齊國峰，趙 蔚，劉中卓，于艷青

（1 遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤錦 124010；2 盤錦市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心，遼寧 盤錦 124010）

水稻是人們餐桌上經(jīng)常食用的糧食之一，在整個生長周期中，最適溫度約在18～25℃，食用部分形成期喜愛弱光，喜濕耐澇，因此，在如今，設施栽培逐漸的應用到水稻種植業(yè)來。 氮是影響水稻產(chǎn)量最重要的因素之一，增加氮肥施用量可以提高產(chǎn)量。但不合理的氮肥投入會導致氮肥利用率的降低，施肥經(jīng)濟效益下降［1-2］，合理施氮是提高水稻產(chǎn)量和肥料利用率、 保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，對于保障我國糧食安全至關重要［3］。 關于氮肥施用對水稻產(chǎn)量及利用率的研究一直是科學研究中的熱點［4］。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 土樣 3 月12 日從十一戶水稻種植農(nóng)戶的15 處種植地塊用取土器取15 份土樣，攤開，在陰涼干燥處風干，用鑷子挑出石子等雜物，取10～20 g 過1 mm 篩，置于廣口瓶備用。

1.1.2 試驗器材 分析天平（0.0001 g），漏斗，擴散皿， 恒溫箱， 半微量酸式滴定管， 三角瓶（250 ml），玻璃棒，移液管（2 ml），移液管（10 ml），吸耳球、藥匙等。

1.2 試驗方法

1.2.1 設計調查問卷 以貴陽市水稻種植土壤作為該項研究的試驗對象， 設計關于施用化肥有機肥情況的調查問卷。

1.2.2 水稻施肥情況調查及調查取樣方法 農(nóng)戶調查，選擇有代表性的15 塊地塊，當面詢問每位農(nóng)戶關于調查問卷的相關內容并如實記錄。

取樣方法，考慮當?shù)赝临|為沙壤土，使用帶有“T” 形把手并加裝50 cm 延長桿的取土器土鉆，遵循隨機取樣的原則，“S 形” 五點取樣， 去除3 cm 左右的表層土壤，取至地下20 cm，混合均勻，每組土樣約1 kg。 將每組土樣置于實驗室陰涼干燥處的塑料盤上平鋪均勻，使其自然風干，后挑去石子及根系。 將土樣過1mm 篩，用四分法取出土樣，標好序號，放于硫酸紙袋備用。

1.2.3 土壤堿解氮的測定方法 使用堿解擴散法。 在擴散皿中，在硫酸亞鐵存在和堿性壞境下，土壤中的易水解態(tài)氮與硝態(tài)氮易被水解還原，釋放出氨，被硼酸吸收。 這時，可用硫酸標準溶液滴定，硼酸指示劑顏色變化時，可確定滴定終點。

取過篩后的2.00 g 土樣與0.2 g 硫酸亞鐵粉末一同置于擴散皿外室， 輕輕搖動擴散皿使之均勻鋪平鋪滿外室。 向內室中加入2 ml 硼酸指示劑。在擴散皿外邊緣均勻涂抹凡士林，蓋上毛玻璃并旋轉，使之密封。 輕輕旋開毛玻璃，使外室邊緣留一狹縫， 快速向內室加入10.0 ml 氫氧化鈉溶液， 立即將其蓋嚴， 用皮筋固定并輕輕搖動擴散皿。 將其放入40±1 ℃的恒溫箱， 堿解擴散24±0.5 h 后取出。 用硫酸標準溶液滴定內室，當溶液由藍色變?yōu)槲⒓t色時為滴定終點，記錄數(shù)據(jù)。設置空白試驗，每組土樣平行重復三次。

結果計算

式中， 為土壤堿解性氮的質量分數(shù)， 即土壤有 效 氮 含 量， 單 位 為mg·kg-1；c 為 硫 酸（1/2 H2SO4）標準溶液濃度，經(jīng)標定為0.01037 mol·L-1；V 為滴定消耗硫酸標準溶液體積， 單位為ml；V0為空白樣品消耗硫酸標準溶液的體積， 經(jīng)過三次平行試驗， 測得該值為0.06 ml；M 為氮的摩爾質量14 g·mol-1；m 為稱取的土樣質量，在本實驗中為2.00 g。

將肥料投入量與測得的土壤有效氮含量、pH與土壤有效氮含量做成散點圖， 并求得其R 方，研究其相關性。

1.2.4 土壤pH 值測定方法 將過1 mm 篩的土樣10 g，將其置于燒杯中，加入25 ml 蒸餾水，用玻璃棒劇烈攪拌，然后靜置30 min。用pH 計測量每份土樣的pH 并記錄。

2 結果與分析

2.1 設施水稻土壤施氮量有效氮含量、pH

研究調查和測得的所有數(shù)據(jù)見表1，1 號，4號，5-②號農(nóng)戶不能準確給出氮肥的施入量，因此，在研究與氮肥施入量相關數(shù)學關系時，不將其列入數(shù)據(jù)分析范圍。

由表1 可看出， 給出了施氮量的農(nóng)戶對于氮肥的施用量較為平均，除5-①號土樣未額外增施氮肥外，其余多施用40～50 kg 氮肥。 證明農(nóng)戶都非常了解氮肥的施用對水稻生產(chǎn)的重大作用。 試驗測得的有效氮含量相差較大， 最低僅有51.3 mg/kg，最高可達175.55 mg/kg。 且與同學測得的土壤有效磷與有效鉀含量一同分析，可知5-①號土樣數(shù)據(jù)整體偏高，原因未知，有待探究。 試驗測得土樣pH 均處于約4.5～7 之間，可知土樣均為酸性土壤，而據(jù)部分資料顯示，水稻種植所需土壤最適pH 約為6，由數(shù)據(jù)可得多數(shù)土樣偏酸，并不位于最適pH 附近，可能會導致水稻最終產(chǎn)量偏低。

表1 設施水稻土壤施氮量有效氮含量、PH 情況

2.2 氮肥的施用量對土壤堿解氮含量的影響

圖1 是根據(jù)試驗所測得的土樣有效含氮量與施氮量之間的數(shù)學關系散點圖， 經(jīng)計算可得R2=0.2066。 由此可知，施氮量與土壤有效氮含量并無明顯數(shù)學相關性。 但由圖中大體走向可知， 總體上，兩者呈現(xiàn)出施氮量越多，有效氮含量越多的趨勢。這符合我們日常生活中的基本邏輯。而根據(jù)具體情況分析可知，由于采集土樣時，每戶種植情況與收割情況不同， 土樣中的有效氮含量會隨之改變。 因此只能從圖1 中得知大體趨勢。

2.3 土壤pH 與土壤堿解氮含量

圖2 為試驗測得的土壤pH 與有效氮含量之前的關系散點圖，計算可得R2=0.0795，可知pH與有效氮含量也無明顯關聯(lián)性。由圖可知，基本有土壤中有效氮含量越多，pH 越小的規(guī)律。 是因為土壤有效氮含量越高， 代表NO3-等酸根離子越多，導致土壤酸化現(xiàn)象嚴重。在如今的作物種植過程中，農(nóng)戶施用過多的氮磷鉀肥，而對一些中微量元素投入量不足，導致土壤元素比例失衡，使土壤膠體中的鎂、鈣等堿基元素輕易被氫離子置換，導致土壤酸化現(xiàn)象嚴重，pH 值下降。

3 結論與討論

3.1 結論

由所測得的土壤有效氮含量、pH， 與所調查的土壤氮肥施入量綜合分析，可得出以下結論：氮肥投入量與有效氮含量、 有效氮含量與pH 之間均無明顯關聯(lián)性； 且根據(jù)兩兩做出的散點圖可推測出，在采集的農(nóng)戶中，均了解氮元素對水稻生長的重要性，有意識的為水稻種植增施氮肥，然而，由試驗得出的數(shù)據(jù)來看， 農(nóng)戶施用的氮肥已超過最適施加量，一旦超過這個數(shù)字，氮肥施用越多，反而會造成水稻產(chǎn)量隨之下降。

因此，在今后的水稻種植生產(chǎn)過程中，應注意適量施用，同時可合理施用肥料，增加土壤中植物所需中微量元素的含量， 這樣就不會破壞土壤養(yǎng)分比例，達到為水稻增產(chǎn)的目的。

3.2 討論

由本次試驗測得的數(shù)據(jù)，基本可推知，貴陽市的11 戶農(nóng)戶的15 塊地塊， 大多存在氮肥的施入量過多， 使土壤中NO3-等酸性離子過多使多余部分大量堆積和土壤養(yǎng)分比例失調， 土壤膠體中的鎂、鈣屬于堿基元素，這些物質容易發(fā)生被氫離子置換的狀況，造成土壤pH 降低，土壤就會變得酸化，水稻作物產(chǎn)量就會受到影響。