脫硫石膏改良鹽堿土對(duì)水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響

呂建東，馬帥國(guó)，田蓉蓉，田 蕾，胡 慧，王 娜，陳亞萍，普正菲，董 艷，王 彬

(寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

在全球范圍內(nèi)，受氣候和不合理的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等因素的影響，土壤鹽堿化面積不斷擴(kuò)大，程度逐年加深，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了極大的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球鹽堿土面積約為0.95 ×109hm2，分布十分廣泛，遍及五大洲的100多個(gè)國(guó)家[1-3]。我國(guó)鹽堿土分布廣泛，面積龐大[4]，鹽漬化土壤面積達(dá)3.6×107hm2[5]。寧夏回族自治區(qū)引黃灌區(qū)氣候干旱，降水量少，水分蒸發(fā)量大，土壤鹽堿化程度高，鹽漬化土壤面積約為11.4×104hm2，是非鹽堿耕地面積的2.15倍[6]，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

與天然石膏相同，脫硫石膏的主要成分為CaSO4·2H2O ，富含作物生長(zhǎng)所需的多種營(yíng)養(yǎng)元素[7-8]，在鹽堿土壤改良中發(fā)揮著重要的作用，取得了良好的改良效果。王金滿等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在適宜時(shí)期施用脫硫石膏并灌溉淋洗可顯著提高向日葵出苗率、降低土壤pH值和交換性鈉百分率(ESP)。王彬等[10]連續(xù)3 a的監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，施用脫硫石膏可有效持續(xù)降低鹽堿土壤的全鹽含量，維持油葵葉片細(xì)胞質(zhì)膜的完整性，促進(jìn)油葵的生長(zhǎng)。王靜等[5]研究發(fā)現(xiàn)，施用適量的脫硫石膏可顯著提高鹽堿地水稻產(chǎn)量，改善稻米品質(zhì)。黃菊瑩等[11]發(fā)現(xiàn)，脫硫石膏與改良劑配合施用可明顯提高土壤養(yǎng)分含量，顯著提高水稻成活率、株高和產(chǎn)量。田蕾等[12]研究表明，施用脫硫石膏和改良劑能顯著增強(qiáng)水稻的秧苗素質(zhì)，降低水稻葉片細(xì)胞質(zhì)膜透性。前人的研究多集中在脫硫石膏施用量及對(duì)鹽堿土的改良效果等方面，對(duì)以脫硫石膏為基礎(chǔ)改良物質(zhì)的鹽堿土改良技術(shù)集成模式下，水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的連年動(dòng)態(tài)變化研究鮮有報(bào)道。為此，以水稻品種吉特605為試驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)了4種脫硫石膏改良鹽堿土技術(shù)集成模式，通過(guò)連續(xù)2 a監(jiān)測(cè)不同改良模式下土壤、稻田水的EC、pH值和水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀，并對(duì)不同改良模式進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在篩選最優(yōu)改良技術(shù)集成模式，為鹽堿地水稻生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況及試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在石嘴山市平羅縣西大灘鹽堿地改良示范基地(106°24′E、38°50′N)進(jìn)行，平均海拔1 100 m，降水主要集中在每年的7—9月，年平均降水量為173 mm，年平均蒸發(fā)量為1 755 mm，年平均相對(duì)濕度為56%，年平均氣溫為8.5 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)為2 800～3 200 h，全年無(wú)霜期為150 d[13]。試驗(yàn)田為2013年新開發(fā)的鹽堿荒地，屬重度堿化鹽土[12]。未進(jìn)行鹽堿土改良之前，試驗(yàn)田0～60 cm土壤pH值為9.39，全鹽含量為3.44%。

供試水稻品種為吉特605。脫硫石膏(主要成分CaSO4·2H2O)由寧夏回族自治區(qū)馬蓮臺(tái)電廠提供，鹽堿地改良劑(主要成分為糠醛渣、醋糟等酸性物料)由寧夏大學(xué)環(huán)境工程研究院自主研發(fā)，有機(jī)肥為羊糞。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置5個(gè)處理，即1個(gè)不施任何改良物質(zhì)的對(duì)照(CK)和4種土壤改良模式。模式Ⅰ：施入脫硫石膏22.5 t/hm2；模式Ⅱ：施入脫硫石膏22.5 t/hm2、改良劑7.5 t/hm2；模式Ⅲ：施入脫硫石膏22.5 t/hm2、改良劑7.5 t/ hm2、有機(jī)肥30 t/hm2；模式Ⅳ：施入脫硫石膏22.5 t/hm2、改良劑7.5 t/hm2、有機(jī)肥30 t/hm2、黃沙30 t/hm2。每個(gè)處理5次重復(fù)，共25個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為45 m2(9 m×5 m)。試驗(yàn)地經(jīng)激光平地儀平地后打埂，寬50 cm，高30 cm，用挖溝填埋地膜的方法將各小區(qū)之間充分隔開。分別于2013年和2015年根據(jù)各改良模式的要求施入相應(yīng)的脫硫石膏、改良劑、有機(jī)肥和黃沙，每年播種前都進(jìn)行灌水洗鹽。于2013—2016年的5月中旬播種，水稻種子浸種2 d，拌紅泥后采用水撒播的方法進(jìn)行播種，播種量為375 kg/hm2，其他施肥、灌排水等田間管理參照王靜等[5]的方法進(jìn)行。

1.3 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.3.1 土壤及稻田水EC和pH值 分別于2014和2015年，連續(xù)2 a在水稻出苗期、分蘗期、孕穗期、抽穗期和成熟期測(cè)定土壤、稻田水的EC和pH值(成熟期，由于稻田退水，故不測(cè)定稻田水的EC和pH值)。每個(gè)處理每個(gè)重復(fù)利用梅花形法選取15個(gè)樣點(diǎn)，利用美國(guó)Spectrum公司Field Scout 2265FS土壤電導(dǎo)儀測(cè)量8～10 cm土壤的EC值，采用美國(guó)Spectrum 公司 IQ150 pH Meter 測(cè)量8～10 cm土壤的pH值。稻田水EC和pH值測(cè)定方法同土壤，測(cè)量位置為水面下約5 cm處。

1.3.2 產(chǎn)量及其相關(guān)性狀 分蘗盛期，每個(gè)處理每重復(fù)分別隨機(jī)選取10株測(cè)量單株分蘗數(shù)。

成熟期，每個(gè)處理每重復(fù)分別隨機(jī)選取10株測(cè)量株高、穗長(zhǎng)、千粒質(zhì)量、穗粒質(zhì)量、單株籽粒質(zhì)量、單株有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、穗總粒數(shù)，取平均值。

成熟后，人工收割各小區(qū)水稻，晾干后，分別用脫粒機(jī)脫粒，稱質(zhì)量，計(jì)產(chǎn)。

1.4 不同改良模式對(duì)鹽堿土的改良效果評(píng)價(jià)

對(duì)土壤、稻田水的EC、pH值和水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀共14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)合隸屬函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法，利用改良效果綜合評(píng)價(jià)值(Q)綜合評(píng)價(jià)各改良模式的改良效果[14-16]。

(1)

式中，K(Xi)為隸屬函數(shù)，其計(jì)算方法見公式(2)和公式(3)；Wi為各性狀權(quán)重，其計(jì)算方法見公式(4)。

隸屬函數(shù)值計(jì)算公式:K(Xi) = (Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，i=1，2，…，n

(2)

反隸屬函數(shù)值計(jì)算公式:K(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)，i=1，2，…，n

(3)

式中，Xi為指標(biāo)測(cè)定值，Xmin、Xmax分別為所有參試材料某一指標(biāo)的最小值、最大值。與水稻產(chǎn)量或產(chǎn)量相關(guān)性狀呈正相關(guān)的指標(biāo)，利用公式(2)計(jì)算隸屬函數(shù)值，呈負(fù)相關(guān)的指標(biāo)利用公式(3)計(jì)算反隸屬函數(shù)值。

(4)

式中，Pi為經(jīng)主成分分析所得到的第i個(gè)性狀指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Excel 2016進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和作圖，利用SPSS 23.0軟件進(jìn)行差異顯著性、相關(guān)性和主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同改良模式對(duì)鹽堿土壤及稻田水EC和pH值的影響

2.1.1 土壤EC和pH值 由圖1可知， 2014和2015年水稻各生育時(shí)期4種改良模式土壤EC和pH值均極顯著低于CK，其中，2015年抽穗期CK的EC值最高，為7.00 mS/cm，同年孕穗期改良模式Ⅵ的EC值最低，為0.92 mS/cm，4種改良模式土壤EC值間的差異均未達(dá)到極顯著水平。2014和2015年各生育時(shí)期4種改良模式土壤pH值總體上均表現(xiàn)為改良模式Ⅲ、Ⅳ低于改良模式Ⅰ、Ⅱ。其中，2014年分蘗期、抽穗期和成熟期，改良模式Ⅲ的土壤pH值均極顯著低于改良模式Ⅰ；2015年出苗期、分蘗期和孕穗期，改良模式Ⅳ的土壤pH值均極顯著低于改良模式Ⅰ。綜合來(lái)看，與改良模式Ⅰ、Ⅱ相比，模式Ⅲ、Ⅳ對(duì)土壤pH值的改良效果更佳。

不同大寫字母表示同一時(shí)期不同處理之間差異極顯著(P≤0.01)，下同圖1 不同生育時(shí)期不同處理土壤EC和pH值

2.1.2 稻田水EC和pH值 由圖2可知，隨著生育期的推進(jìn)，2014年不同處理稻田水的EC值均表現(xiàn)為先下降后升高的趨勢(shì)，在孕穗期達(dá)到最低值，其中孕穗期改良模式Ⅲ的稻田水EC值最低，為1.90 mS/cm，極顯著低于其他4種處理。隨著生育期的推進(jìn)，2015年稻田水EC值總體表現(xiàn)為平穩(wěn)(改良模式Ⅳ除外)—降低—升高的趨勢(shì)，最低值也出現(xiàn)在孕穗期，出苗期改良模式Ⅲ、分蘗期改良模式Ⅳ和抽穗期改良模式Ⅰ的稻田水EC值均極顯著高于CK。

2014年對(duì)各生育時(shí)期不同處理稻田水pH值進(jìn)行監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，所有改良模式下稻田水pH值均與CK無(wú)極顯著差異；隨著生育期的推進(jìn)，4種改良模式稻田水pH值均表現(xiàn)為先升高后降低再升高的趨勢(shì)，稻田水pH值為8.0～9.6。2015年稻田水pH值變化趨勢(shì)與2014年相同，也表現(xiàn)為隨生育期的推進(jìn)先升高后降低再升高。出苗期，改良模式Ⅲ、Ⅳ的稻田水pH值均極顯著低于CK和另外2種改良模式，其他處理之間均無(wú)極顯著差異；分蘗期，改良模式Ⅰ和Ⅲ的稻田水pH值均極顯著低于CK；孕穗期，改良模式Ⅰ和Ⅳ的稻田水pH值較低，分別為8.00和8.03，均極顯著低于CK和改良模式Ⅱ；抽穗期，各處理稻田水pH值間的差異均未達(dá)到極顯著水平。

圖2 不同生育時(shí)期不同處理稻田水EC和pH值

2.2 不同改良模式對(duì)水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

由圖3可知，相同年份不同改良模式水稻的株高、千粒質(zhì)量、單株分蘗數(shù)、穗粒質(zhì)量、單株籽粒質(zhì)量、穗實(shí)粒數(shù)和穗總粒數(shù)均極顯著高于CK。其中，2014年水稻株高表現(xiàn)為Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>CK，改良模式Ⅲ、Ⅳ的水稻株高均極顯著高于改良模式Ⅰ；2015年改良模式Ⅳ的株高極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ。2014年改良模式Ⅲ、Ⅳ的水稻穗長(zhǎng)均極顯著高于改良模式Ⅰ和CK，2015年各改良模式的水稻穗長(zhǎng)間的差異均未達(dá)到極顯著水平，但均極顯著高于CK，與2014年相比各處理的穗長(zhǎng)均有不同程度的下降，CK下降最明顯，由14.1 cm下降到10.5 cm。2014和2015年各改良模式水稻千粒質(zhì)量之間的差異均未達(dá)到極顯著水平，均在20 g以上。2014年改良模式Ⅳ的水稻單株分蘗數(shù)極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ，2015年改良模式Ⅲ、Ⅳ的水稻單株分蘗數(shù)均極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ。2014和2015年改良模式Ⅲ、Ⅳ的水稻穗粒質(zhì)量均極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ，且2014年各處理水稻穗粒質(zhì)量均極顯著高于2015年的相同處理。2014和2015年模式Ⅲ和Ⅳ的水稻單株籽粒質(zhì)量均極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ，2014年改良模式Ⅲ的單株籽粒質(zhì)量最高，為13.3 g；2015年改良模式Ⅳ的單株籽粒質(zhì)量最高，為12.8 g。2014和2015年模式Ⅳ的單株有效穗數(shù)均極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ，2015年各處理水稻單株有效穗數(shù)均極顯著高于2014年的相同處理。2014和2015年改良模式Ⅳ的穗實(shí)粒數(shù)均極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ，與改良模式Ⅲ無(wú)極顯著差異，且2015年各處理水稻穗實(shí)粒數(shù)均極顯著低于2014年的相同處理。2014和2015年改良模式Ⅲ、Ⅳ的穗總粒數(shù)均極顯著高于改良模式Ⅰ和Ⅱ，各處理水稻穗總粒數(shù)變化趨勢(shì)與穗實(shí)粒數(shù)相同。

不同大寫字母表示同一年份不同處理之間的差異極顯著(P≤0.01)圖3 不同處理水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀變化動(dòng)態(tài)

2.3 不同改良模式對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

2013—2016年，連續(xù)4 a測(cè)定不同處理的水稻產(chǎn)量，結(jié)果(表1)表明，2013—2016年不同改良模式水稻產(chǎn)量均極顯著高于CK，且不同改良模式之間的差異也均達(dá)到極顯著水平。隨著種植年限的增加，除2014年模式Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ，2015年模式Ⅲ和2016年模式Ⅱ、Ⅳ之外，各處理水稻產(chǎn)量均表現(xiàn)為逐年遞增的趨勢(shì)。其中，2013年CK的產(chǎn)量最低，僅為 34.0 kg/hm2；2014年改良模式Ⅲ的產(chǎn)量最高，為3 500.0 kg/hm2。對(duì)比各處理的產(chǎn)量增長(zhǎng)情況，以CK和模式Ⅰ的產(chǎn)量增長(zhǎng)最明顯，其中又以2015年增產(chǎn)幅度最高，CK的產(chǎn)量增幅為1 185.1%，模式Ⅰ的增幅為375.8%，表明種水稻本身就是一種鹽堿地改良利用的有效途徑[17-18]，可逐步提高水稻產(chǎn)量。分別比較每年不同處理的產(chǎn)量，除2014年表現(xiàn)為Ⅲ>Ⅵ>Ⅱ>Ⅰ>CK外，均表現(xiàn)為Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>CK，其中，2016年改良模式Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ產(chǎn)量分別較CK提高了411.7%、375.7%、206.1%、140.3%?？傮w來(lái)看，改良模式Ⅳ的改良效果最佳，其次為改良模式Ⅲ。

表1 2013—2016年不同處理水稻產(chǎn)量 kg/hm2

注：同列數(shù)據(jù)后不同大寫字母表示不同處理之間的差異極顯著(P≤0.01)。

2.4 土壤和稻田水EC、pH值與水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的相關(guān)性分析

對(duì)2014和2015年的水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀與土壤、稻田水的EC、pH值進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果(表2)表明，水稻產(chǎn)量與株高、穗長(zhǎng)、單株分蘗數(shù)、單株籽粒質(zhì)量、穗總粒數(shù)均呈顯著正相關(guān)，其中與穗總粒數(shù)相關(guān)系數(shù)最大，為0.946；單株籽粒質(zhì)量與株高、穗長(zhǎng)、單株分蘗數(shù)、單株有效穗數(shù)均呈極顯著正相關(guān)，與穗粒質(zhì)量、穗實(shí)粒數(shù)、穗總粒數(shù)均呈顯著正相關(guān)，與土壤pH值呈極顯著負(fù)相關(guān)；穗粒質(zhì)量與株高、穗長(zhǎng)、千粒質(zhì)量、穗實(shí)粒數(shù)、穗總粒數(shù)均呈極顯著正相關(guān)，與土壤EC、pH值分別呈顯著、極顯著負(fù)相關(guān)。土壤EC與千粒質(zhì)量、穗實(shí)粒數(shù)分別呈極顯著、顯著負(fù)相關(guān)，與土壤pH值呈顯著正相關(guān)；土壤pH值與株高、穗長(zhǎng)、穗實(shí)粒數(shù)、穗總粒數(shù)均呈極顯著負(fù)相關(guān)，與千粒質(zhì)量、單株分蘗數(shù)、單株有效穗數(shù)均呈顯著負(fù)相關(guān)。

表2 土壤和稻田水EC、pH值與水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的相關(guān)系數(shù)

注：**表示相關(guān)性極顯著(P≤0.01)，*表示相關(guān)性顯著(P≤0.05)。PH：株高；SL：穗長(zhǎng)；TGW：千粒質(zhì)量；TN：?jiǎn)沃攴痔Y數(shù)；SSW：穗粒質(zhì)量；SPGW：?jiǎn)沃曜蚜Ｙ|(zhì)量；ESN：?jiǎn)沃暧行霐?shù)；NEGPS：穗實(shí)粒數(shù)；NGPS：穗總粒數(shù)；RY：水稻產(chǎn)量；SEC：土壤EC；SpH：土壤pH值；WEC：稻田水EC；WpH：稻田水pH值。

2.5 不同改良模式的改良效果評(píng)價(jià)

2.5.1 主成分分析 由表3可知，CI1、CI2兩個(gè)主成分的特征值分別為11.371、1.246，均大于1，第1主成分貢獻(xiàn)率為81.225%，第2主成分貢獻(xiàn)率為8.898%，累積貢獻(xiàn)率為90.123%，可以代表上述14個(gè)性狀所攜帶的絕大部分信息。

表3 不同主成分的特征值及貢獻(xiàn)率

2.5.2 隸屬函數(shù)與綜合評(píng)價(jià)Q值 利用14個(gè)指標(biāo)值分別計(jì)算隸屬函數(shù)值(表4)，利用隸屬函數(shù)值和不同指標(biāo)在2個(gè)主成分中的權(quán)重計(jì)算綜合評(píng)價(jià)Q值(表5)，結(jié)果表明，以CI1的權(quán)重結(jié)合隸屬函數(shù)值計(jì)算出的綜合評(píng)價(jià)Q1值表現(xiàn)為Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>CK，以CI2的權(quán)重結(jié)合隸屬函數(shù)值計(jì)算出的綜合評(píng)價(jià)Q2值表現(xiàn)為Ⅳ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ>CK，分別利用各處理的Q1值和Q2值乘以相應(yīng)主成分的貢獻(xiàn)率，再累加起來(lái)，獲得累計(jì)Q值，CK、模式Ⅰ—Ⅳ的累計(jì)Q值分別為0.006、0.506、0.508、0.781、0.825，由此得知，不同處理的改良效果表現(xiàn)為Ⅳ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>CK。

表4 不同處理土壤和稻田水EC、pH值、水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的隸屬函數(shù)值

表5 不同處理的綜合評(píng)價(jià)Q值

3 結(jié)論與討論

3.1 不同改良模式對(duì)稻田土壤EC和pH值的影響

眾多研究表明，施用脫硫石膏可以大幅度降低鹽堿土壤的pH值[9,19]、全鹽含量和ESP[9,20]。肖國(guó)舉等[21]研究發(fā)現(xiàn)，施用28～31 t/hm2的脫硫石膏可以顯著降低稻田土壤的pH值、堿化度和總堿度，提高水稻的出苗率和產(chǎn)量；黃菊瑩等[11]研究發(fā)現(xiàn)，脫硫石膏和改良劑配合施用可以獲得比單施脫硫石膏更佳的改良效果，在降低土壤全鹽和堿化度的同時(shí)，進(jìn)一步提高了水稻的存活率和產(chǎn)量；李宏廣等[22]研究發(fā)現(xiàn)，施用脫硫石膏和有機(jī)肥可有效改善堿化土壤的理化性質(zhì)，土壤含鹽量總體下降，土壤pH值和堿化度都不同程度地降低。本研究發(fā)現(xiàn)，各改良模式下稻田土壤的EC值均極顯著低于CK，但各改良模式之間沒有極顯著差異，表明脫硫石膏在降低土壤EC值方面起到了最主要的作用，究其原因主要是脫硫石膏的主要成分為CaSO4·2H2O，施入土壤后，由于溶解的作用，產(chǎn)生的Ca2+與土壤膠體上的Na+發(fā)生了代換[13,20]，使得Na+從土壤膠體上脫落下來(lái)，可隨土壤中的可溶性鹽分被水淋洗掉，最終降低了土壤鹽分。

與黃菊瑩等[11]和李宏廣等[22]的研究結(jié)果相似，本研究中脫硫石膏配合施用改良劑和有機(jī)肥后，土壤pH值有了進(jìn)一步的改善，連續(xù)2 a稻田土壤pH值均以改良模式Ⅲ和Ⅳ較低。在2014年的分蘗期、抽穗期，2015年的孕穗期，模式Ⅲ的土壤pH值均極顯著低于模式Ⅱ和Ⅰ；在2014年的成熟期、2015年的出苗期和孕穗期，模式Ⅳ的土壤pH值均極顯著低于模式Ⅱ和Ⅰ。表明除了脫硫石膏外，改良劑和有機(jī)肥的施入對(duì)降低土壤pH值起到了比較重要的作用，可能是由于酸性改良劑和有機(jī)肥在緩釋過(guò)程中對(duì)土壤中的堿性物質(zhì)有一定的持續(xù)性中和作用。

3.2 不同改良模式對(duì)水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀的影響

施用脫硫石膏可以有效提高鹽堿地水稻產(chǎn)量[5,11,21]。王靜等[5]研究發(fā)現(xiàn)，施用適量的脫硫石膏可以極顯著提高水稻產(chǎn)量，與不施脫硫石膏處理相比，顯著提高了水稻的結(jié)實(shí)率和千粒質(zhì)量；肖國(guó)舉等[21]研究發(fā)現(xiàn)，施用適量的脫硫石膏(28～31 t/hm2)，可顯著提高水稻的出苗率、千粒質(zhì)量、單株粒數(shù)和籽粒產(chǎn)量；黃菊瑩等[11]研究表明，脫硫石膏配合改良劑施用后，水稻成活率提高，達(dá)到90%以上，水稻產(chǎn)量極顯著高于單獨(dú)施用脫硫石膏的處理。本研究連續(xù)4 a對(duì)不同改良模式水稻產(chǎn)量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，脫硫石膏配合改良劑和有機(jī)肥施用的模式Ⅲ和在此基礎(chǔ)上再施用黃沙的模式Ⅳ，在各個(gè)年份水稻產(chǎn)量均極顯著高于僅施用脫硫石膏的模式Ⅰ和脫硫石膏與改良劑配合施用的模式Ⅱ，這與李宏廣等[22]的研究結(jié)果一致，表明有機(jī)肥的施用可進(jìn)一步提高脫硫石膏和改良劑的改良效果，顯著提高水稻產(chǎn)量。

產(chǎn)量相關(guān)性狀是衡量水稻生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)，只有各性狀之間相互協(xié)調(diào)才能取得高產(chǎn)[23]。前人研究發(fā)現(xiàn)，脫硫石膏改良鹽堿土提高水稻產(chǎn)量的提高主要是通過(guò)提高千粒質(zhì)量、結(jié)實(shí)率、單株籽粒質(zhì)量和穗數(shù)等產(chǎn)量相關(guān)性狀實(shí)現(xiàn)的[5,21]。本研究通過(guò)水稻產(chǎn)量與單株籽粒質(zhì)量、穗粒質(zhì)量等產(chǎn)量相關(guān)性狀的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，水稻產(chǎn)量與株高、穗長(zhǎng)、單株分蘗數(shù)、單株籽粒質(zhì)量、穗總粒數(shù)均呈顯著正相關(guān)，表明改良鹽堿土水稻產(chǎn)量的提高主要是通過(guò)穗粒數(shù)和單株籽粒質(zhì)量的提高實(shí)現(xiàn)的。

3.3 不同改良模式的改良效果綜合評(píng)價(jià)

在鹽堿土改良效果的評(píng)價(jià)中，多采用土壤理化性狀[21,24-25]、出苗率和存活率[11,21]、產(chǎn)量[5,21]等指標(biāo)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，然而鹽堿土對(duì)作物的影響是多方面的，僅用某些單項(xiàng)指標(biāo)是無(wú)法全面評(píng)價(jià)改良技術(shù)優(yōu)劣的。多元統(tǒng)計(jì)分析是綜合評(píng)價(jià)處理優(yōu)劣的有效途徑，在最佳有機(jī)肥施用量[26]和土壤環(huán)境[27]的評(píng)價(jià)中發(fā)揮了重要作用。本研究對(duì)土壤、稻田水的EC、pH值和水稻產(chǎn)量及其相關(guān)性狀共14個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，獲得了2個(gè)主成分，結(jié)合隸屬函數(shù)與權(quán)重對(duì)4種改良模式進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，利用累計(jì)Q值篩選到了最優(yōu)的改良模式Ⅳ，即脫硫石膏22.5 t/hm2+改良劑7.5 t/hm2+有機(jī)肥30.0 t/hm2+黃沙30.0 t/hm2，可用于寧夏回族自治區(qū)引黃灌區(qū)鹽堿土的改良和利用。