东北地理所在盐碱地种稻的盐分与养分互作关系研究方面取得重要进展

盐碱地是一种逆境土壤环境，同时也是一种重要的土地资源。东北松嫩平原西部是我国苏打盐碱土集中分布区，土壤pH高，碱性强，理化性质恶劣，是世界上最难治理的逆境土壤类型之一。引水种稻是苏打盐碱地改良利用的成功范例，而苏打盐碱地种稻投入大，产量低，面临许多科学问题，如盐碱障碍与养分的互作关系有待阐明。

东北地理所研究人员在研究中发现，苏打盐碱土养分匮乏，地力水平低，尤其施用氮肥对盐碱地水稻增产的贡献率达45%以上。但苏打盐碱地稻田氮肥受盐分影响损失大，利用效率低，氮肥投入的环境风险高，经济效益不合理。通过对不同开垦年限、不同施肥和灌溉的盐碱地稻田调查发现，随着盐碱地开垦稻田年限增加，耕层土壤盐分和碱度呈下降趋势，土壤氮素略有增加；不同施肥和灌水会带来稻田盐分和养分的积累。苏打盐碱地种稻单纯依靠以水洗盐降碱效果并不理想，改良和培肥土壤置关重要。

进一步研究发现，土壤高pH是限制盐碱地水稻产量的主要因子（回归系数R2=0.565，P < 0.001)，随着土壤pH和盐分的升高，盐碱地水稻生长和产量会显著下降，水稻对矿质营养的吸收也受到抑制。土壤高pH和盐分相互叠加对水稻生长的负面影响，很难通过增施氮肥得以缓解。在高pH土壤环境下，增施氮肥并不能起到增产的作用，因此，在土壤pH 9.0及以上稻田，氮肥总施用量应控制在100 kg/ha 以下。

本研究揭示了苏打盐碱地种稻后土壤盐分和主要养分的变化规律，阐明了影响水稻产量的主要障碍因子，科学评估了氮肥投入的产量贡献，为盐碱逆境下土壤盐分与养分互作关系研究指明思路，对盐碱地种稻的养分管理提供了科学指导，具有重要的理论和应用价值。

上述研究成果分别发表在农业领域国际知名杂志Journal of Agricultural Science（2016）和Agricultural Water Management（于2017年9月在线发表）上，东北地理所黄立华高级工程师为论文第一和通讯作者，相关工作得到了国家重点研发项目、中国科学院西部行动计划项目和吉林省自然科学基金的资助。

图1 苏打盐碱地稻田不同开垦年限的氮素变化

图2 不同土壤盐分和pH下氮肥对水稻的增产作用

论文信息：

L.H.Huang*, Z.W.Liang, D.L. Suarez, Z.C.Wang, M.M. Wang, H. Y. Yang and M. Liu. Impact act of cultivation year, nitrogen fertilization rate and irrigation water quality on soil salinity and soil nitrogen in saline-sodic paddy fields in Northeast China. Journal of Agricultural Science,2016,154,632–646. doi:10.1017/S002185961500057X

Lihua Huang, Xuan Liu, Zhichun Wang, Zhengwei Liang, Mingming Wang, Miao Liu, Donald L. Suarez. Interactive effects of pH, EC and nitrogen on yields and nutrientabsorption of rice (Oryza sativa L.). Agricultural Water Management, 2017 (194), 48–57. http://dx.doi.org/10.1016/j.agwat.2017.08.012