4種生物有機肥對鹽堿化土壤改良和水稻生產的影響

張凱迪，張康強，姚繼剛，陳躍武，王加樹，陳寬兵，李秀鈺

(江蘇省農墾農業發展股份有限公司東辛分公司，江蘇 連云港 222248)

江蘇省瀕臨黃海和東海，在長江以北有大面積的淤積成陸的濱海沖積平原[1]。受海水倒灌和海水型地下水的作用，濱海沖積平原土壤具有鹽分含量高、養分含量低、土壤鹽堿化嚴重等特點，使得這些土地資源未能得到有效的利用[2]。目前，已有大量研究就沿海地區鹽堿化土壤的生態改良和高效利用進行了探討[3-4]。鹽堿化土壤治理中常采用水利措施對表層土壤鹽分進行淋洗，但會導致下游土壤次生鹽堿化，也會造成土壤貧瘠化。研究顯示，有機肥施用可以改良土壤性狀。因此，在鹽堿地上開展有機肥施用的改良研究，對于提高鹽堿地土壤肥力、高效利用鹽堿地具有重要意義[5]。為此，在東辛農場的稻麥生產上開展有機肥料與常規化肥的配合施用，研究有機肥料對土壤性狀，以及水稻生長和產量的影響，探索其對鹽堿化土壤的改良效果，并進行經濟效益、社會效益評價，旨在為有機肥在鹽堿化土壤上的推廣應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為熟期適中的常規粳稻中稻1號。

育秧用肥料為育秧綠(N 9.05%，P2O54.5%，K2O 1.5%，淮安市誠信肥業有限公司)，拌種劑為3.5%咪鮮·甲霜靈(萬農化工生物科技有限公司)。

大田用肥料包括：嘉有黃腐酸生物有機肥1(黃腐酸≥12%，有機質≥40%，巨大芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌≥0.5億·g-1，山東泉林嘉有肥料有限責任公司)；嘉有黃腐酸生物有機肥2(黃腐酸≥20%，有機質≥40%，巨大芽孢桿菌+膠凍樣類芽孢桿菌≥0.5億·g-1，山東泉林嘉有肥料有限責任公司)；大華生物有機肥(N+P2O5+K2O≥5%，有機質≥45%，淮安大華生物科技有限公司)；波爾特有機肥(含牛糞、草炭、菇渣、EM菌，江蘇波爾特生物科技有限公司)；尿素(N≥46%，山西蘭花科技創業股份有限公司)；磷酸二銨[N 18%，P2O546%，甕福(集團)有限責任公司]；三元復合肥(N 15%，P2O515%，K2O 15%，金正大集團)。

1.2 處理設計

試驗于2018年在江蘇省農墾農業發展股份有限公司東辛分公司山南生產區10大隊東進行。試驗田地處江蘇連云港，屬北溫帶濕潤季風氣候。土壤屬于典型的淤質沖積鹽土，沉積母質為近代泥沙沉積物，全剖面土質均勻，以粉砂為主，土壤容重在1.3～1.6 g·cm-3，孔隙度為40%～50%。采用硬盤暗化技術培育機插秧苗，5月20日播種(播種密度0.067 g·cm-2)，6月22日栽插(栽插密度33萬穴·hm-2)，10月29日機械化收獲。秧苗栽插入田后，設置1個對照(CK，當地常規施肥方法)和4個生物有機肥處理(在CK基礎上，將生物有機肥作為底肥一次性施用)：667 m2施用40 kg嘉有黃腐酸生物有機肥1(T1)，667 m2施用30 kg嘉有黃腐酸生物有機肥2(T2)，667 m2施用200 kg大華生物有機肥(T3)，667 m2施用1 000 kg波爾特有機肥(T4)。每個處理田塊面積0.1 hm2。所有處理的田間管理同當地常規生產。

1.3 指標測定

分別在水稻栽插前1周和水稻收獲前1周，對各處理多點采集0～20 cm耕層的土壤樣品，測定土壤pH值(電極法，NY/T 1377—2007)、全鹽(GB 7871—1987)、有機質(NY/T 1121.6—2006)、全氮和速效氮(半微量開氏法，NY/T 53—1987)、速效磷(分光光度法，HJ 632—2011)、速效鉀(NY/T 889—2004)。

栽插活苗后定點調查基本苗，從栽插到收獲，定期調查莖蘗動態。

各處理收獲前，采集植株樣本調查最終成穗數、每穗粒數、結實率、千粒重等產量性狀，并計算水稻最終產量。

1.4 數據分析

在Excel 2010軟件中進行數據常規處理和做圖。使用SPSS 21統計軟件進行方差分析，對有顯著(P<0.05)差異的處理采用Duncan’s法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 對土壤理化性狀的影響

如表1所示，經過4個月的水稻種植，各處理的土壤pH值均下降，說明在鹽堿化土壤上種植作物有利于降低土壤堿性。與此同時，各處理的土壤有機質含量均有所增加，CK、T1～T4處理的土壤有機質含量分別較種水稻前增加4.2%、8.5%、10.7%、10.4%和11.8%，施用嘉有黃腐酸生物有機肥2、大華生物有機肥和波爾特有機肥的土壤有機質含量增加較多。CK處理水稻收獲后的土壤全氮和堿解氮含量較種水稻前降低，而速效磷和速效鉀含量增加；施用有機肥的4個處理的各養分含量均較水稻種植前增加，且以施用嘉有黃腐酸生物有機肥2和波爾特有機肥的處理土壤養分含量增幅較大。

表1 不同處理對土壤理化性狀的影響

2.2 對田間分蘗動態的影響

將相同素質的秧苗以相同的栽插密度機插入田，每667 m2大田基本苗8.7萬～9.0萬株，定期調查各處理水稻分蘗動態(圖1)?？梢钥闯?，各處理均于7月下旬達到分蘗峰值，后逐漸降低，至8月中旬趨于穩定，全生育期分蘗動態表現基本一致，各處理間無顯著差異。

圖1 不同處理的大田分蘗動態比較

2.3 對水稻產量的影響

如表2所示，除T4處理的水稻千粒重顯著大于CK外，各處理在最終成穗數、每穗實粒數、結實率和最終產量上均無顯著差異。

2.4 對經濟效益的影響

由于4個施用生物有機肥的處理均是在CK的基礎上增施有機肥，為簡化分析，將CK的肥料成本設為0，與之相比，T1～T4處理每667 m2的肥料成本分別增加25.0、18.8、170.0、435.0元(表3)。綜合考慮T1～T4處理相較于CK的增產效益和增加的肥料成本，其667 m2綜合經濟效益分別為25.9、24.2、-127.1、-332.5元。由于肥料成本較高，而增產有限，在本試驗條件下，施用大華生物有機肥和波爾特有機肥處理的經濟效益為負。

表2 不同處理對水稻產量性狀的影響

表3 施用生物有機肥的經濟效益分析

3 討論

江蘇濱海地區具有大量的后備土地資源，但由于受海潮和海水型地下水的雙重作用，土壤具有鹽堿化、肥力低的特性，影響了土地資源的開發利用[1-2]。前人采取了多種措施對鹽堿化土壤進行改良，如加強改造利用地下水、合理開發利用低礦化堿性水、開展植樹造林、發展農牧副業等[1,5-6]，其中，通過施用有機肥進行改土培肥，提高作物種植效益也是一種行之有效的方法[7-9]。本研究表明，在常規化肥運籌的基礎上增施有機肥，可以有效促進土壤有機質含量增加，同時也有助于土壤中全氮，以及速效氮、磷、鉀等養分含量的提高。供試的4種生物有機肥中，嘉有黃腐酸生物有機肥2和波爾特有機肥對土壤的改良效果最好。供試的生物有機肥對水稻大田生育進程無顯著影響。由于本試驗是在常規化肥基礎上增施有機肥，肥料成本支出加大，但水稻增產幅度有限，部分處理的綜合效益不理想。在下一步的生產中應考慮減少常規化肥施用，以減肥增效。同時要指出的是，本試驗目前只研究了不同處理對水稻一季生產的影響，今后還應著力考查生物有機肥多年連續施用對土壤改良和作物種植的影響。