“3+N”抗盐碱技术模式在盐碱地玉米种植中的应用效果及经济效益研究

Study on Application Effects and Economic Benefits of the "3+N" Saline-Alkali Resistance Technology Model in Maize Cultivation on Saline-Alkali Land

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2025.03.006

赵娟 Juan ZHAO , 刘权 Quan LIU

1 沙坡头区农业技术推广服务中心宁夏中卫 755000 Agricultural Technology Promotion Service Center of Shapotou District, Zhongwei, Ningxia 755000, China 2 中卫市沙坡头区常乐镇人民政府宁夏中卫 755000 People′s Government of Changle Town, Shapotou District, Zhongwei City, Zhongwei, Ningxia 755000, China

摘要：

通过田间试验与不同玉米品种的示范试验，考察了“3+N”抗盐碱技术模式对玉米出苗率、农艺性状、产量及经济效益的影响。田间试验结果表明：“3+N”抗盐碱技术处理的玉米株高、穗粗等农艺指标均得到优化，玉米出苗率、产量较常规施肥处理的显著提高13.3%、24.1%；生产成本增加52元/亩(1亩=667 m²)，纯收入增加366.2元/亩。示范试验结果表明：佳良0987和先玉1321表现出更强的适应性和更好的经济效益。“3+N”抗盐碱技术模式兼具技术高效性与经济合理性，为盐碱地玉米高效栽培提供了科学依据与实践路径。

关键词：

抗盐碱技术模式; 盐碱地; 微生物; 玉米; 农艺性状; 产量; 经济效益;

Abstract：

Through field experiment and demonstration trial with different maize varieties, the effects of the "3+N" saline-alkali resistance technology model on maize emergence rate, agronomic traits, yield, and economic benefits are investigated. Field experiment results show that: the "3+N" technology optimizes agronomic indicators, such as plant height and ear diameter, significantly increases maize emergence rate and yield by 13.3% and 24.1%, respectively, compared to conventional fertilization treatment, while production costs increases by 52 yuan/mu (1 mu=667 m²), net income increases by 366.2 yuan/mu. Demonstration trial shows that Jialiang 0987 and Xianyu 1321 exhibite stronger adaptability and better economic benefits. The "3+N" technology model demonstrates both technical effectiveness and economic rationality, providing a scientific basis and practical pathway for efficient maize cultivation on saline-alkali land.

Keyword：

saline-alkali resistance technology; saline-alkali land; microorganism; maize; agronomic trait; yield; economic benefit;

我国盐碱地面积广阔，约为15亿亩(1亩=667 m²)，其中有2亿亩盐渍土具备农业开发潜力^[1-2]。盐碱土壤的高盐、高pH及养分失衡特性，严重制约了农作物的生长。在传统模式下，玉米的出苗率常低于40%，产量较非盐碱地低35%以上^[3-4]。玉米是中度盐敏的多用途高产作物^[5-6]，研究其在盐碱地的高效栽培技术对改良和开发盐碱土地资源、保障国家粮食安全及国民经济可持续发展具有重要的意义。

以特殊微生物激发植物抗盐碱基因为核心技术，采用“3+N”抗盐碱技术模式(包括使用碱抗、出苗保、微生物有机肥+叶面保、复合微生物肥等产品)，结合水利措施和优良品种等综合方案，对盐碱地进行改良，能够显著增加农作物的产量。以微生物技术为核心的“3+N”抗盐碱技术模式，通过“边种植、边改良”的方式改良盐碱地，其涉及的基本产品，如碱抗、出苗保、叶面保等，可满足中、重度盐碱地作物的出苗和壮根需求；通过追施微生物有机液体肥能促进作物抗盐碱基因的活化表达^[7-10]。目前该技术模式仅在小范围内试验示范并取得成功，在大面积推广方面还缺乏系统性研究。本研究通过田间小区对比试验与示范试验，量化评估该模式对玉米生长、产量及收益的影响，并采用方差分析探究不同处理和品种间的差异显著性，以期为盐碱地的高效利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2024年4—10月在宁夏中卫市沙坡头区东园镇黑山村进行，供试土壤为新积土(沙壤质地)，pH为8.44，w(全盐)为3.4 g/kg，w(全氮)为0.026%，w(有机质)为4.3 g/kg，w(水解性氮)为60 mg/kg，w(有效磷)为38.9 mg/kg，w(速效钾)为68 mg/kg，属中度盐渍化土壤。前茬作物为玉米，出苗率为30%，产量为300 kg/亩，收获后深翻冬灌。

1.2 试验材料

供试作物为玉米，品种分别为先玉1321、佳良0987、华单136。

磷酸二铵，N-P₂O₅-K₂O=18-46-0，中海石油化学股份有限公司；尿素，w(总氮)≥46.0%，中国石油天然气股份有限公司；复合肥，N-P₂O₅-K₂O=26-12-12，拉多美科技集团生产基地。

土壤调理剂：w(总氮)≥12.0%，w(有机质)≥ 22.0%，w(水分)≤3.0%，粒径1.00~4.75 mm占比≥90%，pH为3.0~4.0，内蒙古沃丰农业发展有限公司。

碱抗(粉剂)：有效活菌数≥2.0亿/g，w(有机质)≥20%，pH为4.0~7.5；出苗保(液体)：有效活菌数≥5亿/g，pH为5.5~7.5；叶面保：有效活菌数≥10亿/g，pH为5.5~8.0，w(硫+镁+钙+锌)≥0.5%，w(腐殖酸)≥5%，w(沼液)≥60%，w(微生物发酵活性成分)≥34%；微生物有机液体肥：基本成分为解淀粉芽孢杆菌、沼液、氨基酸、腐殖酸、微量元素；复合微生物肥：w(有机质)≥40%，有效活菌数≥2 000万/g，w(N₂+P₂O₅+K₂O)≥8%；以上供试材料均由宁夏五丰农业科技有限公司生产。

1.3 试验设计

1.3.1 田间试验

选择具备水肥一体化设施的地块，以先玉1321为试验玉米品种，设置3个处理：T1，常规施肥；T2，常规施肥+基施土壤调理剂；T3，“3+N”抗盐碱技术模式。每个处理重复3次，重复间各小区随机排列。每个小区长12.13 m、宽5.50 m，小区面积66.7 m²，种植10行玉米(行距0.4 m×0.7 m)。

1.3.2 示范试验

对3个玉米品种(先玉1321、佳良0987和华单136)采用“3+N”抗盐碱技术模式进行示范试验，每个品种的示范面积为20亩，总面积为60亩。

1.3.3 施肥方法

基肥均采用种肥同播的方式深施入土，追肥通过滴灌施肥，各处理具体施肥情况见表 1。

表 1

各处理施肥情况

处理	施肥方法
T1	播种前用6 g/kg“碱抗”拌种；种肥：磷酸二铵35 kg/亩+复合肥(26-12-12)35 kg/亩；追肥：在玉米大喇叭口期和灌浆期分别追施尿素20、15 kg/亩
T2	播种前用6 g/kg“碱抗”拌种；种肥：磷酸二铵35 kg/亩+复合肥(26-12-12)35 kg/亩，基施土壤调理剂40 kg/亩；追肥：在玉米大喇叭口期和灌浆期分别追施尿素20、15 kg/亩
T3	播种前用6 g/kg“碱抗”拌种；种肥：磷酸二铵30 kg/亩+复合肥(26-12-12)30 kg/亩+复合微生物肥10 kg/亩；出苗后随第一水滴施“出苗保”15 kg/亩；追肥：微生物有机液体肥100 kg/亩，在玉米拔节期、大喇叭口期和灌浆期分别滴施；叶面保800 g/亩，分别在玉米大喇叭口期和灌浆期叶面喷施；在玉米大喇叭口期和灌浆期分别追施尿素15、10 kg/亩

1.4 观测指标

记录出苗率、株高、穗长等玉米农艺性状；每个小区取连续20穗玉米称量并折算亩产；统计生产成本(土地流转、种子、肥料、农药、滴灌带、人工机械等)、产量收益(产量×市场价格)及纯收入(收益-成本)。

1.5 数据分析

采用SPSS 26.0软件对数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA)，若差异显著，则进一步使用Duncan多重比较法进行组间差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 玉米出苗率

田间试验各处理和示范试验不同玉米品种的出苗率分别见表 2、表 3，表中同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同。

表 2

田间试验各处理的玉米出苗率

处理	小区株数/株				亩株数/株	种植密度/(株·亩^-1)	出苗率/%
处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	平均	亩株数/株	种植密度/(株·亩^-1)	出苗率/%
T1	356	459	443	419	4 190	5 273	79.5±3.3 b
T2	379	512	440	444	4 440	5 273	84.2±4.2 b
T3	409	587	428	475	4 750	5 273	90.1±5.1 a

表 3

示范试验不同玉米品种的出苗率

品种	亩株数/株	种植密度/(株·亩^-1)	出苗率/%
先玉1321	3 520	4 500	78.2±3.8 b
佳良0987	4 020	4 500	89.3±4.5 a
华单136	4 130	4 500	91.8±3.2 a

从表 2和表 3可看出：在田间试验中，T3处理的出苗率显著高于T1、T2处理的；在示范试验中，华单136和佳良0987的出苗率显著高于先玉1321的；田间试验和示范试验的玉米出苗率均在78%以上，最高达到91.8%，较2023年30%的玉米出苗率提高48.2%~61.8%，这表明播种前采用6 g/kg“碱抗”拌种能显著提高玉米出苗率，“3+N”抗盐碱技术模式在提高玉米出苗率方面效果显著。

2.2 玉米农艺性状

田间试验各处理和示范试验不同玉米品种的农艺性状分别见表 4和表 5。

表 4

田间试验各处理的玉米农艺性状

处理	株高/cm		穗长/cm		穗粗/cm		穗行数/行		行粒数/粒		秃尖长/cm		百粒质量/g
处理	测定值	平均值	测定值	平均值	测定值	平均值	测定值	平均值	测定值	平均值	测定值	平均值	测定值	平均值
T1	246	238±15.6 b	15.9	18.3±1.8 b	4.89	4.83±0.09 b	18.6	17.5±0.8 a	39.6	36.1±4.3 b	1.59	1.68±0.13 a	24.3	27.5±3.7 b
	218		18.9		4.71		17.0		38.6		1.82		26.2
	249		20.1		4.89		17.0		30.1		1.62		32.1
T2	237	260±18.7 ab	18.1	16.9±1.1 c	5.26	4.96 ±0.30 ab	15.2	15.5±0.3 b	39.9	38.1±1.6 b	0.20	0.31±0.23 b	36.4	31.3±4.0 ab
	265		16.2		4.66		15.4		36.2		0.58		28.5
	278		16.3		4.96		15.8		38.3		0.15		28.9
T3	263	263±1.2 a	21.0	20.8±0.8 a	5.44	5.20±0.27 a	18.0	17.5±0.4 a	40.7	39.1±1.2 a	0.20	0.52±0.52 ab	33.1	32.1±4.6 a
	262		19.9		5.25		17.2		38.3		0.20		37.1
	263		21.4		4.91		17.4		38.4		1.15		26.1

表 5

示范试验不同玉米品种的农艺性状

品种	株高/cm	穗长/cm	穗粗/cm	穗行数/行	行粒数/粒	秃尖长/cm	百粒质量/g
先玉1321	264±12.3 a	17.4±1.5 b	5.23±0.21 a	17.4±0.6 a	38.4±2.1 b	0.55±0.12 b	31.8±3.2 a
佳良0987	275±14.6 a	21.2±1.8 a	4.86±0.18 b	16.6±0.5 b	42.1±2.3 a	1.70±0.25 a	28.8±2.8 b
华单136	216±10.8 b	17.5±1.3 b	4.77±0.15 b	18.4±0.7 a	31.2±1.8 c	0.64±0.10 b	22.5±2.1 c

从表 4可以看出：在田间试验中，玉米的株高、穗粗、行粒数和百粒质量均呈现T3＞T2＞T1的趋势，且T3处理与T1处理差异显著；T2、T3处理的秃尖长均小于T1处理的；T3处理的穗长显著大于T2、T1处理的；T3、T1处理的穗行数显著多于T2处理的。田间试验结果表明，“3+N”抗盐碱技术模式能够有效改善玉米在盐碱地的农艺性状，为玉米高产奠定了良好的基础。

从表 5可以看出，佳良0987和先玉1321的株高、穗粗、行粒数和百粒质量均优于华单136的，且株高、行粒数和百粒质量的差异显著。佳良0987的株高最高、穗长最长、行粒数最多、秃尖长最长；先玉1321的穗粗最粗、秃尖长最短、百粒质量最大；华单136的株高最矮、穗粗最细、穗行数最多、行粒数最少、百粒质量最小。示范试验结果表明，佳良0987和先玉1321更适宜在盐碱地中生长。

2.3 玉米产量

田间试验各处理和示范试验不同玉米品种的产量分别见表 6和表 7。

表 6

田间试验各处理的玉米产量

处理	20株籽粒质量/kg				w(H₂O)/%	折成w(H₂O)为14%的20株籽粒质量/kg	折合亩产量/kg
处理	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	平均值	w(H₂O)/%	折成w(H₂O)为14%的20株籽粒质量/kg	折合亩产量/kg
T1	4.30	3.80	4.86	4.32	25.1	3.76±0.32 b	789.0±45.6 b
T2	5.22	3.82	4.04	4.36	27.1	3.70±0.28 b	819.4±38.7 b
T3	5.68	5.66	3.28	4.87	27.2	4.12±0.85 a	979.1±52.3 a

表 7

示范试验不同玉米品种的产量

品种	20株籽粒质量/kg	w(H₂O)/%	折成w(H₂O)为14%的20株籽粒质量/kg	折合亩产量/kg
先玉1321	5.08	28.3	4.24±0.45 b	746.3±42.1 b
佳良0987	4.50	23.1	4.02±0.39 a	808.2±39.8 a
华单136	2.98	25.9	2.57±0.31 c	530.2±31.5 c

从表 6可看出：各处理的产量表现为T3＞T2＞T1，且T3处理的产量显著高于T1、T2处理的；各处理的产量均在780 kg/亩以上，其中T3处理的产量较T1处理的增产190.1 kg/亩，增产率为24.1%。田间试验结果表明，应用“3+N”抗盐碱技术模式可显著提高盐碱地种植玉米的产量。

从表 7可看出，不同玉米品种的产量表现为佳良0987＞先玉1321＞华单136，且佳良0987和先玉1321的亩产量均显著高于华单136的；佳良0987和先玉1321的亩产量均在700 kg以上。示范结果表明，佳良0987和先玉1321更适宜在盐碱地种植。

2.4 土壤盐碱度

种植前后田间试验、示范试验的土壤pH及养分含量见表 8。

表 8

种植前后田间试验、示范试验的土壤pH及养分含量

处理	pH	w(有机质)/(g·kg^-1)	w(水解性氮)/(mg·kg^-1)	w(速效钾)/(mg·kg^-1)	w(有效磷)/(mg·kg^-1)	w(全氮)/%	w(全盐)/(g·kg^-1)
基础样	8.44	4.30	60	68	38.9	0.026	3.4
T1	8.42	4.25	62	78	29.2	0.023	2.9
T2	8.35	3.69	65	72	21.7	0.021	2.8
T3	8.31	5.56	73	65	27.8	0.016	2.7
示范试验	8.29	6.28	71	64	28.5	0.017	2.8

从表 8可看出：经过整个玉米生育期的试验，土壤的pH和全盐含量均有所下降，pH表现为T1＞T2＞T3＞示范试验，全盐含量表现为T1＞T2=示范试验＞T3。结果表明，使用土壤调理剂和“3+N”抗盐碱技术模式可使土壤全盐含量下降0.5~0.7 g/kg，对盐碱状况的改善具有积极作用。

2.5 经济效益

玉米收购价按2.2元/kg(2023年为3.0元/kg)，亩生产成本按土地流转费450元、种子费60元、滴灌带80元、农药25元、人工机械费400元、肥料费用379~431元(T1为379元，T2为419元，T3为431元)计，田间试验和示范试验的经济效益分别见表 9和表 10。

表 9

田间试验各处理的经济效益

处理	产量/(kg·亩^-1)	销售金额/(元·亩^-1)	生产成本/(元·亩^-1)	纯收入/(元·亩^-1)	比2023年亩销售金额(900元)增收/元
T1	789.0	1 735.8	1 394.0	341.8	835.8
T2	819.4	1 802.7	1 434.0	368.7	902.7
T3	979.1	2 154.0	1 446.0	708.0	1 254.0

表 10

示范试验不同玉米品种的经济效益

品种	产量/(kg·亩^-1)	销售金额/(元·亩^-1)	生产成本/(元·亩^-1)	纯收入/(元·亩^-1)	比2023年亩销售金额(900元)增收/元
先玉1321	746.3	1 641.9	1 446.0	195.9	741.9
佳良0987	808.2	1 778.0	1 446.0	332.0	878.0
华单136	530.2	1 166.4	1 446.0	-279.6	266.4

从表 9可看出，3个处理的销售金额均在1 700元/亩以上，亩纯收入在340元以上；T1处理的生产成本最低，T3处理的最高。田间试验结果表明，应用“3+N”抗盐碱技术模式虽然生产成本较常规施肥处理增加52元/亩，但产量提高190.1 kg/亩，纯收入增加366.2元/亩。

从表 10可看出，3个玉米品种的销售金额和纯收入均表现为佳良0987＞先玉1321＞华单136，佳良0987和先玉1321的销售金额均在1 640元/亩以上；3个玉米品种的亩产量比2023年的300 kg增加了230.2~508.2 kg，亩销售金额比2023年增收266.4~878.0元，但由于2024年玉米收购价格较2023年下降了0.8元/kg，华单136的纯收入出现亏损状态。示范试验结果表明，佳良0987和先玉1321在盐碱地种植的经济效益较好。

3 讨论

“3+N”抗盐碱技术模式通过种子抗逆预处理(“碱抗”拌种)降低盐分对种子萌发的毒害，微生物肥与土壤调理剂通过协同作用改善根际微环境，精准的水肥调控有助于减少盐分在地表的积聚，从多个维度共同促进玉米的生长^[11-13]。从经济角度看，该模式通过优化肥料结构(减施化肥、增施微生物肥)和滴灌追肥技术，虽然生产成本增加了52元/亩，但产量最高提高了190.1 kg/亩；同时，产量提升与品种筛选(佳良0987、先玉1321)显著提高了收益，在玉米价格下降的情况下仍实现了盈利，验证了其经济可行性。

4 结语

(1)“3+N”抗盐碱技术模式显著提升了盐碱地玉米的出苗率，优化了玉米的农艺性状，最高增产24.1%，较常规施肥处理亩增收366.2元。

(2) 佳良0987和先玉1321在盐碱地中的产量与经济效益突出，可作为主推品种。

(3)“3+N”抗盐碱技术模式兼具技术高效性与经济合理性，建议在盐碱地玉米种植中推广应用。未来需进一步研究该技术模式的区域适应性及与其他绿色技术的集成优化。

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