作物杂志, 2024, 40(6): 126-131 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.06.017

生理生化·植物营养·栽培耕作

土壤改良剂对低湖冷浸田土壤特性及水稻生长的影响

汪本福,1, 余振渊2, 宋平原2, 张作林1, 张枝盛1, 李阳1, 苏章锋3, 郑中春4, 程建平,1

1粮食作物种质创新与遗传改良湖北省重点实验室/农业农村部作物分子育种重点实验室,430064,湖北武汉

2长江大学农学院,434025,湖北荆州

3潜江市农业技术推广中心,433100,湖北潜江

4潜江市农业农村局,433100,湖北潜江

Effects of Soil Amendments on Soil Characteristics and Rice Growth in Cold Waterlogged Paddy Field

Wang Benfu,1, Yu Zhenyuan2, Song Pingyuan2, Zhang Zuolin1, Zhang Zhisheng1, Li Yang1, Su Zhangfeng3, Zheng Zhongchun4, Cheng Jianping,1

1Hubei Key Laboratory of Food Crop Germplasm and Genetic Improvement / Key Laboratory of Crop Molecular Breeding, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Wuhan 430064, Hubei, China

2College of Agronomy, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China

3Agricultural Technology Promotion Center of Qianjiang, Qianjiang 433100, Hubei, China

4Agriculture and Rural Bureau of Qianjiang, Qianjiang 433100, Hubei, China

通讯作者: 程建平,主要从事水稻丰产高效栽培技术与生理研究,E-mail:chjp609@163.com

收稿日期: 2024-01-4   修回日期: 2024-04-22   网络出版日期: 2024-05-31

基金资助: 国家水稻产业技术体系项目(CARS-01-99)
湖北省第四批现代农业产业技术体系项目(2023HBSTX4-01)

Received: 2024-01-4   Revised: 2024-04-22   Online: 2024-05-31

作者简介 About authors

汪本福,主要从事水稻绿色高效栽培与生理研究,E-mail:wbfben@163.com

摘要

低湖冷浸田具有土壤通气透水性差、土壤还原性强、有效养分缺乏等特点。以湖北省典型潜育型低湖冷浸田为研究对象,探讨土壤改良剂对土壤特性、水稻根系特征及产量的影响。结果表明,与单施化肥处理(CK)相比,施用土壤改良剂(T1处理)通过增加有效穗数和结实率使产量提高16.76%;显著促进了水稻根系生长发育,总根长增加14.0%,根鲜重增加27.1%,根干重增加28.5%,根体积增加21.5%;并有效降低了冷浸田还原性,增强土壤氧化特性,氧化还原电位提高16.3%,土壤还原性物质总量降低1.86 cmol/kg,活性还原物质降低2.19 cmol/kg;还可增加土壤有效养分含量,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高11.0%、28.5%和39.2%。化肥减量20%配施土壤调理剂(T2处理)后,水稻减产4.98%,但未达显著水平,总根长增加5.0%,根鲜重增加9.3%,根干重增加18.6%,根体积增加8.3%;并使土壤还原性物质总量降低1.95 cmol/kg,活性还原物质降低2.24 cmol/kg,氧化还原电位提高13.9%,亦降低了土壤还原性。综上,施用土壤改良剂可减轻低湖冷浸田还原性,提高土壤氧化特性,改善根系生长发育,提高土壤有效养分供应,增产效果显著。

关键词: 水稻; 土壤改良剂; 冷浸田; 氧化还原电位; 土壤理化性状; 产量

Abstract

The characteristics of cold waterlogged paddy field were poor soil ventilation and permeability, strong soil reducibility, and lack of effective nutrients. This study focuses on the typical cold waterlogged paddy fields in Hubei province, exploring the effects of different fertilizer application rates combined with soil amendments on soil characteristics, rice roots, and yield. The results showed that compared with the single application of chemical fertilizer (CK) treatment, the application of soil amendments (T1 treatment) increased yield by 16.76% by increasing the number of effective panicles and seed-setting rate, significantly promoted the growth and development of rice roots, with 14.0% increase in total root length, 27.1% increase in fresh root weight, 28.5% increase in dry root weight, and 21.5% increase in root volume. And it effectively reduced the reducibility of cold waterlogged paddy fields, enhanced soil oxidation characteristics, increased the redox potential by 16.3%, reduced the total amount of soil reducing substances by 1.86 cmol/kg, and reduced active reducing substances by 2.19 cmol/kg. Increase the content of soil available nutrients, with alkaline hydrolyzed nitrogen, available phosphorus, and available potassium increasing 11.0%, 28.5% and 39.2%, respectively. After reducing fertilizer by 20% and applying soil amendments (T2 treatment), the yield decreased by 4.98%, but the reduction did not reach significant level. The total root length increased by 5.0%, fresh root weight increased by 9.3%, the dry root weight increased by 18.6%, and root volume increased by 8.3%. The total amount of soil reducing substances was decreased by 1.95 cmol/kg, the active reducing substances were decreased by 2.24 cmol/kg, the redox potential was increased by 13.9%, and reduced soil reducing ability. In summary, the application of soil amendments can significantly increase yield, because it reduce the reducibility of cold waterlogged paddy fields, improve soil oxidation characteristics, improve root growth and development, increase effective nutrient supply in the soil.

Keywords: Rice; Soil amendments; Cold waterlogged paddy field; Redox potential; Soil physical and chemical properties; Yield

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本文引用格式

汪本福, 余振渊, 宋平原, 张作林, 张枝盛, 李阳, 苏章锋, 郑中春, 程建平. 土壤改良剂对低湖冷浸田土壤特性及水稻生长的影响. 作物杂志, 2024, 40(6): 126-131 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.06.017

Wang Benfu, Yu Zhenyuan, Song Pingyuan, Zhang Zuolin, Zhang Zhisheng, Li Yang, Su Zhangfeng, Zheng Zhongchun, Cheng Jianping. Effects of Soil Amendments on Soil Characteristics and Rice Growth in Cold Waterlogged Paddy Field. Crops, 2024, 40(6): 126-131 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.06.017

冷浸田长期受水浸渍,具有排水不良、地下水位高、还原性有毒物质多等不良的土壤理化性状[1],低湖冷浸田主要分布在平原湖沼低洼地,在我国南方长江流域分布广泛,为低产田的主要类型之一[2-3],冷浸田因长期浸水,土壤团聚体被破坏而导致土壤质地黏重、通透性差、土壤中氧气含量少、硫化氢等有毒物质含量高、土壤还原性强,影响土壤有机质分解和水稻植株对养分吸收,从而造成水稻生长发育缓慢、黑根多、分蘖少,直接影响水稻的生长发育和产量水平[4-5]

针对低湖冷浸田改良和治理的研究较多,可通过开沟排水、兴修水利、垄作模式[6]、化学改良剂[7]、有机无机肥配施[8-9]等措施提高土壤温度,降低还原性物质,增加土壤速效养分,从而改良冷浸田土壤特性,促进水稻前期生长,提高产量。近年来,新型土壤改良剂的研制和应用为冷浸田改良提供了新途径,前人[10-14]研究表明,土壤改良剂可提升土壤肥力,提高土壤全氮、速效钾含量和阳离子交换量,对土壤理化性状改良和水稻增产有积极作用。朱宝国[15]研究表明,增施土壤改良剂能促进水稻秧苗生长发育,刘杰等[16]研究表明,施用土壤改良剂能消减冷浸田还原物质毒害,提高土壤活性,促进水稻增产。前人选用土壤调理剂大多以生石灰或高钙高镁土壤调理剂为主,但这些调理剂施用量大,运输成本和施用成本高,在生产应用中费时费力。本研究选用的新型土壤调理剂是利用多种植物渗出液/分泌物与黄腐酸、富勒酸、植物蛋白和矿物质组成的混合液体调理剂,产品富含多种有机活性成分,具有较好的改良土壤和增产增收作用。因此,本试验以湖北省典型潜育型低湖冷浸田为研究对象,研究新型土壤调理剂对土壤特性、水稻根系特征及产量的影响,为冷浸田土壤改良提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

田间试验于2023年在湖北省潜江市龙湾镇进行,试验田为稻虾共作田块,长期处于淹水状态,土壤为典型潜育型水稻土类、冷浸田土属,试验前土壤耕作层含有机碳20.2 g/kg、碱解氮178.35 mg/kg、速效磷10.21 mg/kg、速效钾88.66 mg/kg、还原性物质10.24 cmol/kg。

1.2 试验材料

供试土壤改良剂为谷豊壹号+活性73,主要成分是黄腐酸、富勒酸及植物分泌液/渗出液等定制的混合液体配方,由博创息壤(深圳)农业科技有限公司提供;供试肥料为复合肥(N-P2O5-K2O=15- 15-15)、尿素和氯化钾;供试水稻品种为隆两优1377。

1.3 试验设计

试验共设3个大区处理,分别为T1处理:NPK化肥+土壤改良剂3.75 L/hm2;T2处理:NPK化肥减施20%+土壤改良剂3.75 L/hm2;CK处理:NPK化肥。不设重复,试验大区为相邻3块稻虾共作田块,T1大区面积1 hm2,T2大区0.46 hm2,CK大区0.93 hm2,各大区间设置田埂隔开,单排单灌,避免肥水串灌,大区内设置1 m保护行。

试验于5月10日播种,6月7日机插,机插规格12 cm×24 cm,取秧量2~3苗。氮肥施用量为纯氮180 kg/hm2,氮:磷:钾=1.0:0.5:1.0,氮肥运筹基肥:分蘖肥:穗肥=5:3:2,磷肥作底肥一次性施入,钾肥按基肥:穗肥=5:5施入,分蘖肥与穗肥氮肥为尿素,钾肥为氯化钾。土壤改良剂分别于机插前施第1次,机插后14 d施第2次,2次施用量均为1.875 L/hm2,施用方法为对水225 kg/hm2,采用机械全田均匀喷施。试验区水分和病虫害等田间管理均按高产栽培统一管理。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 水稻根系指标

第1次取样时间为6月14日,取带根完整植株20株,第2次取样时间为7月14日,取带根完整植株5株,按地上部和根系进行分割,地上部和根系吸干水分后称量鲜重,然后用根系分析系统(Win-RHIZO)进行根系形态测定与分析,地上部与根系再放置于烘箱内,75 ℃烘干至恒重,称量地上部干重和根系干重,并计算根冠比。

1.4.2 土壤理化性质

采用氧化还原电位仪(FJA- 6)在田间原位于水稻抽穗期(水面深度5~10 cm)测定土壤氧化还原电位(ORP)[17-18],测定方法为每大区选9个点,复合电极探头插深为10 cm。同时采集0~15 cm深度土壤样品0.5 kg左右,密封,当天送回实验室冷藏保存,用硫酸铝浸提―容量法测定还原性物质总量,用邻菲罗啉比色法测定氧化亚铁含量,用重铬酸钾容量法测定有机质含量,用扩散法测定碱解氮含量,用Olsen法测定有效磷含量,用醋酸铵浸提,火焰光度法测定速效钾含量。

1.4.3 产量及其构成因素

在水稻成熟期,每大区连续数10株,重复3次计算有效穗数,并以此为基础取具有代表性植株12株,考种后计算有效穗数、穗粒数、千粒重和结实率等。水稻收获前,每大区采用割方测产,取1 m2植株收割稻穗,重复3次,人工脱粒后于烘箱内28 ℃烘干,以干质量(含水量13.5%)折算实际产量。

1.5 数据处理

采用Excel 2003整理数据,采用DPS 7.05进行统计分析,采用Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 施用土壤改良剂对水稻根系生长的影响

施用土壤调理剂可显著促进水稻根系的生长发育。第1次调查结果(表1)显示,T1处理较CK处理的根系总根长增长1720 mm,增幅为25.5%;根鲜重增加2.63 g/株,增幅为24.5%;根干重增加0.29 g/株,增幅为26.6%;根体积增加3.43 cm3,增幅为57.3%;根系活力增加17.8 μg/(g·h),增幅20.8%;根冠比有所增加但未达显著水平。第2次调查结果显示,T1处理总根长较CK处理增长1326 mm,增幅为14.0%;根鲜重增加15.51 g/株,增幅为27.1%;根干重增加1.41 g/株,增幅为28.5%;根体积增加6.63 cm3,增幅为21.5%;根系活力增加69.5 μg/(g·h),增幅为67.3%。

表1   各处理对根系生长发育指标的影响

Table 1  Effects of different treatments on root growth and development

取样时间(月-日)
Sampling date
(month-day)
处理
Treatment
总根长
Total root
length (mm)
根鲜重(g/株)
Root fresh
weight (g/plant)
根干重(g/株)
Root dry
weight (g/plant)
根体积
Root volume
(cm3)
根系活力
Root activity
[μg/(g·h)]
根冠比
Root-shoot
ratio
06-14T18456a13.36a1.38a9.42a103.3a0.21a
06-14T27417b9.80c0.90b6.42b101.7a0.18a
06-14CK6736c10.73b1.09b5.99b85.5b0.20a
07-14T110 792a72.64a6.35a37.87a172.7a0.14a
07-14T29940a62.38b5.86a33.82a132.3b0.16a
07-14CK9466b57.13c4.94b31.24b103.2c0.10b

不同小写字母表示差异显著(P < 0.05),下同。

Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05), the same below.

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化肥减量20%配施土壤调理剂也显著促进了水稻根系的生长。第1次调查结果显示,T2处理较CK处理总根长和根系活力显著增加,增加幅度分别为10.1%和18.9%;而根干重、根体积和根冠比无显著差异。第2次调查结果显示,T2处理的总根长增加474 mm,增幅为5.0%;根鲜重增加5.25 g/株,增幅为9.3%;根干重增加0.92 g/株,增幅为18.6%;根体积增加2.58 cm3,增幅为8.3%;根系活力增加29.1 μg/(g·h),增幅为28.2%,根冠比亦显著高于CK处理。

可见,施用土壤调理剂及化肥减量20%配施土壤调理剂皆有利于促进水稻根系的发育,可为水稻高产奠定基础。

2.2 施用土壤改良剂对水稻产量及其构成因素的影响

土壤改良剂对水稻产量及其构成因素的影响见表2,相同施肥量下,增施土壤改良剂的处理(T1)实际产量最优,为9.91 t/hm2,较CK处理增加16.76%,差异达显著水平,肥料减施20%的处理(T2)实际产量最低,为8.07 t/hm2,较CK处理减产4.98%,两者未达显著差异。分析产量结构可知,与CK处理相比,T1处理结实率显著高于CK处理,增幅为10.9%,有效穗数增加9.9万/hm2,未达显著水平,穗粒数和千粒重间无显著差异,说明增施土壤改良剂可增加有效穗数和结实率,从而实现增产。在减肥20%条件下(T2)增施土壤改良剂,实际产量虽有降低,但未达显著水平,从增效的角度来看,实现了减肥稳产的目的。

表2   各处理对水稻产量及其构成因素的影响

Table 2  Effects of different treatments on rice yield and its components

处理
Treatment
有效穗数
Effective panicle
number (×104/hm2)
穗粒数
Number of grains
per panicle
千粒重
1000-grain
weight (g)
结实率
Seed-setting
rate (%)
理论产量
Theoretical yield
(t/hm2)
实际产量
Actual yield
(t/hm2)
较对照增产率
Yield increase rate compared
with control (%)
T1273.9a186.1a24.38a82.75a10.28a9.91a16.76
T2249.3b179.4a23.87a74.53b7.95c8.07b-4.98
CK264.0ab180.9a24.79a74.56b8.83b8.49b

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2.3 施用土壤改良剂对土壤氧化还原电位的影响

图1可知,施用土壤改良剂后7 d,CK处理氧化还原电位最低,为-58.4 mV,分别较T1和T2低10.8%和11.5%,达显著差异水平,T1与T2间未达显著差异。施用土壤改良剂23 d后,CK处理氧化还原电位最低,为-88.7 mV,分别较T1和T2低16.3%和13.9%,达显著差异水平,T1与T2间未达显著差异。表明施用土壤改良剂可显著提高土壤氧化还原电位,土壤溶液中氧化态物质含量增加,可提高土壤养分的生物有效性,促进有机质更好地分解。

图1

图1   施用土壤改良剂对土壤氧化还原电位的影响

不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)。

Fig.1   Effects of soil amendment application on soil redox potential

Different lowercase letters indicate significant difference (P < 0.05).


2.4 施用土壤改良剂对土壤还原物质和养分含量的影响

分析表3可知,土壤还原性物质总量T1、T2处理分别较CK处理显著降低1.86和1.95 cmol/kg,活性还原物质变化趋势与还原物质总量变化一致,以T2处理最低,T1和T2处理无显著差异,但显著低于CK处理。施用土壤改良剂后氧化亚铁含量也出现显著降低,T1和T2处理分别较CK处理降低23.5%和24.4%,可见施用土壤改良剂可显著提高冷浸田土壤氧化还原电位,降低还原性物质含量,减少还原性物质对水稻根系毒害,加快有机质分解,为水稻生长发育提供良好的土壤环境。

表3   土壤改良剂对土壤还原性物质及土壤养分含量的影响

Table 3  Effects of soil amendments on soil reducing substances and soil nutrient content

处理
Treatment
还原物质总量
Total amount of reducing
substances (cmol/kg)
活性还原物质
Active reducing
substances (cmol/kg)
氧化亚铁
Ferrous oxide
content (cmol/kg)
碱解氮
Available N
(mg/kg)
有效磷
Available P
(mg/kg)
速效钾
Available K
(mg/kg)
T18.26b6.12b3.58b242a19.80a78a
T28.17b6.07b3.54b216b16.70b54b
CK10.12a8.31a4.68a218b15.40c56b

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分析土壤养分指标可知,施用土壤改良剂后显著提高了碱解氮、有效磷和速效钾含量,T1与CK处理相比,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高11.0%、28.5%和39.2%,对速效钾增幅最大,有效磷次之。在减施20%后,仅有效磷增加达到显著水平,增幅为8.4%,碱解氮和速效钾略有下降。可见,施用土壤改良剂后一段时间内能有效改善土壤养分,使土壤肥力得到一定程度的提升。

2.5 水稻产量及其构成因素与根系、土壤肥力等指标的相关性

由相关性分析(表4)可知,氧化还原电位与氧化亚铁、还原性物质和活性还原物质含量呈显著负相关,表明还原性物质活性和总量越高,对氧化还原电位影响越大,降低幅度越大,不利于冷浸田土壤毒害降低,对水稻生长发育影响越大。穗粒数与碱解氮含量呈显著正相关,与速效钾含量呈极显著正相关,结实率与碱解氮和速效钾含量呈极显著正相关,与有效磷含量呈显著正相关,表明土壤有效养分含量越高,水稻穗粒数和结实率就越高。产量与碱解氮、速效钾和结实率呈显著正相关,与穗粒数呈极显著正相关,表明碱解氮、速效钾、结实率和穗粒数相互协同正向影响水稻产量。

表4   水稻产量及其构成因素与根系、土壤肥力等指标相关分析

Table 4  Correlation analysis between yield, its components, roots and soil fertility

指标
Index

根长
Total
root
length
根体积
Root
volume
根系
活力
Root
activity
氧化还
原电位
Redox
potential
还原物
质总量
Total amount
of reducing
substances
活性还
原物质
Active
reducing
substances
氧化
亚铁
FeO
碱解氮
Available
N
有效磷
Available
P
速效钾
Available
K
穗粒数
Number
of grains
per
panicle
千粒重
1000-
grain
weight
结实率
Seed-
setting
rate
产量
Yield
总根长
Total root length
1.001.00**1.00**0.85-0.75-0.76-0.750.911.00**0.910.84-0.290.930.84
根体积
Root volume
1.001.00**0.87-0.77-0.78-0.780.890.99**0.890.82-0.330.920.82
根系活力
Root activity
1.000.89-0.79-0.80-0.800.880.99**0.880.80-0.360.910.80
氧化还原电位
Redox potential
1.00-0.98*-0.99*-0.99*0.560.820.560.43-0.750.610.43
还原物质总量
Total amount of
reducing substances
1.001.00**1.00**-0.40-0.70-0.40-0.260.85-0.46-0.26
活性还原物质
Active reducing
substances
1.001.00**-0.42-0.71-0.42-0.290.84-0.48-0.28
氧化亚铁FeO1.00-0.41-0.71-0.41-0.270.85-0.47-0.27
碱解氮Available N1.000.941.00**0.99*0.131.00**0.99*
有效磷Available P1.000.930.87-0.230.96*0.87
速效钾Available K1.000.99**0.141.00**0.99*
穗粒数
Number of grains
per panicle
1.000.270.98*1.00**
千粒重
1000-grain weight
1.000.070.28
结实率
Seed-setting rate
1.000.98*
产量Yield1.00

**”表示相关性极显著(P < 0.01),“*”表示相关性显著(P < 0.05)。

**”indicates extremely significant correlation (P < 0.01),“*”indicates significant correlation (P < 0.05).

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3 讨论

3.1 土壤改良剂对水稻根系的影响

水稻根系既是水稻植株的重要组成部分,也是植株吸收养分和水分的重要器官,在水稻生长发育过程中起着非常重要的作用[19]。其形态和生理特性与地上部植株的生长发育、养分运转与利用、产量结构的形成都有密切关联。本试验在低湖冷浸田中稻虾共作模式下开展,冷浸田加上稻田土壤长期处于淹水状态,土壤还原性强、氧气供应不足,不利于水稻根系生长发育,试验测定了施用土壤改良剂7和23 d的根系形态指标,结果显示施用土壤改良剂后能显著增加根长、鲜重、根体积和根系活力,显著促进根系的生长发育。徐冉等[19]和杨康等[20]的研究表明,增施土壤调理剂可增加土壤含氧量,提高根系活性,促进地上部生物量形成,保证了地上部植株生长发育所需养分供应,是水稻获得高产的生理基础,本研究结果与前人[19-20]研究结果一致,其主要原因为施用土壤改良剂后显著提高了土壤氧化还原电位,降低了土壤还原性,改善了根际土壤氧含量,提高了土壤氧化性能,进而提高了根系活力,较高的根系活性可为地上部生长发育提供充足的养分供给,保证了地上部生物量和库容的建成,为水稻获得高产创造有利条件。

3.2 土壤改良剂对土壤养分的影响

土壤理化性状是反映土壤健康程度的直接指标,可直接影响水稻地上部生长发育和产量形成。刘杰等[8]和侯文峰等[21]研究认为,冷浸田施用石膏改良剂后有效降低了土壤还原性物质总量和活性还原性物质含量,有效消减了土壤还原性物质毒害,使得土壤有效磷和速效钾含量显著提高。本试验也取得相似结果,与对照相比,增施土壤改良剂后土壤还原性物质总量和活性还原性物质含量分别降低22.5%和35.7%,碱解氮、有效磷和速效钾含量分别提高11.0%、28.5%和39.2%,对速效钾增幅最大,有效磷次之。可见,土壤改良剂对改善冷浸田土壤速效养分缺乏、降低土壤还原性物质含量和活性等方面具有显著效果,尤其对土壤速效钾含量的提升效果更明显。

3.3 土壤调理剂对水稻产量及产量构成的影响

崔宏浩等[22]在潜育型冷浸田土壤中增施有机物料类土壤改良剂后可提高水稻有效穗数实现增产。本试验条件下,施用土壤改良剂后在相同的施肥量下,提高了有效穗数、穗粒数和结实率,实现了协同增产,主要原因分析为土壤改良剂通过对土壤理化性状和氧化性能的改善,有利于冷浸田水稻根系对养分的吸收利用,提高了植株对营养物质的运输和利用效率[20],延缓水稻根系衰老,最终通过改善有效穗数、穗粒数和结实率等产量结构,实现协同增产。汪峰等[23]研究表明,在中、高肥力水平的土壤中减施氮肥20%,水稻分别减产5.4%~7.3%和3.4%~4.1%,陈晓萍等[24]研究结果也表明,在地力较低的田块减施肥料25%会显著降低水稻产量18.9%,而在肥力较高的田块减施肥料25%则不会显著减产,本试验在减肥20%配施土壤调理剂处理下,各产量构成因素和产量均出现了一定程度下降,减产4.98%,但未达显著水平,这与上述研究[23-24]结果类似,分析原因为本试验田块为虾稻共作10年限田块,地力水平属于肥力较高田块,配施土壤调理剂后一方面增加了土壤速效养分,另一方面提高了根系活性,改善了土壤理化性状,植株对氮磷钾养分利用效率得到相应提高,对养分利用效率增加情况还需要进一步分析研究。

4 结论

低湖冷浸田施用土壤改良剂可有效改善土壤理化性状,促进根系发育,降低冷浸田还原性,增强土壤氧化特性,提高土壤养分,尤其是速效钾含量,最终通过增加有效穗数、穗粒数和结实率协同提高水稻产量。同时还需加强土壤改良剂施入冷浸田后植株对养分吸收利用效率的研究,为冷浸田合理施用土壤改良剂及改良冷浸田肥料措施提供技术支撑。

参考文献

徐祥玉, 张志毅, 王娟, .

起垄和施肥对冷浸田土壤氧化还原状况的影响

中国生态农业学报, 2013, 21(6):666-673.

[本文引用: 1]

柴娟娟, 廖敏, 徐培智, .

我国主要低产水稻冷浸田土壤微生物特征分析

水土保持学报, 2013, 27(1):247-251,257.

[本文引用: 1]

吕豪豪, 刘玉学, 杨生茂, .

南方地区冷浸田分类比较及治理策略

浙江农业学报, 2015, 27(5):822-829.

[本文引用: 1]

结合国内已有研究成果,综合分析比较南方地区8个省份的冷浸田特征,剖析冷浸田分布、形成机制,阐明影响南方地区冷浸田土壤质量及生产力的障碍因子及其特性,提出冷浸田概念,探讨各种综合治理利用技术,并根据不同冷浸田的治理措施,提出基于犁底层分布、地理环境、特殊土壤类型、冷浸特征等冷浸田典型特征的分类框架,归纳冷浸田分类整理技术、发展演变规律,并对今后研究方向予以展望。

Qiu S L, Wang M K, Wang F, et al.

Effects of open drainage dite design on bacterial and fungal communities of cold waterlagged paddy soils

Brazilian Journal of Microbiology, 2013, 44(3):983- 991.

[本文引用: 1]

王飞, 林诚, 李清华, .

不同氮肥用量与施肥时期对冷浸田单季稻生长及农学效率的影响

土壤, 2017, 49(5):882-887.

[本文引用: 1]

陈士平, 吴华成, 周发明.

塑料波纹管改造山区冷浸田技术研究

土壤肥料, 2001(6):42-43.

[本文引用: 1]

杨利, 姚其华, 范先鹏, .

鄂东南棕红壤丘陵区冷浸田施用过氧化钙效果

湖北农业科学, 1997, 36(4):37-39.

[本文引用: 1]

刘杰, 罗尊长, 肖小平, .

不同有机无机肥配比对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响

中国土壤与肥料, 2015(4):23-27.

[本文引用: 2]

孙耿, 刘杰, 罗尊长, .

化肥配施生物有机肥对冷浸田土壤养分和水稻生长的影响

湖南农业科学, 2015(10):44-46.

[本文引用: 1]

陈正道, 杨艳.

土壤改良剂在水稻生产中的应用效果

浙江农业科学, 2021, 62(1):6-8,10

DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20210103      [本文引用: 1]

采用大田试验方法,以浙江省主栽水稻品种为试验材料,2016—2018年连续3 a进行土壤调理剂在水稻生产中的应用效果研究。结果表明,基施土壤调理剂能有效提高水稻产量,与施用普通有机肥(对照)相比,平均增幅为7.4%;提升土壤肥力,土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量较对照分别增加27.3%、28.2%、43.2%、81.7%,土壤阳离子交换量为10.9 cmol·kg<sup>-1</sup>,比对照增加25.3%;提高土壤pH值,3 a的pH均值为5.4,比对照提高11.7%。土壤调理剂对水稻增产和土壤理化性状改善有积极作用。

朱小花, 赵利敏, 王荣辉, .

新型土壤改良剂对土壤质量及水稻产量的影响

安徽农业科学, 2022, 50(24):152-156.

[本文引用: 1]

郑仁兵, 王慧.

含硅土壤调理剂对土壤pH值及水稻产量的影响

现代农业科技, 2023(4):22-25.

[本文引用: 1]

林琛茗, 韦家少, 吴敏, .

土壤改良剂配施配方肥对土壤有机质及交换性能的影响

热带作物学报, 2022, 43(10):2160- 2166.

DOI:10.3969/j.issn.1000-2561.2022.10.023      [本文引用: 1]

土壤有机质和盐基饱和度是评价土壤肥力的重要指标。为了探究土壤调理剂与配施化肥对热带地区酸化土壤有机质和土壤交换性能的影响,明确土壤调理剂配施配方肥改良酸性土壤和提升土壤肥力的最佳方案,本研究在海南省儋州市木薯园开展田间试验,采用有机无机复合型土壤调理剂并配施不同梯度配方肥的改良方式,对比分析不施肥、常规施肥和土壤调理剂与化肥配施对木薯地土壤有机质和土壤交换性能的影响,从而为改良酸性土壤、减肥增效、缓解土壤环境等问题提供理论依据和科学参考。结果表明:与CK(不施肥)相比,土壤调理剂配施配方肥(100%、75%、50%)处理的pH分别提高了0.29、0.24和0.44(P&lt;0.05),土壤有机质分别提高了20.82%、22.04%和20.49%(P&lt;0.05),交换性盐基总量分别提高了20.62%、21.25%和48.75%(P&lt;0.05),土壤交换性酸含量分别降低了17.65%、15.38%和30.43%(P&lt;0.05),在所有处理中以Tr50(土壤调理剂+50%配方肥)处理的改良效果最好。因此,在土壤改良中推荐施用土壤调理剂+50%配方肥的改良方案。

沈丽华, 陈桂荣, 颜有明, .

土壤改良剂不同用量对水稻产量的影响

福建稻麦科技, 2021, 39(4):22-25.

[本文引用: 1]

朱宝国.

土壤调理剂对水稻秧苗生长的影响

现代化农业, 2020(11):34-35.

[本文引用: 1]

刘杰, 罗尊长, 肖小平, .

土壤改良剂对冷浸田土壤特性及水稻生长的影响

土壤, 2016, 48(3):529-533.

[本文引用: 1]

鲁如坤. 土壤农业化学分析方法. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2000.

[本文引用: 1]

马毅杰, 陆彦椿, 赵美芝, .

长江中游平原湖区土壤潜育化沼泽化的发展趋势与改良利用

土壤, 1997, 29(1):1-5.

[本文引用: 1]

徐冉, 胡倩, 褚光, .

稻田增氧对水稻根系形态生理特征的影响

中国稻米, 2022, 28(3):1-5.

DOI:10.3969/j.issn.1006-8082.2022.03.001      [本文引用: 3]

以甬优1540和春优927为试验材料,于2020年开展田间试验,研究了稻田增氧对水稻根系形态与生理特征的影响。结果表明,与CF处理(常淹灌溉)相比,OP处理(稻田增氧)可显著提高水稻产量7.6%~8.7%;同时改善了水稻根系形态与生理特征。主要表现为:提高了齐穗期与灌浆期水稻的根质量与根长密度、增加了根系吸收表面积与活跃吸收表面积;增强了灌浆期水稻的根系氧化力、根系伤流液强度,提高了根系伤流液中的玉米素与玉米素核苷含量。同时,OP处理还改善了地上部植株生理活性,提高了灌浆期水稻剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性。以上结果说明,稻田增氧可以改善水稻根系形态与生理特征,促进根-冠生长发育,进而提高水稻产量。

杨康, 张枝盛, 瞿和平, .

冷浸田改良对水稻根系发育及产量的影响

湖北农业科学, 2021, 60(1):17-19,26.

[本文引用: 3]

侯文峰, 李小坤, 王思潮, .

石灰与秸秆配施对冷浸田水稻产量与土壤特性的影响

华中农业大学学报, 2015, 34(5):58-62.

[本文引用: 1]

崔宏浩, 陈正刚, 朱青, .

外源物对冷浸田土壤亚铁量及水稻产量的影响

西南农业学报, 2015, 28(1):220-225.

[本文引用: 1]

汪峰, 谌江华, 陈若霞, .

不同减氮模式下籼粳杂交稻甬优1540的产量和肥料利用率

中国稻米, 2021, 27(3):93-97.

DOI:10.3969/j.issn.1006-8082.2021.03.019      [本文引用: 2]

于2019年在浙东单季稻区2种不同类型土壤中开展了不同减氮模式下甬优1540产量和氮素利用率差异的田间试验。结果表明,与人工撒施肥处理相比,机械侧深施处理每穗粒数显著提高,稻谷平均增产3.0%~8.2%;氮肥减量20%(192 kg/hm<sup>2</sup>),撒施条件下会导致水稻一定程度减产,但侧深施方式下可以保证水稻稳产并大幅提高氮肥利用率,平均产量达11.8 t/hm<sup>2</sup>,氮肥当季回收率、农学利用率和偏生产力分别达36.9%、15.0 kg/kg和61.7 kg/kg。因此,在浙东地区籼粳杂交稻甬优1540宜推广应用氮肥减量侧深施模式,肥料可为基肥和穗肥2次施用。

陈晓萍, 曹雪仙, 陈文伟, .

氮肥减施对水稻产量、氮吸收和利用的影响

浙江农业科学, 2021, 62(12):2367-2370.

DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20212626      [本文引用: 2]

在肥力高、低2个土壤进行氮肥减施试验。结果表明,与不施氮肥水稻相比,施氮肥水稻籽粒产量、穗粒数和有效穗分别提高29.9%~51.8%、10.9%和27.1%。氮素在水稻体内的累积随着施氮量的提高而提高。在常规施肥的基础上,高肥力土壤肥料减施,水稻籽粒产量并没有显著降低,而且氮肥表观利用率、偏生产力和氮素内部利用率均略微提高。低肥力土壤肥料减施,水稻产量降低13.0%。尽管氮肥表观利用率只有23.9%~28.1%,但水稻当季所吸收的氮占施氮量的67.1%,这说明,施入的氮肥绝大部分被水稻吸收利用。

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