文献类型： 中文期刊

期刊名称： 湖南农业科学

ISSN： 1006-060X

年卷期： 1987 年 S1 期

页码： 56-61+64

摘要： 潜育性水稻土是在渍水、滞水条件下形成的低产类型水稻土,兼具“冷、烂、闭、毒、瘦”等不良特性,使水稻生长发育受到严重障害,一般稻谷亩产比正常稻田低50-100公斤,严重的低250—300公斤。据统计,我省约有1300万亩潜育性水稻土,占稻田总面积的21.7%,平、丘、山区均有分布。为了彻底改良这类低产田,国内外曾对其理化性状及土壤工程改良技术进行了大量的研究。我国南方稻作区各省(市)以及中国科学院南京土壤所都开展过开沟排水、治渍改土的科学试验和应用工作,不仅获得了显著的改土增产效益,而且为继续工作积累了数据,提供了经验。然而直至最近,对开沟排水的消潜(潜育层)效果,以及运用合理轮作措施改良潜育性水稻土的效果报道甚少,特别是我省尚缺乏系统的试验研究和完整的改良技术规范。为此,从1980年起,我们采用调查研究、定位试验和示范推广相结合的方法,进行了以开沟排水、合理轮作为主体的改良利用研究。通过5年多的试验研究,我们初步掌握了潜育性水稻土的类型及治理措施,提出了改良技术规范,为大面积综合改良提供了科学依据。并取得了改良各类型潜育性水稻土632.5万亩、年增产稻谷3.7亿公斤的显著成绩。 一、潜育性*稻土的类型及洛理槽施 根据潜育层(青泥层)在土壤剖面中出现的部位划分类型,对改良利用具有实用价值。通过调查研究,潜育性水稻土可划分为以下几个类型: 二.全层潜育型:剖而构型为Ag—G,地下水位过高,土体全层渍水,不易排出,潜育层上达耕层,它们中间有一部分属于沼泽型水稻上,包括习称的滂泥田、烂泥田、冷浸田等,一般分布在地势低洼或山丘峡谷间。 二.中位潜育型:剖面构型为A—P—G或A—Pg—G,地势较低,土层滞水或底层发生顶托现象,导致犁底层或犁底层以下渍水而形成中位潜育,多分布于*】丘的冲、城之间,在洞庭湖区分布亦很多。 3.低位香育型:刑面构型为A—P—W—G,潜育层出现在50—60厘米以下,对水稻生育影响不大。 4.表层潜育型:剖面构型为A—Pg—W、A—Pg一(G)一W或Ag—Pn一C,受地表水的影响,犁底层中粘粒含量较多,水分长期滞留,在犁底层附近发生潜育现象,潜育程度稍轻,多分布在丘岗地的低平地段。 5.脱潜型:剖面构型为A—P—GW、人一Pg—GW或A—P—Wz一G,大多分布在洞庭湖区及部分山丘区。近几年来,由于兴建灌排水工程或实行水旱轮作,这类水稻土潜育层下降或潜育程度削弱,向脱潜的方向发展。 潜穹性水稻土类型不冈,障宴因子的主次及共强度各异。只有根据潜育层的发生情况确定治理措施,方能发挥最佳作用。全层潜育和中位潜育型水稻土,应采取开沟排水措施治 .本研究力协作研究项目.杠dFI宏研究员指导｝进行.水文蒙黄德凯副研究员帘阅,一针致谢. 56本,业结合水旱轮作,以加速土壤改良培肥速度。表潜型水稻土主要采用水旱轮作的办法改良。对大面积尚未改良的各类潜育性水稻土,或因地势过于低洼,目前采用工程措施尚有困难的地方,宜因土合理施肥,亦可根据地区特点,采用起垄栽培,推广迟熟品种等措施。对产量极低的低洼积水田和一部分全层潜育水稻土,可辟为鱼池、莲塘等,开展多途径利用,以提高土地报酬效益。 二、开沟排水的效果及技术 在田间设置明沟、暗沟或明暗沟相绪合的排水系统,降低地下水位,排除土壤渍水,是治潜的根本措施。实践表明,开沟排水的效应有: 1.降低地下水位,消除渍害。不论明沟(图二)或暗沟(图2)均有明显降低地下水川!01------1m 刘 刘 叫 的 删 刊 水使怕。。1-----ryry=------------------帆广回wIc y ‘U fd水位值 图2 暗沟排水对地下水位的影响(望城)位的作用。其效果因土壤质地、沟的形式和季节等的不同而异。在青夹泥田(质地轻粘),埋深1米的暗沟年平均降低水位30厘米,其影 K‘u。圳水对地下水位的影响(零陵)响范围达8米左右,以4一6米降水效果较佳l 在青灰泥田(轻粘至中粘)里,明沟(深1.2米)和暗沟(深1米)结合,水位年平均下降38.6厘米,以距沟12米内降水效果为最好;在青麻沙泥田(轻壤至沙壤)里,距暗沟(深1米)12—14米处降低地下水位的效果与青夹泥田 6—8米处相近。不同季节比较,以冬干季节下降值最大。这说明沟深相同,明沟和暗沟结合比单一暗沟降水效果好;土壤质地轻者比重者影响范围大。因此,沟深与沟距要依土壤质地而作相应调节。暗沟深1—1.2米,间距应为:粘土10—20米,壤土20一30米,砂壤土25—40米。若为明沟,间距要相应加大10—20米。沟浅,则问距相应缩小。 2.改良上壤。随甚地下水位降低,土壤内排水条件得到改善,加速了水分在土体内运动的速度和频率,促进了土壤气体的交换,使土壤性质朝良性方向转化。 (l)降低土壤还原物质的含量,提高氧化还原电位,逐步消除青泥层。潜育性水稻土还原物质含量全年一直维持较高水平,开沟后,各类还原物质明显下降,活件还原物项Eh Z杠仰旺W 100iWW──39tognweq。︶ — ──—八/,,,\d\>rt o\N\\…/～r\、 \八”──回凶回问poJ回、气、-WN \wier22:*’--*二 ms 04 三 口 N4图3 暗沟对土壤还原物质和氧化还原电位的影响 57氧化还原电位上升(图3)。土壤条阶向,升降临度不一样。据统计,每百克土还原物质总量年平均降低1.80—11.33me(毫克当量),活性还原物降低0.80—11.57me,亚殊(硫酸铝浸提)降低0.67—8,98me,氧化还原电位提高75—200my(毫伏)。同时,促进剖面青泥层分化。据在望城县高冲观察,设暗沟 3年后,距沟 2米处青泥层由]9厘米下降到52厘米以下;又据在双峰县联盟观察,全层潜育稻田开明沟(深1.5米)4年后,距沟10、20、30米处青泥层分别降至土体1米、0.75米和0.5米以下,距沟40米处无降低效果。 (2)改善土壤物理性质。土体排水,干湿交替,土壤容重上升,总孔隙度虽然减少,但通气孔隙大幅度增加,通气透水性能大大提高(表二)。土壤由稀烂分散态变为微团粒结构态,承载力上升,耕性变好,耕作效率一般比未改造田提高50%以上。有的烂泥、滂泥田改造后,变人耕为牛耕,功效提高好几倍。而且泥温口升快,据早稻返青分菜期测定,耕层日平均泥温提高0.5一0.gCC,日最高温度提高3—5 C,这有利于早稻早生快发。 表1 暗沟对土壤几种物理性质的影响(望城高冲)处 理层 火&脆总孔隙度 (%)题气孔隙 (@)非通气孔隙 (@)&气系数(cml秒)透水系数(cm秒)早稻期晚稻期早稻期晚稻期③@耕作层犁底B1.1112758 1162 084 16二0853 95’61.05101xl0”8 二ZI X10-B2.36X10-51.90x10’来开沟耕什 层犁底层0 9411064 5358 49. B2 100.4062 43D巴*99.ST X 10”91.03 X 10”91.76x10-53.17x!0 说 明11983年11月测定D 多次侧定乎均值 (3)增加土壤微生物的数量和沽性,活化土壤有机质,促进土壤养分释放。开沟排水后,土壤通透性能得到提高,有利于土壤微生物的繁殖活动(表二)。土壤微生物总量增加近二倍,且好气性微生物增多,活性增强,厌气性微生物减少,从而加速了土壤有机质的矿化和更新,以及上壤养分的释放。据测定,埋暗沟3年后,土壤有机质下降0.18%,而有机质中与土壤无机胶体结合的有机无机复合体所占比例由83.9%上升到86.6%,有机质腐殖化程度提高,复合体中松结态和稳结态腐殖质增加,紧结态腐殖质减少。在水稻生育期,土壤速效氮含量变幅减小,早稻前期供氮强度增大,其含量增加19.8—29.Zmpm,土壤速效磷(P。Os)增加1.6—14.ZPPm,速效钾(K刃)增加9.5·一45.4PPm。土壤速效氮磷钾的增值均以早稻期大于晚稻期。表2开沟排水对土壤微生物的影响(单位:万个/克干土──细 i i放线韶要 菌好气性自在固氮虚好气性纤维分解菌厌气性细阂合 计开 沟Lxw1045 50 501.5081.0251 6810 55 9 482.860 280 19o.三墨姐.“69.341181.06632 42注:表中数值为晚稻收割后两次测定结果的平均值3.促进水稻生长发育,提高水稻产量(二)增加水稻和养分的吸收利用,促进水稻生坛发育。据对不同生育期水稻植株的分58析结果,开沟区早稻生长前期植株含氮、磷量分别比未开沟区增加0山4—0*9%和0J5一0.10%,而成熟期植株含氮量减少0.04—0.43%,籽实含氮量增加0.14%,植株含钾量增加0.75—1.29%。这标志着水稻对养分的有效吸收量增多,利用率提高。开沟对水稻生长发育的影响反映在早稻分蕴提早 4—6天,有效分蘑率提高8.10—25.00%。业且根系发达,白根和黄根增多,黑根减少,活力增强,分銮期黑根占总根数的百分数由30.36%减少到1.60%,伤流量增加 14.10%。考种结果(表 3),株高、每亩穗数、每穗粒数和千粒重均有提高,空壳率降低。表3开沟排水对水稻主要农艺性状的影响式验地点 品 种 I李别处 理＄a(cm)每亩穗数(万穗) Icm】卜o.粒数(粒/穗)gMR(粒/穗)空 大宰 (%)千粒重 (克)g城高冲h\de#q④盯 沟未升沟76 566 631.38ZT.2025 7121.0819 018 2卫7716.575 072 067 965.451.048.254 65132 0033 0619 5021.102827.625.024.T常粳二号晚柏暗 沟未开 沟85 775 9z峰界塘湘矮早九号早稻明暗结亡人人‘沟78.277.了24.6021.60IB.11?484.87了869.了60.21了.了g21.3428.427.4 (2)增产效果。据各试验点的统计结果,年亩增稻谷幅度为84.5一175.0公斤,增产率门。80—28.]5%,年平均亩增113.1公斤,增产率19.14%。示范推广抽样测产,增产少的59。0公斤,增产《11。80%,增产多的达388.0公斤,增产率86.03%。其趋势是,凡产量基数低的潜育稻田,开沟排水增产效果大,反之则小。 排水工涩经汾效益如何?分析各点数据,尽管工程造价因地域、土壤、排水沟管方式和材料不问而别,但均肩明显的经济效益。每年每亩纯增产值大多超过30元,一般1至3年可收回投资成本。从工程技术结合经济效益来综合评价,暗管一次性投资大,但它不占地,可调控地下水位,易维修,能长期受益,是农田排水的发展方向。石砌明沟一次性投资大,也占用一定耕地,但不崩塌,易清理,长期使用维修费用低。填充式暗沟不占地,取材易,成本较低,但排水功能期短,易淤塞,维修难度大。土明沟成本低,但占地多,易崩塌淤积,每年消理花工多。因此,设计时应因地制宜,综合考虑,力争发挥工程最大效益。 三、合理轮作措施及效果 从改良士壤,建立高产、稳产、低耗的农田生态系统来评价,行之有效的轮作制有:一早一水或一早两水制,即秋冬翻耕种一季油莱、绿肥等,而后插水稻;两旱一水制,即继冬耕冬种后,于春季种一季黄豆(或间玉米)或烤烟,再插一季晚稻;旱作与水稻几年一轮换,即几年汕、棉与几年肥、稻、稻轮作。现以板田绿肥、稻、稻或冬泡、稻、稻为对照,论述水旱轮作改潜增产效果。 1.改善上壤物理性质。实行水旱轮作后,土壤周期性干湿交替,加快了土壤物理性质的良化。不论全层潜育和中位潜育型稻田开沟结合水旱轮作,还是表潜型稻田实行水早轮作,均能不同程度地提高土壤通气透水性能(表4)。具体表现在,土壤通气儿隙增加0.2一1.196,LI渗漏量增)J00.25一0.饲厘米,透水系数和透气系数增加亦很明显,问时还能增 59加土壤容重。备轮作制比较,以豆稻制效果最好表4水旱轮作对土壤容重和通气、透水性的影响潜&类fIJ措 施乙;￡3f通气引隙(多诽通气I日渗漏量(cm)吼 隙g一【(多)(早稻期 晚稻期透水系数*囚/秒)透气系数(cm/秒)晚稻期早稻期晚稻期早稻期晚稻期表潜 油、稻、豆 油、稻、稻冬翻绿肥、稻、稻板田绿肥、稻、稻1.090.980.950.883.703 402 802 6055.3059.6061.4064.200.840 510.550 200.70 l:0.540.29 L.79x10-5.36x10’6..78X10”6.69x10w.10x10’5 03 X 10”5:.42 x 10“6g1 2.减弱土壤还原作用,消除青尼层。土壤还原物质的动态变化(表5)表明,随着土壤通透性能的提高,豆、稻和油、稻、稻制土壤各类还原物质含量均较板田绿肥、稻、稻制明显下降,这标志着土壤还原作用减弱。据衡阳试验,在表潜型稻田上采用油、稻、稻制,不仅能降低土壤还原物质,提高氧化还原电位,而且在两年内,13厘米厚的青泥层即可消失;在全层潜育型稻田上栽培油、棉,4—5年后青泥层便彻底消失。这种效果是由于在棉田内开挖深围沟(60—70厘米)抬田,以及棉花深根穿插土壤和强烈蒸腾作用所致。 表5测定日期(d/D) 水旱轮作对土壤还原物质消长的影响(单位:me/100克干土) D 豆、稻Z 油、稻、稻I 板田绿肥、稻、稻 胚原物质1活性还原S浸提残还原物质I活性还原1浸提性【还原物质]活性还原I浸提性 悦 量I物 质I亚 铁I总 量1物 质l亚 铁l总 量t物 质l亚 铁5.40 D 丛.了20.45 420 36.31?80.655 78 F 5 35 l0.88 45 oedltototwM──────︻── — ──────—:──Sgg%o～co-「 4.24 12川of 10.40 0.16]1.52 94D 磕.H【了.uB7.22oroco-ot000tochto @回@000edeqry?、「?﹃cd000Otory 回@oco～～-?!*﹂﹂otoedtoto 邑 回@@oco～～-﹂??﹃?～aoocoo 庄·试验地点为零陵良木卜 3.增加土壤微生物数量。豆、稻制与肥、稻、稻制比较,土壤细菌、真菌和放线菌数量,早稻期成倍增长,晚稻期分别增加26.00%、128.63%和17.61%,晚稻收割后分别增加16.52%、65.05%和41.33%。 4.增产作用和经济效益。水旱轮作使土壤理化性状及生物特性得以改善,特别是土壤中亚铁的显著降低,这有利于水稻根系和植株的生长发育。据不同试验点测定,水稻鲜根重增加15.94—117.14%,每丛水稻白、黄根数增加66—94条,黑根数减少49—81条,株高增加4一7厘米。从而改苦了水稻经济性状,使实粒数、千粒重、谷草比增加,]入量提高(表6)。与板田绿肥、稻、稻制比较,油、稻、稻制早、晚两季分别增产20.26%和12.80%;冬翻绿肥、稻、稻制早、晚两季亦分别增产b.54%和5.40%。据各地试验,豆、稻 60制一般都表现增产,衡阳木口两年试验,年平均亩增稻谷72.6公斤,增产率10.66%表6不同轮作制早稻经济性状及其产量(198年)轮 作 制I、稻、豆I、稻、稻,翻绿肥、稻、稻田绿肥、稻、稻株 高(厘米)穗 长(厘米)最高竹菌 数(万/亩)有效租(万/亩)总粒数(粒/甩)实粒数(#/＄)结实率 (@)千粒重(克)谷草比亩 产(公斤) 增公斤/亩产%84 285.889 382 020.720.520 420 53T.3835.0033.1336.0025.5822 3820.7423.25107.5 95.395.7 95.4::I: :::;76.707.口83 T72.024.幻24.6725.2724.431二41.09二.151二01 l46T。sl460.040T.5382.585.077.5*5 口2220.26 6.54各轮作制的经济效益也有较大差异(图4)。其中,每亩纯收入以油、棉制最高,油棉一肥、稻、稻制和豆、稻制次之,肥、稻、稻制较低,冬泡、稻、稻制最低。另外,零陵地区在潜育性水稻土上改冬泡、稻、稻为烟、稻轮作,亩产干烟165.4公斤,稻谷520公斤,每亩产值635.67元,纯收入564.84元,比未改田增加纯收入465.6元,效益可观。 四、合理施肥及兹果纯收入564.84元,比未改田增加纯收入465.6元,效益可观。 四、合理施肥及兹果 合理施肥是一种适应性措施。根据不同母质发育的潜育性水稻土的营养特点而进行合理施肥,有一定的增产作用。潜育性冰稻土有机质含量丰富而矿化率低,土壤中潜在氮的释放比同母质非潜育水稻土低,在水稻发育前期适量施用氮肥,能提高水稻产量。据盆栽试验,青夹泥早、晚稻施氮肥比未施氮肥分别增产19.45%和姑0从入二兀三蜂 。MM4──—*一一\──︽—图4 不同轮作制纯收入比18.11%。对有效磷含量低、易引起早稻缺磷僵苗的潜育性水稻土,早稻增施磷肥增产效果好。如历来施磷较少的青麻砂泥、青紫潮泥、部分青灰泥和青紫泥田,在施氮肥的基础上增施磷肥,增产13.ZI—62.80%。对供钾能力较低、水稻常因缺钾而产生赤枯病或铁中毒等生理病害的潜育性水稻土增施钾肥,水稻增产12.34—50.67%。其中第四纪红土母质发育的青夹泥、铁锈水田增产高达22.10—50.67%,青灰泥田增产12.34%,白望纪紫色页岩发育的青紫泥田增产14.55%,青麻砂泥田增产15.20%。晚稻施钾肥效果比早稻更明显。潜育性水稻土有效锌含量一般都比同母质非潜育水稻土低,特别是石灰性青紫潮泥和青灰泥含量更低,在施用氮肥的基础上增施锌肥,水稻增产4.38—17.30%。由此表明,若做到氮磷钾锌肥的合理配合,肥料的增产效益将更大。 五、多诌径利用及妊益 在采取改良措施的同时,对尚末改造的潜育湮稻田开展多途径利用,如养鱼,种湘莲、席草、孽莽、荚白等,建立稻一萍一鱼,果基渔塘,桑基渔塘,麻基渔(下转第64页)(上接第61页)塘等生态系统,增产增收效益也是十分显著的。据衡阳市农科所试验,稻田养鱼加种湘莲,每年每亩纯收入528.0元,比种双季稻纯收入159.0元,每亩增收369.0元。衡山县农科所试验,潜育性稻田建立稻一萍一鱼生态系统,双季杂交稻亩产达到75 0公斤,红萍5000公斤,鲜鱼75公斤,每亩纯收入比种双季稻增加1倍多。 除前述各措施外,调查研究还表明,在潜育性水稻土上因地制宜推广中迟熟品种或杂交稻,采用带孽壮秧或大苗带士移栽,合理密植,露田促苗,浅水湿润灌溉,早追肥等适应侠栽培技术,水稻亩产可增加25—50公斤。采取起拢栽培措施,插秧前开好围沟、厢沟,在城面上栽培水稻,由于改善了土壤的水热条件和氧化还原状况,土壤微生物活动和土壤营养状况也大大改善,水稻增产显著。如零陵地区1983年椎广了8万亩起拢栽培,平均每亩增产稻谷25公斤;泪罗县城郊上马村 1983年起城栽培的稻田,平均亩产稻谷4 15.4公斤,比对照田亩产362.4公斤,增产14.62%,潜育性水稻土改良利用研究@郭志强$湖南省农科院土肥所