蘇打鹽堿地改良種稻技術(shù)研究

王維國，劉 東

(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與建筑學(xué)院，哈爾濱150030;2.江東灌區(qū)工程管理處，黑龍江齊齊哈爾161000)

堿土是地球上廣泛存在的一種土壤類型，也是一種重要的土地資源。目前，全世界約有鹽堿地10億hm2［1］，我國約有1億hm2［2］，僅松嫩平原蘇打鹽堿地面積就達(dá)到380萬hm2，是世界三大片蘇打鹽堿區(qū)之一。黑龍江省鹽堿土主要分布在松嫩平原上，集中于齊齊哈爾市、林甸、富裕等市縣，是具有重大開發(fā)價值的土地資源。19世紀(jì)60年代，我國就提出了種植水稻是改良鹽堿地、迅速提高糧食產(chǎn)量的重要途徑。2009年，齊齊哈爾市委、市政府出臺了《齊齊哈爾市水田開發(fā)規(guī)劃實施方案》，該方案以把江東灌區(qū)建設(shè)成為鹽堿地種稻、生態(tài)和濕地供水示范區(qū)為目標(biāo)。本文以江東灌區(qū)為試驗地點，針對灌區(qū)蘇打鹽堿地存在問題、分布特點以及對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的影響，開展了相應(yīng)的試驗研究工作，可為齊齊哈爾市乃至黑龍江省蘇打鹽堿地水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)田建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，為蘇打鹽堿地種稻技術(shù)研究提供一種研究模式，同時，對于推動黑龍江省《千億斤糧食生產(chǎn)能力戰(zhàn)略工程規(guī)劃》、《齊齊哈爾市水田開發(fā)規(guī)劃實施方案》實施及保障我國糧食安全具有重要理論與現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

江東灌區(qū)位于黑龍江省齊齊哈爾市東郊，西臨嫩江、東靠烏裕爾河、北起富?？h塔哈鄉(xiāng)、南至大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣，工程控制面積5.44萬hm2，設(shè)計灌溉面積2.15萬hm2。下轄1縣3區(qū)的7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和5個農(nóng)牧場，是以農(nóng)業(yè)為主、兼生態(tài)環(huán)境供水的國家大型灌區(qū)。屬于溫?zé)岚敫珊缔r(nóng)業(yè)氣候區(qū)，多年平均降水量420 mm左右，多年平均蒸發(fā)量1 485 mm，為降水量的3.5倍。春季多風(fēng)少雨，蒸發(fā)量大，是積鹽期，而夏季溫?zé)岫嘤?，是土壤的脫鹽期。

2008年，黑龍江省水利科學(xué)研究院對灌區(qū)鹽堿土進(jìn)行了取樣化驗，綜合分析評價結(jié)論為:鹽堿化程度可分為輕、中、重3個類型，均為蘇打鹽堿土，土壤的物理性質(zhì)介于重中壤和輕黏土之間，透水性偏差，養(yǎng)分水平總體偏低，酸堿程度整體偏高(pH值＞10)，呈堿性，屬中、重度鹽堿化。試驗區(qū)為江東灌區(qū)第十二支渠范圍內(nèi)的其中第12～13斗渠、第19～21斗渠、第23～25斗渠的部分面積。輕度、中度、重度鹽堿地均為0.67 hm2、9個小區(qū)。對照區(qū)面積0.22 hm2，3個小區(qū)，分別在輕、中、重度鹽堿地塊設(shè)置。各小區(qū)在試驗?zāi)?2009～2011年)之前的近幾年均為水田種植水稻。

1.2 試驗材料

“康地寶”脫鹽劑［3］:是北京北農(nóng)康生物技術(shù)有限公司研制與開發(fā)的以生物化學(xué)物質(zhì)為主的鹽堿土壤改良劑。改良機理:在調(diào)節(jié)土壤pH值的同時，通過生物絡(luò)合、置換反應(yīng)，清除土壤團(tuán)粒上多余的Na+，從而改善耕作層土壤環(huán)境，促進(jìn)根系正常生長，提高出苗率，增加作物單產(chǎn)。

1.3 試驗處理

1個因素2個水平，1因素4個水平，8個處理，3次重復(fù)，因素、水平組合見表1。

表1 江東灌區(qū)鹽堿地試驗設(shè)計表

表1中，A1為0;A2為深松振動30～40 cm;B1為0;B2為0.5 kg/666.7m2;B3為0.75 kg/666.7m2;B4為1 kg/666.7m2。C1為 0;C2為深松振動 30～40 cm;D1為 0;D2為0.75 kg/666.7m2;D3為1 kg/666.7m2;D4為1.25kg/666.7m2。E1為0;E2為深松振動30～40 cm;F1為0;F2為1 kg/666.7; F3為1.25 kg/666.7;F4為1.5 kg/666.7m2。

所有處理均結(jié)合了水稻栽培關(guān)鍵技術(shù)與優(yōu)化利用水利工程，因此不再作為試驗因素表示。水稻栽培關(guān)鍵技術(shù)指采用耐堿壯秧技術(shù)、適時插秧技術(shù)、增強水肥管理等適宜江東灌區(qū)蘇打鹽堿地改良的關(guān)鍵技術(shù);優(yōu)化利用現(xiàn)有灌排水工程指根據(jù)水稻需水規(guī)律和蘇打鹽堿土壤的返堿規(guī)律，優(yōu)化利用灌區(qū)內(nèi)已完工的灌溉渠道的12支渠第12～13斗渠、第19～21斗渠、第23～25斗渠。配置田間灌水排水最優(yōu)方案，確保單灌單排，排灌自如，實現(xiàn)活水洗堿壓堿以及節(jié)水灌溉。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤pH的影響

土壤酸堿度是土壤基本性質(zhì)之一，是影響土壤肥力的重要因素，一般用pH值來表示。土壤pH值是反映土壤酸堿化程度的主要指標(biāo)，受土壤本身性質(zhì)和外界條件的影響，與土壤的養(yǎng)分有效性、微生物活性、物化性質(zhì)密切相關(guān)，對土壤的硝化作用和有機質(zhì)礦化作用均有較大影響，因此，直接關(guān)系到作物的生長和發(fā)育。對土壤pH值進(jìn)行測定，可以對土壤中是否發(fā)生堿化和是否含有堿金屬碳酸鹽做大概了解，為鹽堿地改良提供依據(jù)。篇幅有限，以下僅給出2009年10～20 cm土層的分析結(jié)果。

從圖1、圖2、圖3可以直觀地看出，不同處理對輕度、中度、重度鹽堿地pH均有一定影響，其影響程度差別明顯。對于輕度鹽堿地，處理h的改良效果最明顯，其次是處理g、f、d、c、b、e。對于中度鹽堿地，處理p的改良效果最明顯，其次是處理o、n、l、k、j、m。對于重度鹽堿地，處理x的改良效果最明顯，其次是處理w、t、v、s、r、u。

圖1 不同處理對輕度鹽堿地pH的影響

圖2 不同處理對中度鹽堿地pH的影響

圖3 不同處理對重度鹽堿地pH的影響

2.2 不同處理對水稻產(chǎn)量的影響

從圖4、圖5、圖6可以直觀地看出，不同處理使輕度、中度、重度鹽堿地的水稻產(chǎn)量均有一定提高，其影響程度差別明顯。對于輕度鹽堿地，處理f的提高效果最明顯，其次是處理g、d、h、c、b、e。對于中度鹽堿地，處理n的提高效果最明顯，其次是處理l、o、k、p、j、m。對于重度鹽堿地，處理v的提高效果最明顯，其次是處理w、x、t、s、r、u。

2.3 相關(guān)性分析

圖4 2009年不同處理對輕度鹽堿地水稻產(chǎn)量的影響程度

圖5 2009年不同處理對中度鹽堿地水稻產(chǎn)量的影響程度

圖6 2009年不同處理對重度鹽堿地水稻產(chǎn)量的影響程度

圖7 不同處理的輕度鹽堿地pH對水稻產(chǎn)量的影響曲線

圖8 不同處理的中度鹽堿地pH對水稻產(chǎn)量的影響曲線

圖9 不同處理的重度鹽堿地pH對水稻產(chǎn)量的影響曲線

查表:n=8，r0.01=0.83434，r0.05=0.70673

從圖7、圖8、圖9可以看出，輕度、中度、重度鹽堿地pH與水稻產(chǎn)量的關(guān)系是:隨著土壤pH的降低，水稻產(chǎn)量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。從表2的相關(guān)性分析中可以看出，輕度鹽堿地土壤pH與水稻產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù) r輕=0.71005＞r0.05=0.70673，說明兩者相關(guān)性達(dá)到了顯著水平，呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性;中度鹽堿地土壤 pH與水稻產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù) r中= 0.72534＞r0.05=0.70673，說明兩者相關(guān)性達(dá)到了顯著水平，呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性;重度鹽堿地土壤pH與水稻產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)r重=0.93189＞r0.05=0.70673，說明兩者相關(guān)性達(dá)到了差異極顯著水平，呈現(xiàn)出很好的負(fù)相關(guān)性。

表2 不同處理的土壤pH與水稻產(chǎn)量的相關(guān)性方程

3 討論

3.1 測定精度

通過不同的改良措施，鹽堿地的化學(xué)性質(zhì)得到了很大改善，但本試驗受人為干擾的因素較大，可能導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)存在一定誤差，在以后的試驗中，應(yīng)加強與試驗區(qū)工作人員的交流與溝通，盡量避免這些干擾因素，提高測定精度。同時，本試驗的測定時間是靜態(tài)的，可能使得測定結(jié)果比較片面，因此，在以后的試驗中，應(yīng)創(chuàng)造動態(tài)監(jiān)測的條件，以得到全面而科學(xué)的測定結(jié)果。

3.2 化學(xué)改良劑

本試驗采用的化學(xué)改良劑是康地寶，針對本灌區(qū)的實際情況，是否還存在著比康地寶更適用的化學(xué)改良劑，還需要在今后的試驗中進(jìn)一步探索。

3.3 分析項目

由于試驗經(jīng)費等因素的限制，本試驗只對土壤pH與水稻產(chǎn)量進(jìn)行了測定分析，這是不全面的。在今后的試驗中，應(yīng)增加對反映鹽堿地改良效果指標(biāo)的測定和分析，如土壤的物理性質(zhì)(含水量、容重等)、土壤除pH外的其它化學(xué)性質(zhì)(堿化度、含鹽量、堿解氮、有機質(zhì)、陽離子代換量等)、土壤酶活性等，以全面分析鹽堿地改良措施的改良效果。

3.4 改良措施的效益分析

本試驗通過對不同處理的改良效果進(jìn)行分析，雖然得出了改良效果最好的處理，但是，沒有進(jìn)行改良措施的效益分析。在以后的試驗中，應(yīng)進(jìn)一步研究改良措施對環(huán)境與生態(tài)的影響，即生態(tài)效益;還應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價，即經(jīng)濟(jì)效益;最后，還要對其可行性進(jìn)行研究，看其可否安全地大范圍推廣實施。

4 結(jié)論

不同處理均具有較好的鹽堿地改良效果，通過對土壤pH與水稻產(chǎn)量的測定，經(jīng)綜合分析評價可知:對于輕度鹽堿地，處理f(深松振動30～40 cm+0.5 kg/666.7m2的康地寶)為最佳改良措施，深松振動30～40 cm+0.5 kg/666.7m2的康地寶+水稻栽培關(guān)鍵技術(shù)+優(yōu)化利用水利工程為最優(yōu)的水稻種植技術(shù)模式;對于中度鹽堿地，處理n(深松振動30～40 cm+0.75 kg/666.7m2的康地寶)為最佳改良措施，深松振動30～40cm+0.75kg/畝的康地寶+水稻栽培關(guān)鍵技術(shù)+優(yōu)化利用水利工程為最優(yōu)的水稻種植技術(shù)模式;對于重度鹽堿地，處理v(深松振動30～40 cm+1 kg/666.7m2的康地寶)為最佳改良措施，深松振動30～40 cm+1 kg/666.7m2的康地寶+水稻栽培關(guān)鍵技術(shù)+優(yōu)化利用水利工程為最優(yōu)的水稻種植技術(shù)模式。

［1］張葛.GLS改堿劑對鹽堿土的改良作用［D］.長春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

［2］王遵親.中國鹽漬土［M］.北京:科學(xué)出版社，1993.

［3］石國元，郭良，劉忠軍，等.“康地寶”脫鹽劑改良重鹽堿地試驗初報［J］.新疆農(nóng)墾科技，2005(6):48－49.