苏打盐碱地改良种稻技术研究

王维国，刘 东

(1.东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨150030;2.江东灌区工程管理处，黑龙江齐齐哈尔161000)

碱土是地球上广泛存在的一种土壤类型，也是一种重要的土地资源。目前，全世界约有盐碱地10亿hm2［1］，我国约有1亿hm2［2］，仅松嫩平原苏打盐碱地面积就达到380万hm2，是世界三大片苏打盐碱区之一。黑龙江省盐碱土主要分布在松嫩平原上，集中于齐齐哈尔市、林甸、富裕等市县，是具有重大开发价值的土地资源。19世纪60年代，我国就提出了种植水稻是改良盐碱地、迅速提高粮食产量的重要途径。2009年，齐齐哈尔市委、市政府出台了《齐齐哈尔市水田开发规划实施方案》，该方案以把江东灌区建设成为盐碱地种稻、生态和湿地供水示范区为目标。本文以江东灌区为试验地点，针对灌区苏打盐碱地存在问题、分布特点以及对农牧业生产的影响，开展了相应的试验研究工作，可为齐齐哈尔市乃至黑龙江省苏打盐碱地水稻高产稳产田建设提供科学依据，为苏打盐碱地种稻技术研究提供一种研究模式，同时，对于推动黑龙江省《千亿斤粮食生产能力战略工程规划》、《齐齐哈尔市水田开发规划实施方案》实施及保障我国粮食安全具有重要理论与现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

江东灌区位于黑龙江省齐齐哈尔市东郊，西临嫩江、东靠乌裕尔河、北起富裕县塔哈乡、南至大庆市杜尔伯特蒙古族自治县，工程控制面积5.44万hm2，设计灌溉面积2.15万hm2。下辖1县3区的7个乡镇和5个农牧场，是以农业为主、兼生态环境供水的国家大型灌区。属于温热半干旱农业气候区，多年平均降水量420 mm左右，多年平均蒸发量1 485 mm，为降水量的3.5倍。春季多风少雨，蒸发量大，是积盐期，而夏季温热多雨，是土壤的脱盐期。

2008年，黑龙江省水利科学研究院对灌区盐碱土进行了取样化验，综合分析评价结论为:盐碱化程度可分为轻、中、重3个类型，均为苏打盐碱土，土壤的物理性质介于重中壤和轻黏土之间，透水性偏差，养分水平总体偏低，酸碱程度整体偏高(pH值＞10)，呈碱性，属中、重度盐碱化。试验区为江东灌区第十二支渠范围内的其中第12～13斗渠、第19～21斗渠、第23～25斗渠的部分面积。轻度、中度、重度盐碱地均为0.67 hm2、9个小区。对照区面积0.22 hm2，3个小区，分别在轻、中、重度盐碱地块设置。各小区在试验年(2009～2011年)之前的近几年均为水田种植水稻。

1.2 试验材料

“康地宝”脱盐剂［3］:是北京北农康生物技术有限公司研制与开发的以生物化学物质为主的盐碱土壤改良剂。改良机理:在调节土壤pH值的同时，通过生物络合、置换反应，清除土壤团粒上多余的Na+，从而改善耕作层土壤环境，促进根系正常生长，提高出苗率，增加作物单产。

1.3 试验处理

1个因素2个水平，1因素4个水平，8个处理，3次重复，因素、水平组合见表1。

表1 江东灌区盐碱地试验设计表

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

所有处理均结合了水稻栽培关键技术与优化利用水利工程，因此不再作为试验因素表示。水稻栽培关键技术指采用耐碱壮秧技术、适时插秧技术、增强水肥管理等适宜江东灌区苏打盐碱地改良的关键技术;优化利用现有灌排水工程指根据水稻需水规律和苏打盐碱土壤的返碱规律，优化利用灌区内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。配置田间灌水排水最优方案，确保单灌单排，排灌自如，实现活水洗碱压碱以及节水灌溉。

2 结果与分析

2.1 不同处理对土壤pH的影响

土壤酸碱度是土壤基本性质之一，是影响土壤肥力的重要因素，一般用pH值来表示。土壤pH值是反映土壤酸碱化程度的主要指标，受土壤本身性质和外界条件的影响，与土壤的养分有效性、微生物活性、物化性质密切相关，对土壤的硝化作用和有机质矿化作用均有较大影响，因此，直接关系到作物的生长和发育。对土壤pH值进行测定，可以对土壤中是否发生碱化和是否含有碱金属碳酸盐做大概了解，为盐碱地改良提供依据。篇幅有限，以下仅给出2009年10～20 cm土层的分析结果。

从图1、图2、图3可以直观地看出，不同处理对轻度、中度、重度盐碱地pH均有一定影响，其影响程度差别明显。对于轻度盐碱地，处理h的改良效果最明显，其次是处理g、f、d、c、b、e。对于中度盐碱地，处理p的改良效果最明显，其次是处理o、n、l、k、j、m。对于重度盐碱地，处理x的改良效果最明显，其次是处理w、t、v、s、r、u。

图1 不同处理对轻度盐碱地pH的影响

图2 不同处理对中度盐碱地pH的影响

图3 不同处理对重度盐碱地pH的影响

2.2 不同处理对水稻产量的影响

从图4、图5、图6可以直观地看出，不同处理使轻度、中度、重度盐碱地的水稻产量均有一定提高，其影响程度差别明显。对于轻度盐碱地，处理f的提高效果最明显，其次是处理g、d、h、c、b、e。对于中度盐碱地，处理n的提高效果最明显，其次是处理l、o、k、p、j、m。对于重度盐碱地，处理v的提高效果最明显，其次是处理w、x、t、s、r、u。

2.3 相关性分析

图4 2009年不同处理对轻度盐碱地水稻产量的影响程度

图5 2009年不同处理对中度盐碱地水稻产量的影响程度

图6 2009年不同处理对重度盐碱地水稻产量的影响程度

图7 不同处理的轻度盐碱地pH对水稻产量的影响曲线

图8 不同处理的中度盐碱地pH对水稻产量的影响曲线

图9 不同处理的重度盐碱地pH对水稻产量的影响曲线

查表:n=8，r0.01=0.83434，r0.05=0.70673

从图7、图8、图9可以看出，轻度、中度、重度盐碱地pH与水稻产量的关系是:随着土壤pH的降低，水稻产量呈现先上升后下降的趋势。从表2的相关性分析中可以看出，轻度盐碱地土壤pH与水稻产量的相关系数 r轻=0.71005＞r0.05=0.70673，说明两者相关性达到了显著水平，呈现出负相关性;中度盐碱地土壤 pH与水稻产量的相关系数 r中= 0.72534＞r0.05=0.70673，说明两者相关性达到了显著水平，呈现出负相关性;重度盐碱地土壤pH与水稻产量的相关系数r重=0.93189＞r0.05=0.70673，说明两者相关性达到了差异极显著水平，呈现出很好的负相关性。

表2 不同处理的土壤pH与水稻产量的相关性方程

3 讨论

3.1 测定精度

通过不同的改良措施，盐碱地的化学性质得到了很大改善，但本试验受人为干扰的因素较大，可能导致试验数据存在一定误差，在以后的试验中，应加强与试验区工作人员的交流与沟通，尽量避免这些干扰因素，提高测定精度。同时，本试验的测定时间是静态的，可能使得测定结果比较片面，因此，在以后的试验中，应创造动态监测的条件，以得到全面而科学的测定结果。

3.2 化学改良剂

本试验采用的化学改良剂是康地宝，针对本灌区的实际情况，是否还存在着比康地宝更适用的化学改良剂，还需要在今后的试验中进一步探索。

3.3 分析项目

由于试验经费等因素的限制，本试验只对土壤pH与水稻产量进行了测定分析，这是不全面的。在今后的试验中，应增加对反映盐碱地改良效果指标的测定和分析，如土壤的物理性质(含水量、容重等)、土壤除pH外的其它化学性质(碱化度、含盐量、碱解氮、有机质、阳离子代换量等)、土壤酶活性等，以全面分析盐碱地改良措施的改良效果。

3.4 改良措施的效益分析

本试验通过对不同处理的改良效果进行分析，虽然得出了改良效果最好的处理，但是，没有进行改良措施的效益分析。在以后的试验中，应进一步研究改良措施对环境与生态的影响，即生态效益;还应进行经济评价，即经济效益;最后，还要对其可行性进行研究，看其可否安全地大范围推广实施。

4 结论

不同处理均具有较好的盐碱地改良效果，通过对土壤pH与水稻产量的测定，经综合分析评价可知:对于轻度盐碱地，处理f(深松振动30～40 cm+0.5 kg/666.7m2的康地宝)为最佳改良措施，深松振动30～40 cm+0.5 kg/666.7m2的康地宝+水稻栽培关键技术+优化利用水利工程为最优的水稻种植技术模式;对于中度盐碱地，处理n(深松振动30～40 cm+0.75 kg/666.7m2的康地宝)为最佳改良措施，深松振动30～40cm+0.75kg/亩的康地宝+水稻栽培关键技术+优化利用水利工程为最优的水稻种植技术模式;对于重度盐碱地，处理v(深松振动30～40 cm+1 kg/666.7m2的康地宝)为最佳改良措施，深松振动30～40 cm+1 kg/666.7m2的康地宝+水稻栽培关键技术+优化利用水利工程为最优的水稻种植技术模式。

［1］张葛.GLS改碱剂对盐碱土的改良作用［D］.长春:吉林农业大学，2008.

［2］王遵亲.中国盐渍土［M］.北京:科学出版社，1993.

［3］石国元，郭良，刘忠军，等.“康地宝”脱盐剂改良重盐碱地试验初报［J］.新疆农垦科技，2005(6):48－49.