基于土體有機(jī)重構(gòu)的水肥耦合對(duì)土壤理化性質(zhì)和水稻產(chǎn)量的影響

何振嘉， 范王濤， 杜宜春， 王啟龍

（陜西省土地工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，西安 710075）

我國土地利用類型復(fù)雜多樣，耕地后備資源不足。隨著后備資源的不斷減少和人口的進(jìn)一步增多，土地整治開發(fā)利用難度不斷加大。工業(yè)化進(jìn)程和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)進(jìn)一步造成了土地資源污染、損毀等危害。針對(duì)污損土地修復(fù)成本高、效率低、修復(fù)質(zhì)量與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏等問題，韓霽昌等［1］提出了一項(xiàng)污損土地修復(fù)的核心技術(shù)——土體有機(jī)重構(gòu)技術(shù)。該技術(shù)是根據(jù)種植作物種類、地形坡度、土層厚度、勞動(dòng)力和機(jī)械化程度等因素，通過客土、復(fù)配等方法調(diào)配土壤機(jī)械組成、確定復(fù)配土層厚度、優(yōu)化土體剖面構(gòu)型，改良土體物理性質(zhì)以滿足作物正常生長［2］。該技術(shù)目前已在陜西省毛烏素沙地治理、陜北地區(qū)鹽堿地改造、延安地區(qū)治溝造地、礦區(qū)土壤修復(fù)以及生態(tài)修復(fù)中進(jìn)行了廣泛應(yīng)用。韓霽昌等［3］在陜北毛烏素沙地研究了砒砂巖與沙復(fù)配成土技術(shù)對(duì)玉米生長的影響，研究表明1∶2復(fù)配比例適宜玉米生長；龐喆等［4］利用土體有機(jī)重構(gòu)技術(shù)對(duì)陜北鹽堿地進(jìn)行修復(fù)改造，結(jié)果表明，改造后的土壤質(zhì)量及作物產(chǎn)量均逐年提高；張騰飛［5］研究了土體有機(jī)重構(gòu)對(duì)鹽堿地鹽分和土壤養(yǎng)分含量的影響，結(jié)果表明，不同土壤有機(jī)重構(gòu)方式對(duì)鹽堿地改良均具有一定效果；劉哲等［6］通過土體有機(jī)重構(gòu)技術(shù)使延安治溝造地工程土壤理化性質(zhì)得到改善，能夠滿足農(nóng)作物的正常生長；胡雅［7］采用土體物理重構(gòu)和土體生物重構(gòu)相結(jié)合的方式整治了潼關(guān)金礦污染土體，并歸納出適宜作物種植的剖面物理構(gòu)型；關(guān)紅飛等［8］利用土體有機(jī)重構(gòu)方法對(duì)陜西省神木縣孫家岔礦區(qū)耕作層進(jìn)行構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)區(qū)的生態(tài)恢復(fù)，為陜北礦區(qū)整治的有效措施；魏靜等［9］采用土體有機(jī)重構(gòu)技術(shù)重建生態(tài)河道并進(jìn)行土壤修復(fù)，為石川河流域提供了清潔的土壤環(huán)境、穩(wěn)定的土體結(jié)構(gòu)，有效改善了生態(tài)環(huán)境，提高了土地質(zhì)量。

我國陜西省韓城市下峪口黃河灘涂地未利用土地資源廣闊，地下水位較高，且臨近黃河，水資源較為充足，十分適宜水稻生長。但由于該區(qū)域土壤主要為沙土，砂粒含量高，孔隙大，透水透氣性強(qiáng)，土體內(nèi)的養(yǎng)分易隨水淋溶到下層，造成表土層養(yǎng)分匱乏，不利于水稻健康生長和產(chǎn)量的提高。因此，通過土體有機(jī)重構(gòu)措施將原有沙地土壤改變?yōu)檫m宜水稻生長的重構(gòu)土體進(jìn)行水稻種植具有重要意義［10］。

水和肥是水稻生長的2個(gè)重要影響因素，適宜的水肥制度能顯著改善水稻生長發(fā)育狀況，提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)。水肥過量不僅會(huì)降低水肥利用效率，還能在一定程度上造成水稻減產(chǎn)或引發(fā)土壤深層滲漏等問題。因此，探究適合水稻種植的水肥耦合制度、提高水肥利用效率是當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。呂艷東等［11］研究了膜下滴灌水肥耦合對(duì)寒地水稻產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，膜下滴灌旱種下分蘗肥與穗肥用量為87.15 kg·hm-2能顯著提高水稻生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)系數(shù)，而分蘗肥與穗肥用量為70.12 kg·hm-2適合膜下滴灌旱種水稻；陳濤濤等［12］研究表明，干濕交替灌溉下水氮耦合顯著降低了耗水量和施肥量，且水稻產(chǎn)量提高10.6%；徐飛等［13］開展水肥耦合對(duì)寒地水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響研究表明，葉齡灌溉模式與葉齡調(diào)控側(cè)深施肥模式較常規(guī)種植模式使產(chǎn)量和氮肥農(nóng)學(xué)利用率顯著提高，適宜在我國北方寒地水稻種植中推廣應(yīng)用；張超等［14］進(jìn)行了水肥耦合條件下寒地黑土區(qū)水稻盆栽試驗(yàn)，結(jié)果表明，氮磷鉀施加量分別為1.01、0.63和0.46 g·盆-1，分蘗末期土壤含水率占飽和含水率的75.2%時(shí)，水稻產(chǎn)量最高；鄭恩楠等［15］對(duì)控制灌溉和全面淹灌條件下水肥耦合模式對(duì)水稻器官C、N含量以及產(chǎn)量的影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明，控制灌溉條件下施氮量為110 kg·hm-2時(shí)產(chǎn)量較高，氮素減排及節(jié)水效應(yīng)顯著。

眾多學(xué)者對(duì)不同灌水和施肥條件水稻生長和產(chǎn)量的影響及水肥耦合條件引起的水稻產(chǎn)量和品質(zhì)變化進(jìn)行了一定研究，但對(duì)于重構(gòu)土體種植水稻適宜性方面的研究尚未見報(bào)道。因此，本文以土體有機(jī)重構(gòu)為基礎(chǔ)，研究了韓城市下峪口黃河灘地不同水肥耦合條件對(duì)土壤理化性質(zhì)及水稻生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，以期為在土體有機(jī)重構(gòu)條件下推廣水稻種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)于2017年6—10月在陜西省韓城市下峪口黃河西岸土地生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理區(qū)進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)位于東經(jīng) 110°30′34″—110°33′36″，北緯35°31′02″—35°34′01″，海拔 357～1 783 m。試驗(yàn)區(qū)地下水埋深0.2～1.0 m，屬暖溫帶半濕潤、半干旱季風(fēng)氣候，年均降水量555.2 mm，年內(nèi)分配不均，干旱頻繁；年均氣溫13.7℃，6—10月月均氣溫25℃，極端最高溫度40.1℃，極端最低溫度-20.1℃，晝夜溫差較大，有利于水稻干物質(zhì)的積累。全年≥20℃積溫為2 718℃；年均無霜期 208 d，年均風(fēng)速3.2 m·s-1，年均日照2 436 h，≥10℃期間輻射總量為83.25 kcal·cm-2。試驗(yàn)地土壤為有機(jī)重構(gòu)土，外運(yùn)客土土壤質(zhì)地為粉砂壤土，土壤飽和導(dǎo)水率16.2%，0—30 cm土層范圍內(nèi)，土壤pH 8.3，全氮、有效磷和速效鉀含量分別為 0.75 g·kg-1、5.02 mg·kg-1和 99.45 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量為5.52 g·kg-1。整體來看，有機(jī)質(zhì)含量較低，土壤肥力不足。試驗(yàn)區(qū)各土層土壤理化指標(biāo)詳見表1。

表1 試驗(yàn)區(qū)土壤理化指標(biāo)Table 1 Soil physical and chemical indicators in the test area

1.2 土體有機(jī)重構(gòu)工程設(shè)計(jì)

研究區(qū)土壤粘粒含量2.9%、粉粒含量40.8%、砂粒含量56.3%，土壤以砂粒為主，質(zhì)地為砂壤土。項(xiàng)目區(qū)土壤容重1.52 g·cm-3，土壤飽和導(dǎo)水率53.28%，由于粘粒含量較高，土體經(jīng)水沉后結(jié)構(gòu)變化并不明顯，水肥滲漏嚴(yán)重，因此需通過土體有機(jī)重構(gòu)措施進(jìn)行改良。首先通過外運(yùn)客土構(gòu)造犁底層土體。選用客土粘粒（含量12.19%，土壤容重1.6～1.7 g·cm-3，飽和導(dǎo)水率8%～16%，滲漏量0.9%～1.5%）作為土體重構(gòu)人造犁底層土源，經(jīng)覆土碾壓后構(gòu)建水田的人造犁底層，厚度為5 cm，在保證水田土體通氣性的同時(shí)，將灌溉水有效保水時(shí)間最大化；然后，根據(jù)水稻生長需求構(gòu)建耕作層，厚度為25 cm。其后經(jīng)過松土精平、放水泡田、打漿磨地操作后進(jìn)行水稻種植；打漿整平工程采用拖拉機(jī)專用打漿器械對(duì)水田進(jìn)行打漿操作，形成10 cm深度的泥面層，對(duì)完成打漿的地塊進(jìn)行磨地，泥漿靜置后平整高差控制在±3 cm（圖1）。

圖1 土體有機(jī)重構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of soil organic reconstruction

1.3 試驗(yàn)方案及處理

供試水稻品種為“吉宏6號(hào)”，試驗(yàn)小區(qū)規(guī)格為100 m×3 m（長×寬），面積300 m2。試驗(yàn)地四周起壟后，劃分為3個(gè)大田塊，內(nèi)部再劃分為27個(gè)小田塊，將小田塊地表進(jìn)行人工平整，在翻耕種植前采集土壤樣品。試驗(yàn)田的播種育苗、插秧、灌溉及施肥等田間具體情況參考當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際進(jìn)行。試驗(yàn)以陜西省韓城市下峪口地區(qū)常年水稻種植需要的灌水量和施肥量（適水中肥）為對(duì)照，分別設(shè)置傳統(tǒng)灌水量和施肥量的80%（節(jié)水低肥）和120%（高水高肥），共設(shè)置3個(gè)水分處理和3個(gè)施肥量處理，分別為高水4 500 m3·hm-2（W1）、適水3 750 m3·hm-2（W2）和節(jié)水3 000 m3·hm-2（W3）；高肥162 kg·hm-2（F1）、中肥 135 kg·hm-2（F2）和低肥 108 kg·hm-2（F3）。試驗(yàn)為正交處理，共9個(gè)處理，每處理3次重復(fù)。選擇尿素（N 46%）、過磷酸鈣（P2O520%）和硫酸鉀（K2O 50%）為供試肥料。灌溉水源為黃河水，經(jīng)過沉沙、加壓和過濾處理后進(jìn)入灌溉管網(wǎng)。各生育期灌水量和施肥量詳見表2和表3。

表2 不同生育期的灌水量Table 2 Amount of irrigation in different growth periods （m3·hm-2）

表3 不同生育期的施肥量Table 3 Amount of fertilization in different growth stages （kg·hm-2）

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

分別對(duì)水稻種植前后使用四分法采集土樣，采樣深度為0—30 cm。土樣經(jīng)風(fēng)干、過篩后測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)。土壤pH采用S220型酸度計(jì)（梅特勒-托利多）測(cè)定；電導(dǎo)率采用EC215型電導(dǎo)率儀（梅特勒-托利多）測(cè)定；土壤粒度及微團(tuán)聚體采用MS3000型粒度分析儀（英國馬爾文儀器有限公司）測(cè)定；NO-3-N和NH+4-N含量采用UDK129型凱氏定氮儀（意大利VELP公司）測(cè)定；有機(jī)質(zhì)含量采用DU-30G油鍋法測(cè)定［16］；有效磷含量采用752 N紫外可見分光光度計(jì)（美國PE公司）測(cè)定；速效鉀含量采用M420火焰光度計(jì)（英國Sherwood公司）測(cè)定；土壤離子利用數(shù)字瓶口滴定器（德國普蘭德公司）測(cè)定。

在作物關(guān)鍵生育期（苗期、分蘗期、拔節(jié)期等）選取長勢(shì)比較有代表性的3～5株植株，定期利用卷尺等試驗(yàn)設(shè)備測(cè)定株高。在作物收獲后每個(gè)小區(qū)及時(shí)劃定樣方，樣方內(nèi)隨機(jī)選取3株水稻，統(tǒng)計(jì)穗數(shù)和單株產(chǎn)量，其中單株產(chǎn)量采用精度為0.1 g的電子稱稱量；選取10穗，統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù)和百粒重。以小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量計(jì)算水稻單產(chǎn)（kg·hm-2）。

1.5 數(shù)據(jù)分析方法

采用Microsoft Excel 2007軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和分析，采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 水肥耦合對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤物理性質(zhì)的影響

土壤物理性狀是土壤肥力的重要影響因子，直接或間接地影響著土壤水、肥、氣、熱等狀況。不同處理的理化性狀（表4）表明，W2F1處理使有機(jī)重構(gòu)土壤的總孔隙度、大團(tuán)聚體、水穩(wěn)性團(tuán)聚體以及微團(tuán)聚體含量均處于較高水平，且土壤pH和電導(dǎo)率較低，即對(duì)土壤物理性質(zhì)的改善效果較好。灌水對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤電導(dǎo)率有極顯著影響，其中，適水處理（W2）土壤的電導(dǎo)率均較低（173～187 μs·cm-1），脫鹽效果較好。施肥對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤pH有顯著影響，與有機(jī)重構(gòu)土本底值相比，各處理土壤pH均出現(xiàn)不同程度的降低。除W1F3和W3F3處理外，其他處理土壤電導(dǎo)率均有不同程度的降低。且施肥對(duì)土壤總孔隙度影響顯著，土壤孔隙度隨施肥量的增加逐漸升高，W1F1、W1F2、W2F1、W3F1和W3F2處理的總孔隙度均超過48%，有利于水稻根系呼吸作用的進(jìn)行。施肥和水肥耦合對(duì)重構(gòu)土壤大團(tuán)聚體含量有顯著影響，有機(jī)重構(gòu)土壤中大團(tuán)聚體含量越高，土壤抗沖性能力越強(qiáng)。W2F2和W2F3處理有機(jī)重構(gòu)土壤大團(tuán)聚體含量最高，分別為93.54%和93.35%，土壤肥力狀況和穩(wěn)定性最好。水穩(wěn)性團(tuán)聚體對(duì)保持土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著重要作用，而施肥和水肥耦合均對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量有顯著影響，W3F1、W2F2、W1F1和W2F1處理水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量均超過28%，抗侵蝕能力較好。土壤微團(tuán)聚體對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤理化特性和生物特性具有顯著影響，而施肥和水肥耦合對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤微團(tuán)聚體含量有極顯著影響，其中W3F1處理微團(tuán)聚體含量最高，為3.62%；其次為W3F2和W2F1處理，分別為3.55%和3.52%；W1F3處理最低，僅為3.23%?？傮w來看，W2F1處理有機(jī)重構(gòu)土壤總孔隙度及大團(tuán)聚體、水穩(wěn)性團(tuán)聚體以及微團(tuán)聚體含量均較高，且土壤pH和電導(dǎo)率較低，對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤物理性質(zhì)的改善效果較好。

表4 水肥耦合下有機(jī)重構(gòu)土的土壤物理性質(zhì)Table 4 Soil physical properties of organically reconstituted soil under coupling of water and fertilizer

2.2 水肥耦合對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤養(yǎng)分的影響

土壤養(yǎng)分為植物提供必需的營養(yǎng)元素，養(yǎng)分含量的多少是評(píng)價(jià)土壤肥力水平的重要內(nèi)容之一。對(duì)不同處理下土壤養(yǎng)分含量進(jìn)行分析，結(jié)果（表5）表明，W2F2處理土壤有機(jī)質(zhì)、NH+4-N、有效磷和速效鉀含量均處于較高水平，保肥性能最佳。灌水、施肥對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤有機(jī)質(zhì)含量有影響顯著，且水肥耦合作用對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤有機(jī)質(zhì)含量有極顯著影響。適水條件下，有機(jī)重構(gòu)土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，且隨施肥量的增加而增大，W2F1處理有機(jī)質(zhì)含量最高，為14.42 g·kg-1；高水低肥條件下有機(jī)質(zhì)含量較低，其中W1F1處理最低，僅為9.15 g·kg-1。NO-3-N在土壤中運(yùn)移遵循“氮隨水動(dòng)”的規(guī)律，高水條件下各處理NO-3-N含量的平均值為108.15 mg·kg-1，較適水和節(jié)水處理分別降低了5.98%和13.90%，表明隨著灌水量的增加，有機(jī)重構(gòu)土壤中NO-3-N隨水分向深層土壤運(yùn)移，導(dǎo)致土壤中NO-3-N含量降低，造成氮肥利用效率降低。灌水對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤NH+4-N含量無顯著影響，但施肥和水肥耦合對(duì)其影響顯著；適水條件下NH+4-N含量最高，平均為36.82 mg·kg-1，分別較高水和節(jié)水處理提高了29.51%和48.23%；相同灌水條件下，高肥處理土壤NH+4-N含量較高。施肥、灌水和水肥耦合對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤有效磷和速效鉀含量均有顯著影響，均表現(xiàn)為適水條件下含量最高，其次為節(jié)水處理。適水條件下土壤有效磷含量平均值為19.09 mg·kg-1，較節(jié)水和高水處理分別增加了27.78%和56.35%；速效鉀含量平均值為142.58 mg·kg-1，較節(jié)水和高水處理分別增加了15.97%和19.63%。相同灌水量條件下，有效磷含量隨施肥量的增加而增加；速效鉀含量表現(xiàn)為中肥處理較高，高肥和低肥處理較低。

表5 水肥耦合下有機(jī)重構(gòu)土的土壤養(yǎng)分Table 5 Soil nutrients of organically reconstituted soil under coupling of water and fertilizer

2.3 水肥耦合對(duì)水稻生長和產(chǎn)量的影響

水肥耦合與水稻生長和產(chǎn)量存在密切關(guān)系。不同處理下水稻的產(chǎn)量及相關(guān)性狀的結(jié)果（表6）表明，W2F2處理每平方米穗數(shù)、百粒重、理論產(chǎn)量和實(shí)際產(chǎn)量均最高，分別為352 m-2、2.03 g、30.82 kg·hm-2和 25.28 kg·hm-2。灌水對(duì)水稻株高、單穗穗粒數(shù)以及每平方米穗數(shù)無顯著影響，對(duì)單株分蘗數(shù)、百粒重以及產(chǎn)量影響顯著；施肥對(duì)分蘗數(shù)和每平方米穗數(shù)無顯著影響，但對(duì)其他產(chǎn)量性狀有顯著影響；水肥耦合對(duì)水稻分蘗、單穗穗粒數(shù)以及每平方米穗數(shù)無顯著影響，對(duì)株高和每平方米穗數(shù)影響顯著，對(duì)百粒重和產(chǎn)量有極顯著影響。相同灌水量下，株高隨著施肥量的增加而升高，W1F1、W2F1和W3F1處理株高均超過75 cm，顯著高于其他處理。水稻分蘗數(shù)隨灌水量的增加而增加，高水處理的平均值為17.5，較適水和節(jié)水處理分別提高了18.97%和22.38%。W2F3處理的單穗穗粒數(shù)最高，達(dá)到100粒，其次為W3F2、W2F2、W1F3以及W1F2處理，表明高肥處理可顯著增加穗粒數(shù)。

表6 水肥耦合下有機(jī)重構(gòu)土的水稻生長和產(chǎn)量Table 6 Rice growth and yield in organically reconstituted soil under coupling of water and fertilizer

2.4 水肥耦合對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

經(jīng)濟(jì)效益是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)追求的最終目標(biāo)，根據(jù)韓城下峪口地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水和肥料價(jià)格綜合來看，灌水為黃河抽水灌溉，水費(fèi)綜合單價(jià)為0.8元·m-3，肥料價(jià)格為1 850元·t-1，田間管理及人工費(fèi)綜合單價(jià)為12 750元·hm-2，水稻收獲后售出價(jià)格為4.5元·kg-1。對(duì)不同處理水稻的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較，結(jié)果（表7）表明，經(jīng)濟(jì)投入隨灌水量和施肥量的增大而增大；灌水和施肥對(duì)水稻產(chǎn)量有顯著影響，且水肥耦合對(duì)產(chǎn)量影響極顯著。相同施肥量下，適水處理水稻的平均凈收益為8 524.5元·hm-2，較高水和節(jié)水處理分別顯著提高了47.40%和36.99%；而相同灌水量下，中肥處理水稻的平均凈收益為6 542.25元·hm-2，較高肥和低肥處理分別顯著降低了9.19%和3.13%。由此表明，灌水、施肥過量或不足，均不利于水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。灌水和施肥對(duì)水稻凈收益和產(chǎn)投比有顯著影響，且水肥耦合對(duì)水稻凈收益和產(chǎn)投比有極顯著影響。其中，W2F2處理凈收益達(dá)9 506元·hm-2，投入產(chǎn)出比最小，為0.63。

表7 水肥耦合下有機(jī)重構(gòu)土的水稻經(jīng)濟(jì)效益以吸收、富集土壤中多余的鹽Table 7 Rice economic benefits of organically reconstituted soil under the coupling of water and fertilizer

3 討論

土體有機(jī)重構(gòu)技術(shù)是近幾年提出的一項(xiàng)新技術(shù)，其將無生命體特征、狀態(tài)不良的土體通過工程措施轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂猩卣?、適宜生命體生存和繁衍土體。目前，有關(guān)土體有機(jī)重構(gòu)的相關(guān)研究還較少，相關(guān)技術(shù)的推廣還處于初級(jí)階段。因此，本研究基于有機(jī)重構(gòu)土體，開展水稻種植試驗(yàn)，探究水、肥耦合對(duì)重構(gòu)土體理化性質(zhì)以及水稻生長和產(chǎn)量的影響，以期為豐富土體有機(jī)重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用提供理論參考。

3.1 水肥耦合顯著改善有機(jī)重構(gòu)土壤物理性質(zhì)

種植水稻對(duì)有機(jī)重構(gòu)土壤改良和土壤結(jié)構(gòu)的改善具有顯著影響。朱珠等［17］研究了滴灌條件下水肥耦合對(duì)棗園土壤鹽分的影響，結(jié)果表明，適宜灌溉定額和施肥配比能夠達(dá)到抑鹽、脫鹽的效果。水稻生長過程中能分泌一定量的有機(jī)酸，可在一定程度上疏松土壤，降低土壤堿性；同時(shí)還可以吸收、富集土壤中多余的鹽分，進(jìn)一步降低土壤含鹽量。本研究發(fā)現(xiàn)，除W1F3和W3F3處理外，其他處理土壤電導(dǎo)率均存在不同程度的降低，適水條件下土壤電導(dǎo)率最低，脫鹽效果最佳。張瑜等［18］研究發(fā)現(xiàn)，施加肥料可有效改善土壤通氣度，增加土壤孔隙度。臧明等［19］通過增加地下氧氣改善了土壤通氣性，促進(jìn)了番茄生長和產(chǎn)量的提高。本研究表明，土壤孔隙度隨施肥量的增加而增加，W1F1、W1F2、W2F1、W3F1和W3F2處理總孔隙度均較高，有利于水稻根系進(jìn)行呼吸作用。這主要是由于水稻根系與重構(gòu)土的相互作用對(duì)于促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成以及改善土壤結(jié)構(gòu)具有顯著影響，增加了土壤孔隙度；同時(shí)，孔隙度的增加對(duì)水稻根系生長發(fā)育起促進(jìn)作用，有利于提高水稻的水肥利用效率。土壤中大團(tuán)聚體含量越多土壤的抗沖性越高，W2F2和W2F3處理土壤大團(tuán)聚體含量最高，土壤肥力和穩(wěn)定性均較好，這與翟龍波等［20］研究結(jié)果一致。陳軒敬等［21］研究表明，施肥顯著增加了耕層土壤中水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量。本研究發(fā)現(xiàn)，W3F1、W2F2、W1F1和W2F1處理水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量均超過28%，抗侵蝕能力較好。林清美等［22］研究表明，不同類型化肥和施用量均影響土壤微團(tuán)聚體含量，本研究表明，施肥量越低，土壤微團(tuán)聚體含量越高。

3.2 水肥耦合有效提高有機(jī)重構(gòu)土壤養(yǎng)分

土壤養(yǎng)分對(duì)作物產(chǎn)量和土壤肥力具有顯著影響。賈正茂等［23］研究表明，水肥耦合對(duì)土壤養(yǎng)分含量具有顯著影響，灌水量越高，土壤有機(jī)質(zhì)、-N、有效磷含量越低，但-N含量增加。本研究表明，適水條件下，土壤有機(jī)質(zhì)含量隨施肥量增加而增加，表明稻田生態(tài)系統(tǒng)改善了土壤的理化性狀，提高了土壤微生物量碳，有助于土壤有機(jī)質(zhì)的積累［24］。李玉等［25］研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥對(duì)鹽堿地土壤全氮含量無顯著影響。本研究表明，種植水稻顯著增加有機(jī)重構(gòu)土壤全氮含量，這可能是由于試驗(yàn)地土壤條件和施用化肥種類不同所導(dǎo)致。高水條件下，-N含量較適水和節(jié)水處理分別降低了5.98%和13.90%，這可能是由于-N在土壤中運(yùn)移遵循“氮隨水動(dòng)”的規(guī)律，灌水量越大，土壤-N隨水分向深層土壤運(yùn)移的量也越大；而適水條件下，-N含量較高水和節(jié)水分別提高了29.51%和48.23%。相同灌水量條件下，高肥處理的土壤-N含量均較高。唐海龍等［26］研究表明，土壤有效磷和速效鉀含量隨施肥量的增加而增加。本研究表明，相同灌水量下，有效磷含量隨施肥量的增加而增加，速效鉀含量表現(xiàn)為中肥處理較高，高肥和低肥處理較低。這可能是由于種植水稻能有效地防止稻田中氮、磷、鉀的流失，促使土壤中磷酸鹽類的溶解和被固定磷、鉀的釋放。

3.3 水肥耦合有效促進(jìn)水稻生長和產(chǎn)量

土體有機(jī)重構(gòu)的主要目的是改善污染、損毀以及利用效率低下土地的理化性質(zhì)，重構(gòu)后的土地能夠種植作物，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，合適的水肥配比有利于提高作物產(chǎn)量。吳得峰等［27］研究了不同施肥模式對(duì)有機(jī)重構(gòu)土體中黃瓜生長和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，重構(gòu)土體可基本滿足黃瓜生長并取得了較高的產(chǎn)量，但需要增施微生物型土壤調(diào)理劑以提升土壤肥力。陳立冬等［28］研究了秸稈還田條件下水肥耦合對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，適宜范圍內(nèi)增加灌水量、氮肥施用量和秸稈還田量，有利于提高水稻產(chǎn)量。本研究也表明，適水、中肥條件下，即W2F2處理產(chǎn)量及其相關(guān)性狀表現(xiàn)較好，且具有最低的投入產(chǎn)出比。