梁 婷，劉 明，李 帥，楊 敏，曹惠翔，陳 妮，趙耕毛

均衡施肥對(duì)灘涂鹽堿農(nóng)田稻麥輪作系統(tǒng)土壤養(yǎng)分與作物生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的影響①

梁 婷，劉 明，李 帥，楊 敏，曹惠翔，陳 妮，趙耕毛*

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/江蘇省海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210095)

以耐鹽小麥和水稻為材料，研究了灘涂鹽堿地養(yǎng)分均衡對(duì)輪作稻麥生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的影響。試驗(yàn)設(shè)不施肥(CK)、常規(guī)施肥(TF)、中量元素肥料+常規(guī)施肥(TS)、螯合態(tài)微量元素肥+常規(guī)施肥(TM)和中量元素肥料+螯合態(tài)微量元素肥料+常規(guī)施肥(TSM)5個(gè)處理。結(jié)果表明：①大量元素方面，小麥季TSM處理顯著提高了土壤堿解氮和速效鉀水平，分別較TF處理增長(zhǎng)23.22% 和7.10%；水稻季TSM處理土壤有效磷和速效鉀顯著提高，較TF處理分別提高19.78% 和7.44%；稻麥輪作體系均衡施肥(TSM)顯著降低了土壤含鹽量，由3.09 g/kg土降為1.88 g/kg土；②中微量元素方面，小麥季TSM處理顯著提高了土壤S、Fe含量，分別較TF處理增長(zhǎng)了196.3%、13.75%；水稻季TSM處理土壤Si、Ca、Fe、Mn含量較TF處理顯著提高，分別增加了27.42%、11.60%、12.05%、16.20%；③TSM處理小麥和水稻生物量明顯提高，較TF處理增長(zhǎng)了19.47% 和20.12%，且TSM處理較TF處理作物養(yǎng)分含量顯著提高(<0.05)；④施肥處理明顯提高了稻麥植株中各營(yíng)養(yǎng)素的積累，作物產(chǎn)量增加，TSM處理小麥和水稻較CK分別增產(chǎn)了14.37% 和46.46%，與TF處理相較，小麥增產(chǎn)7.55%，水稻增產(chǎn)效果不顯著。綜上所述，均衡施肥有效提高了養(yǎng)分庫(kù)容和養(yǎng)分利用效率，促進(jìn)了鹽堿地輪作稻麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成。因此，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施中微量元素肥料作為優(yōu)選的均衡施肥模式可作為灘涂鹽土糧食輪作區(qū)主要施肥模式加以推廣應(yīng)用。

鹽堿地；稻麥輪作；土壤養(yǎng)分；中微量元素；產(chǎn)量

中國(guó)擁有18 000 km海岸線，沿海灘涂面積約200萬(wàn)hm2，其中江蘇約占我國(guó)海涂面積的1/4[1]。隨著江蘇沿海開發(fā)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，灘涂開發(fā)與“第二糧倉(cāng)”建設(shè)被提上日程。但是，土壤鹽漬化和養(yǎng)分失衡問題，一直是制約蘇北灘涂農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵因素[2-3]。

水稻和小麥?zhǔn)俏覈?guó)最主要的兩大糧食作物，稻麥輪作是糧食種植區(qū)主要種植制度之一[4]，輪作制度有利于保持土壤養(yǎng)分、提高土壤肥力，且防止并抑制發(fā)生各種病蟲草等的危害[5]。然而傳統(tǒng)施肥方式大量使用化肥，導(dǎo)致中微量營(yíng)養(yǎng)元素缺失、土壤鹽分增高、土壤結(jié)構(gòu)惡化，影響作物營(yíng)養(yǎng)吸收，致使經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量下降[6]。

中微量營(yíng)養(yǎng)元素作為作物不可或缺的營(yíng)養(yǎng)元素，參與了作物重要代謝過程，包括葉綠素合成、光合作用、氫氧還原、酶活化和膜完整性等[7]。施用中微量元素肥料，能平衡供應(yīng)農(nóng)作物中所需的各營(yíng)養(yǎng)素，大大增強(qiáng)了作物抗寒、抗高溫和抗干旱等抗逆能力，促進(jìn)作物正常發(fā)育，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，且有效提高了肥料利用率，減少因大量元素肥施用過多引起的土壤、水源污染[8]。已有大量研究表明，不同微量元素在小麥花期噴施，可以提高籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)組分含量、面筋含量等[9]。施用不同用量中量元素肥能增加水稻莖壁厚度與粗度，顯著提高抗折力[10]，促進(jìn)水稻有效分蘗。微肥對(duì)大豆作物的密度、單株分枝數(shù)、有效豆莢數(shù)及粒數(shù)也有積極促進(jìn)的作用[11]，且中微量元素肥料在當(dāng)季水果以及蔬菜上均有廣泛應(yīng)用[12-14]。近年來，國(guó)內(nèi)外單季作物施用中微量元素肥的研究取得了明顯進(jìn)展，但針對(duì)鹽堿地稻麥輪作均衡施肥方面的研究依然鮮見報(bào)道。

本研究探索中微量元素對(duì)濱海鹽堿地土壤養(yǎng)分、稻麥生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的影響，旨在揭示土壤-作物體系養(yǎng)分平衡供給規(guī)律，為江蘇鹽漬化中低產(chǎn)田地力保育與輪作稻麥的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種(系)：小麥品種(系)是寧麥13號(hào)，為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所選育的耐鹽新品系；水稻品種為淮稻5號(hào)，是淮陰市農(nóng)科所雜交選育而成的遲熟中粳新品種。

供試肥料：尿素(含N 46.6%)、磷酸一銨(含N 12.17%，P2O561.74%)、硫酸鉀復(fù)合肥(N-P2O5- K2O：15-15-15)由江蘇省金色農(nóng)業(yè)有限公司提供；緩控釋肥(N-P2O5-K2O：29-13-5)，由南京尊龍生物科技有限公司提供；中量元素肥料(硫鎂肥SO3-MgO：16-12、硅鈣鎂肥SiO2-CaO-MgO：15-15-5)，由山東萊州市萊玉化工有限公司提供；氨基酸螯合態(tài)微量元素肥(微量元素：Fe 2.5%、Mn 2%、Zn 3.5%)，由南京肥甘農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于江蘇省鹽城市大豐中路港墾區(qū)，該地區(qū)四季分明，氣溫適中，雨量充沛，年平均氣溫14.1 ℃，無霜期213 d，常年降水量1 042.2 mm，日照2 238.9 h，土壤類型為濱海鹽漬土。該地區(qū)灘涂均為已圍墾區(qū)，土地大多被新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體承包，土地利用類型為多年的小麥–水稻輪作。土壤剖面中沉積層次明顯，黏砂相間，地下水位較淺，土壤中、低層氧化還原交互進(jìn)行，有明顯的銹紋斑及碳酸鹽分異與聚集，土壤有鹽堿化趨勢(shì)。2017年10月份取試驗(yàn)地0 ～ 20 cm的表層土進(jìn)行檢測(cè)，鹽分3.09 g/kg，pH 7.95，土壤有機(jī)質(zhì)為5.85 g/kg，全氮0.45 g/kg，堿解氮 46.08 mg/kg，全鉀14.39 g/kg，速效鉀 266.67 mg/kg，全磷0.45 g/kg，有效磷 32.48 mg/kg，中、微量元素含量見表1。

表1 供試土壤中、微量元素含量

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)時(shí)間：小麥季為2017年10月至 2018年6月，水稻季為2018年6月至11月。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，3次重復(fù)，采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共計(jì)15個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)面積30 m2(長(zhǎng)×寬=6 m × 5 m)，試驗(yàn)區(qū)面積約450 m2。稻麥花期為自然授粉，在適當(dāng)時(shí)期進(jìn)行防除雜草和防治病蟲害。

5種不同施肥模式分別為：不施肥(CK)、常規(guī)施肥(TF)、常規(guī)施肥+中量元素肥(TS)、常規(guī)施肥+微量元素肥(TM)、常規(guī)施肥+中量元素肥+微量元素肥(TSM)。其中小麥季常規(guī)施肥方式為基肥225 kg/hm2磷酸一銨和225 kg/hm2尿素，返青肥150kg/hm2尿素，拔節(jié)孕穗肥150 kg/hm2尿素和225kg/hm2硫酸鉀復(fù)合肥，中量元素肥750 kg/hm2硫鎂肥，微量元素肥15 kg/hm2；水稻季常規(guī)施肥方式為基肥600 kg/hm2尊龍緩控釋肥，返青肥和拔節(jié)孕穗肥同小麥，中量元素肥300 kg/hm2硅鈣鎂肥，微量元素肥15 kg/hm2。

1.4 樣品采集與測(cè)定

于2018年5月28日(小麥成熟期)和2018年10月22日(水稻成熟期)分別進(jìn)行植株和土壤樣品的采集。在每個(gè)小區(qū)采用對(duì)角線法隨機(jī)選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致具有代表性的10株作物，采樣時(shí)注意保證植株根部的完整性。用取土器隨機(jī)選取0 ～ 20 cm的耕作層土壤，采用“四分法”處理土樣，去除土層雜質(zhì)，土樣風(fēng)干過1 mm和0.25 mm篩等，保存待用。

將植株樣品放入網(wǎng)袋帶回實(shí)驗(yàn)室，清水洗凈，鮮樣105 ℃、30 min殺青；分植株根部與地上部，70 ℃烘干至恒重，稱重記錄。用磨樣機(jī)粉碎植株各部位，放入寫好編號(hào)的自封袋，制成所需干樣保存待測(cè)。成熟期對(duì)小區(qū)進(jìn)行考種，測(cè)定株高和生物量，對(duì)田間作物進(jìn)行樣方測(cè)產(chǎn)，并且測(cè)定作物的穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和千粒重等。植株中全氮含量采用凱氏定氮法測(cè)定[15]，其余各元素含量采用硝酸消煮法，并通過電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測(cè)定。

按照文獻(xiàn)[15]所述方法，測(cè)定土壤基本理化性質(zhì)：土壤pH(水土比2.5︰1)采用電位法測(cè)定；水溶性鹽采用電導(dǎo)法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法–外加熱法測(cè)定；有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3浸提–鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀采用1 mol/LNH4OAc浸提–火焰光度計(jì)測(cè)定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；有效硅采用檸檬酸浸提–硅鉬藍(lán)比色法測(cè)定；交換性鈣、鎂含量采用NH4OAc浸提–原子吸收分光光度法測(cè)定；土壤全氮采用半微量開氏法測(cè)定[15]。土壤中其他元素全量采用四酸消煮法(鹽酸︰硫酸︰氫氟酸︰高氯酸=10︰5︰5︰3)測(cè)定，元素有效態(tài)采用DTPA浸提–電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性的分析，數(shù)據(jù)以平均值表示，并通過單因素方差分析(ANOVA)比較不同處理間的差異顯著性(<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿地稻麥輪作體系土壤理化性狀

土壤鹽分、有機(jī)質(zhì)、pH、堿解氮、有效磷、速效鉀以及中微量營(yíng)養(yǎng)素含量等指標(biāo)能有效反映鹽堿化中低產(chǎn)田地力水平。2017—2018年，稻麥輪作栽培過程中，均衡施用中微量元素肥料使土壤理化性狀發(fā)生明顯變化(表2)。

表2 麥稻收獲期濱海鹽土基本理化性狀

注：同列小寫字母不同表示同一谷物種植不同處理間差異顯著(<0.05)，下同。

小麥?zhǔn)斋@季，與CK相比，施肥處理土壤堿解氮含量均有所提高，其中TSM處理含量最高，顯著高于TM處理57.60%(<0.05)，較TF處理增長(zhǎng)了23.22%。TSM處理土壤速效鉀含量最高，比TS、TM處理顯著提高了23.62%、12.79%(<0.05)，較TF處理增長(zhǎng)了7.10%。土壤S、Fe元素含量均在TSM處理中最高，且分別顯著高于TF處理196.30%、13.75%(<0.05)。除了TS處理，施肥明顯提高了土壤Mn含量(<0.05)，各處理均是對(duì)照的1.07倍，但施肥處理間無顯著差異(>0.05)。

水稻收獲季，施肥處理(TF除外)較不施肥處理土壤鹽分顯著降低(<0.05)。TSM處理土壤有效磷含量最高，比TM處理顯著提高了51.58%(<0.05)，較TF處理增長(zhǎng)了19.78%。除TF處理外，其他施肥處理較CK明顯提高了土壤速效鉀的含量(<0.05)，其中TSM處理效果最佳，較TF處理增長(zhǎng)了7.44%。TSM處理明顯促進(jìn)了土壤中Si元素的吸收(<0.05)，與TF、TM處理比較差異顯著(0.05)，分別提高了27.42%、36.21%。TSM處理土壤Ca含量顯著高于TF處理11.60% (<0.05)。TSM處理土壤Fe、Mn元素的含量均最高，與TF處理差異顯著(<0.05)，分別增長(zhǎng)了12.05%、16.20%。

2.2 鹽堿地稻麥生長(zhǎng)、產(chǎn)量及其構(gòu)成

株高是反映稻麥生長(zhǎng)情況的重要指標(biāo)(圖1A)。在小麥季，施肥處理后作物株高均不同程度增加，增幅為16.26% ～ 25.09%，其中TSM處理下的小麥株高值最大，較其他處理的提升效果最為顯著，增幅為25.09%，且較TF處理明顯增長(zhǎng)了7.59% (<0.05)。在水稻季，施肥處理后的作物株高均顯著高于對(duì)照組(<0.05)，增幅為19.68% ～ 23.04%，但各施肥處理間無顯著性差異(>0.05)。

生物量是指某一時(shí)刻單位面積內(nèi)作物的干重總量，本文用g/m2表示，可以反映每個(gè)小區(qū)稻麥的生長(zhǎng)狀況(圖1B)。成熟期，稻麥生物量大小均表現(xiàn)為TSM處理> TS處理>TM處理>TF處理>CK。小麥、水稻施肥處理后生物量的增幅分別為31.40% ～ 56.98%、10.24% ～ 32.42%，其中TSM處理均增幅最大，分別為56.98%、32.42%，且較TF處理增長(zhǎng)了19.47%、20.12% (<0.05)。

稻麥輪作體系作物產(chǎn)量構(gòu)成包括穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)、千粒重和實(shí)際產(chǎn)量等(表3)。結(jié)果表明，TSM處理明顯提高了小麥的千粒重，較CK顯著增長(zhǎng)了17.32% (<0.05)，且較TF處理增長(zhǎng)了14.70%；TSM處理小麥實(shí)際產(chǎn)量較CK和TF處理分別提高了14.37%、7.55%。在水稻季，TSM處理下水稻的穗粒數(shù)、千粒重和實(shí)際產(chǎn)量均顯著高于CK組 (<0.05)，分別增長(zhǎng)了29.80%、15.62%、46.46%；TSM處理下水稻穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和千粒重值均最大，與TF處理相比，TSM處理下的水稻穗粒數(shù)和千粒重促進(jìn)效果更為顯著(<0.05)，比TF處理提高了17.40%、7.78%。

表3 不同處理下稻麥的產(chǎn)量構(gòu)成

2.3 不同施肥處理稻麥植株養(yǎng)分含量

2.3.1 稻麥植株大量元素含量 由圖2可知，成熟期小麥中N、P、K元素含量變化范圍分別為16.78 ～ 23.41、3.60 ～ 3.96、39.61 ～ 62.22 g/kg，其中TSM處理N、K元素含量最高，且比TF處理分別顯著增長(zhǎng)了14.92%、13.51%(<0.05)，但4個(gè)施肥處理P含量無顯著性差異(>0.05)?？梢姡形⒘吭胤柿系呐涫┐龠M(jìn)了小麥中N、K元素的吸收。

成熟期水稻中，N元素含量變化范圍為17.52 ～ 23.67 g/kg，各處理N含量從大到小排序?yàn)椋篢SM處理>TS處理>TM處理>TF處理>CK，其中TSM處理與CK、TF、TM處理均有顯著性差異，且較TF處理增加24.00%(<0.05)；水稻植株中P、K元素含量變化范圍分別為7.09 ～ 8.06、19.02 ～ 49.68 g/kg，施肥后水稻中P、K明顯提高(<0.05)，但4個(gè)施肥處理間無顯著性差異(>0.05)?？梢姡形⒘吭胤柿系呐涫┐龠M(jìn)了水稻中N元素的累積。

2.3.2 稻麥植株中量元素含量 由圖3可知，成熟期小麥中S元素含量變化范圍為31.13 ～ 72.28 g/kg，其中TSM處理最高，與其他處理均有顯著性差異 (<0.05)，較TF處理增長(zhǎng)了58.43%，各處理S含量大小排序?yàn)椋篢SM處理>TF處理>TM處理>TS處理>CK；Ca元素含量變化范圍為11.00 ～ 15.44 g/kg，且TSM處理Ca含量分別顯著高于CK、TF、TS、TM處理40.36%、29.87%、35.29%、18.84% (<0.05)；Mg元素含量變化范圍為6.02 ～ 8.09 g/kg，其中TSM處理的Mg含量最高，與CK、TF、TS處理均差異顯著(<0.05)，分別增長(zhǎng)了34.36%、17.15%、19.04%，但與TM處理無顯著性差異(>0.05)。

成熟期水稻中，Si、Ca、Mg元素含量變化范圍分別為1.77 ～ 3.06、42.04 ～ 100.67、8.25 ～ 16.70 g/kg，其中TSM處理均最高，與TF處理都有著顯著性差異(<0.05)，分別增長(zhǎng)了46.85%、15.56%、14.29%。

2.3.3 稻麥植株微量元素含量 由圖4可知，成熟期小麥中各處理Fe、Mn含量大小排序均為：TSM處理>TF處理>TM處理>TS處理>CK；Zn元素含量變化范圍為41.88 ～ 60.16 mg/kg，施肥后Zn含量較CK明顯提高(<0.05)，但4個(gè)施肥處理間無顯著性差異(<0.05)。

成熟期水稻中，F(xiàn)e元素含量變化范圍為32.72 ～ 56.04 g/kg，其中TSM處理Fe含量最高，與其他處理均有顯著性差異 (<0.05)，分別較CK、TF、TS、TM處理增長(zhǎng)了71.28%、17.45%、11.59%、22.36%；Mn元素含量變化范圍為1.85 ～ 11.05 g/kg，施肥后Mn含量明顯提高(<0.05)，且TSM處理較TF處理顯著提高13.89%(<0.05)，與TS、TM處理無明顯差異(>0.05)；Zn元素含量變化范圍為246.74 ～ 357.37 mg/kg，施肥后水稻中Zn含量明顯提高(<0.05)，但4個(gè)施肥處理間無顯著性差異(>0.05)。

3 討論

3.1 均衡施肥對(duì)稻麥輪作土壤肥力特征的影響

除N、P、K大量元素肥外，中微量元素肥料也是一種補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)元素的優(yōu)質(zhì)肥料，還是良好的土壤改良劑。土壤是作物賴以生存的基礎(chǔ)，而肥料是作物的“糧食”，中微量元素則是作物不可或缺的“營(yíng)養(yǎng)品”，三者是作物正常生長(zhǎng)的充分條件[16]。前人研究表明，微生物菌肥和中微量元素配施提高了土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量，有效補(bǔ)給了土壤養(yǎng)分[17]。本試驗(yàn)中，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施中微量元素肥料明顯提高了小麥土壤的堿解氮和速效鉀含量，顯著降低了水稻土壤中的含鹽量，且增長(zhǎng)了水稻土壤中的有效磷、速效鉀含量，改良了鹽堿土現(xiàn)狀，這與前人的研究結(jié)果一致。

為維持農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，土壤中需及時(shí)補(bǔ)充植物的必需營(yíng)養(yǎng)元素，一旦營(yíng)養(yǎng)成分不均衡，會(huì)導(dǎo)致土壤基本理化性質(zhì)變差，產(chǎn)出降低，即出現(xiàn)“掠奪式種植”現(xiàn)象。施肥對(duì)土壤中、微量元素含量影響較大，施肥是增加土壤Fe、Mn、Zn、Cu等微量元素的主要途徑，長(zhǎng)期施用Zn、Mn、B肥能增強(qiáng)作物對(duì)土壤水分和養(yǎng)分的吸收利用，增加土壤中相應(yīng)微量元素的含量[18]。在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施中微量元素肥，增加了土壤中植物所需的中微量元素[17,19]，本研究結(jié)果與此結(jié)論一致。本試驗(yàn)中，不同施肥處理對(duì)土壤中、微量營(yíng)養(yǎng)元素含量影響不一，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施中微量元素肥料有利于土壤Si、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Zn等營(yíng)養(yǎng)元素的積累。在小麥季，與TF處理相比，TSM處理顯著提高了土壤S、Fe含量，同時(shí)也可以提升土壤中Zn含量，但效果不明顯。在水稻季，土壤Si、Ca、Fe、Mn元素在TSM處理中含量最高，分別比TF處理顯著增加了27.42%、11.60%、12.05%、16.20%，可見均衡施肥比常規(guī)施肥處理更有利于提高土壤中、微量營(yíng)養(yǎng)元素含量，進(jìn)一步提升土壤肥力。

3.2 均衡施肥對(duì)小麥–水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量構(gòu)成的影響

在田間試驗(yàn)中，施肥措施對(duì)作物產(chǎn)量的形成起著至關(guān)重要的作用。為提高作物產(chǎn)量，人們常常首選氮、磷、鉀肥，忽視了微肥的使用，進(jìn)一步導(dǎo)致了大量元素和中微量營(yíng)養(yǎng)素的平衡，作物產(chǎn)量下降[20]。因此，微肥的施用是必不可少的，應(yīng)注重增加作物中微量元素含量。前人研究表明，Zn、Mn、Cu及其配合能增加小麥株高和分孽數(shù)，促進(jìn)小麥正常生長(zhǎng)發(fā)育[21]。施用微肥還能提高小麥穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重，增加各生育期冬小麥的干物質(zhì)積累，從而使小麥增產(chǎn)[22-23]。伍龍梅等[24]研究表明，施用中微量元素肥料處理對(duì)超級(jí)雜交秈稻株型和干物質(zhì)積累具有一定的積極作用，且能提高水稻的抗倒伏能力有利于水稻產(chǎn)量的形成[10]。在本研究中，施肥處理后成熟期稻麥的株高和生物量明顯提高。TSM處理下的小麥、水稻株高值最大，分別為64.41、86.33 cm，較CK明顯增長(zhǎng)了25.09%、22.52%。TSM處理、TS處理小麥株高和水稻生物量比TF、TM處理顯著增加，可見在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上配施中量元素和配施中微量元素肥料更有效促進(jìn)了稻麥輪作系統(tǒng)作物的生長(zhǎng)，與前人研究結(jié)果[25]相一致。在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施中微量元素肥后，小麥、水稻分別增產(chǎn)了14.37% 和46.46%，但與其他施肥處理間無顯著性差異，可能是由于灘涂土壤鹽分波動(dòng)較大，表層易積鹽，影響了作物對(duì)中微量營(yíng)養(yǎng)元素的吸收。TSM處理明顯提高了小麥的千粒重，且TSM處理水稻穗長(zhǎng)最大，與常規(guī)施肥處理相比，Si、Ca、Mg肥和微量元素肥配施處理下的水稻穗粒數(shù)和千粒重促進(jìn)效果更為顯著，充分說明了均衡施肥在作物增產(chǎn)增收中的顯著作用。

3.3 均衡施肥對(duì)小麥–水稻作物營(yíng)養(yǎng)元素積累的影響

營(yíng)養(yǎng)元素的積累和吸收對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育具有極其重要的作用，除大量元素外，中微量元素雖然含量較少，但也參與了植物體內(nèi)的生理生化過程，其必要性不可忽視。眾多研究表明，微量元素肥的施用可強(qiáng)化籽粒營(yíng)養(yǎng)元素，從而明顯提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[26]。韓金玲等[27]研究表明，施Zn可增加N、P的吸收，提高植株中N、P的積累量，尤其是籽粒N的累積，王鋒堂等[28]也有類似研究，結(jié)果表明Mg、Ca、Zn、Cu肥噴施后會(huì)改變植物的養(yǎng)分吸收利用，本試驗(yàn)研究結(jié)果與此一致。本研究表明，不同施肥處理對(duì)稻麥作物中營(yíng)養(yǎng)元素的影響不一。TSM處理顯著提升了小麥和水稻中N、P、K大量元素含量，與常規(guī)施肥相比，中微量元素肥料配施處理后更有利于小麥中N、K營(yíng)養(yǎng)元素和水稻中N素的吸收。此外，在小麥中，TSM處理S、Ca、Mg元素含量較常規(guī)施肥處理分別顯著增長(zhǎng)了58.43%、29.87%、17.15%；在水稻中，TSM處理明顯提高了作物中Si、Ca、Mg含量，與TF處理都有著顯著性差異(<0.05)，分別增長(zhǎng)了46.85%、15.56%、14.29%。TSM處理稻麥微量元素含量均最高，相比常規(guī)施肥處理，常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施中微量元素肥料處理明顯提高了水稻中Fe、Mn營(yíng)養(yǎng)素的累積?？傮w上，均衡施肥對(duì)稻麥營(yíng)養(yǎng)元素含量的提高效果最為顯著，平衡了鹽漬土稻麥養(yǎng)分，提高植物耐鹽能力，從而達(dá)到增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的效果。

4 結(jié)論

常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上配施中微量元素肥料能夠顯著提高土壤0 ～ 20 cm的土壤速效鉀含量，明顯降低了水稻鹽堿土的含鹽量，與僅常規(guī)施肥相比，顯著增長(zhǎng)了小麥鹽堿土中S、Fe含量和水稻鹽堿土中Si、Ca、Fe、Mn含量，促進(jìn)了土壤養(yǎng)分均衡。同時(shí)，常規(guī)施肥與中微量元素配施顯著提高了作物株高和生物量；與常規(guī)施肥相比，均衡施肥明顯增加了作物中的養(yǎng)分積累，進(jìn)一步促進(jìn)了作物產(chǎn)量的提高，稻麥千粒重明顯增加，小麥實(shí)際產(chǎn)量提升，水稻穗粒數(shù)促進(jìn)效果更為顯著。因此，灘涂鹽堿地均衡施肥方式對(duì)稻麥輪作體系鹽漬化中低產(chǎn)田地力保育與稻麥增產(chǎn)具有重要意義，建議此模式可加以推廣使用。

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Effects of Balanced Fertilization on Soil Nutrients and Growth and Nutrient Absorption of Rice-wheat Rotation System in Saline-alkali Farmland of Tidal Flat

LIANG Ting, LIU Ming, LI Shuai, YANG Min, CAO Huixiang, CHEN Ni, ZHAO Gengmao*

(College of Resources and Environmental Sciences / Jiangsu Provincial Key Laboratory of Marine Biology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

In this paper, salt-tolerant wheat and rice were used as materials to study their growths and yields under nutrient-balanced fertilization systems in seashore saline-alkali farmland in the reclamation area in Zhong Road Port of Dafeng County, Yancheng City, Jiangsu Province. The designed treatments included no fertilization (CK), conventional fertilization (TF), medium element fertilizer + conventional fertilization (TS), chelated trace element fertilizer + conventional fertilizer (TM) and medium element fertilizer + chelated trace element fertilizer + conventional fertilization (TSM). The results showed that in wheat season, TSM significantly increased soil alkaline nitrogen and available potassium contents by 23.22% and 7.10% respectively compared with TF. In rice season, TSM also significantly increased soil available phosphorus and potassium by 19.78% and 7.44% respectively compared with TF. TSM significantly reduced soil salinity from 3.09 g/kg to 1.88 g/kg in rice-wheat rotation system. In wheat season, TSM significantly increased soil S and Fe contents by 196.3% and 13.75% respectively compared with TF. In rice season, TSM significantly increased soil Si, Ca, Fe, and Mn contents by 27.42%, 11.60%, 12.05% and 16.20% respectively compared with TF. Compared with TF, TSM significantly increased wheat and rice biomass by 19.47% and 20.12% respectively, and also significantly increased nutrient contents in different organs. Fertilization increased the accumulation of nutrients in different organs of rice and wheat and promoted crop yields, TSM significantly increased wheat and rice biomass by 14.37% and 46.46% respectively compared with CK. Wheat yield was increased by 7.55% whereas rice yield changed insignificantly compared with TF. In summary, balanced fertilization effectively improved nutrient storage capacity and nutrient utilization efficiency, therefore promoted the growth and yield of rice and wheat. Thus, adding medium and trace elements in conventional fertilizers is the optimal balanced fertilization model for seashore saline-alkali farmland.

Saline-alkali land; Rice-wheat rotation; Soil nutrients; Medium and trace elements; Yield

S51；S147.2；S156.4

A

10.13758/j.cnki.tr.2021.03.006

梁婷, 劉明, 李帥, 等. 均衡施肥對(duì)灘涂鹽堿農(nóng)田稻麥輪作系統(tǒng)土壤養(yǎng)分與作物生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的影響. 土壤, 2021, 53(3): 483–490.

江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(BE2017337)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31370422)和江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目(CX(17)-1001)資助。

(seawater@njau.edu.cn)

梁婷(1992—)，女，江蘇揚(yáng)州人，碩士研究生，主要從事海岸帶生態(tài)學(xué)、鹽土農(nóng)業(yè)研究。E-mail: 893990934@qq.com