張蛟 陳澎軍 陳艷 韓繼軍 崔士友

（1 江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，226012，江蘇南通；2 江蘇省地質(zhì)局/自然資源部濱海鹽堿地生態(tài)改良與可持續(xù)利用工程技術(shù)創(chuàng)新中心，210007，江蘇南京；3 如東縣自然資源和規(guī)劃局，226400，江蘇如東）

我國海岸線蜿蜒曲折，沿岸灘涂資源豐富，北起遼寧，南至廣西，沿海地區(qū)均有分布，海岸線總長達(dá)4000km[1-2]。新中國成立后，我國灘涂開發(fā)迅速發(fā)展，各沿海省份對灘涂資源進(jìn)行了大規(guī)模的開發(fā)利用，由單一地擴大耕地逐步向水產(chǎn)養(yǎng)殖、港口碼頭建設(shè)、觀光旅游等多元化、綜合性發(fā)展[3-4]。自20 世紀(jì)80 年代開始，沿海地區(qū)掀起了圍海曬鹽、灘涂圍墾和灘涂養(yǎng)殖的熱潮，一方面解決了人口眾多、土地資源不足的問題，另一方面也推動了經(jīng)濟的快速發(fā)展[5]。隨著海水養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，消費者對海水養(yǎng)殖產(chǎn)品的需求不僅是質(zhì)量上的高要求，而且表現(xiàn)出由季節(jié)性需求轉(zhuǎn)變成了常年需求，與耕地、鹽田等土地類型的經(jīng)濟收益相比明顯偏高，這也導(dǎo)致了海水養(yǎng)殖面積的增加。以江蘇沿海灘涂養(yǎng)殖面積變化為例，1985年灘涂養(yǎng)殖池面積為208.72km2，到2010 年養(yǎng)殖池面積達(dá)到了1267.95km2，年變化率為16.92%[5-6]。但養(yǎng)殖池面積的不斷擴張勢必會導(dǎo)致自然濱海濕地的萎縮甚至消失、生態(tài)系統(tǒng)多樣性喪失、瀕危物種棲息地受損、水質(zhì)污染等生態(tài)環(huán)境問題[5]。

隨著2017 年農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《養(yǎng)殖水域灘涂規(guī)劃編制工作規(guī)范》和《養(yǎng)殖水域灘涂規(guī)劃編制大綱》，要求合理布局水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)，劃定禁養(yǎng)區(qū)、限養(yǎng)區(qū)和養(yǎng)殖區(qū)[7]。2018 年，全國上下陸續(xù)制定了各地養(yǎng)殖水域灘涂規(guī)劃（2018-2030 年），水產(chǎn)養(yǎng)殖面積將面臨大規(guī)?？s減，特別是一些粗放的、尾水排放污染嚴(yán)重的養(yǎng)殖方式會受到限制，如何調(diào)整灘涂養(yǎng)殖區(qū)域和養(yǎng)殖區(qū)復(fù)墾利用是當(dāng)前沿海灘涂有效開發(fā)利用過程中迫切需要解決的關(guān)鍵問題之一。水稻由于其特殊的栽培方式，常常會作為沿海灘涂鹽堿地改良的首選糧食作物[8-10]。同時，通過圍墾熟化利用開發(fā)沿海灘涂鹽堿地，實現(xiàn)非耕地產(chǎn)糧特別是鹽堿地耐鹽水稻種植產(chǎn)糧是增加國家糧食總產(chǎn)量的重要途徑之一[1,11]。筆者前期在新圍墾灘涂地區(qū)的試驗研究[9,12]也發(fā)現(xiàn)，種植水稻可以顯著降低新圍墾灘涂土壤鹽分含量，穩(wěn)定土壤鹽分變化，提高土壤有機碳、活性有機碳及碳庫管理指數(shù)，進(jìn)而改善沿海灘涂稻田土壤質(zhì)量，提高土壤肥力。然而，沿海灘涂海水養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對灘涂土壤特性變化及種植年限變化對復(fù)墾區(qū)水稻產(chǎn)量的影響還鮮有報道。因此，本研究以江蘇南通沿海灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖池復(fù)墾種稻區(qū)為研究對象，開展研究灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻短期內(nèi)土壤鹽分、質(zhì)地、養(yǎng)分、碳庫等土壤特性變化規(guī)律及灘涂水稻產(chǎn)量變化特征，為沿海灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)土地利用與評價提供科技支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點為江蘇省南通市通州灣江海聯(lián)動開發(fā)示范區(qū)核心區(qū)北側(cè)國土資源部海岸帶―南通野外基地試驗田（121°25′8″E，32°16′16″N）。該地區(qū)屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，氣候四季分明，冬季寒冷少雨，夏季炎熱多雨。該區(qū)年均氣溫約15.1℃，全年無霜期約225d，年均日照約2136h，年均降水量1042mm，降水量年內(nèi)分配不均，汛期（6-9 月）降水量相對集中，約占全年總降水量的55%～80%。試驗區(qū)為江蘇沿海灘涂圍墾區(qū)，前期為水產(chǎn)養(yǎng)殖魚蝦等的池塘，2016 年國土部鹽堿地快速改良項目落戶通州灣示范區(qū)后，將項目區(qū)原地推平進(jìn)行復(fù)墾改良，逐步開展種植耐鹽堿水稻或田菁等鹽堿地改良先鋒作物。試驗區(qū)整體上地下水位較高，地下水埋深0.95～1.60m，土質(zhì)以沙壤土或輕沙土為主，土壤類型為濱海鹽土，鹽分離子組成主要以Na+和Cl-為主。試驗區(qū)種植水稻前，均按照加水→旋耕→靜止→放水進(jìn)行淡水或微咸水洗鹽3～5次，每次洗田周期為5～7d，截至插秧期使表層土壤水分飽和下鹽分維持在3g/kg 以下。水稻后茬作物以種植大麥或小麥為主，且水稻與小麥?zhǔn)斋@后秸稈均全部還田到土壤中。

1.2 試驗設(shè)計與采樣

2019 年6 月，選擇試驗區(qū)典型的養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)水稻種植田塊，分別選擇2017 年開始種植水稻田塊（3 年田塊，3Y）、2018 年開始種植水稻田塊（2Y）和2019 年開始種植水稻田塊（1Y），并以鄰近養(yǎng)殖復(fù)墾進(jìn)行土地平整后的灘涂荒地作為對照田塊（CK，0Y），對照田塊有部分堿蓬、田菁或蘆葦?shù)纫吧望}或鹽生作物生長。種植水稻品種均為揚農(nóng)稻1 號，機插秧行距30cm，穴距15cm，每穴4 株。水稻移栽前，基肥施用有機肥22.5～30.0t/hm2，黑魔粒復(fù)合肥（N:P2O5:K2O=16:7:7）750kg/hm2；分蘗肥為移栽后7 和12d 分2 次均施用尿素約150kg/hm2；穗肥分2 次施用，倒4 葉期施尿素180kg/hm2，倒2 葉期施尿素112.5kg/hm2。其中有機肥由豬糞、牛糞及菌渣復(fù)混發(fā)酵而成。整個生育期始終保持淡水層，在返青活棵期，每天換一次淡水，日浸夜露。分蘗期3～5d 換一次淡水，保持10～15cm 的淡水層。拔節(jié)至灌漿后期7～10d更換一次淡水，保持10～15cm 的淡水層。

10 月底，水稻收獲期在不同水稻種植年限田塊內(nèi)采用5 點取樣法測產(chǎn)，每個樣點9.0m2左右。測產(chǎn)前測量株高，選1 行測定連續(xù)10 穴的穗數(shù)，取其中5 穴植株樣品帶回室內(nèi)測定穗粒數(shù)、實粒數(shù)及結(jié)實率等，隨后收割樣方并運回進(jìn)行人工脫粒，脫粒后選擇飽滿的籽粒測定千粒重和樣方產(chǎn)量，測籽粒含水量，折算為籽粒含水量為14.5%的樣方產(chǎn)量。水稻收獲后，在每個收獲樣方內(nèi)分為0～20cm和20～40cm 土層采集土樣，并對鄰近對照田塊分樣方相同方式采集土樣，每個樣方內(nèi)進(jìn)行多點采樣混合后將混合樣帶回實驗室。土壤樣品分為2 份，一份用于新鮮樣品測定，另一份風(fēng)干處理后待用。其中，新鮮土壤分別測定土壤水分和水溶性有機碳；風(fēng)干土壤磨細(xì)過篩后，用于測定土壤鹽分、pH、有機碳和全氮等理化指標(biāo)。

1.3 測定項目與方法

分別采用環(huán)刀法、pH 計法（土水比1:5）、電導(dǎo)率法（土水比1:5）和烘干法測定土壤容重、pH、電導(dǎo)率（EC）和土壤質(zhì)量含水量；采用比重計法測定土壤顆粒組成（過2mm 篩土樣）；分別采用重鉻酸鉀外加熱法、凱氏消煮法、碳酸氫鈉浸提鉬藍(lán)比色法、堿解擴散法和乙酸銨浸提―火焰光度法測定土壤有機碳、全氮、有效磷、堿解氮、有效鉀，上述測定方法均參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[13]。采用1.0mol/L KCl 溶液提取，然后用連續(xù)流動自動分析儀[14]測定硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量。

土壤水溶性有機碳（WSOC）含量的測定[15]如下，稱取20g 新鮮土樣，按照水土比2:1 進(jìn)行浸提，在25℃下振蕩0.5h（100 轉(zhuǎn)/min），離心10min（8000 轉(zhuǎn)/min），然后通過0.45μm 濾膜過濾到塑料瓶中。然后用有機碳分析儀（TOC-VCPH，島津公司）測定濾液中的有機碳含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2010 和DPS 7.05 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖，采取隨機區(qū)組單因素方差分析（One-way ANOVA）和最小顯著差異法（LSD）比較不同數(shù)據(jù)組間的差異，用Pearson 相關(guān)系數(shù)評價不同因子間的相關(guān)關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤pH 和EC 的影響

由圖1a 可見，沿海灘涂養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻后，與未種植水稻田塊（0Y）相比，第1 年種植水稻（1Y）0～20cm 土層pH 沒有明顯變化，第2 年和第3 年種植水稻（2Y 和3Y）0～20cm 土層pH 均顯著降低（P＜0.05），且隨著種植年限增加pH 呈現(xiàn)一定降低趨勢；種植水稻后20～40cm 土層隨種植年限變化土壤pH 沒有明顯的差異性。由圖1b 可知，與0Y 相比，種植水稻后0～20cm 和20～40cm土層EC 均顯著降低（P＜0.05），1Y、2Y 和3Y稻田0～20cm 土層EC 分別降低了79.77%、80.82%和83.48%，20～40cm 土層EC 分別降低了55.45%、59.86%和60.64%，且隨著種植年限增加0～40cm 土層EC 均沒有顯著的變化趨勢。同時，種植水稻改變了EC 在土壤中的垂直分布規(guī)律，表現(xiàn)為0Y 田塊土壤EC 在0～20cm 明顯高于20～40cm，但種植水稻后不同種植年限稻田EC 均表現(xiàn)為0～20cm 土層均不同程度低于20～40cm 土層。

圖1 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤pH 和EC 的影響Fig.1 Effects of rice planting on soil pH and EC in tidal flat aquaculture reclamation area

2.2 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤容重、孔隙度及質(zhì)地的影響

由表1 可知，灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤容重和孔隙度具有顯著影響。與0Y 相比，種植水稻表層土壤容重顯著增加了4.40%以上，土壤孔隙度顯著降低了4.15%以上（P＜0.05），且隨著種植水稻年限的增加，土壤容重和孔隙度沒有明顯的變化。同時，種植水稻短期內(nèi)沒有改變土壤質(zhì)地性質(zhì)，與0Y 相比，1Y、2Y 和3Y 稻田表層土壤的砂粒、粉粒和黏粒含量均沒有明顯的差異性（P＞0.05），土壤質(zhì)地均屬于輕粉質(zhì)壤土。

表1 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻對耕層土壤容重、孔隙度及質(zhì)地的影響Table 1 Effects of rice planting on surface soil bulk density,porosity and texture in tidal flat aquaculture reclamation area

2.3 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤氮、磷、鉀含量的影響

由表2 可知，與0Y 相比，1Y、2Y 和3Y 稻田表層0～20cm 土壤總氮含量均有不同程度增加，分別增加了4.52%、5.16%和12.58%，而稻田20～40cm土層均沒有明顯的差異。灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻后0～20cm 和20～40cm 土壤銨態(tài)氮含量均顯著降低（P＜0.05），1Y、2Y 和3Y 稻田0～20cm 土層分別降低了19.75%、26.79%和24.05%，20～40cm土層分別降低了39.11%、44.38%和43.52%。種植水稻后0～20cm 和20～40cm 土壤硝態(tài)氮含量均一定程度降低，1Y、2Y 和3Y 稻田0～20cm 土層降低了11.18%、19.44%和12.69%，20～40cm 土層降低了9.37%、11.32%和4.86%。種植水稻后0～20cm 土壤速效鉀含量顯著降低（P＜0.05），而1Y、2Y 和3Y 稻田土壤分別降低了25.70%、45.06%和42.01%；2Y 和3Y 種植水稻田塊20～40cm 土層速效鉀含量顯著低于0Y 田塊，且0～40cm 土壤速效鉀含量均表現(xiàn)為種植水稻2 年趨于穩(wěn)定。另外，短期內(nèi)（1Y 和2Y）種植水稻對0～40cm 土壤有效磷含量均沒有顯著影響，但3Y 種植田塊有效磷含量顯著增加（P＜0.05）。

表2 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對氮、磷、鉀含量的影響Table 2 Effects of rice planting on N,P and K contents in tidal flat aquaculture reclamation area

2.4 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤有機碳及水溶性有機碳的影響

由圖2 可知，灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻后，短期內(nèi)0～20cm 土層土壤有機碳（soil organic carbon，SOC）含量均顯著提高（P＜0.05）。1Y、2Y 和3Y 田塊在0～20cm 土層SOC 含量分別為3.84、3.91 和6.12g/kg，與0Y 相比分別提高了32.18%、34.67%和111.03%；20～40cm 與0～20cm土層SOC 變化具有相似的增加趨勢，但20～40cm SOC 含量增加幅度較為緩慢。同時，灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖池發(fā)展水稻種植后，短期內(nèi)0～40cm 土層土壤水溶性有機碳（water-soluble soil organic carbon，WSOC）含量均顯著提高（P＜0.05）。與0Y 相比，1Y、2Y 和3Y 在0～20cm 土層WSOC 含量分別增加了15.90%、11.82%和22.72%，在20～40cm 土層WSOC含量分別增加了23.19%、18.96%和23.08%。不同種植年限之間，在0～20cm 土層3Y 田塊WSOC 含量顯著高于1Y 和2Y 田塊（P＜0.05），在20～40cm土層1Y、2Y 和3Y 田塊的WSOC 含量沒有明顯差異（P＞0.05）。

圖2 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤有機碳及水溶性有機碳的影響Fig.2 Effects of rice planting on SOC and WSOC in reclamation area of tidal flat aquaculture

由圖3 可知，在灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)，0～20cm和20～40cm 土層C/N 變化幅度分別為4.92～8.78 和4.43～5.87。種植水稻后，在0～20cm 土層土壤的C/N有顯著提高，且隨著種植年限的增加，土壤C/N 有一定的增加趨勢；在20～40cm 土層C/N 與0～20cm土層有相似的增加規(guī)律，但變化幅度較為緩慢些。在灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)0～40cm 土層中，WSOC/SOC 均在0.68%～1.24%，且種植水稻后WSOC/SOC在0～20cm 呈現(xiàn)顯著降低的趨勢，在20～40cm 土層WSOC/SOC 沒有明顯的變化差異（P＞0.05）。

圖3 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤C/N 及WSOC/SOC 的影響Fig.3 Effects of rice planting on soil C/N and WSOC/SOC in tidal flat aquaculture reclamation area

2.5 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻年限對水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表3 可知，灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻后，隨著種植年限的增加，灘涂水稻產(chǎn)量顯著增加，2Y和3Y 水稻產(chǎn)量相比1Y 產(chǎn)量（5224.2kg/hm2）分別增加了26.33%和42.89%（P＜0.05）。就水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素而言，灘涂水稻穗粒數(shù)與產(chǎn)量變化規(guī)律一致，隨著種植年限的增加穗粒數(shù)顯著增加，2Y 和3Y 田塊的穗粒數(shù)相比1Y 田塊（103.0）分別增加了19.19%和32.13%（P＜0.05）。同時，相關(guān)性分析（圖4）表明，水稻產(chǎn)量與穗粒數(shù)（R2=0.827）、實粒數(shù)（R2=0.796）均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。水稻千粒重隨著種植年限的增加也呈現(xiàn)一定的增加趨勢，2Y 和3Y 田塊相比1Y 田塊（21.3g）分別增加了3.61%和8.38%，且3Y 田塊相比1Y 田塊千粒重表現(xiàn)為顯著增加（P＜0.05）；不同種植年限間灘涂水稻的穗數(shù)和結(jié)實率均沒有明顯的差異性。由此可見，就產(chǎn)量構(gòu)成因素而言，說明隨著灘涂水稻種植年限的增加，水稻產(chǎn)量提高主要是穗粒數(shù)和千粒重增加引起的，特別是穗粒數(shù)的增加。

表3 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)不同種植年限水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素Table 3 Comparison of rice yield and its components in different planting years of tidal flat aquaculture reclamation area

圖4 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻水稻產(chǎn)量與穗粒數(shù)的相關(guān)性Fig.4 Correlations between rice yield and grains number per panicle in rice cultivation of tidal flat aquaculture reclamation area

3 討論

3.1 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻對土壤理化特性的影響

研究[9,16-20]表明，通過生物覆蓋（如秸稈）、植被種植（如耐鹽作物、鹽生作物、水稻等）等途徑可以進(jìn)行鹽堿地土壤改良，通過利用植物生長或生物覆蓋改善表層土壤結(jié)構(gòu)，減少土壤中水分的蒸發(fā)，充分利用降雨加速鹽分淋洗、延緩或防止積鹽返鹽現(xiàn)象。水稻基于其特殊的水田栽培方式，常常被作為改良灘涂鹽堿地的重要途徑[10,12]。董起廣等[20]在沿黃地區(qū)鹽堿地上的研究表明，水稻種植短期內(nèi)可以有效降低土壤pH 和EC，但鹽堿土稻田土壤機械組成沒有發(fā)生明顯的改變。張蛟等[9,12]在沿海灘涂新圍墾地區(qū)的研究表明，沿海灘涂鹽堿地種植水稻后耕層土壤鹽分顯著降低，同時種植水稻可以改變土壤鹽分的垂直分布規(guī)律。本研究在灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)也發(fā)現(xiàn)，種植水稻后耕層土壤pH 和EC 均顯著降低，同時種稻后土壤容重顯著增加，孔隙度顯著降低，但土壤質(zhì)地如黏粒、砂粒、粉粒含量等沒有顯著的變化，這與前人[9,12,20]的研究結(jié)果相似。出現(xiàn)這些結(jié)果的可能原因主要有以下2 點，首先是灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻過程中，水稻生長期間田間管理需要不斷補充淡水資源或微咸水資源進(jìn)行灌溉，以保障水稻的正常生長需求；同時灌溉過程不僅可以起到洗鹽和稀釋表層土壤鹽分濃度的作用，也可以起到控鹽壓鹽的作用，進(jìn)而使土壤耕層鹽分降低[9,12,21]；其次灘涂養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻短期內(nèi)土壤機械組成沒有明顯的變化，是由于土壤質(zhì)地改變需要一個長期的過程，本研究區(qū)域中水稻種植年限較短，還不足以使土壤機械組成發(fā)生質(zhì)的變化[20]。

水稻種植不僅可以改變土壤物理性質(zhì)，也會改變土壤化學(xué)或養(yǎng)分性質(zhì)[12,22-23]。本研究也發(fā)現(xiàn)，灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻后，耕層土壤總氮、SOC、WSOC 和C/N 均顯著增加或呈增加趨勢，且隨種植年限增加，SOC、WSOC、C/N 和有效磷等肥力指標(biāo)均呈增加趨勢，這與張蛟等[12]和霍朝晨等[23]的研究結(jié)果相似。同時，土壤中可溶性碳與有機碳的比值可反映土壤微生物量的活性，本研究中灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)荒地和稻田土壤的WSOC/SOC 變化范圍均在0.68%～1.24%，這與前人[24-25]的研究報道一致。出現(xiàn)這些結(jié)果主要原因可能是：一方面從灘涂復(fù)墾區(qū)荒地轉(zhuǎn)變?yōu)闉┩康咎铮恋乩梅绞阶兓淖兞说孛嬷脖唤M成結(jié)構(gòu)和生物多樣性，從而影響了生態(tài)系統(tǒng)的有機碳含量、組成及穩(wěn)定性[26]；另一方面，由于灘涂地區(qū)鹽分高、養(yǎng)分少的原因，灘涂地區(qū)種植水稻前2 年較常規(guī)水稻種植管理（如耕作、施肥等）需要額外施入22.5～30.0t/hm2有機肥補充土壤養(yǎng)分，外源有機碳的輸入以及水稻生長過程中作物根系分泌物和作物殘渣根系枯葉等進(jìn)入土壤增加了SOC 和WSOC 含量[27-28]；另外，種植水稻過程中通過淡水或微咸水洗鹽、灌溉等，使灘涂水稻種植區(qū)耕層土壤鹽分逐漸降低，這在一定程度上促進(jìn)了灘涂土壤有機碳和活性有機碳的積累[12,28-29]。但需要注意的是，本研究中隨著水稻種植年限增加，耕層土壤全氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量均沒有顯著變化（表2），原因可能是，水稻生長過程中需從土壤中吸取大量的銨態(tài)氮或硝態(tài)氮，水稻施肥管理主要以速效的尿素及復(fù)合肥為主，由于灘涂土壤養(yǎng)分本身比較匱乏，人為肥料補充僅僅可以滿足水稻的生長而無法在土壤中形成積累。此外，水稻種植需要大量的淡水資源，但灘涂地區(qū)淡水資源不足且時空分布不均極大地限制了灘涂大面積快速發(fā)展水稻種植，然而灘涂地區(qū)擁有十分豐富的微咸水和咸水資源[9,21]。因此，如何合理利用微咸水資源灌溉技術(shù)，并配合以一系列水肥管理和品種管理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化品種和栽培技術(shù)（如適當(dāng)施用緩控釋肥或綠肥種植的補充到灘涂土壤），進(jìn)而發(fā)展灘涂水稻高產(chǎn)栽培和潛在稻田，將有助于鹽堿地土壤的持續(xù)改良，使灘涂水稻實現(xiàn)增產(chǎn)增效，保障國家糧食安全。

3.2 灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻利用的水稻產(chǎn)量及其構(gòu)成因素表現(xiàn)特征

在耕地資源日益趨緊情況下，將沿海大面積不長植物的鹽堿地和灘涂等非耕地轉(zhuǎn)變成為耕地進(jìn)行產(chǎn)糧，這對保障糧食安全意義重大[11]。鹽堿地種植水稻是改良鹽堿地的重要途徑[9,12,21]。但研究[9,30-32]表明，鹽逆境對水稻產(chǎn)量有明顯的不利影響，但造成產(chǎn)量下降的原因卻有所差異。如楊福等[30]在吉林鹽堿地種稻的研究表明，鹽堿環(huán)境對水稻單位面積的有效穗數(shù)影響不顯著，但鹽堿環(huán)境使水稻每穗實粒數(shù)顯著減少，千粒重減輕，從而降低了水稻的產(chǎn)量。周根友等[31]利用鹽池設(shè)施研究了鹽脅迫對不同品種水稻產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明鹽逆境下水稻單位面積穗數(shù)略有下降，穗粒數(shù)和千粒重則表現(xiàn)為顯著下降，其中穗粒數(shù)下降幅度達(dá)49.1%，是鹽逆境下水稻減產(chǎn)的主導(dǎo)因素。在盆栽模擬不同鹽分水平下種稻的研究[32]表明，中鹽（0.15%）和高鹽（0.30%）處理的產(chǎn)量降幅分別為23.7%和56.7%，且中鹽下的穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重分別下降6.4%、14.8%和4.8%，高鹽下則分別下降18.8%、36.0%和11.0%，其得出穗粒數(shù)是鹽逆境下水稻減產(chǎn)的主導(dǎo)原因。本研究也表明，灘涂水產(chǎn)養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種植水稻過程中，隨著種植年限的增加，單位面積穗數(shù)沒有明顯的增加，但穗粒數(shù)和千粒重均有所增加，進(jìn)而提高了灘涂水稻產(chǎn)量；同時，水稻穗粒數(shù)與產(chǎn)量變化規(guī)律一致，且水稻產(chǎn)量與穗粒數(shù)和實粒數(shù)均呈極顯著正相關(guān)（表3 和圖4），因此我們得出灘涂水產(chǎn)復(fù)墾區(qū)種稻生產(chǎn)中的水稻產(chǎn)量提高主要是穗粒數(shù)增加引起的，這與前人[30-32]的大部分報道一致。基于這些研究可以推測，鹽逆境對水稻產(chǎn)量的影響主要發(fā)生在孕穗期，這一時期主要影響穗粒數(shù)。拔節(jié)孕穗期是水稻生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，此時水稻進(jìn)入幼穗分化期，鹽脅迫對穗分化產(chǎn)生不利的影響，穗長縮短，穗粒數(shù)減少[33]。在灘涂水稻生產(chǎn)上要注重孕穗期水肥及鹽分調(diào)控，如在孕穗期使用生長調(diào)節(jié)劑或葉面肥，從莖葉吸收補充營養(yǎng)物質(zhì)來緩解因鹽脅迫影響根部吸收土壤養(yǎng)分的不足，或者探索適宜灘涂水稻的水肥鹽管理措施，盡量增加水稻的穎花數(shù)和促進(jìn)穗粒數(shù)的形成，進(jìn)而減輕鹽脅迫對水稻產(chǎn)量的不利影響。

4 結(jié)論

綜上可知，灘涂養(yǎng)殖復(fù)墾區(qū)種稻短期內(nèi)有利于降低耕層土壤鹽分，提高土壤有機碳和水溶性有機碳含量，進(jìn)而改善了灘涂土壤質(zhì)量和提高了土壤肥力；但需注意灘涂土壤全氮、速效氮含量等隨著種植年限增加沒有明顯的變化，還均處于較低的水平。灘涂復(fù)墾區(qū)水稻產(chǎn)量提高主要是穗粒數(shù)增加引起的，隨著種植年限的增加，穗粒數(shù)與水稻產(chǎn)量變化規(guī)律一致。今后灘涂水稻種植過程中需要探索適宜灘涂特色的水肥鹽協(xié)同管理措施，特別要注重水稻孕穗期的水肥鹽調(diào)控，如使用生長調(diào)節(jié)劑或葉面肥，從莖葉吸收補充營養(yǎng)來緩解鹽脅迫下根部吸收養(yǎng)分的不足，盡量增加水稻的穎花數(shù)和促進(jìn)穗粒數(shù)的形成；或者利用合理的還田、輪作措施（如水稻―綠肥輪作），增加土壤碳氮儲量，進(jìn)而減輕鹽脅迫對水稻產(chǎn)量的不利影響。