全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（３）：６８４－６９３ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０３１５
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１４－０２－２１　　　接受日期：２０１４－０９－１２　　　网络出版日期：２０１５－０１－２９
基金项目：公益性行业（农业）科研专项（２０１００３０１６）；国家自然科学基金项目（４１３０１２６９）资助。
作者简介：李大明（１９８４—），男，江苏宿迁人，博士，副研究员，主要从事中低产田改造、农业废弃物综合利用及农田碳循环等研究。
Ｅｍａｉｌ：ｌｉｄ＿２００５＠１２６ｃｏｍ。　 通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｙｘｃｈｕ＠１６３ｃｏｍ
工程排水和农业措施改良鄱阳湖区
潜育化稻田的效果
李大明，余喜初，柳开楼，叶会财，徐小林，周利军，胡惠文，黄庆海
（江西省红壤研究所，农业部江西耕地保育科学观测实验站，南昌 ３３１７１７）
摘要：【目的】潜育化水稻土存在渍、冷、烂、闭（气）、毒及缺素等障碍因素。开沟排水是改良潜育化稻田最有效的
方法，而垄作、湿润灌溉及冬季晒阀等栽培管理措施也具有调控水分、改善土壤结构和氧化还原状况的作用。本文
研究开沟排水与农业措施相结合改良鄱阳湖区潜育化稻田的效果，旨在为湖区潜育化水稻土改良提供技术参考。
【方法】２０１２ ２０１３年在鄱阳湖区潜育化双季稻田以工程排水（ＤｉｔｃｈｉｎｇＤｒａｉｎａｇｅ，Ｄ－Ｄ）为主处理，持续淹水（对
照，ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＦｌｏｏｄｅｄ，ＣＦ）、垄作（ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ，ＲＣ）、湿润灌溉（ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ，ＷＩ）、冬季晒阀（ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ，
ＷＰ）４个农业措施为副处理，通过２年４季的田间试验研究了工程排水与农业措施相结合对鄱阳湖区潜育化稻田
水稻产量、土壤还原物质总量及土壤物理化学性质的影响，分析了工程排水及农业措施相结合改良鄱阳湖区潜育
化稻田的潜力。【结果】工程排水及优化农业措施可以明显提高水稻产量。工程排水条件下持续淹水、垄作、湿润
灌溉和冬季晒阀处理的早晚稻产量分别比对应的无工程排水处理增加１２８％、１０１％、１３３％和１３３％，农业措施
中垄作处理的产量最高；其中工程排水与垄作相结合增产效果最明显，每季增产１１１－１８９ｔ／ｈｍ２。受排水造成田
内养分流失等因素影响工程排水和农业措施对水稻收获期秸秆和籽粒中的养分含量影响没有明显规律。工程排
水显著降低了潜育化稻田０—１５ｃｍ土壤还原物质总量，冬季晒阀和垄作处理也显著降低了土壤还原物质总量，工
程排水与优化栽培模式相结合降低土壤还原物质总量的作用更明显，其中也以工程排水与垄作相结合作用最好，
可减少１１１ １８７ｃｍｏｌ／ｋｇ。潜育化稻田耕层土壤还原物质总量随着土壤深度增加而增高。工程排水显著提高
了潜育化稻田的土壤阳离子交换量、速效磷、全氮含量，农业措施中垄作对提高土壤养分含量及改善养分供应状况
的作用最明显。工程排水还提高了垄作、湿润灌溉和冬季晒阀等农业措施土壤腐殖质碳和富里酸碳含量。【结论】
工程排水可以显著降低土壤还原物质总量，提高土壤阳离子交换量、速效磷、土壤全氮含量，垄作、湿润灌溉和冬季
晒阀等农业措施也可降低土壤还原物质总量，提高土壤养分含量及改善养分供应状况，其中垄作的作用最明显。
因此，在采用工程排水措施改良鄱阳湖区潜育化稻田时，还应采取适当的栽培措施。
关键词：潜育化稻田；工程排水；栽培措施；水稻产量；还原物质总量；土壤养分
中图分类号：Ｓ１５６６　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０３－０６８４－１０
Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｅｆｅｃｔｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄ
ａｇｒｏｎｏｍｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｏｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅＲｅｇｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ
ＬＩＤａｍｉｎｇ，ＹＵＸｉｃｈｕ，ＬＩＵＫａｉｌｏｕ，ＹＥＨｕｉｃａｉ，ＸＵＸｉａｏｌｉｎ，ＺＨＯＵＬｉｊｕｎ，ＨＵＨｕｉｗｅｎ，ＨＵＡＮＧＱｉｎｇｈａｉ
（ＪｉａｎｇｘｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅｄＳｏｉｌ／ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔａｔｉｏｎｏｆＡｒａｂｌｅＬａｎｄＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｉｎＪｉａｎｇｘｉ，
ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，３３１７１７）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】 Ｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ，ｌｏｗ ｓｏｉｌ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｏｏｒｓｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂａｄｖｅｎｔｉｌａｔｅｄａｎｄｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｗｈｉｃｈｌｉｍｉｔｔｈｅ
ａｄｖａｎｃｅｏｆｒｉｃｅｙｉｅｌｄ．Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅｉｓｒｅｇａｒｄｅｄａｓａｎｅｆｅｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｉｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ．Ｒｉｄｇｅ
ｃｕｌｔｕｒｅ，ｗｅｔｉｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄｗｉｎｔｅｒｐｌｏｕｇｈｃｏｕｌｄａｌｓｏｒｅｇｕｌａｔｅｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｉｍｐｒｏｖｅｓｏｉｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｒｅｄｕｃｅ
ｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｔｈｅｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄ
３期　　　 李大明，等：工程排水和农业措施改良鄱阳湖区潜育化稻田的效果
ａｇｒｏｎｏｍｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｏｎｉｍｐｒｏｖｉｎｇｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ａｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓ
ｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎａｄｏｕｂｌｅｒｉｃｅｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｔｏｓｔｕｄｙｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ｓｏｉｌｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅＲｅｇｉｏｎｆｒｏｍ２０１２ｔｏ２０１３Ｔｈｅｍａｉｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｃｌｕｄｅｄｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ（Ｄ－Ｄ）ａｎｄ
ｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｉｔｈｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ（ＣＦ），ｒｉｄｇｅｃｕｌｔｕｒｅ（ＲＣ），ｗｅｔｉｒｉｇａｔｉｏｎ（ＷＩ）ａｎｄｗｉｎｔｅｒｐｌｏｕｇｈ
（ＷＰ）．Ｔｈｅｒｉｃｅｙｉｅｌｄａｎｄｔｏｔａｌｓｏｉｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ａｎｄｔｈｅｒｉｃｅｓｔｒａｗａｎｄｓｅｅｄｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔａｆｔｅｒｈａｒｖｅｓｔ
ｉｎｔｙｐｉｃａｌｒｉｃｅｇｒｏｗｉｎｇｓｅａｓｏｎｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｆｒｏｍ２０１２ｔｏ２０１３Ｔｈｅｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄ
ｒｉｃｅｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｏｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｗｅｒｅｅｓｔｉｍａｔｅｄ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ，ｒｉｄｇｅｃｕｌｔｕｒｅ
（ＲＣ），ｗｅｔｉｒｉｇａｔｉｏｎ（ＷＩ）ａｎｄｗｉｎｔｅｒｐｌｏｕｇｈ（ＷＰ）ａｌｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｒｉｃｅｙｉｅｌｄｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ
ｔｏｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ，ｔｈｅｒｉｃｅｙｉｅｌｄｏｆｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ，ｒｉｄｇｅｃｕｌｔｕｒｅ，ｗｅｔｉｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄｗｉｎｔｅｒｐｌｏｕｇｈ
ｕｎｄｅｒｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１２８％，１０１％，１３３％ ａｎｄ１３３％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ
ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｒｉｃｅｙｉｅｌｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｔｈｅ
ｒｉｃｅｙｉｅｌｄｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄｒｉｄｇｅｃｕｌｔｕｒｅｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｉｎａｌｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈ
ｒｅａｃｈｅｄ１１１－１８９ｔ／ｈｍ２．Ｔｈｅｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅｈａｄｎｏｔｉｃｅａｂｌｅｅｆｅｃｔｓｏｎｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇ
ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ，ａｎｄｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｐｒａｃｔｉｃｅｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｃｏｕｌｄｒｅｄｕｃｅｓｏｉｌｔｏｔａｌ
ｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｔｈｅｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆＤ－ＤａｎｄＲＣｗｅｒｅｔｈｅ
ｌｏｗｅｓｔｉｎａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｂｙ１１１－１８７ｃｍｏｌ／ｋｇ．Ｔｈｅｓｏｉｌｔｏｔａｌ
ｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｏｉｌｄｅｐｔｈ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ，ｔｈｅｄｉｔｃｈｉｎｇ
ｄｒａｉｎａｇｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｈｕｍｕｓｃａｒｂｏｎａｎｄｆｕｌｖｉｃａｃｉｄｃａｒｂｏｎｏｆＲＣ，ＷＩａｎｄＷＰｗｉｔｈｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｅｃｔ
ｏｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｏｉｌＨＭａｃｉｄｃａｒｂｏｎ．Ｔｈｅｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｏｉｌｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｃａｐａｃｉｔｙａｎｄ
ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎａｎｄａｖａｉｌａｂｌｅＰｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｙ，ｗｉｔｈｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｅｃｔｏｎｔｈｅｐＨ，ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆ
ａｖａｉｌａｂｌｅＫａｎｄｔｏｔａｌＮ．ＴｈｅｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｎｕｔｒｉｅｎｔｓｕｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＲＣｗｅｒｅｍｕｃｈｂｅｔｅｒｔｈａｎｏｔｈｅｒ
ｗａｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｍａｎａｇｅｍｅｎｔｐｒａｃｔｉｃｅｓｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｔｈｅｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅｈａｄｓｔｅａｄｉｌｙｅｆｅｃｔｓｏｎ
ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｒｉｃｅｙｉｅｌｄ，ｒｅｄｕｃｉｎｇｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｏｉｌｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎ
ｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅＲｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄａｇｒｏｎｏｍｉｃｐｒａｃｔｉｃｅｓｃｏｕｌｄ
ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ，ａｎｄｒｉｄｇｅｃｕｌｔｕｒｅｓｈｏｗｓｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｅｆｅｃｔｓａｍｏｎｇｔｈｅｔｒｅａｔｅｄ
ｐｒａｃｔｉｃｅｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄｒｉｄｇｅｃｕｌｔｕｒｅｉｓｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ
ｉｎＰｏｙａｎｇＬａｋｅＲｅｇｉｏｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ牷ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ牷ｒｉｄｇｅｃｕｌｔｕｒｅ牷ｒｉｃｅｙｉｅｌｄ牷ｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ牷
ｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔｓ
　　我国南方湖泊水体密布，湖区周边稻田潜育化
现象严重。据不完全统计，我国南方的潜育化稻田
达２５２４万公顷［１］，其中代表性的省份有江西、湖南
和江苏等。长期渍水导致土壤缺氧，活性还原物质
过度积累［２－４］。虽然潜育化水稻土有机质及全量养
分贮量丰富，但土壤矿化度低，有效养分偏少，且水
土温度低，生物活性较差，加之还原性有害物质的积
累，对水稻生长极为不利［１，５］，强潜育化稻田水稻产
量仅为非潜育化的５６％［６］。由于潜育化水稻土主
要分布在肥水条件较好的地势低洼区域，富含有机
质，潜在肥力高，被认为是具有较强增产潜力的低产
土壤类型。
近二十年来，对潜育化水稻土的研究几乎处在
停滞的状态，所积累的潜育化水稻土改良措施主要
是上世纪８０年代的研究所获得，目前急需进行潜育
化水稻土质量改良及水稻产量提升相关技术的研
究。工程排水措施（开挖排水沟或埋设暗沟、暗管
等）可以显著降低稻田的潜育化程度，提高水稻的
产量［７－８］，是改良潜育化稻田最有效的方法。垄作、
湿润灌溉、冬季晒阀等农业管理措施也是调控稻田
水分、改善土壤氧化还原状况的重要措施［９－１２］。工
程排水与农业措施相结合进行湖区潜育化稻田改良
报道较少。因此，本项目进行了工程排水和农业措
施对湖区潜育化稻田水稻产量、土壤还原物质总量、
土壤物理化学性质的研究和评价，为制定改良潜育
化稻田集成技术提供理论依据。
５８６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
１　材料与方法
１１　试验地概况
试验地位于江西省南昌市南昌县南新乡丰洲村
（东经１１６°０２′９１″，北纬２９°０５′５７″），该地位于江西
省中部偏北，赣江、抚河下游，鄱阳湖之滨。属亚热
带季风气候。年均降水量为１６２４４ｍｍ，其中近一
半雨量集中在夏季；年平均气温１７６℃左右，海拔
１６ １７ｍ。全境水系发达。耕层潜育化明显，土壤
还原物质总量２６９ｃｍｏｌ／ｋｇ，ｐＨ４８６，土壤有机质
含量２４５６ｇ／ｋｇ，全氮、速效磷和速效钾分别为１３２
ｇ／ｋｇ、５８７ｍｇ／ｋｇ和６９１７ｍｇ／ｋｇ。
１２　试验设计
试验为两因素裂区设计，其中主处理为工程排
水（ＤｉｔｃｈｉｎｇＤｒａｉｎａｇｅ，Ｄ－Ｄ）和无工程排水（Ｎｏｎ
ＤｉｔｃｈｉｎｇＤｒａｉｎａｇｅ，Ｎ－Ｄ－Ｄ），副处理为持续淹水
（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＦｌｏｏｄｅｄ，ＣＦ）、垄作（ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ，
ＲＣ）、湿润灌溉（ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ，ＷＩ）和冬季晒阀
（ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ，ＷＰ）。主处理不设小区试验，选取
对应田块，工程排水试验区周边开挖深３０ｃｍ、宽
３０ｃｍ的排水沟，在水稻生育期内及时排出田面过
量积水以降低地下水位；无工程排水试验区不开挖
排水沟，采用农民习惯方式进行水分管理。副处理
采用小区试验，在工程排水和无工程排水田块分别
设置小区试验；小区面积为３０ｍ２（５ｍ６ｍ），３次重
复，随机排列，每个小区周围围成 ３０ｃｍ宽、５０ｃｍ
高的堤坝（农膜包裹堤坝防止水肥流失）。持续淹
水处理始终保持田面有１ｃｍ以上的水层，湿润灌溉
除了关键生育期稻田有水层外，其他时期不建立水
层，但保持田间湿润；垄作处理在小区内起垄，垄高
５ｃｍ，垄宽６０ｃｍ；垄间用１５ｃｍ宽、１５ｃｍ深的排水
沟隔开；冬季晒阀处理晚稻收获后深翻土壤２５—３０
ｃｍ冬晒。试验于 ２０１１年晚稻收获后确定试验地
点，并做好试验准备；２０１２年早稻生长季开始实施，
共进行２年４季试验。
种植制度为早稻 －晚稻 －冬闲，早稻品种为金
优４５８，晚稻品种为淦鑫 ６８８。肥料用量为 Ｎ１８０
ｋｇ／ｈｍ２、Ｐ２Ｏ５９０ｋｇ／ｈｍ
２、Ｋ２Ｏ１２０ｋｇ／ｈｍ
２，氮肥种
类为尿素（含氮量为４６％），磷肥为钙镁磷肥（Ｐ２Ｏ５
为１２５％），钾肥为氯化钾（Ｋ２Ｏ含量为６０％），磷
钾肥作基肥一次施加，氮肥分为基蘖穗三次施用，施
用比例为４∶３∶３。稻田病虫害按当地习惯采用农药
进行防治，杂草人工拔除。
１３　测定指标
水稻产量：在每季水稻成熟期，每个小区单打单
收，晒干后称重，并换算成标准产量；
植株及籽粒养分含量：在２０１２年晚稻成熟期，
每个小区采集代表性的植株３穴，将秸秆和籽粒分
开后放入信封 １０５℃杀青后，于 ７５℃烘至恒重，粉
碎、过筛，经Ｈ２ＳＯ４－Ｈ２Ｏ２消煮后定容过滤，采用常
规方法测定籽粒和秸秆中的氮磷钾养分含量［１３］；
土壤理化性质：样品采集时间为２０１２年早稻和
晚稻收获后，分别用土钻采集耕层土壤样品（０—１５
ｃｍ），每个小区随机采集５个点混匀后去除植物根
系等杂物，风干过筛以备分析土壤 ｐＨ、有机质、全
氮、速效磷和速效钾。具体方法参见《土壤农化分
析》［１３］。
土壤还原物质总量：分别在每季水稻收获后，采
用土钻采集耕层土壤样品（０—１５ｃｍ），每个小区随
机采集５个点混匀后去除植物根系等杂物，采用四
分法分出一部分鲜样分析土壤还原物质总量；其中
２０１２年晚稻收获后分层采集０—５ｃｍ、５—１０ｃｍ和
１０—１５ｃｍ土壤样品。采用硫酸铝浸提—重铬酸钾
滴定法测定［１４］。
土壤团聚体分析：在２０１２年晚稻收获后，采集
０—１５ｃｍ耕层原状土壤样品，放入塑料方盒中带回
室内，人工筛分具体步骤参见《土壤理化分析》［１５］。
土壤腐殖质组成及含量：在 ２０１２年晚稻收获
后，采集０—１５ｃｍ耕层土壤样品，采用焦磷酸钠浸
提—重铬 酸 钾 氧 化 法，具 体 步 骤 参 见 国 标
ＧＢ７８５８—８７。
土壤阳离子交换量：在２０１２年晚稻收获后，采
集耕层土壤样品（０—１５ｃｍ），风干后过筛，采用
ＥＤＴＡ－铵盐快速法测定土壤阳离子交换量。具体
步骤参见《土壤理化分析》［１５］。
１４　数据分析与统计
所有数据均采用Ｅｘｃｅｌ２００３进行处理；统计分
析采用 ＳＰＳＳ１１０软件进行，差异显著性检验采用
最小显著差法（Ｆｉｓｈｅｒ’ｓＬＳＤ）于 Ｐ＜００５水平上进
行，工程排水和农业措施对土壤还原物质总量、水稻
产量及土壤养分的影响采用双因素方差分析进行分
析（ＡＮＯＶＡ）；采用Ｏｒｉｇｉｎ７５软件作图。
２　结果与分析
２１　工程排水和农业措施对水稻产量的影响
工程排水和农业措施显著影响潜育化稻田水稻
产量（表１）。与无工程排水相比，工程排水处理下
６８６
３期　　　 李大明，等：工程排水和农业措施改良鄱阳湖区潜育化稻田的效果
水稻产量显著提高；在工程排水条件下持续淹水、垄
作、湿润灌溉和冬季晒阀处理的早晚稻产量分别比
对应的无工程排水处理增加 １２８％、１０１％、
１３３％和１３３％。农业措施之间垄作处理的产量
最高，冬季晒阀和湿润灌溉次之，持续淹水产量最低
（表１）。本研究中，工程排水和农业措施的改良效
果表现出早稻＞晚稻的总体趋势，这与鄱阳湖区潜
育化稻田早稻生长季普遍存在持续的低温多雨天气
有关。此外，２０１３年不同管理方式早晚稻的产量增
加幅度较２０１２年有一定的下降，这与２０１３年水稻
生长期间降雨偏少，存在明显的干旱有关。
表１　不同农艺管理方式下的水稻产量（ｔ／ｈｍ２）
Ｔａｂｌｅ１　Ｔｈｅｒｉｃｅｙｉｅｌｄｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｆｉｅｌｄａｇｒｏｎｏｍｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
２０１２
早稻 Ｅａｒｌｙｒｉｃｅ 晚稻 Ｌａｔｅｒｒｉｃｅ
２０１３
早稻 Ｅａｒｌｙｒｉｃｅ 晚稻 Ｌａｔｅｒｒｉｃｅ
ＣＦ Ｄ－Ｄ ６１７±０３１ｂ ５３１±０２７ｃ ６４７±０１８ａｂ ７２９±００５ａｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ５１３±０２９ｃ ４８９±０３３ｃ ５５７±０２７ｂ ６８７±０２４ｂ
ＲＣ Ｄ－Ｄ ７０２±０３６ａ ６５９±０１４ａ ６８３±０２４ａ ７９８±０５４ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ５８４±０３９ｂｃ ６０６±０４２ａｂ ６２７±０２７ｂ ７７７±０４２ａ
ＷＩ Ｄ－Ｄ ６３９±０２６ａｂ ６２７±０３８ａ ６３８±０４２ａｂ ７７１±０４８ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ５２８±０４１ｃ ５３７±０５３ｃ ５８９±０２９ｂ ７２０±０４７ａｂ
ＷＰ Ｄ－Ｄ ６５１±０２４ａｂ ６３９±０２９ａ ６３３±０４９ａｂ ７８２±０３８ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ５３９±０４７ｃ ５５１±０１８ｂｃ ５８４±０３２ｂ ７２５±０５０ａｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：ＣＦ—持续淹水 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ；ＲＣ—垄作 ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ；ＷＩ—湿润灌溉 ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ；ＷＰ—冬季晒阀 ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ；
Ｄ－Ｄ—工程排水Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ；Ｎ－Ｄ－Ｄ—无工程排水Ｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ．同一列数值后不同字母表示 Ｐ＜００５水平上差异显著 Ｖａｌｕｅｓ
ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎｓｔａｎｄｆｏｒｖａｌｕｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ（Ｐ＜００５）．
２２　工程排水和农业措施对水稻籽粒和植株养分
含量的影响
不同管理方式对鄱阳湖区潜育化稻田成熟期水
稻籽粒和秸秆的氮磷钾养分含量有明显影响（表
２）。工程排水条件下持续淹水处理的籽粒氮磷含
量分别比对应无工程排水增加１６６％和６０％；而
表２　２０１２年不同管理方式下晚稻植株养分含量（ｇ／ｋｇ）
Ｔａｂｌｅ２　ＴｈｅＮ，ＰａｎｄＫｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｌａｔｅｒｉｃｅｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｉｎ２０１２
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
籽粒 Ｓｅｅｄ
Ｎ Ｐ Ｋ
秸秆 Ｒｉｃｅｓｔｒａｗ
Ｎ Ｐ Ｋ
ＣＦ Ｄ－Ｄ １０．０３±０．２４ｂ８．０８±０．４８ａｂ ５．４２±０．３７ｂｃ４．５７±０．２３ｂｃ １．７０±０．１３ｂ ２０．４７±０．８０ｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ８．６０±０．６７ｃ７．６３±０．５４ｂｃ５．８２±０．２７ｂ ３．９８±０．３５ｃ １．７６±０．０９ｂ ２０．４９±０．９４ｂ
ＲＣ Ｄ－Ｄ ８．５９±０．３５ｃ７．４１±０．１７ｃ ４．７０±０．６４ｃ ４．８５±０．４５ｂ １．７５±０．１５ｂ １８．８５±０．２２ｃ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １０．０２±０．６４ｂ７．８５±０．４４ｂｃ５．６９±０．４６ｂｃ４．９０±０．３７ｂ １．７３±０．１６ｂ ２０．８０±０．９１ｂ
ＷＩ Ｄ－Ｄ ８．２６±０．８５ｃ７．６２±０．２７ｂｃ５．７２±０．３８ｂ ４．２８±０．２７ｃ １．７２±０．１３ｂ ２０．１１±０．７１ｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ８．０６±０．８７ｃ７．６４±０．７４ｂｃ６．０１±０．３４ａｂ ５．５６±０．２３ａ ２．１８±０．０９ａ ２２．８８±０．６５ａ
ＷＰ Ｄ－Ｄ ７．８３±０．７２ｃ８．６４±０．２８ａ ６．５９±０．３９ａ ４．７１±０．２７ｂｃ １．８５±０．１７ｂ ２２．１７±０．４０ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １１．０１±０．５２ａ７．５９±０．５０ｂｃ６．１６±０．３９ａ ５．４３±０．３３ａｂ １．８５±０．１３ｂ ２１．６１±０．６２ａｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：ＣＦ—持续淹水 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ；ＲＣ—垄作 ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ；ＷＩ—湿润灌溉 ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ；ＷＰ—冬季晒阀 ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ；
Ｄ－Ｄ—工程排水Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ；Ｎ－Ｄ－Ｄ—无工程排水Ｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ．同一列数值后不同字母表示 Ｐ＜００５水平上差异显著 Ｖａｌｕｅｓ
ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎｓｔａｎｄｆｏｒｖａｌｕｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ（Ｐ＜００５）．
７８６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
工程排水垄作的籽粒氮磷钾含量分别比无工程排水
降低１４３％、５６％和２９７％；工程排水冬季晒阀
处理籽粒氮含量比无工程排水降低２８０％；工程排
水湿润灌溉的籽粒氮磷钾含量与无工程排水没有显
著差异。在水稻秸秆中，工程排水只显著降低了湿
润灌溉处理的秸秆氮磷含量，而对其他农业措施的
秸秆氮磷含量没有显著影响。工程排水对持续淹水
和冬季晒阀处理秸秆钾含量没有显著影响。
２３　工程排水和农业措施对土壤还原物质总量的
影响
不同管理方式土壤还原物质总量存在显著差异
（表３）。农业措施中，持续淹水土壤还原物质总量
最高，湿润灌溉次之，冬季晒阀和垄作处理最低
（２０１２年早稻收获后）。与无工程排水相比，工程排
水显著降低０—１５ｃｍ土壤还原物质总量，工程排水
持续淹水、垄作、湿润灌溉和晒阀处理的土壤还原物
质总量分别减少３４６％、２８７％、３０７％和 ３０４％
（２０１２年早稻收获后）。在２０１２年晚稻收获后，不
同深度土壤还原物质总量呈现出０—５ｃｍ ＜５—１０
ｃｍ＜１０—１５ｃｍ，在０—５ｃｍ层次，工程排水对持续
淹水和湿润灌溉处理的土壤还原物质总量没有显著
影响，但显著减少了垄作和冬季晒阀处理土壤还原
物质总量，分别下降２７９％和２３８％；在５—１０ｃｍ
土层，工程排水对垄作处理土壤还原物质总量没有
显著影响，但显著减少持续淹水、湿润灌溉和冬季晒
阀等处理土壤还原物质总量，对应处理分别减少
１９２％、３８４％和２３４％；在１０—１５ｃｍ层次中，工
程排水仅显著降低了湿润灌溉处理土壤还原物质总
量，对其他处理没有显著影响。２０１３年的试验结果
与２０１２年基本一致，总体表现出工程排水处理土壤
还原物质总量低于无工程排水，农业措施中垄作、冬
季晒阀处理土壤还原物质总量较低，持续淹水处理
土壤还原物质总量最高。
表３　不同管理方式下稻田土壤还原物质总量（ｃｍｏｌ／ｋｇ）
Ｔａｂｌｅ３　Ｔｈｅｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｏｉｌｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
２０１２
早稻Ｅａｒｌｙｒｉｃｅ 晚稻 Ｌａｔｅｒｒｉｃｅ
０—１５ｃｍ ０—５ｃｍ ０—１５ｃｍ ０—５ｃｍ
２０１３
早稻Ｅａｒｌｙｒｉｃｅ 晚稻Ｌａｔｅｒｒｉｃｅ
０—５ｃｍ ０—１５ｃｍ
ＣＦ Ｄ－Ｄ １．７６±０．１９ｂ １．７９±０．１６ａ ２．４０±０．２５ｂ ３．５５±０．４１ａｂ ２．１６±０．１５ｃ １．３６±０．１４ｂｃ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ２．６９±０．２７ａ １．９９±０．１８ａ ２．９７±０．３１ａ ４．１５±０．４８ａ ３．０３±０．２８ａ ２．１９±０．２１ａ
ＲＣ Ｄ－Ｄ ０．８２±０．３３ｄ ０．８８±０．０８ｄ １．４７±０．１５ｃ ２．３７±０．２７ｃ １．４４±０．３４ｄ １．０２±０．１８ｃ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １．１５±０．１７ｃ １．２２±０．１１ｃ １．６０±０．１６ｃ ２．５０±０．２９ｂｃ ２．２４±０．３３ｃ １．３５±０．１１ｂｃ
ＷＩ Ｄ－Ｄ １．７６±０．１６ｂ １．４３±０．１３ｂｃ１．６２±０．１７ｃ ２．１８±０．２５ｃ １．９７±０．２９ｃ １．５６±０．１０ｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ２．５４±０．２１ａ １．６７±０．１５ｂ ２．６３±０．２７ａｂ３．１８±０．３７ｂ ２．８４±０．２３ｂ ２．１４±０．２４ａ
ＷＰ Ｄ－Ｄ １．３３±０．１７ｃ １．２２±０．１１ｃ １．６７±０．１７ｃ ２．４１±０．２８ｂｃ １．４２±０．２３ｄ １．２３±０．１３ｃ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １．９１±０．１７ｂ １．６０±０．１４ｂ ２．１８±０．２２ｂ ２．９６±０．３４ｂ ３．３９±０．２５ａ １．６４±０．２０ｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：ＣＦ—持续淹水 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ；ＲＣ—垄作 ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ；ＷＩ—湿润灌溉 ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ；ＷＰ—冬季晒阀 ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ；
Ｄ－Ｄ—工程排水Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ；Ｎ－Ｄ－Ｄ—无工程排水Ｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ．同一列数值后不同字母表示 Ｐ＜００５水平上差异显著 Ｖａｌｕｅｓ
ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎｓｔａｎｄｆｏｒｖａｌｕｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ（Ｐ＜００５）．
２４　工程排水和农业措施对土壤团聚体组成的
影响
工程排水对垄作、湿润灌溉处理湿筛法分离的
土壤团聚体组成没有明显影响，工程排水降低了持
续淹水处理２ ０２５ｍｍ粒级团聚体含量，但显著
提高冬季晒阀处理小于 １ｍｍ粒级的团聚体含量
（表４）。
２５　工程排水和农业措施对土壤腐殖质组成和含
量的影响
工程排水提高了垄作、湿润灌溉和冬季晒阀等
处理腐殖质碳含量，其中垄作、冬季晒阀处理差异达
到显著性（Ｐ＜００５），与对应无工程排水处理相比
分别提高９５５％、１５１％和１８３％（表５）；富里酸
碳含量也表现出相同的规律，对应处理分别提高
８８６
３期　　　 李大明，等：工程排水和农业措施改良鄱阳湖区潜育化稻田的效果
表４　２０１２年晚稻收获后稻田土壤不同粒级团聚体含量（湿筛法，％）
Ｔａｂｌｅ４　Ｔｈｅｓｏｉｌａｇｇｒｅｇａｔｅｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓａｆｔｅｒｌａｔｅｒｒｉｃｅｈａｒｖｅｓｔｉｎ２０１２（Ｗｅｔｓｉｅｖｉｎｇ，％）
处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ＞５ｍｍ ５ ３ｍｍ ３ ２ｍｍ ２ １ｍｍ １ ０５ｍｍ ０５ ０２５ｍｍ ＜０２５ｍｍ
ＣＦ Ｄ－Ｄ ４２０９ ２２９ ０８０ ２８３ ８８８ ７５９ ３５５１
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４２１７ ２３２ ０８１ ３３２ １１７２ ８４７ ３１１９
ＲＣ Ｄ－Ｄ ４５３５ ２４３ ０８９ ２６４ ９３５ ８５９ ３０７５
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４５７８ ２３９ ０８５ ２９９ ９４７ ８４０ ３０１１
ＷＩ Ｄ－Ｄ ４２０３ １８３ ０６７ ２３５ １０１４ １０１１ ３２８７
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４３５７ １６２ ０５８ ２５５ １０４７ ８１２ ３３０９
ＷＰ Ｄ－Ｄ ３４３３ ２１４ ０７９ ２６８ １０９８ １１４１ ３７６７
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４３２３ ２０３ ０６４ ２４３ ９８９ ８１２ ３３６５
　　注（Ｎｏｔｅ）：ＣＦ—持续淹水 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ；ＲＣ—垄作 ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ；ＷＩ—湿润灌溉 ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ；ＷＰ—冬季晒阀 ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ；
Ｄ－Ｄ—工程排水Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ；Ｎ－Ｄ－Ｄ—无工程排水Ｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ．
表５　２０１２年晚稻收获后稻田土壤腐殖质组成及含量
Ｔａｂｌｅ５　Ｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｏｉｌｈｕｍｕｓｃａｒｂｏｎｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄａｆｔｅｒｌａｔｅｒｉｃｅｈａｒｖｅｓｔｅｄｉｎ２０１２
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
有机碳（ｇ／ｋｇ）
ＯｒｇａｎｉｃＣ
腐殖质碳（ｇ／ｋｇ）
Ｈｕｍｕｓｏｒｇａｎｉｃ
胡敏酸碳（ｇ／ｋｇ）
ＨＭａｃｉｄＣ
富里酸碳（ｇ／ｋｇ）
ＦｕｌｖｉｃａｃｉｄＣ
胡敏素碳（ｇ／ｋｇ）
ＨｕｍｉｎＣ
ＣＦ Ｄ－Ｄ １６．４２±０．７６ｂ ４．９６±０．２６ａｂ ２．２４±０．１７ａ ２．７２±０．３７ａｂ １１．４６±０．８２ｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １７．６１±０．５７ａｂ ５．０６±０．２２ａ ２．３１±０．１３ａ ２．７５±０．３４ａｂ １２．５５±０．５９ｂ
ＲＣ Ｄ－Ｄ １８．０５±０．６９ａ ４．９７±０．２０ａｂ ２．４５±０．０６ａ ２．５２±０．２６ｂ １３．０８±０．７８ａｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １６．３８±０．６７ｂ ４．５４±０．１７ｃ ２．３１±０．１５ａ ２．２３±０．３３ｂ １１．８５±０．６３ｂ
ＷＩ Ｄ－Ｄ １８．７１±０．６６ａ ４．６６±０．２５ｂｃ １．９９±０．２１ｂ ２．６７±０．７２ａｂ １４．０５±０．７６ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １７．２９±０．６５ａｂ ４．０５±０．１６ｄ ２．４９±０．１１ａ １．５５±０．２３ｃ １３．２４±０．６１ａｂ
ＷＰ Ｄ－Ｄ １６．７３±０．７８ｂ ５．１０±０．１１ａ １．９１±０．１３ｂ ３．１８±０．１６ａ １１．６３±０．７７ｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ １７．１５±０．５６ｂ ４．３１±０．１９ｂ ２．２４±０．１５ａ ２．０７±０．２８ｂｃ １２．８５±０．９５ａｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：ＣＦ—持续淹水 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ；ＲＣ—垄作 ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ；ＷＩ—湿润灌溉 ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ；ＷＰ—冬季晒阀 ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ；
Ｄ－Ｄ—工程排水Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ；Ｎ－Ｄ－Ｄ—无工程排水Ｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ．同一列数值后不同字母表示 Ｐ＜００５水平上差异显著 Ｖａｌｕｅｓ
ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎｓｔａｎｄｆｏｒｖａｌｕｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ（Ｐ＜００５）．
１３０％、７２３％和 ５３６％；而工程排水对土壤胡敏
酸碳含量没有显著影响。相同主处理下，垄作和湿
润灌溉处理的土壤有机碳明显高于对应的持续淹水
和冬季晒阀处理。工程排水条件下，冬季晒阀处理
的腐殖质碳含量最高，显著高于湿润灌溉处理，与其
他处理没有显著差异；无工程排水条件下，土壤腐殖
质碳含量表现出持续淹水＞冬季晒阀＞垄作＞湿润
灌溉，且不同处理之间差异均达到显著性（Ｐ＜
００５）。工程排水条件下，农业措施间土壤富里酸
碳含量没有显著差异；在无工程排水条件下，湿润灌
溉处理土壤富里酸碳含量显著偏低，其他处理间没
有显著差异；胡敏素碳含量也表现出相同的规律
（表５）。
２６　工程排水和农业措施对土壤养分含量的影响
不同管理方式下土壤ｐＨ、有机质及速效养分含
量见表６。在早稻收获后，不同管理方式土壤 ｐＨ、
速效钾和全氮含量没有显著差异，但持续淹水处理
土壤有机质和速效磷含量显著低于垄作、湿润灌溉
和冬季晒阀处理。与无工程排水相比，工程排水处
理的土壤ｐＨ值略有上升；工程排水分别提高持续
淹水、垄作、湿润灌溉和冬季晒阀处理土壤速效磷含
量３９７％、３７２％、３５７％和２８６％，工程排水分别
９８６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
表６　不同农业措施处理稻田土壤理化性质（２０１２年）
Ｔａｂｌｅ６　Ｔｈｅｓｏｉｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔａｇｒｏｎｏｍｉｃｍｅｔｈｏｄｓ（２０１２）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｐＨ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｅｒ
（ｇ／ｋｇ）
速效Ｐ
ＡｖａｉｌａｂｌｅＰ
（ｍｇ／ｋｇ）
速效Ｋ
ＡｖａｉｌａｂｌｅＫ
（ｍｇ／ｋｇ）
全氮
ＴｏｔａｌＮ
（ｇ／ｋｇ）
早稻
Ｅａｒｌｙ
Ｒｉｃｅ
ＣＦ Ｄ－Ｄ ４．７７±０．０２ａ ２７．９６±０．８５ｂｃ １０．７７±０．５３ｂ ６９．１７±４．２９ｂｃ １．４６±０．０４ｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．６１±０．０６ｂ ２７．９５±０．５２ｂｃ ７．７１±０．５６ｄ ７０．８３±１．４４ｂ １．４５±０．０３ｂ
ＲＣ Ｄ－Ｄ ４．６９±０．０５ｂ ２８．８２±０．２３ａｂ １２．３３±０．５７ａ ７６．６７±６．５５ａｂ １．５１±０．０３ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．６１±０．０６ｂ ２８．０５±０．６２ｂ ８．９９±０．５０ｃ ７７．５０±２．５０ａ １．３７±０．１０ｂｃ
ＷＩ Ｄ－Ｄ ４．７２±０．０９ａｂ ２９．４８±０．６９ａ １１．２１±０．４９ｂ ７１．６７±５．２０ａｂ １．５１±０．０７ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．６５±０．０２ｂ ２６．９３±０．７６ｃ ８．２６±０．３７ｃｄ ６７．５０±４．５０ｃ １．３４±０．０６ｃ
ＷＰ Ｄ－Ｄ ４．７１±０．０３ｂ ２８．１２±０．２７ｂ １１．５０±０．３５ａ ７５．８３±５．７８ａｂ １．４８±０．０２ａｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．６０±０．０７ｂ ２７．１２±０．４０ｂｃ ８．９４±０．４８ｃ ６０．８３±１．４４ｄ １．４０±０．１０ｂｃ
晚稻
Ｌａｔｅｒ
Ｒｉｃｅ
ＣＦ Ｄ－Ｄ ４．９３±０．０９ａ ２６．９４±０．８４ａ ８．８６±０．５０ａ ７１．６７±４．２２ａｂ １．４０±０．０７ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．８６±０．０４ａ ２４．５６±０５８ｂ ６．８７±０．５６ｃ ６９．１７±３．８２ａｂ １．３２±０．０５ａｂ
ＲＣ Ｄ－Ｄ ４．９７±０．０４ａ ２６．８０±０．５２ａ ８．５５±０．４１ａｂ ８０．８３±６．６１ａ １．３９±０．０７ａ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．９２±０．０９ａ ２４．８５±０．６４ｂ ６．０６±０．２１ｄ ７５．００±３．８２ａ １．２１±０．０９ｂ
ＷＩ Ｄ－Ｄ ４．９８±０．０８ａ ２５．７７±０．６３ａｂ ７．７２±０．２６ｂ ６４．１７±５．２０ｂ １．２９±０．０３ｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．８７±０．０４ａ ２３．３８±０．３７ｃ ６．３５±０．４７ｃｄ ７３．３３±１．４４ａｂ １．２２±０．１０ｂ
ＷＰ Ｄ－Ｄ ４．９５±０．１０ａ ２４．８９±０．３７ｂ ９．２８±０．５５ａ ７６．６７±５．３３ａ １．３３±０．１２ａｂ
Ｎ－Ｄ－Ｄ ４．９０±０．０４ａ ２３．８４±０．３４ｃ ６．９６±０．５７ｂｃ ７５．００±５．００ａ １．２７±０．０４ｂ
　　注（Ｎｏｔｅ）：ＣＦ—持续淹水 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ；ＲＣ—垄作 ＲｉｄｇｅＣｕｌｔｕｒｅ；ＷＩ—湿润灌溉 ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ；ＷＰ—冬季晒阀 ＷｉｎｔｅｒＰｌｏｕｇｈ；
Ｄ－Ｄ—工程排水Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ；Ｎ－Ｄ－Ｄ—无工程排水Ｎｏｎｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ．同一列数值后不同字母表示 Ｐ＜００５水平上差异显著 Ｖａｌｕｅｓ
ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎｓｔａｎｄｆｏｒｖａｌｕｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ（Ｐ＜００５）．
提高湿润灌溉和冬季晒阀处理土壤有机质９５％、
３７％，提高垄作、湿润灌溉和冬季晒阀处理土壤全
氮１０２％、１２７％和５７％。在晚稻收获后，不同农
业措施之间土壤养分没有显著差异。与无工程排水
相比，工程排水下持续淹水处理土壤有机质、速效
磷、速效钾和全氮分别提高 １３８％、５０９％、３６％
和６６％；垄作处理土壤有机质、速效磷和全氮分别
提高６５０％、４１１％和１４９％；湿润灌溉处理土壤
有机质、速效磷分别提高１０２％和２１６％；冬季晒
阀处理土壤速效磷增加５５４％。总体上表现出工
程排水处理土壤养分含量高于无工程排水，垄作等
优化农业措施土壤养分高于持续淹水处理；早稻收
获后土壤养分含量高于晚稻收获后。
２７　工程排水和农业措施对土壤阳离子交换量的
影响
不同稻田管理方式对潜育化稻田土壤阳离子交
换量的影响见图１（２０１２年晚稻收获后测定）。除
冬季晒阀副处理外，工程排水显著提高了持续淹水、
垄作和湿润灌溉副处理下土壤阳离子交换量。工程
图１　不同管理方式稻田土壤阳离子交换量
（２０１２年晚稻收获后）
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅｓｏｉｌｃａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｃａｐａｃｉｔｙｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｆｉｅｌｄａｇｒｏｎｏｍｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ
（ａｆｔｅｒ２０１２ｌａｔｅｒｒｉｃｅｈａｒｖｅｓｔ）
［注（Ｎｏｔｅ）：ＣＦ—持续淹水 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙｆｌｏｏｄｅｄ；ＲＣ—垄作 Ｒｉｄｇｅ
Ｃｕｌｔｕｒｅ；ＷＩ—湿 润 灌 溉 ＷｅｔＩｒｉｇａｔｉｏｎ；ＷＰ—冬 季 晒 阀 Ｗｉｎｔｅｒ
Ｐｌｏｕｇｈ．］
０９６
３期　　　 李大明，等：工程排水和农业措施改良鄱阳湖区潜育化稻田的效果
排水条件下，冬季晒阀处理土壤阳离子交换量显著
减少；而无工程排水条件下，不同农业措施之间土壤
阳离子交换量没有显著差异。
２８　工程排水与农业措施改良潜育化稻田影响效
应分析
采用双因素方差分析，分析了工程排水及农业
措施对潜育化稻田水稻产量、土壤还原物质总量及
养分状况的影响效应（表７）。表明工程排水措施对
土壤还原物质总量、水稻产量、速效磷和全氮有显著
影响，对土壤有机质和速效钾含量没有显著影响。
农业措施对土壤还原物质总量和土壤速效钾含量有
显著影响，对水稻产量、有机质、速效磷和全氮含量
没有明显影响。
表７　不同工程排水和农业措施下潜育化稻田水稻产量、土壤还原物质总量及养分状况的响应
Ｔａｂｌｅ７　Ｔｈｅｅｆｅｃｔｏｆｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅａｎｄａｇｒｏｎｏｍｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｏｎｒｉｃｅｙｉｅｌｄ，ｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ
ａｎｄｓｏｉｌｎｕｔｒｉｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｇｌｅｙｅｄｐａｄｄｙｆｉｅｌｄ
项目
Ｉｔｅｍ
还原物质总量
Ｓｏｉｌｔｏｔａｌｒｅｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ
水稻产量
Ｒｉｃｅｙｉｅｌｄ
有机质
Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｅｒ
ＳＳ Ｆ Ｐ ＳＳ Ｆ Ｐ ＳＳ ＦＰ
工程排水
Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ
６１０ １１１５ ００１ ３８７８１８ １１７ ００１ ４２７１ ２６４ ０１１
农业措施
Ａｇｒｏｎｏｍｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓ
１１１４ ６７９ ００１ ３６１６５１ ３６ ０１６ ３６９８ ０７６ ０５２
项目
Ｉｔｅｍ
速效磷ＡｖａｉｌａｂｌｅＰ 速效钾ＡｖａｉｌａｂｌｅＫ 全氮 ＴｏｔａｌＮ
ＳＳ Ｆ Ｐ ＳＳ Ｆ Ｐ ＳＳ ＦＰ
工程排水
Ｄｉｔｃｈｉｎｇｄｒａｉｎａｇｅ
８５８７ ２２０６ ０００１ ６３８ ０１２ ０７３ ０１２ １２３１ ０００１
农业措施
Ａｇｒｏｎｏｍｉｃｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓ
０９５ ００８ ０９７ ４９５１８ ３１１ ００４ ００３ ０８２ ０４９
　　注（Ｎｏｔｅ）：—Ｐ＜００５；— Ｐ＜００１．
３　讨论
潜育化水稻土是我国面积最大的低产水稻土类
型，存在渍、冷、烂、闭（气）、毒及缺素等障碍因素，
长期渍水是导致稻田潜育化的最主要原因［１－３］。因
此，减少稻田积水、降低地下水位和增加土壤通气性
是改良潜育化稻田最有效的方法［１，５］。
土壤还原物质总量是反映潜育化稻田潜育化程
度的核心指标，本研究中工程排水及垄作、湿润灌
溉、冬季晒阀等农业措施都在一定程度上降低了土
壤还原物质总量，这主要是因为开沟排水等工程控
水措施降低了潜育化稻田的地下水水位、及时排出
了多余的积水，消除了引起稻田潜育化的最主要影
响因素，土壤还原物质总量因而减少。而垄作、湿润
灌溉、冬季晒阀等栽培管理技术是调节稻田水分状
况、改善土壤通气性和物理结构的重要农艺管理措
施［９－１２，１７］，这些措施在减少稻田渍水的同时，可以加
强土壤与空气的接触，改善土壤通气状况，增加土
壤的氧气输入，这对减轻土壤还原状况，氧化有毒
离子有显著的作用，所以采用垄作、湿润灌溉、冬季
晒阀等农业措施也可以降低耕层土壤还原物质总
量，其中以垄作的效果最明显，无其他辅助措施下可
减少土壤还原物质总量０７９ １５４ｃｍｏｌ／ｋｇ。而工
程排水与农业措施相结合降低土壤还原物质总量的
作用更明显，可减少土壤还原物质总量０９３ １８７
ｃｍｏｌ／ｋｇ。
　　土壤团聚体是土壤养分的贮存库和各种土壤微
生物的生境［１８］，对土壤养分的保持和供应及土壤生
物的活性有显著影响［１９－２０］，而水稳性团聚体的数量
和分布状况则可以反映土壤结构的稳定性和抗侵蚀
的能力［２１］。土壤结构差，即“烂”，也是潜育化稻田
一个重要的障碍因子。本研究中，工程排水仅对冬
季晒阀处理＜１ｍｍ的土壤水稳性团聚体含量产生
了明显影响，而其他处理对土壤水稳定性团聚体组
１９６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
成均没有明显影响，这可能与潜育化双季稻田水分
扰动大且耕作频繁有关。
土壤腐殖质组成和含量及土壤阳离子交换量是
评价土壤养分供应状况的重要指标。潜育化水稻土
全量养分丰富，但土壤矿化度低，有效养分偏少，因
此，改善潜育化稻田土壤养分供应状况，提高土壤养
分有效性也是改良潜育化水稻土的重要途径。本研
究中，工程排水显著提高了垄作和冬季晒阀处理的
土壤腐殖酸碳含量，且腐殖酸碳增加的主要成分为
富里酸碳，而胡敏酸碳含量没有显著变化。农业措
施中，工程排水条件下冬季晒阀处理土壤腐殖酸碳
含量偏高，其他农业措施间没有明显差异。造成这
一现象的主要原因可能是工程排水及垄作和冬季晒
阀等措施改变了土壤氧化还原状况，加速了秸秆等
有机物残体的分解矿化，促进了有机碳的累积和组
成成分的优化。除冬季晒阀以外，工程排水显著提
高了其他农业措施土壤阳离子交换量。土壤腐殖酸
碳含量和阳离子交换量的增加在一定程度上改善了
潜育化稻田的养分状况，本研究中，工程排水与对应
的无工程排水处理相比土壤养分含量均有一定程度
的提高，其中以有效磷和全氮最为明显；农业措施之
间土壤养分含量没有明显差异。
土壤还原物质总量降低及养分状况改善减轻了
还原物质对水稻根系发育的毒害，促进了作物对养
分的吸收［５，７］，这为提高水稻产量奠定了基础。本
研究中，工程排水处理水稻产量均有提高，其中两季
早稻产量均提高０９ｔ／ｈｍ２以上，效果明显，这与此
前相关的报道一致。与持续淹水相比，垄作、湿润灌
溉、冬季晒阀等栽培管理措施的水稻产量也有明显
的提高；其中垄作的效果最明显，水稻产量每季提高
０６ｔ／ｈｍ２以上，与垄作抬高土壤耕层、减少渍水及
表层土壤通气状况良好有关［９－１０，１７］，这与厢式免耕
提高冷浸田水稻的产量结果一致［２２］。受工程排水
造成的养分流失等原因影响，不同处理间植株养分
含量差异没有明显规律。本研究中，工程排水与优
化农业措施相结合改良潜育化稻田的效果更为明
显。因此，在采用工程排水措施改良潜育化稻田的
同时，还应加强水稻的栽培管理，以便更好地发挥潜
育化稻田的增产潜力。
本研究中，不同年份和水稻生长季水稻的产量
和土壤还原物质总量变化幅度较大，工程排水及栽
培管理措施的改良效果也波动较大，总体上表现出
早稻生长季改良效果好于晚稻，而晚稻产量高于早
稻的现象。这主要与湖区潜育化稻田自身的特点有
关，湖区潜育化稻田潜在养分丰富、光热条件良好，
造成低产障碍因子形成的主要因素是田间水分的过
度累积，而一旦田间的积水排除、地下水位下降，潜
育化稻田的障碍因子将得到明显缓解或直接消除。
一般早稻生长季低温多雨，潜育化程度加剧，相应的
潜育化强度增强，改良措施的作用明显；而晚稻生长
季气温较高且降雨减少，潜育化程度明显减轻，产量
随之增加，改良措施的作用效果相应减弱。此外，近
年来试验区极端天气的出现频率增加，也是导致年
际间产量和还原物质总量波动较大的重要原因。
４　结论
工程排水可以显著降低土壤还原物质总量，提
高土壤阳离子交换量、速效磷、全氮含量，垄作、湿润
灌溉和冬季晒阀等农业措施也可降低土壤还原物质
总量，提高土壤养分含量及改善养分供应状况，其中
垄作的作用最明显。工程排水及优化农业措施均可
以提高水稻产量，其中工程排水与垄作相结合效果
最明显，每季增产可达 １１１ １８９ｔ／ｈｍ２。因此，
在采用工程排水措施改良鄱阳湖区潜育化稻田时，
还应加强稻田的栽培管理。
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ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａＳｉｎｉｃａ，１９９０，２３（１）：４５－５３
［２］　ＰａｎＳＺ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｇｌｅｙｚａｔｉｏｎｏｆｐａｄｄｙｓｏｉｌｓｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅ
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