
DS-1997
|
ck
|
438.6
|
405.5
|
476.6
|
72.4
|
23.2
|
6830.3
|
|
施
|
443.7
|
415.0
|
483.7
|
73.6
|
23.5
|
7150.8
|
4.69
|
抗盐碱
肥料
|
ck
|
455.8
|
453.7
|
474.5
|
75.3
|
23.0
|
7000.7
|
|
施
|
456.0
|
576.1
|
477.1
|
75.4
|
23.3
|
7150.6
|
2.14
|
丹路菌剂
|
ck
|
418.7
|
411.4
|
455.1
|
74.9
|
23.4
|
6750.3
|
|
施
|
420.8
|
491.6
|
477.4
|
75.2
|
23.5
|
7201.0
|
6.68
|
由表3可知,施用不同土壤调理剂均不同程度增加水稻产量,与对照相比,ORYKTA、丹路菌剂、丹路菌肥的增产效果较显著,其产量分别比对照增加8.26%、6.68%、5.88%,增产主要表现在总茎数和穗数的增加。
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