糠醛渣和石膏對(duì)鹽堿土改良效果及水稻生長(zhǎng)的影響

戴建軍，房秋娜，汪丹妮，楊 瑀，劉鴻飛，李 航

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，哈爾濱 150030）

東北松嫩平原鹽堿土主要鹽分為NaHCO3和Na2CO3，全鹽量0.6%～2.0%，pH 8.5以上，嚴(yán)重區(qū)達(dá)9～12。鹽堿土由于含鹽量和堿性過(guò)高，土壤面臨板結(jié)、通氣不良及養(yǎng)分流失等多種危害，影響水稻根系發(fā)育和養(yǎng)分吸收，導(dǎo)致水稻缺乏營(yíng)養(yǎng)，影響其正常生長(zhǎng)，嚴(yán)重阻礙農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育[1-2]。因此，通過(guò)綜合改良措施，最大程度消除鹽堿危害，充分利用鹽堿土耕地資源對(duì)保障糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

糠醛渣和石膏是近年來(lái)應(yīng)用較多的鹽堿土改良劑?？啡┰怯衩仔局迫】啡┖髲U料，含有多種游離酸和腐殖酸，可中和堿，降低鹽堿土壤pH[3]；其中，腐植酸類物質(zhì)增加土壤交換性能，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，增加水穩(wěn)性團(tuán)聚體數(shù)量，降低土壤堿化度，為作物生長(zhǎng)提供良好環(huán)境[4]。張濟(jì)世等研究表明，施用糠醛渣顯著降低土壤pH，減少交換性鈉離子，顯著增加陽(yáng)離子交換量[5]。王德領(lǐng)等研究表明，施用糠醛渣顯著降低鹽堿土容重和含鹽量，增加玉米穗粒數(shù)和產(chǎn)量[6]。隨糠醛渣施用量增加，土壤改良效果愈明顯，具體表現(xiàn)為土壤孔隙度增加，土壤通透性增強(qiáng)，進(jìn)而更好協(xié)調(diào)土壤微環(huán)境中水、肥、氣、熱，有助于水稻生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量提高[7-8]。石膏主要成分為CaSO4·2H2O，在鹽堿土改良中發(fā)揮重要作用[9]。杜雅仙等研究表明，石膏用于改良鹽堿土顯著降低鹽堿危害，提供水稻生長(zhǎng)所需硫素和鈣素，提高水稻抗逆性[10]。肖國(guó)舉等研究表明，施用石膏改良后3年，鹽堿土pH降低，鹽堿土性狀改善，促進(jìn)水稻幼苗生長(zhǎng)，增加株高及產(chǎn)量[11]。Frenkel[12]、Wang[13]、宋秀麗等[14]研究表明，施用適量石膏有效降低鹽堿土pH，提高作物株高和干物質(zhì)積累量，并顯著增加作物產(chǎn)量。以往主要研究單施糠醛渣或石膏對(duì)土壤鹽分及酸堿性的影響，改良效果單一，用量過(guò)多，危害土壤及作物。本文通過(guò)研究不同配比糠醛渣與石膏對(duì)鹽堿土理化性質(zhì)、水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，探討糠醛渣與石膏最佳配比，為鹽堿土地區(qū)水稻生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤與材料

試驗(yàn)區(qū)種植水稻品種為龍粳9號(hào)，供試土壤為碳酸鹽草甸土，取自肇源縣鯰魚(yú)溝，全鹽量為1.02%，堿解氮含量為291.8 mg·kg-1，速效磷含量為17.64 mg·kg-1，速效鉀含量為106.56 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量為35.7 g·kg-1，pH 9.01。

糠醛渣來(lái)源于哈爾濱市興城化工有限公司，其主要理化性質(zhì)如下：含水率64.66%，CO32-0 g·kg-1，K+7.01 g·kg-1，HCO3-0 g·kg-1，SO42-18.7 g·kg-1，Cl-0.17 g·kg-1，Ca2+1.54 g·kg-1，Mg2+1.03 g·kg-1，Na+0.10 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)870.3 g·kg-1，pH 1.95。石膏來(lái)自哈爾濱熱電有限責(zé)任公司，其主要成分是CaSO4·2H2O。石膏pH為5.12，交換性鉀含量為183.6 mg·kg-1，交換性鈉含量為609.4 mg·kg-1，交換性鈣含量為40.32 mg·kg-1，交換性鎂含量為405.7 mg·kg-1。

1.2 方法

試驗(yàn)于2019年5月15日在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)盆栽場(chǎng)開(kāi)展，改良劑選用糠醛渣和石膏，按照表1配比共9個(gè)處理，每個(gè)處理5次重復(fù)。盆栽試驗(yàn)每盆用土9.5 kg，按照表1加入糠醛渣和石膏，每盆3穴，每穴3株水稻幼苗。底肥氮磷鉀（尿素、磷酸二銨、氯化鉀）施用量分別為純氮60 kg·hm-2，磷P2O555 kg·hm-2，鉀K2O 75 kg·hm-2，折合每盆施用尿素1.1014 g，磷酸二銨2.9028 g，氯化鉀0.7514 g。磷肥一次性施入。追肥2次，移栽后第7天每盆追施0.55 g尿素，6月30日每盆追施0.55 g尿素和0.53 g氯化鉀。定期澆水，保持1～2 cm水層。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design

1.3 項(xiàng)目測(cè)定

水稻盆栽于2019年9月15日收獲，收獲后破壞性取樣測(cè)定盆栽土壤容重、孔隙度、田間持水量、pH、鹽基離子含量、陽(yáng)離子交換量，同時(shí)測(cè)定每盆水稻株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量。土壤容重、土壤孔隙度、田間持水量采用環(huán)刀法；土壤pH采用水土比2.5∶1，pHSJ-5型便攜式pH計(jì)（上海雷磁儀器廠）測(cè)定；土壤電導(dǎo)率（EC）測(cè)定采用電導(dǎo)率儀測(cè)定；土壤交換性鈉測(cè)定采用乙酸銨-氯化銨交換火焰光度法；土壤陽(yáng)離子交換量測(cè)定采用乙酸鈉—火焰光度法；土壤堿化度計(jì)算參照文獻(xiàn)[15]；CO32-、HCO3-選用雙指示劑-H2SO4滴定法測(cè)定；水溶性陽(yáng)離子K+、Na+采用火焰光度法測(cè)定，水溶性Ca2+、Mg2+采用原子吸收分光光度法測(cè)定；水稻植株，稱量鮮重，并分器官取樣，帶回室內(nèi)風(fēng)干，脫粒，記錄穗粒數(shù)并稱重，測(cè)量株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量等指標(biāo)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010整理，采用SPSS 22.0軟件統(tǒng)計(jì)分析，顯著性水平設(shè)為0.05，結(jié)合Duncan法作多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 糠醛渣和石膏對(duì)鹽堿土土壤理化性質(zhì)的影響

由表2可知，糠醛渣和石膏配合施用顯著降低土壤容重、增加土壤孔隙度及田間持水量，糠醛渣和石膏對(duì)土壤容重、孔隙度和田間持水量的影響均達(dá)差異顯著或極顯著。Q2G1處理容重降低幅度最大，由1.16 g·cm-3下降為1.05 g·cm-3，下降幅度為9.48%，且與Q0G0相比差異顯著。但單一施用糠醛渣或石膏降低容重效果不顯著，當(dāng)石膏施用量過(guò)多時(shí)，Q0G2處理反而增加土壤容重；施用糠醛渣和石膏顯著增加土壤孔隙度，孔隙度關(guān)系為Q0G2＞Q1G1＞Q1G2＞Q2G1＞Q2G2＞Q1G0＞Q0G0＞Q0G1＞Q2G0，Q0G2、Q1G1處理增加幅度最大，提高幅度為5.81%和5.57%，且與Q0G0差異顯著，Q0G1、Q2G0土壤孔隙度低于Q0G0；糠醛渣和石膏改良土壤田間持水量均有不同程度增加，Q1G0和Q2G0處理田間持水量比Q0G0處理分別提高5.98%和6.03%，且兩處理間差異不顯著，Q0G1、Q0G2、Q1G2、Q2G2處理田間持水量比Q0G0分別提高11.02%、15.48%、14.90%、13.42%，且Q0G1、Q0G2、Q1G1、Q2G2處理間差異不顯著，Q2G1處理田間持水量增加幅度最大，增加21.02%，且與Q0G0差異顯著。

由表3可知，糠醛渣和石膏配施顯著降低鹽堿土pH、EC和交換性鈉，提高陽(yáng)離子含量，從而降低堿化度，糠醛渣和石膏對(duì)土壤各指標(biāo)影響均達(dá)差異顯著。從試驗(yàn)結(jié)果看，各處理均降低鹽堿土pH，且與Q0G0差異顯著?？啡┰褪嗯涫?duì)降低鹽堿土pH效果優(yōu)于單施糠醛渣或石膏，其中Q2G2處理降低pH效果最顯著，pH由原來(lái)9.01降至6.94，降低22.97%，各處理間pH高低為Q0G0＞Q1G0＞Q2G0＞Q1G1＞Q1G2＞Q0G1＞Q0G2＞Q2G1＞Q2G2。EC關(guān)系為Q1G1＞Q0G1＞Q0G0＞Q2G0＞Q1G2＞Q1G0＞Q0G2＞Q2G2＞Q2G1，Q2G1處理效果最優(yōu)，降低69.12%，Q1G0、Q1G2、Q2G0處理EC值與Q0G0相比雖有所降低，但Q1G0、Q1G2、Q2G0處理間差異不顯著，Q0G1與Q0G0相比，EC值反而增加，且二者間差異不顯著。經(jīng)糠醛渣和石膏改良鹽堿土交換性鈉與Q0G0相比均有降低趨勢(shì)，交換性鈉關(guān)系為Q0G0＞G0G2＞Q1G2＞Q0G1=Q1G0＞Q2G2＞Q2G0＞Q2G1＞Q1G1，Q0G1、Q1G0、Q1G2、Q2G2顯著低于Q0G0處理，但并無(wú)顯著差異，Q1G1效果最優(yōu)，交換性鈉降低61.73%，且與Q0G0差異顯著?？啡┰褪喔牧纪寥狸?yáng)離子交換量與Q0G0比均有不同程度增加，其中Q1G1處理陽(yáng)離子交換量增幅最大，增幅為64.08%，其次是Q2G1處理，增幅為62.10%。糠醛渣和石膏顯著降低土壤堿化度，各處理間差異顯著，但Q1G1效果最優(yōu)，堿化度降低86.18%。

表2 糠醛渣和石膏對(duì)鹽堿土容重、土壤孔隙度和田間持水量的影響Table 2 Effect of furfural residue and gypsum on the bulk density，soil porosity and field water holding capacity of saline alkali soil

表3 糠醛渣和石膏對(duì)鹽堿土pH、EC、交換性鈉、陽(yáng)離子交換量和堿化度的影響Table 3 Effect of furfural residue and gypsum on the pH,EC,exchangeable sodium,cation exchange capacity and alkalinity of saline alkaline soil

由表4可知，單施糠醛渣和石膏或二者配施顯著降低CO32-、HCO3-含量，提高水溶性陽(yáng)離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量，糠醛渣和石膏對(duì)鹽堿土可溶鹽組分影響均達(dá)差異極顯著。施用糠醛渣和石膏處理CO32-、HCO3-含量與Q0G0比均表現(xiàn)顯著降低變化，且在Q0G1、Q1G1、Q2G1、Q0G2、Q1G2、Q2G2處理中均未檢測(cè)出CO32-、HCO3-含量，說(shuō)明施用糠醛渣和石膏，有效降低鹽堿土CO32-、HCO3-含量，改良鹽堿土理化性質(zhì)；經(jīng)糠醛渣和石膏處理鹽堿土水溶性K+含量顯著高于Q0G0處理，說(shuō)明糠醛渣和石膏有利于提高鹽堿土有效鉀含量。水溶性鉀離子關(guān)系為Q2G2＞Q1G2＞Q1G1＞Q2G1＞Q2G0＞Q0G1＞Q0G2＞Q1G0＞Q0G0，其中Q1G1、Q1G2、Q2G1顯著高于Q0G0處理，但三者之間并無(wú)顯著差異，Q2G2處理效果最佳，K+含量提高74.12%，且與Q0G0差異顯著；經(jīng)糠醛渣和石膏處理鹽堿土水溶性Na+、Ca2+、Mg2+離子含量均有不同程度增加，Q2G1處理水溶性Na+含量最高，為7.97 g·kg-1，其次是Q1G1處理，且Q2G1與Q1G1之間無(wú)明顯差異。水溶性Ca2+含量為Q0G2＞Q2G2＞Q1G2＞Q2G1＞Q1G1＞Q0G1＞Q2G0＞Q1G0＞Q0G0，Q1G0、Q2G0與Q0G0處理相比雖Ca2+含量有所增加，但與Q0G0處理差異不顯著，說(shuō)明單施糠醛渣未顯著提高水溶性Ca2+含量，Q0G2處理水溶性Ca2+含量最高，為6.31 g·kg-1，其次是Q2G2、Q1G2處理，Q0G2、Q2G2、Q1G2與Q0G0處理差異顯著，說(shuō)明單施石膏或二者配施顯著提高水溶性Ca2+含量。水溶性Mg2+含量為Q2G0＞Q1G0＞Q2G2＞Q1G2＞Q0G2＞Q1G1＞Q0G1＞Q2G1＞Q0G0，其中Q2G0處理分別高于Q0G0、Q1G0處理1.22和0.48 g·kg-1，且Q2G0、Q1G0與Q0G0處理差異顯著，說(shuō)明施用糠醛渣或二者配施有利于提高鹽堿土水溶性Mg2+含量。

表4 糠醛渣和石膏對(duì)鹽堿土可溶鹽組成的影響Table 4 Effect of furfural residue and gypsum on the soluble salt composition of saline alkaline soil （g·kg-1）

2.2 糠醛渣和石膏對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

由表5可知，糠醛渣和石膏作為土壤改良劑，糠醛渣和石膏交互作用對(duì)水稻株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量及產(chǎn)量影響均表現(xiàn)顯著差異?？啡┰褪嗯涫╋@著提高水稻株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量，其中Q1G1處理效果最優(yōu)，提高幅度分別為28.46%、20.63%、40.37%、25.58%，且與Q0G0差異顯著。各處理間水稻產(chǎn)量高低表現(xiàn)為Q1G1＞Q2G1＞Q0G2＞Q1G2＞Q0G1＞Q2G0＞Q1G0＞Q2G2＞Q0G0，且各處理間差異顯著，Q1G1處理水稻產(chǎn)量最高，為7.74 g·pot-1，可看出糠醛渣和石膏配施顯著提高水稻產(chǎn)量。

2.3 改良后鹽堿土理化性質(zhì)與水稻植株各指標(biāo)之間相關(guān)性分析

在土壤和水稻植株之間作Spearman相關(guān)分析，結(jié)果如表6所示。

表5 不同處理?xiàng)l件下水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素Table 5 Rice yield and yield components under different treatments

表6 土壤理化性質(zhì)與水稻植株各指標(biāo)之間Spearman相關(guān)性分析Table 6 Spearman correlation analysis between soil physical and chemical properties and rice plant indicators

由表6可知，土壤容重與水稻株高呈顯著負(fù)相關(guān)，與千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量相關(guān)性不顯著。土壤孔隙度與水稻千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān)，與株高相關(guān)性不顯著。土壤田間持水量與株高、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與千粒重和地上部干物質(zhì)積累量呈顯著正相關(guān)。土壤pH與株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明pH變化對(duì)水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素影響顯著。EC與千粒重呈極顯著正相關(guān)，與地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與株高呈負(fù)相關(guān)。交換性鈉與株高呈顯著負(fù)相關(guān)，與千粒重、地上部干物質(zhì)積累量及產(chǎn)量相關(guān)性不顯著。陽(yáng)離子交換量與株高、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與千粒重、地上部干物質(zhì)積累量呈顯著正相關(guān)。堿化度與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與株高、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量相關(guān)性不顯著。CO32-與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與株高、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量相關(guān)性不顯著。HCO3-與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)，與株高、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量相關(guān)性不顯著。水溶性K+、Ca2+、Na+、Mg2+與株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量相關(guān)性均不顯著。通過(guò)相關(guān)性分析表明，土壤各項(xiàng)理化性質(zhì)均與植株各項(xiàng)指標(biāo)存在一定關(guān)系，因此選擇添加土壤改良劑尤為重要，糠醛渣和石膏最優(yōu)化配比可從根本上改善土壤理化性質(zhì)，影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成。

3 討 論

3.1 糠醛渣和石膏施用對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

經(jīng)糠醛渣和石膏處理鹽堿土理化性質(zhì)均得到顯著改善，其中，Q2G1處理降低土壤容重9.48%，提高田間持水量21.02%，Q1G1處理提高土壤孔隙度5.57%，與尹玉磊等苕子栽培試驗(yàn)研究結(jié)果一致[16]，可能由于糠醛渣和石膏中含有游離酸和鈣質(zhì)膠體等物質(zhì)提高土壤肥力，增加土壤中微生物數(shù)量和酶活性[17]，從而促進(jìn)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體形成，而團(tuán)聚體具有多級(jí)孔性，降低土壤容重，提高土壤總孔隙度[18]。

糠醛渣和石膏配合是呈酸性的改良材料，且含有大量有機(jī)質(zhì)和植物生長(zhǎng)所需礦質(zhì)元素，施入土壤后快速有效降低土壤pH，與崔向超[19]和Wu[20]等研究結(jié)果一致。本研究中，糠醛渣和石膏配施可顯著降低鹽堿土EC值，其中Q2G1效果最佳，降低69.12%，與王瑞琦研究結(jié)果接近[21]。主要是糠醛渣和石膏改良后鹽堿土土壤堅(jiān)實(shí)度與容重顯著降低，使土壤孔隙度提高，增加水穩(wěn)性團(tuán)聚體數(shù)量，提高土壤滲透性、持水能力及水鹽向下淋洗能力，減少地表積聚鹽分量，從而降低土壤總鹽分含量[22]，而單獨(dú)施用石膏增加EC，如Q0G1處理，EC由2.17增加到2.26，可能是由于石膏本身是中等溶解度鹽分，含有大量Ca2+，致使EC值增加[23]。

本研究中，糠醛渣和石膏配施顯著降低鹽堿土CO32-、HCO3-和交換性鈉含量，提高水溶性K+、Na+、Ca2+、Mg2+和陽(yáng)離子交換量，達(dá)到降低鹽堿土堿化度目的。Q1G0、Q2G0處理CO32-、HCO3-顯著降低，在Q0G1、Q1G1、Q2G1、Q0G2、Q1G2、Q2G2處理中均未檢測(cè)到CO32-、HCO3-含量，說(shuō)明糠醛渣和石膏施用，有效降低CO32-、HCO3-含量。Q1G1處理交換性鈉降低61.73%，陽(yáng)離子交換量增加64.08%，堿化度降低86.18%，與周萌研究結(jié)果接近[24]。主要是由于糠醛渣具有較強(qiáng)吸附力，可吸附土壤膠體中鈉鹽，活化土壤中Ca2+，保證土壤膠體吸附Na+與Ca2+置換反應(yīng)，從而降低鹽堿土堿化度[25-26]。另一方面，糠醛渣是一種腐殖酸類有機(jī)質(zhì)，可增加土壤中腐殖質(zhì)含量，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤滲透性，促進(jìn)養(yǎng)分吸收，進(jìn)而提高土壤陽(yáng)離子交換量，與付穎研究結(jié)果一致[27]。向土壤中施入石膏后，Ca2+可能與CO32-和HCO3-發(fā)生沉淀反應(yīng)，生成Ca(HCO3)2、CaCO3和Na2SO4，在灌水洗鹽作用下可將Na2SO4沖洗掉，減少土壤中Na+、CO32-和HCO3-含量[23]，同時(shí)Ca2+與土壤腐殖質(zhì)以陽(yáng)離子“橋”方式形成有機(jī)-礦質(zhì)復(fù)合體土壤復(fù)粒，有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，提高土壤陽(yáng)離子交換量，降低土壤堿化度[28]。

3.2 糠醛渣和石膏施用對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

糠醛渣和石膏在鹽堿土改良中，不同地區(qū)改良效果存在較大差異，對(duì)植物生長(zhǎng)影響也不同[29]。Judkins等研究棉花結(jié)果表明，糠醛渣和石膏有利于促進(jìn)棉花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，后期生殖生長(zhǎng)旺盛，產(chǎn)量顯著升高[30]。李學(xué)梅認(rèn)為，單施糠醛渣改良鹽堿土效果有限，配施一定量石膏有利于改善土壤物理性狀，提高速效養(yǎng)分含量，改良后提高農(nóng)作物產(chǎn)量[31]，與本試驗(yàn)結(jié)果接近。本研究中，糠醛渣和石膏配施可以顯著提高水稻株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量，單施糠醛渣或石膏對(duì)產(chǎn)量提高作用不顯著，可能是由于糠醛渣和石膏均含有鹽分，施入土壤后帶來(lái)大量鹽分，影響作物生長(zhǎng)發(fā)育。當(dāng)糠醛渣和石膏配比施用時(shí)，對(duì)于提升產(chǎn)量效果顯著，可能是由于糠醛渣和石膏降低土壤交換性鈉含量和堿化度，改善土壤環(huán)境，提高水稻成熟期穗數(shù)，進(jìn)而提高水稻產(chǎn)量[32]。但配比過(guò)高，則降低水稻地上部干物質(zhì)積累量和產(chǎn)量，這是由于糠醛渣本身酸性過(guò)強(qiáng)（pH 1.95），含有較多鹽分，一次性施入過(guò)多，加劇鹽害作用，影響作物生長(zhǎng)發(fā)育[23]。石膏可與CO32-反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和硫酸鈉，但石膏用于水田施用量過(guò)大生成過(guò)多硫酸鈉不僅增加土壤鹽度，還導(dǎo)致H2S毒害，抑制水稻出苗和根系生長(zhǎng)[33]。綜合分析認(rèn)為，糠醛渣和石膏配施時(shí)，有效改良鹽堿度，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量提高，Q1G1處理效果最優(yōu)。

3.3 土壤關(guān)鍵理化性質(zhì)對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

從相關(guān)性分析中可看出，鹽堿土影響水稻產(chǎn)量最重要3個(gè)因子是田間持水量、陽(yáng)離子交換量和pH。田間持水量與水稻產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.864，說(shuō)明通過(guò)增加田間持水量顯著提高水稻產(chǎn)量，水稻全生育期生長(zhǎng)及產(chǎn)量受水稻根系生長(zhǎng)情況影響，而植物根系是吸收水分和養(yǎng)分重要器官，也是合成多種氨基酸和激素主要場(chǎng)所，增加田間持水量促進(jìn)水稻根系生長(zhǎng)，使干物質(zhì)積累量增加，提高水稻產(chǎn)量[34]；陽(yáng)離子交換量與水稻產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.766。陽(yáng)離子交換量是土壤保水保肥能力指標(biāo)，陽(yáng)離子交換量高說(shuō)明土壤緩沖性能好，土壤保持和供應(yīng)養(yǎng)分越好，促進(jìn)細(xì)胞對(duì)養(yǎng)分吸收，促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育[24]；pH與水稻產(chǎn)量呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.223，糠醛渣和石膏配施顯著降低鹽堿土pH并提高水稻產(chǎn)量，pH降低21.14%，水稻增產(chǎn)25.58%。主要原因是水稻適宜在微酸性條件下生長(zhǎng)，而鹽堿土堿性過(guò)高，甚至達(dá)9以上，在高pH環(huán)境下作物難以吸收養(yǎng)分，且多數(shù)有益微生物在高pH條件下難以存活，進(jìn)而影響有機(jī)質(zhì)類物質(zhì)分解以及碳、磷、鉀等元素循環(huán)，加劇土壤板結(jié)和養(yǎng)分流失等問(wèn)題，導(dǎo)致水稻根系無(wú)法正常生長(zhǎng)[35]。綜合以上分析表明，糠醛渣和石膏改良鹽堿土種植盆栽水稻，主要通過(guò)改善田間持水量、陽(yáng)離子交換量和降低pH，達(dá)到提高水稻產(chǎn)量目的。

4 結(jié) 論

a.糠醛渣和石膏配施顯著改善鹽堿土理化性質(zhì)，各項(xiàng)理化性質(zhì)指標(biāo)均向良性趨勢(shì)發(fā)展。Q2G1處理降低土壤容重9.48%，提高田間持水量21.02%，Q1G1處理提高土壤孔隙度5.57%；Q2G2處理pH降低22.97%，Q2G1處理EC降低69.12%，Q1G1處理降低交換性鈉61.73%，提高陽(yáng)離子交換量64.08%，降低堿化度86.18%；水溶性K+、Ca2+、Na+、Mg2+含量均有所增加，同時(shí)CO32-、HCO3-含量顯著降低，Q0G1、Q1G1、Q2G1、Q0G2、Q1G2、Q2G2處理已檢測(cè)不到CO32-和HCO3-含量。

b.相較于單施糠醛渣或石膏，二者配施對(duì)水稻生長(zhǎng)和發(fā)育促進(jìn)效果良好，顯著提高水稻株高、千粒重、地上部干物質(zhì)積累量及產(chǎn)量，其中Q1G1處理效果最顯著，產(chǎn)量提高25.58%。

c.糠醛渣和石膏配施主要通過(guò)改善田間持水量、陽(yáng)離子交換量和降低pH，從而間接提高水稻產(chǎn)量。