碱土水稻直接育苗与改良同步效果的初步研究

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松嫩平原盐碱土地区目前多采用低盐和pH适中的土壤进行水稻育秧,一般多取当地的河床土,但取土必然面临耕层及植被破坏、耗时耗力、延误播种时机等问题。同时盐碱土地区由于近年来开发种稻面积逐渐扩大,可用于育苗的河床土几乎消耗待尽,水稻育苗面临取土难的境地。因此减少水稻育苗过程对河床土的依赖、确保水稻安全生产是亟待解决的问题。基于此,本文以松嫩平原前郭县套浩太乡碱巴拉重度盐碱地为实验对象,在分析了研究区土壤盐碱特点的基础上,采用盆栽试验,在重度盐碱化土壤中施加改良物质,即褐煤腐殖酸、硫酸铝、硫酸钙和硫酸亚铁,研究单独施用四种改良物质及以不同比例复合配施后原土育秧水稻生长特性和土壤物理化学性质的变化情况,揭示土壤在改良物质作用下各项理化性状指标的变化规律,从而筛选出适宜水稻育苗的改良剂的施用量,为吉林省重度苏打盐碱地区土壤改良进行水稻育秧、环保经济利用盐碱类土壤提供科学依据。本文主要研究结果如下:(1)单施改良剂硫酸铝、硫酸钙、硫酸亚铁、腐殖酸原土育秧后土壤悬浮物颗粒的Zeta电位均不同程度的下降。单施改良剂除硫酸铝(0.4%)、腐殖酸(3%)外其余在改良剂不同施用量处理原土育秧后水稻土壤的Zeta电位与利用农户育苗土育秧后土壤的Zeta电位无差异,配施处理土壤悬浮物Zeta电位绝对值随着腐殖酸投加量的变化电位没有明显改变且基本与单施无机改良剂各处理的土壤悬浮物的电位绝对值相近。其中单施以硫酸钙(土重的1.8%)、配施以R3(土重的1.8%CaSO4·2H2O+土重的1%腐殖酸)原土育秧后土壤Zeta电位的绝对值下降效果好,较不施改良剂的盐碱土对照组土壤Zeta电位分别降低18.01mv、17.93mv。改良剂单施或配施后原土育秧较重度草甸土对照组,对土壤微团聚体粒径分布主要影响的是0-2μm和50-100μm、100-250μm,其中0-2μm和50-100μm微团聚体含量均减少,100-250μm微团聚体含量均不同程度的增多。说明加入盐碱土改良剂后,土壤Zeta电位降低,土壤胶体稳定性下降,粒径小的微团聚发生凝聚,土壤结构一定程度上得到了改善。(2)对于土壤交换性钠来说,单施改良剂硫酸铝、硫酸钙、硫酸亚铁原土育秧后均有不同程度的降低,各无机改良剂与腐殖酸配施后,整体上土壤交换性钠较分别单施无机改良机一定程度上增大,土壤交换性钠单施以Al2(SO43·18H2O(0.8%)处理、配施以R3(土重的1.8%CaSO4·2H2O+土重的1%腐殖酸)处理含量最低。(3)单施改良剂硫酸铝、硫酸钙、硫酸亚铁原土育秧及无机改良剂和腐殖酸配施原土育苗后重度盐碱土中的CO32-、HCO3-含量均不同程度的降低,说明不同改良剂配比均能明显减少土壤中CO32-、HCO3-。单施腐殖酸后原土育苗后重度盐碱土中的CO32-均下降、土壤HCO3-的含量在腐殖酸输入1%时降低,3%、5%时较对照组显著升高。配施处理CO32-的含量均显著低于对照组,土壤HCO3-的含量除S7外均显著低于对照组。单施、配施土壤总碱度显著低于对照组,单施以CaSO4·2H2O(1.8%)、配施以R3(土重的1.8%CaSO4·2H2O+土重的1%腐殖酸)效果最好,较对照组降低幅度分别为90.05%、89.66%。(4)单施褐煤腐殖酸、硫酸铝、硫酸钙和硫酸亚铁改良剂原土育苗后,土壤pH显著降低。以硫酸钙降低pH的效果最好,其次是硫酸铝,硫酸亚铁、腐殖酸对土壤pH的降低效果不明显。无机改良剂与腐殖酸配施土壤的pH均呈现不同程度降低。单施以CaSO4·2H2O(1.8%)处理、混施处理以R9(土重的1.8%CaSO4·2H2O和土重的5%腐殖酸)效果最好,土壤pH分别降低了3.255、3.92个单位。(5)土壤EC值各实验组均在理想的基质之内,施用二水硫酸钙后,土壤电导率上升最大。单施硫酸铝、硫酸亚铁盐碱原土育秧和利用育苗土育秧后土壤电导率无差异,效果较好。无机改良剂和腐殖酸两者配施后土壤电导率均不同程度的升高。从作物生长情况来看,电导率升高没有影响水稻秧苗的生长,这可能是由于改良剂的加入促进了土壤中碳酸盐的溶解,使得土壤中Ca2+的浓度增大,一方面促进了土壤颗粒的凝聚,其次为水稻提供了生长所需的营养元素。(6)四种改良剂单施或配施一定程度上降低了土壤悬浮物颗粒的Zeta电位绝对值,土壤中微团聚体的组成因此发生改变,土壤结构改善,从而提高土壤单位时间内的排盐量。随着培养期间淋洗次数的增多土壤pH、土壤CO32-含量、HCO3-含量、总碱度逐步降低。从而反过来影响土壤的动电性质,促使土壤凝聚,如此循环为水稻秧苗提供了良好的生长环境。从水稻的生长情况可以看出,各处理均明显提高了水稻的秧苗素质。对于水稻秧苗干鲜重单施、配施各处理均显著优于重度草甸土对照组,与农户所取育苗土育秧有差异但不显著。对于水稻株高,配施优于单施。综合土壤理化性状的改变及水稻秧苗的生长情况可知,改良剂组合R9为适宜水稻育苗的改良剂的施用量,即土重的1.8%CaSO4·2H2O与土重的5%腐殖酸配施后进行盐碱原土水稻育秧。
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