





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (4): 750-764.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.04.004
郭富城(
), 唐海江, 郝馨怡, 马国林, 杨九菊, 黄霖锋, 田蕾, 王彬, 罗成科(
)
收稿日期:2025-07-29
出版日期:2026-02-10
发布日期:2026-02-10
通信作者:
联系方式:
郭富城,E-mail:guofuchengaku@163.com。
基金资助:
GUO FuCheng(
), TANG HaiJiang, HAO XinYi, MA GuoLin, YANG JiuJu, HUANG LinFeng, TIAN Lei, WANG Bin, LUO ChengKe(
)
Received:2025-07-29
Published:2026-02-10
Online:2026-02-10
摘要:
【目的】探明不同灌溉方式对宁夏盐渍化稻田土壤水盐运移、水稻产量及水分利用效率的影响及其生理机制,以明确适宜该地区的水稻灌溉方式。【方法】以当地主栽品种宁粳52为试验材料,通过2年田间定位试验,系统研究传统灌溉(CK)与不同水平干湿交替灌溉方式(W1、W2、W3处理,即水稻分蘖初期至灌浆末期,土壤水势降至-10、-20、-30 kPa后恢复水层,再落干,如此循环)下土壤水盐运移规律、水稻生理特性、产量及水分利用效率,并运用偏最小二乘路径模型(PLS-PM)探究各变量间的关系。【结果】不同灌溉方式显著改变了土壤水盐分布,其中0—40 cm土层是盐分淋洗主要发生区域。相较于CK,W1处理导致0—40 cm土层含水率下降11.46%,0—20 cm土层电导率(EC)增长8.43%,20—40 cm土层脱盐率达6.14%,明显优于CK(2.21%)。生理分析显示,相较于CK,W1处理显著增加了抽穗期和灌浆期的根长、根体积和根冠比,且提高了灌浆期的根系活力、根系总吸收面积和活跃吸收面积,并增强冠层光合效能(叶片叶绿素相对含量(SPAD)和净光合速率),最终使产量提高3.96%—4.75%,水分利用效率提高18.30%—19.77%。相比之下,W2和W3处理下的土壤含水率下降明显,土壤盐分积累增多、根系发育受阻、光合效率下降,产量降幅达20.00%—46.46%。利用PLS-PM进一步分析表明,不同灌溉方式通过调控土壤水盐、根系形态和生理来影响水稻冠层光合效能,进而直接或间接影响产量。其中,冠层光合效能是影响水稻产量的主要驱动因子。【结论】-10 kPa下的干湿交替灌溉方式,通过协调水盐分布、改善根系形态生理和光合效率,实现盐渍化稻田水稻节水增产,可作为宁夏盐渍化地区适宜的灌溉方式。
郭富城, 唐海江, 郝馨怡, 马国林, 杨九菊, 黄霖锋, 田蕾, 王彬, 罗成科. 不同灌溉方式对宁夏盐渍化土壤水盐运移、水稻产量及水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 750-764.
GUO FuCheng, TANG HaiJiang, HAO XinYi, MA GuoLin, YANG JiuJu, HUANG LinFeng, TIAN Lei, WANG Bin, LUO ChengKe. Effects of Different Irrigation Methods on Water-Salt Transport, Rice Yield, and Water Use Efficiency in Saline Soil in Ningxia[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2026, 59(4): 750-764.
表1
土壤基础理化性质"
| 年份 Year | 土层 Depth (cm) | 全盐 Total salt (g·kg-1) | pH | 全氮 Total N (g·kg-1) | 有机质 Organic matter (g·kg-1) | 速效磷 Available P (mg·kg-1) | 碱解氮 Alkali-hydrolysable N (mg·kg-1) | 速效钾 Available K (mg·kg-1) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 0—20 | 4.69 | 8.78 | 0.41 | 8.79 | 29.70 | 14.93 | 139.49 |
| 20—40 | 3.59 | 8.90 | 0.28 | 8.75 | 16.79 | 11.20 | 158.61 | |
| 2024 | 0—20 | 4.34 | 8.78 | 0.35 | 10.71 | 23.06 | 17.92 | 142.13 |
| 20—40 | 2.83 | 9.11 | 0.21 | 9.58 | 18.18 | 11.67 | 167.18 |
表2
不同灌溉方式对水稻产量的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 穗数 Panicle number (×104·hm-2) | 每穗粒数 Spikelets per panicle | 结实率 Setting percentage (%) | 千粒重 Thousand-grain weight (g) | 产量 Yield (kg·hm-2) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | CK | 454a | 72.88a | 88.97b | 23.86a | 6815a |
| W1 | 435a | 76.64a | 93.09a | 23.33ab | 7085a | |
| W2 | 363b | 54.15b | 90.34b | 22.80b | 4917b | |
| W3 | 379b | 49.38b | 76.47c | 21.95c | 3649c | |
| 2024 | CK | 472a | 67.80a | 90.60b | 23.76a | 6608a |
| W1 | 446a | 69.98a | 93.30a | 23.50a | 6922a | |
| W2 | 388b | 52.82b | 88.63b | 22.47b | 5287b | |
| W3 | 379b | 49.38b | 79.86c | 21.95c | 3605c | |
| 方差分析 ANOVA | ||||||
| 年份 Year (Y) | ns | * | ns | ns | ns | |
| 处理 Treatment (T) | ** | ** | ** | ** | ** | |
| 年份×处理 Y×T | ns | ns | ** | ns | ns | |
表3
不同灌溉方式对水稻根长、根体积的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 根总长 Total root length (cm/plant) | 根体积 Root volume (mm3/plant) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 苗期 Seedling | 分蘖期 Tillering | 抽穗期 Heading | 灌浆期 Grain-filling | 苗期 Seedling | 分蘖期 Tillering | 抽穗期 Heading | 灌浆期 Grain-filling | ||
| 2023 | CK | 69.00a | 893.60b | 1007.11b | 780.12a | 294.16a | 66442.56b | 75676.85b | 58328.72a |
| W1 | 70.64a | 975.36a | 1256.63a | 809.72a | 257.86a | 80106.52a | 102707.10a | 63131.65a | |
| W2 | 67.24a | 817.70c | 960.28bc | 709.08b | 278.34a | 51793.50c | 58511.00c | 36429.62b | |
| W3 | 62.91a | 811.58c | 831.81c | 606.26c | 264.40a | 46877.37c | 35676.99d | 23734.85c | |
| 2024 | CK | 66.76b | 852.75a | 1053.29b | 723.72a | 249.27b | 64931.85b | 72674.76b | 47491.38a |
| W1 | 64.58b | 908.45a | 1230.24a | 787.81a | 270.11a | 76090.57a | 86082.73a | 56550.26a | |
| W2 | 65.68b | 709.16b | 938.43c | 652.10ab | 269.82a | 51251.57c | 48047.37c | 32250.94b | |
| W3 | 72.59a | 680.26b | 799.13d | 541.93b | 252.23b | 40978.19d | 39785.55c | 25743.48b | |
| 方差分析 ANOVA | |||||||||
| 年份 Year (Y) | ns | ns | ns | * | ns | ns | * | ns | |
| 处理 Treatment (T) | ns | ** | ** | ** | ns | ** | ** | ** | |
| 年份×处理 Y×T | ns | ns | ns | ns | ns | ns | ns | ns | |
表4
不同灌溉方式对水稻分蘖及分蘖成穗率的影响"
| 年份 Year | 处理 Treatment | 茎蘖数 Number of tillers | 茎蘖成穗率 Productivre tillers (%) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 分蘖初期Initial tillering | 分蘖盛期Active tillering | 灌浆期Grain-filling | |||
| 2023 | CK | 555±5.8b | 827±9.8a | 454±5.3a | 54.93±0.9a |
| W1 | 589±5.3a | 793±15.4b | 435±8.1a | 54.95±2.0a | |
| W2 | 592±12.9a | 795±4.7b | 363±2.2b | 45.63±0.5c | |
| W3 | 592±8.0a | 767±2.4b | 379±5.2b | 49.43±0.6b | |
| 2024 | CK | 568±2.4b | 829±7.0a | 472±4.6a | 56.87±1.2a |
| W1 | 612±4.5a | 814±1.2b | 446±2.0a | 54.82±0.3a | |
| W2 | 576±10.7b | 791±1.2c | 388±4.8b | 49.01±0.6b | |
| W3 | 605±3.6a | 766±5.2d | 379±14.7b | 49.51±2.3b | |
| 方差分析ANOVA | |||||
| 年份Year (Y) | ns | ns | ns | ns | |
| 处理Treatment (T) | ns | ** | ** | ** | |
| 年份×处理 Y×T | ns | ** | ns | ns | |
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