盐碱地区水稻旱作覆膜栽培技术的可行性研究

摘要：简述盐碱地区农业生产的挑战与水稻种植的特殊性。水稻是禾本科一年生草本植物，在我国多地大面积种植，是我国主要的粮食作物之一。中国是水稻的原产地之一，种植水稻历史悠久，距今已有至少5800多年的历史。现如今我国北方水稻种植主要分为籼稻和粳稻两个品种。本次实验我们以粳稻中的优良品种“天隆优619”作为实验材料进行试验。多年来水稻的栽培技术不断改良，本次实验采用旱作覆膜技术[4]进行对比实验，选择不同覆膜材料、不同地膜厚度与旱直播进行对照，记录田间数据，分别记录不同实验组对杂草的抑制作用、水稻产量、品质等指标。探究水稻旱作覆膜技术在天津清河农场地区对“天隆优619”的栽培可行性。其中实验组B聚乙烯材质、0.08mm厚度的地膜效果最好，且水稻在长势、分蘖率和产量上均优于其他实验组和对照组，实验得出水稻旱作覆膜技术在清河农场地区具有一定的可行性。

关键词：天隆优619水稻；产量；旱作覆膜技术

第一章 引言

1.1 研究背景

清河农场地处天津市宁河区，占地约30余万亩，多为盐碱地，三条主要灌溉河流，即潮白河、永定河和蓟运河。水资源丰富，土壤养分含量高，总体地势为西北高东南低，土壤盐碱度与地势高度反相关，即东南低西北高。盐碱地可以栽培的作物种类比较有限，因其高浓度的盐碱含量会使植物的生长发育受到抑制，土壤中的盐分和碱性物质会破坏土壤结构，抑制微生物的活动，在本地区通常表现为“地湿则黏、地干则板”。在盐碱地自然筛选出的杂草如稗草、异型沙草、芦苇等具有比其他土壤条件下杂草更强的抗性和生命力。使农业大田栽培管理中除草更加困难。项目的实施需要一定的资源和条件支持，包括人力、物力和财力等方面。本项目的研究团队具备相关的专业背景和实践经验，能够为项目的实施提供必要的技术支持和人力资源保障。同时，项目单位也具备了相应的实施能力和条件，能够为项目的实施提供必要的支持和协助。

1.2 研究意义

首农清河农场土地多为盐碱地，盐碱地的成因：地下水中含盐量高，且水位高，随着水分从地表蒸发，大量盐份留在地表致土壤盐化，当盐份中阳离子以Na+为主时，土壤PH值升至8.5以上，形成盐碱地。   在盐碱地区种植水稻，传统方法是用大量淡水洗盐，但因这类地区地下水位高，淡水洗盐降低盐碱的效果受到限制，进而限制了水稻生长，影响水稻的产量和品质。本项目通过引入旱作覆膜栽培技术，极大的降低了地面水份蒸发，限制了地下水中的盐份上升至耕层，结合适量的淡水压制，可有效降低土壤盐碱对水稻生长的影响，从而达到提高盐碱地区水稻产量和品质的目的。

1.3 国内外研究现状

在国内，水稻旱作覆膜栽培技术已经得到了一定的研究和应用。一些研究机构和农业企业已经开展了对该技术的探索和实践，取得了一定的成果。早在1998年武世新、杨惠成[1]对水稻旱作覆膜栽培的关键技术进行了总结，由于地处安徽，其重点关注在覆膜节水，栽培重点在旱作旱管。次年黄文江、黄义德[2]等对水稻旱作下生理特性进行研究，研究得出旱作覆膜产量要高于旱直播。2000年时光宇、吴珠明[3]通过大田实验总结出水稻旱作覆膜在安徽地区高产技术，但也只是简单叙述，并未形成完整栽培体系。李金才、黄义德等[6]进行水稻旱作实验，提出旱作水稻会造成水稻减产。吴珠明、时光宇[5]通过水稻旱作全程覆膜与半程覆膜、旱作不覆膜及水栽对比试验提出了适合安徽区的栽培模式。张玉屏[7]对旱作条件下水稻根系生长状态进行研究，得出旱作条件下水稻根系生长状态会明显优于水田管理。王友贞、袁先江等[8]对水稻旱作覆膜土壤水分控制指标进行研究，为今后水稻旱作水分管理提供了理论基础。同时，随着农业科技的不断发展，覆膜材料和栽培方式也在不断改进和完善，为该技术的进一步推广应用提供了良好的基础。此外，随着全球气候变化的加剧，盐碱地区的水稻种植问题越来越受到关注。本实验就此方向进行研究。

1.4 研究目标与内容

通过本次实验，确定旱作覆膜栽培技术在盐碱地区的可行性，并为其今后在高品质水稻种植，有机种植提供理论基础[9]。具体研究内容包括，筛选出适合天津清河农场盐碱地区水稻生产的覆膜材料和厚度；评估旱作覆膜栽培技术对土壤水分利用效率的影响；为旱作覆膜栽培技术在天津清河农场盐碱地区的生产应用提供理论依据。

第二章 材料与方法

2.1 试验区域选择

试验地选择在首农清河农场（天津）有限公司，清河农场地处华北平原东部边沿地区，属于大陆性季风气候，由于靠近入海口，常年伴随海风。土地具有当地盐碱地特点，表现为“地湿则黏、地干则板”试验地选在584渔场附近，面积为10亩（约6667平方米）。

2.2 试验设计与实施

2.2.1 试验材料

实验水稻种子品种为“天隆优619”，实验地膜选用黑色聚乙烯0.05mm、黑色聚乙烯0.08mm、黑色聚丙乙烯0.05mm、黑色聚丙乙烯0.08mm。

2.2.2 试验处理

采用对照试验方式，将两种不同材料、膜的不同厚度作为对照，设计4个实验组，采用水稻旱直播的方式设计实验对照组。分别为：

对照组：不覆膜，直接进行旱直播；

实验组A：黑色聚乙烯材质，0.05mm厚度，进行覆膜播种；

实验组B：黑色聚乙烯材质，0.08mm厚度，进行覆膜播种；

实验组C：黑色聚丙乙烯材质，0.05mm厚度，进行覆膜播种；

实验组D：黑色聚丙乙烯材质，0.08mm厚度，进行覆膜播种。

2.2.3 数据采集

计划对采取土样，对土壤进行化验，确定其理化性质及盐碱度；在实验过程中测量不同实验组和对照组水稻的农艺性状包括定期测量每组个体的株高、发芽时间、分蘖数等；在后期记录水稻的产量信息和品质鉴定。对比不同实验组对产量的影响。

第三章 结果与分析

3.1 覆膜对盐碱地土壤环境的影响

对表1进行分析，本地土壤含盐量比较高，全盐量达到1.8%，pH达到8.25，为标准盐碱地。风干试样含水量：5.33%，因采样和实验条件而有所波动。阳离子交换量：26.11%，土壤对阳离子具有较强吸附能力。交换性盐含量：总交换性盐含量为18.13%，其中包括不同种类的交换性离子，交换性钙6.92%、交换性镁7.71%、交换性钠2.63%等，全盐含量：1.8%，pH值：8.25，表明土壤呈弱碱性。天津清河农产地区的土壤存在一定的盐碱化问题，全盐含量为1.8%，且土壤呈弱碱性。为了降低地表土壤盐碱性，提高清河农场农业生产对土壤利用率，本次实验采取旱作覆膜栽培技术，目的是降低土壤盐碱化对水稻生长发育的影响[13]。

3.2 覆膜对水稻生长的影响

如图1所示，对比4个实验组和1个对照组的株高变化体现旱作覆膜对水稻生长的影响。可以看出，随着时间的变化，各组水稻正常进行生长，均通过实生繁殖成为完整植株。5组均在6月4日当天播种，其中大部分对照组水稻种子在6月22日破土发芽，实验组A稻种在6月11日破土发芽，实验组B于6月10日，实验组C在6月12日，实验组D在6月11日发芽，可以得出覆膜有助于土壤保持较高的温度，促进水稻的生长和发育。覆膜后的水稻在生育期内，可有效提高土壤耕作层地温，有助于水稻早发快长，奠定高产基础[10]。

如图1所示，实验统计了五个组（对照组、实验组A、实验组B、实验组C和实验组D）的播种时间和发芽时间，以及各组的分蘖数量。所有实验组均在6月4日进行播种。发芽时间是农作物生长周期中的一个重要指标，它直接关系到农作物的生长速度和生长周期。从表1中得出，对照组的发芽时间为6月22日，实验组A的发芽时间为6月11日，实验组B为6月10日，实验组C为6月12日，实验组D为6月11日，实验组A、B、C和D的发芽时间都比对照组早。这表明实验组旱作覆膜处理加速了种子的发芽过程。发芽时间的提前对农作物生长有着积极的影响。发芽时间早缩短了农作物的生长周期，使水稻能够更早地成熟和收获。提前发芽的水稻能够更好地利用生长季节的光照和温度资源，从而提高光合作用效率和养分吸收能力。有助于提高农作物的产量和质量。分蘖数量是根据对产量有较大影响。从表1中我们可以看到，实验组B的分蘖数量最高（14.2），其次是实验组A和实验组C（均为13.85），实验组D（13.8），对照组为（12）。这表明实验组B也就是黑色聚乙烯0.08mm这种覆膜材料和厚度促进水稻分蘖的效果最好。通过表1我们可以得出以下结论：不同实验组所接受的覆膜处理对农作物的发芽时间和农艺性状有着显著的影响。实验组通过优化处理条件加速了种子的发芽过程并改善了农艺性状从而提高了农作物的产量和质量。

3.3 产量分析：对比不同覆膜处理下的水稻产量、千粒重等指标。

第四章 结论

旱作覆膜技术可以改善土壤环境：覆膜栽培技术显著降低了盐碱地土壤表面的水分蒸发，进而减少了盐分随水分上升到地表的机会。这一作用机制有效地限制了盐碱对水稻生长的负面影响，为水稻提供了一个更为适宜的土壤环境。通过覆膜处理，土壤中的盐分含量得到了有效控制，为水稻的生长发育创造了有利条件。覆膜不仅能够保温保湿，还能提高土壤温度，从而加速水稻种子的发芽和生长。实验数据显示，覆膜实验组的水稻发芽时间普遍早于对照组，且分蘖数量也有所增加。这表明覆膜栽培技术有助于水稻的早发快长，为其高产奠定了基础[14]。覆膜栽培技术在提高水稻产量和品质方面也表现出显著优势。实验结果显示，实验组的水稻产量普遍高于对照组，其中实验组B的产量表现尤为突出。同时，覆膜栽培还能改善稻米的品质，如提高千粒重和籽粒饱满度等。覆膜栽培技术对杂草的抑制作用也十分明显。特别是实验组B采用的聚丙乙烯0.05mm地膜，其除草效果最好。这减少了除草剂和人力成本的使用，有利于农业的可持续发展。

虽然覆膜栽培技术具有诸多优势，但覆膜材料的选择却是一个需要仔细考虑的问题。不同材料和厚度的地膜对土壤环境和水稻生长的影响各不相同。因此，在实际应用中需要根据当地的土壤条件、气候条件以及水稻品种等因素来选择最合适的覆膜材料。地膜在农业生产中的使用带来了显著的增产效果，但地膜残留问题也日益突出。长期大量使用地膜会导致土壤污染和生态环境破坏[15]。因此，在推广覆膜栽培技术的同时，也需要加强地膜回收和处理工作，以减少对环境的负面影响。覆膜栽培技术相对于传统种植方式来说，需要更多的成本投入。包括地膜材料费用、铺设和回收的人工费用等。这些成本投入可能会增加农民的种植负担，需要政府和社会各界给予一定的支持和补贴。

综上所述，覆膜栽培技术在盐碱地水稻种植中展现出了显著的优势，但也存在一定的局限[11]。在未来的发展中，我们需要继续加强对该技术的研究和推广工作，同时注重解决其存在的问题和挑战，以实现农业生产的可持续发展。

参考文献

[1]武世新，杨惠成.安徽省江淮地区水稻旱作覆膜栽培关键技术[J].安徽农学通报，1998，（02）：58-59.DOI：10.16377/j.cnki.issn1007-7731.1998.02.028.

[2]黄文江，黄义德，陶汉之，等.水稻旱作条件下的生理特性和经济性状研究[J].安徽农学通报，1999，（04）：22-25.DOI：10.16377/j.cnki.issn1007-7731.1999.04.007.

[3]时光宇，吴珠明.水稻旱作覆膜节水高产栽培技术[J].安徽农业，2000，（04）：7.

[4]杨枫.水稻旱作覆膜栽培前景喜人[N].云南科技报，2000-09-11（001）.

[5]吴珠明，时光宇，鲍炳钧.水稻旱作覆膜节水增产试验研究[J].中国农村水利水电，2001，（02）：22-23+52.

[6]李金才，黄义德，魏凤珍，等.旱作对水稻干物质积累、分配及产量的影响[J].安徽农业科学，2001，（01）：56-57.DOI：10.13989/j.cnki.0517-6611.2001.01.025.

[7]张玉屏.水稻旱作条件下根系生长特性的研究[D].安徽农业大学，2001.

[8]王友贞，袁先江，汤广民，等.水稻旱作覆膜土壤水分控制指标的试验研究[J].灌溉排水，2001，（03）：62-64.DOI：10.13522/j.cnki.ggps.2001.03.018.