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采用土壤测试、盆栽试验与大田试验相结合的方法,研究了宁夏前进农场土壤盐碱化程度和养分丰缺状况、脱硫废弃物和糠醛渣改良碱化土壤的效果以及碱化土壤水稻合理施肥技术。研究结果如下:
1、前进农场土壤含盐量变化在0.16g/kg~23.52g/kg之间,平均3.13g/kg,变异系数106.7%;碱化度变化在13.2%~48.5%之间,平均29.6%,变异系数25.5%;pH变化在8.28~10.20之间,平均8.88,变异系数4.3%;总碱度变化在0.30cmol/kg~9.15cmol/kg之间,平均1.38cmol/kg,变异系数118.8%。该地区土壤属于中度至重度碱化土壤。相关分析表明,土壤碱化度与pH之间呈抛物线变化趋势:y=-5.3271x2+113.72x-559.44(r=0.898**),(其中y—碱化度(%),x-pH(水土比5∶1))。
2、前进农场土壤有机质含量在0.91g/kg~23.65g/kg之间,平均10.89g/kg,变异系数为33.3%;全氮含量在0.17g/kg~1.54g/kg之间,平均0.79g/kg,变异系数45.4%;碱解氮含量在7.00mg/kg~128.67mg/kg之间,平均58.37mg/kg,变异系数41.9%;速效磷含量在1.00mg/kg~82.13mg/kg之间,平均21.64mg/kg,变异系数61.7%;速效钾含量在76.98mg/kg~895.3mg/kg之间,平均207.26mg/kg,变异系数为36.7%。同时建立了该地区土壤养分分级指标,为合理施肥提供理论依据,有机质大于14g/kg为丰富,8g/kg~14g/kg为中等,小于8g/kg为缺乏;碱解氮大于90mg/kg为丰富,60mg/kg~90mg/kg为中等,小于60mg/kg为缺乏;速效磷大于30mg/kg为丰富,18mg/kg~30mg/kg为中等,小于18mg/kg为缺乏;速效钾大于180mg/kg为丰富,130mg/kg~180mg/kg为中等,小于130mg/kg为缺乏。该地区耕地土壤养分现状总体评价为土壤有机质含量中等,碱解氮、速效磷偏低,速效钾含量丰富。
3、田间试验、盆栽模拟试验和大田14个田块的定点监测结果表明,施用脱硫废弃物等改良剂和有机肥对碱化土壤改良和水稻增产效果明显,土壤pH和碱化度都有不同程度降低;作物产量明显增加;土壤含盐量总体下降,但有个别升高的情况,这主要是灌溉与排水等水利工程措施不当造成;施用脱硫废弃物后地下水pH和矿化度随着时间的变化整体上呈上升的趋势;土壤水稳性团聚体含量随着种植年限的增加呈上升趋势。通过田间试验和盆栽试验总结得出碱化土壤脱硫废弃物的合理施用量为22.5t/hm2~30t/hm2之间。
4、在施用脱硫废弃物等改良剂和有机肥的基础上,合理的氮磷钾肥配比对水稻具有明显的增产作用,每千克纯氮可增产9.6千克,每千克P2O5可增产7.6千克,每千克K2O可增产6.0千克,其肥料效应顺序为氮肥>磷肥>钾肥,与改良前相比较,土壤pH、全盐和碱化度分别下降了10.62%、52.84%和42.86%,而碱解氮、速效磷和速效钾较种植前分别增加了56.2%、51.1%和17.8%,达到了改土和培肥的目的。田间氮肥试验结果表明,水稻施氮量与产量呈抛物线变化趋势:y=1038+25.865x-0.0603x2(r=0.998**),(式中,y-产量(kg/hm2),x—施氮量(kg/hm2))。根据该方程得出在该供试土壤肥力水平下,最高产量施氮量为214.5kg/hm2,经济最佳施氮量为195.2kg/hm2。同时,研究得出施用锌肥能显著提高水稻产量,硫酸锌的合理施用量为15kg/hm2~30kg/hm2,具体视土壤速效锌含量高低而定。
5、总结提出了适宜于盐碱地种植水稻的合理施肥技术:脱硫废弃物22.5-30t/hm2,糠醛渣15t/hm2,有机肥(牛粪、羊粪)30t/hm2,氮肥(以纯氮计)180-215kg/hm2,基追比6∶4,磷肥(以P2O5含量计)90~120kg/hm2,钾肥(以K2O含量计)45-90kg/hm2,磷钾肥作基肥。