松嫩平原苏打盐碱地种稻关键技术问题

2017-03-07 08:55隋世江张海楼
辽宁农业科学 2017年5期
关键词:盐碱土床土苏打

隋世江,张海楼

松嫩平原苏打盐碱地种稻关键技术问题

隋世江,张海楼

(辽宁省农业科学院植物营养与环境资源研究所,辽宁 沈阳 110161)

水稻的一生喜欢生长在微酸性或中性的水土环境,幼苗期阶段尤其喜欢微酸性的环境,苏打盐碱地含有较多的苏打和小苏打是种植水稻失败的根本原因,本文在分析苏打盐碱地基本特点基础上,着重对松嫩平原苏打盐碱地种稻的关键技术进行综述。

1 苏打盐碱地的基本特点

松嫩平原盐碱土多属苏打盐碱土,松嫩平原的盐碱地大多具有以下特点:

1.1 可溶性盐含量大

含有大量的可溶性盐是苏打盐碱土的基本特点,20 cm内的耕层土壤含盐量一般在0.7%以内,但少数地块高者达到 1.0%以上,在可溶性盐中 Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、CO32-、Cl-、SO42-等8大离子占到95%以上,其中碳酸氢钠和碳酸钠约占盐分组成的60%~90%,碳酸氢钠含量约为碳酸钠含量的1.5~6.0倍左右。

1.2 地下水矿化度高

多数地块30 m以内的地下水矿化度为0.7~1.5 g/L,含有大量的小苏打和苏打,约占地下水含盐量的50%~90%。50 m以下的地下水矿化度多数在0.4 g/L以下,可以作为灌溉水使用。

1.3 苏打碱性大

苏打盐碱土属碱性环境,pH值一般在8.0以上,苏打含量越多pH值越高,盐碱土pH值高者达到12左右。

1.4 代换性钠盐含量高

苏打盐碱土吸附了较多的可溶性碳酸钠盐(Na2CO3)或碳酸氢钠盐(NaHCO3),因此吸附在土壤胶体上的钠离子含量高。松嫩平原地区的明碱土(以碳酸氢钠为主)在1 m左右土层内的碱化度高达80%,暗碱土(以碳酸钠为主)高达70%。

1.5 盐碱土分散性强,土壤物理性差

由于含苏打和小苏打盐碱多,因此松嫩平原苏打盐碱土吸水性特强,明碱土在15 min以内可吸足水,土壤颗粒迅速膨涨而呈分散状态。钠离子代换性百分数达到5%时土壤颗粒就膨涨分散,土壤物理性状就会开始出现恶化。

1.6 低洼内涝

由于周围三面(东南北)海拔高,因此松嫩平原地区地势低,盐碱地多处在本地区的洼地,排水不畅,坡降小,改革开放以前多数为积水的盐碱水泡子,改革开放以后畜牧业发展迅速,无序的放牧给本地区生态环境造成严重破坏,致使气候日益干旱,水分大量蒸发,水位下降,盐碱留原地,日积月累,盐碱越积越多。

2 苏打盐碱对水稻产生毒害原因

2.1 盐碱对稻苗的直接为害

在苏打盐碱土中,苏打(Na2CO3)对水稻产生的毒害作用最大,小苏打(NaHCO3)对水稻产生的毒害作用仅次于苏打(Na2CO3)。苏打和小苏打产生毒害的原因主要是在水溶液中常常水解产生强碱(NaOH),土壤胶体吸附性钠离子被置换亦可产生强碱,提高了水土环境的PH值,对水稻均可产生直接危害。同时高浓度的苏打的碳酸根离子和小苏打的碳酸氢根离子也对水稻产生直接的严重危害,另外盐分过多时会导致产生的H2S也多,H2S在土壤溶液中浓度达到0.1 mg/kg即可危害水稻。

2.2 盐碱度大降低肥效

在碱性条件下,很多营养元素的正常代谢受到严重妨碍,一般情况下,氨态氮肥料在碱性水土壤条件下,易挥发损失,尿素施在代换性钠为3%的土壤中,尿素3 d左右可完全分解成易于作物吸收的铵态离子等,但在代换钠离子为50%的土壤中,则需要7 d左右。磷素在 pH6.5~7.5时水稻容易吸收,pH值达到8以上时,随着 pH值的升高肥效显著下降。在碱性条件下,土壤pH值若达到9以上,磷素及微量元素锰、铁、硼呈无效状态。同时碱性过大有益微生物的活动也受到很大影响,数量和活性大幅度减少。

2.3 钠离子的毒害作用

苏打盐碱土中大量钠离子的存在,会对水稻组织的新陈代谢起到破坏作用,盐碱严重时大量钠离子甚至能致使根系腐烂。

2.4 盐碱土营养缺乏普遍

苏打盐碱地中普遍缺乏有机质、氮素、磷素、锌素营养。多数地块有机质含量在1%以下,严重者达到0.3%,远远低于正常土壤的有机质含量,属于有机质缺乏或极度缺乏状态;多数地块速效氮含量在75 mg/kg以下,低者达到20 mg/kg,处于缺乏或极度缺乏状态;磷素含量在10 mg/kg以下的地块较多,处于缺乏状态;锌素缺乏也是比较普遍的;因缺磷素及锌素导致水稻生长经常表现为“缩苗”和“僵苗”现象。

2.5 盐碱土分散性强、物理性状恶化

土壤胶体上吸附态Na离子在达到一定的数量时,土壤物理性状会显著恶化,干燥时紧实坚硬,像水泥结块,含水量大时变得泥泞不透水,滑腻感强。由于盐碱土分散性强的特点,水田耙地泥浆不易沉淀,机插秧苗下陷致使插秧过深,导致缓苗进度及分蘖速度大幅下降;泥浆沉淀后,由于不透水气,水气条件变坏,根系活动受阻,严重的地块出现黑根及烂根现象,影响水稻秧苗快速缓苗及分蘖。

3 水稻耐盐碱能力

水稻虽然最适宜微酸性或中性的水土壤环境,但微碱性对它的生长发育影响不明显。一般情况下,土壤含盐碱量在0.16%以内或碱度达不到0.07%时,对水稻生长发育基本没有影响,在20 cm耕层内,盐碱含量达0.3%或碱度达到0.15%时,会严重抑制水稻秧苗生长,甚至死亡。水稻一生不同发育阶段对盐碱耐受能力也有差异,在芽期阶段,如土壤含盐量达到0.1%时,发芽时间会显著延迟,含盐量达到0.15%时,发芽率显著减少,含盐量达到0.26%~0.30%时,基本不发芽。秧苗1.5叶期,含盐量为0.2%以内生长发育基本正常,达到0.30%时生育受到抑制,甚者出现枯死现象。返青期土壤含盐量不宜超过0.15%,整个分蘖期至出穗期不宜超过0.3%。

4 苏打盐碱地水稻育苗应注意事项

4.1 苗床地选择及做床

育苗基地应选择在房前屋后的菜地,或选在有水源条件的较好的旱田地块,耕层土壤无盐碱或盐碱度极轻,苗床地要求地势高且平坦,土质肥沃。做苗床床面一定要平整,有利于苗期的正常管理。此外,在略有盐碱的苗床地上,床面要用有孔塑料、稻草或沙子做隔离层。

4.2 床土采集

选择床土的标准是有机质多、杂草少、无杂物,pH值在7.5以下的壤质土。在松嫩平原,以引水渠底土、老水田土及有机质含量高的高岗地土为土源。选床土时,可用10%~15%的盐酸溶液滴测土壤的苏打的碳酸离子或小苏打中的碳酸氢根离子,选择起泡量最小的土壤作为育苗土,育苗土存放在干燥不返盐碱的地方,以备使用。

4.3 床土调酸

床土调酸为水稻苗期生长提供微酸性水土环境,有利于提高秧苗素质,同时预防盐碱害和青立枯病,兼顾抵御低温冷害。若床土pH值达到8以上,水稻秧苗会经常出现“焦苗”现象,甚至死亡,初期的症状几乎与立枯病相同(盐害心叶正常,立枯病心叶桔黄色),水稻苗盘底部没有新根,这就是所谓的“沤盐”现象,一旦出现此症状,须异地移苗进行救治,或者将苗盘掀起原地铺设隔离物后重新摆放继续管理,否则随着生育期延长,盐碱害会不断扩展并逐步加重。因此床土必须调酸,使用浓硫酸将床土的pH值调到4.5~5.5,一般情况下,1 000 kg床土大约需要98%浓硫酸2~7 kg。

4.4 合理配肥

床土底肥以2∶1∶1配施氮、磷、钾三要素,每m2施用硫酸铵150~250 g,施用重过磷酸钙50~100 g,施用硫酸钾50~100 g,整个育苗期选用的化肥应以酸性肥料为主,氮肥选用硫酸铵,磷肥选用重过磷酸钙或过石,钾肥选用硫酸钾,同时配施少量锌肥,锌肥选用硫酸锌。有条件的地方,每m2床土可添加0.2~0.4 m3充分腐熟的有机肥(猪粪、牛粪、马粪、羊粪等,如添加鸡粪不宜超过100 kg而且必须充分腐熟)。

4.5 播种管理

在播种播种当天或者头一天底床要浇一遍透水(1 000倍硫酸水),浇水后立即平铺带孔薄膜,防止底床因水分蒸发而返盐碱,覆膜后尽快播种、摆盘,随即浇水覆土,结合浇水施入恶甲水剂(恶霉灵与甲霜灵混合水剂,按照说明使用量的100%~150%使用)防止青立枯病发生,苗盘浇水后应立即覆土,然后喷施苗床专用除草剂,防除杂草,前述工作完成以后,床面用地膜覆盖,防止水分过快蒸发或者棚膜滴水破坏床面,影响出苗质量。覆土采用配制好的床土,播种工作完成后要经常检查床面湿润状况,多数情况下出苗前不浇水,如发现床面过于干燥时应及时喷水以保证出苗质量,切忌大水漫灌。如使用育苗机械一次性装盘播种覆土,苗床也可以先不浇底水,待苗盘摆放完毕,一次性浇足硫酸水(2 500倍液),其他管理同上。

4.6 苗期管理

苗期管理主要控制好水、气、热、肥的管理,尽量做到底床不返盐碱。水分管理应保持床面一直处于湿润状态,床面不干燥不滞水。苗期管理应保持土壤微酸性环境,以免底床返盐碱而产生“沤盐”现象。在1叶1心期、2叶期、2.5~3叶期,苗床应分别浇1次硫酸水(1 000倍液),其中2.5叶期(水稻离乳期)结合浇水施入恶甲水剂预防青立枯病发生。1叶1心、2叶和插秧前1~3 d各结合浇水并根据长势追施1次酸性氮肥(硫铵),每m2米追施100~200 g硫酸铵。每次浇酸水或追肥后,必须用清水冲洗,以免酸肥滞留叶面“烧苗”。管理期间注意适时通风练苗,培育壮秧。移栽的秧苗要求矮壮墩实、生长整齐、株高16~19 cm,叶龄3~4.5,叶色浓绿,秧苗挺直且有弹性,根毛多。健壮的秧苗移栽后伤根少,返青快,分蘖多,长势茂盛。由于盐碱地栽秧前期缓苗慢,中期分蘖不足,因此要求插秧苗数多,育苗数量比非盐碱地(每hm2300盘左右)多,每hm2在450~600盘期间。插秧期不宜过早,应根据天气而定,如果连续3日日平均温度稳定在13℃后可进行大田移栽,可插6月秧,否则会出现“死苗”现象。

5 大田管理及部分改良措施

5.1 修渠打堰

以水改良盐碱地的重要前提是设置适宜的灌、排渠系统,修引水渠尽可能使用平整土地剩余的土修土壕帮,抬高进水水位便于灌水。修排水渠应用挖掘机挖沟降低水位,排水顺畅。一般情况下,未级排水渠系的深度为沟底低于田面30 cm以上。未级进排水渠系的间距为100~150 m。

5.2 构建单排单灌系统

在土地规划整理时要充分考虑到,盐碱地种稻必须避免串灌串排,实行单灌单排。即每一田块都有独立的进出水口,灌排相间,一沟双灌,一沟双排。这种灌排方法能够避免串灌造成的上个田块的盐碱水泄到下个田块,致使位置越靠下的田块盐分聚积越多,进而加重盐碱害。

5.3 平整田面

盐碱地种稻的田面必须平整,比非盐碱地要求高很多。同一田块内,高差不宜超过3 cm,否则灌水后同一田块会有深水部分和裸露部分,水稻秧苗移栽后深水部分会淹死秧苗,地表裸露部分水稻秧苗会被盐碱“盐渍”而死。平整土地应先进行分片平整,在初步整好的区域内,顺坡等高作田,田块一般不宜过大,避免平地困难。

5.4 施用充分腐熟有机肥料

盐碱地要施用充分腐熟的有机肥。盐碱地施用一定量充分腐熟的有机肥料,可以提供给水稻所需要的多种养分,而且还可改善土壤的物理性状。腐熟有机肥在分解过程中所产生的有机酸,可迅速降低土壤的酸碱度,并可提高钠盐的溶解度,进而提高了洗盐效果,同时有机肥还可以提高土壤有机质含量,改善土壤质量。如施用未腐熟的有机肥,因其含有大量的有机物,在水中分解易生成CO2,浓度若达到20%时,易杀死稻苗,在苏打盐碱地中施用未腐熟的有机肥,则增加了碳酸根离子浓度,进而加重了盐碱对水稻的危害。

5.5 旋耕或翻耕

盐碱地宜浅耕不宜深耕,深度一般不超过10~15 cm,由于盐碱土耙地后泥浆不易于沉淀,深耕后易陷车,后续机械化作业困难,旋耕时间应选在少雨的秋季或早春季节,有利于雨雪淋洗土壤中有害的钠盐,加速耕作层土壤脱盐过程,提高耕作层的土壤质量,因而有利于加速盐碱地的改良,尽快建立熟化宜于水稻生长的耕作层土壤。

5.6 泡田洗盐碱及注意事项

盐碱地种稻前要洗盐碱,降低土壤含盐碱量,降到水稻耐受的临界浓度以下,一般在20 cm土层内全盐量降到0.3%以下。泡田洗盐有表面洗盐和垂直压盐(渗漏洗盐)两种方法。土壤渗透性不良或地下水位高的土壤,表土的盐分多于底土的盐碱土上应采用表层洗盐,即用水浸泡后排出。垂直压盐一般适于在渗水性较好的盐碱地上使用,将水灌入田中,待其自然下渗,以淋洗耕层土壤盐分。

洗盐的次数根据土壤含盐量而定,含盐量在0.3%以下的地块洗一次即可,中度含盐量0.3%~0.6%的地块洗2次即可,重度含盐量即0.6%~0.9%的地块洗3次,若含盐量1.5%以上的地块应洗3次以上。

洗盐时应注意以下事项:

5.6.1 第一次洗盐灌水量要加大,水深可达到12~15 cm。第二次灌水水深6~10 cm,以后可逐步减少。

5.6.2 施用过基肥的地块,如采用明排,要缓水入田,泡田后缓慢将水排出,减少养分流失。

5.6.3 洗盐要选择温度较高,地下水位较低的时期进行。这个时期盐分溶解度高,盐分下渗较深较快,脱盐效果显著。

5.6.4 在同一地段内,先洗地势低的田块,后洗地势高的田块。先洗重度盐碱地块后洗轻度盐碱地快。

5.7 合理灌排水

水稻生育期间,稻田应一直保持适当水层,这样既能满足水稻水分需求外,也可通过水的下渗抑制“返盐碱”现象发生,不断降低土壤中盐碱浓度。插秧时要浅水插秧,插秧后水稻返青期水层保持2~3 cm。分蘖阶段水层保持3~4 cm,既能保持地温较高,促使土壤养分的分解过程加快,又能保证分蘖部位氧气和光照较充足,加快分蘖。浅水灌溉保持到有效分蘖末期。有效分蘖末期以后,采用深水灌溉,保持水层10 cm左右,抑制后期无效分蘖发生。拔节至抽穗时期,保持水层5~8 cm,此阶段切忌晒田,以防止返盐碱而形成盐害。出穗到灌浆期间仍要保持水层灌溉,进入蜡熟期后7 d左右排水。

在土壤含盐量较高的情况下,稻田要定期换水,渗透性差的盐碱地换水周期适当缩短,降低土壤和田间水层含盐量,减轻盐碱害。换水时间应根据田间水中盐碱的浓度以及水稻不同生育时期的耐盐程度而定。在渗透性不良的碱土或碱化盐土上,水稻生长前期(孕穗以前)一般5~6 d换1次水。生育后期(出穗期)水稻耐盐碱能力增强,一般7 d左右换1次水即可。

5.8 合理施肥

施肥的种类、数量及时期跟土壤、水稻品种、插秧密度等因素关系密切。根据盐碱地碱性大、缺磷缺锌比较普遍的特点,施肥应坚持“多施肥,每次少施勤施”的原则,尤其要多施磷肥,做到氮磷配合施用,注意多补施些锌肥。肥料种类应选择酸性肥。一般情况下,每667m2产稻谷 400 kg,需纯氮 7 kg,纯磷 2~2.5 kg,纯钾 1~1.5 kg。在施肥过程中,全部钾肥和磷肥以及40%的氮肥做底肥使用。氮肥分配比例可采用底、蘖、穗肥 =4∶4∶2。重度盐碱地前期(分蘖末期以前)追肥少追勤追肥,6月末至7月初(分蘖末期左右)可适当加大追肥量。如遇到缺锌症状,在发病初期每667m2用0.16 kg硫酸锌对水35 kg进行叶面喷雾,严重时隔6~7 d用同样剂量再喷1次。发现缺钾时结合追肥施硫酸钾8~10 kg/667m2。

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S156.4;S511.04

B

1002-1728(2017)05-0075-04

10.3969/j.issn.1002-1728.2017.05.019

2017-09-30

隋世江(1978-),男,汉族,本科,助研,主要从事植物营养与环境资源方面研究。E-mail:my0708@163.com

张海楼(1963-),男,汉族,博士,副研,主要从事植物营养与环境资源方面研究。

E-mail:zhanghailou5@163.com

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