石灰在土壤酸化治理中的應(yīng)用技術(shù)研究

劉糧

摘要 石灰在土壤酸化治理中的應(yīng)用技術(shù)研究結(jié)果表明，玉米田塊增施石灰能有效地中和土壤酸性，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤供氮水平，同時能使土壤中不易被水稻吸收的磷轉(zhuǎn)化為有效磷，促進(jìn)玉米早生快發(fā)，增加玉米穗長和穗大，從而提高產(chǎn)量。拿山鄉(xiāng)勝利村的玉米田塊在肥料用量相同的情況下，土壤調(diào)理劑石灰的適宜用量為450 kg/hm2。

關(guān)鍵詞 石灰；土壤酸化；治理；應(yīng)用技術(shù)

中圖分類號 S156 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）07-0224-03

當(dāng)前各種不合理的人類活動導(dǎo)致了大量的土壤退化，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。土壤酸化作為土壤退化的一個重要方面，它直接影響到土壤質(zhì)量，與社會經(jīng)濟有著緊密的聯(lián)系。導(dǎo)致土壤酸化的原因有自然因素和人為因素，但自然的酸化，速度非常緩慢。已有研究表明：人為因素大大加速了土壤的酸化。為了有效地控制肥料的過度施用，國內(nèi)外也一直努力尋求控制的方法，現(xiàn)在許多國家都采用測土配方施肥，以此來提高肥料的利用率，減少化肥總量的投入，取得了一定的成效。我國配方施肥技術(shù)必定還未全覆蓋，取得的成效相對較小。石灰是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的、較經(jīng)濟、便捷的酸性土壤改良劑之一。使用石灰可以中和土壤中的活性酸和潛性酸，生成氫氧化物沉淀，消除鋁毒，迅速有效地降低酸性土壤的酸度，還能增加土壤中交換性鈣的含量，因而近年來也用于改良鋁富集的酸性土壤。但是，有研究發(fā)現(xiàn)頻繁地通過施用石灰來調(diào)節(jié)土壤的酸度可能會加劇土壤的酸化。因此，石灰作為一種土壤改良劑應(yīng)用，在種類、用量、施用方式等方面都應(yīng)合理運用，從而發(fā)揮石灰降低土壤酸度的作用[1-2]。江西井岡山是土壤酸化較嚴(yán)重的地區(qū)之一，據(jù)近幾年土壤測試結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，井岡山市土壤的pH值平均值在5.2～5.3。為了緩解土壤酸化給作物生長帶來的不良影響，于2013年以玉米為試驗材料，研究了石灰變量而肥料定量對玉米產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響，以求為井岡山市推進(jìn)“一斤石灰一斤糧”增產(chǎn)行動提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗安排在井岡山市拿山鄉(xiāng)勝利村。其中石灰變量肥料定量試驗田Ⅰ和試驗田Ⅱ的面積分別為446.67、620.00 m2，試驗田位于“一斤石灰一斤糧”增產(chǎn)行動示范面積33.33 hm2的核心區(qū)域，土壤類型為砂壤水稻土，肥力中等，交通及排灌方便，在該地區(qū)具代表性（試驗田確定后5年不變）。

1.2 試驗材料

供試玉米品種：華珍、先甜5號。試驗石灰：各項技術(shù)指標(biāo)均檢測合格、重金屬含量符合《肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態(tài)指標(biāo)》（GB/T23349—2009）限量要求、適宜農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的生物源石灰。試驗肥料：選用湖北武穴祥云廠家生產(chǎn)的（標(biāo)出N、P、K各養(yǎng)分含量）45%（15-15-15）的硫酸鉀復(fù)合肥。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5個處理，分別為施石灰750、600、450、300 kg/hm2和空白對照（CK），于不同時間在2塊試驗田中進(jìn)行。試驗田Ⅰ小區(qū)凈面積約為83 m2（28.6 m×2.9 m），試驗田Ⅱ小區(qū)凈面積為60 m2（1.5 m×40.0 m），小區(qū)間用30～40 cm的畦溝進(jìn)行隔離，不設(shè)重復(fù)，各小區(qū)在田間隨機排列。

1.4 試驗方法

試驗玉米種植規(guī)格：試驗田Ⅰ為35 cm×60 cm，試驗田Ⅱ為45 cm×64 cm。肥料定量為每個處理施硫酸鉀復(fù)合肥1 875 kg/hm2，折算出各小區(qū)的施肥量，試驗田Ⅰ為15.6 kg，試驗田Ⅱ為11.3 kg；兩試驗田均按20%、40%和40%的比例分基肥、苗肥及壯稈攻苞肥3次施用。試驗田Ⅰ和田Ⅱ肥料用量與施用方法詳見表1、表2。翻地前按各小區(qū)石灰用量，于2013年7月31日均勻地撒施到各個小區(qū)。

1.5 農(nóng)事操作與田間管理

1.5.1 整地。石灰變量肥料定量試驗田Ⅰ和試驗田Ⅱ分別于2013年8月2日和8月15日翻耕整地。

1.5.2 施肥。石灰變量肥料定量試驗田Ⅰ于8月9日施基肥，9月2日施苗肥，9月22日施壯稈攻苞肥；于8月10日播種；石灰變量肥料定量試驗田Ⅱ于9月15日施苗肥，10月6日施壯稈攻苞肥，8月23日播種。

1.5.3 田間管理。病蟲草害防治及水的管理均按傳統(tǒng)方法進(jìn)行[3-6]。

1.5.4 收獲。各處理于收獲前按每小區(qū)隨機取樣5株進(jìn)行經(jīng)濟形狀考察，收獲時分小區(qū)稱重。石灰變量肥料定量試驗田Ⅰ于11月7日收獲，石灰變量肥料定量試驗田Ⅱ于11月20日收獲。

2 結(jié)果與分析

2.1 石灰變量肥料定量試驗田Ⅰ實際產(chǎn)量結(jié)果

從表3可以看出，CK沒有施用石灰，其產(chǎn)量最低，而其他4個處理都施了不同量的石灰，其產(chǎn)量均比CK高，雖然各處理增產(chǎn)的幅度不同，但差異并不很大，施石灰450 kg/hm2增產(chǎn)最高，為1 266.0 kg/hm2，增幅為10.15%，施石灰750、600、450 kg/hm2平均增產(chǎn)1 145.5 kg/hm2，平均增幅為9.18%。

2.2 石灰變量肥料定量試驗田Ⅱ?qū)嶋H產(chǎn)量結(jié)果

從表4可以看出，CK沒有施用石灰，其產(chǎn)量最低，而其他4個處理都施了不同量的石灰，其產(chǎn)量均比CK高，各處理增產(chǎn)的幅度不同且差異較大，施石灰600、300 kg/hm2增產(chǎn)量均為834.0 kg/hm2，而施石灰450 kg/hm2增產(chǎn)最高，則為3 151.5 kg/hm2，增幅達(dá)到33.75%，施石灰750、600、450 kg/hm2平均增產(chǎn)2 134.5 kg/hm2，平均增幅達(dá)22.86%。

2.3 石灰變量肥料定量試驗田Ⅰ玉米經(jīng)濟效益結(jié)果

從表5可以看出，CK沒有施用石灰，其效益最低，而其他4個處理都施了不同量的石灰，其效益均比CK高，各處理增效的幅度不同且差異并不是很大，施石灰600、300 kg/hm2增效幅度分別為7.87%和7.81%，而以施石灰450 kg/hm2增幅最高為8.80%，施石灰750 kg/hm2增幅最低，只有5.49%。

2.4 石灰變量肥料定量試驗田Ⅱ玉米經(jīng)濟效益結(jié)果

從表6可以看出，CK沒有施用石灰，其效益最低，而其他4個處理都施了不同量的石灰，其效益均比CK高，各處理增效的幅度不同且差異較大，只有施石灰600、300 kg/hm2二者的增效幅度差異不大，只相差1.50個百分點（這是因為石灰成本的差異而至），而施石灰450 kg/hm2增效最高，為7 059.6元/hm2，增幅達(dá)到31.50%，施石灰750、600、450 kg/hm2平均增效4 450.8元/hm2，平均增幅達(dá)19.86%。

2.5 試驗田Ⅰ和試驗田Ⅱ試驗前后土壤pH值及養(yǎng)分的檢測結(jié)果

試驗前分別在2塊田里取了2個試驗基礎(chǔ)土壤樣品。收獲后又分別在各小區(qū)采集了1份混合土壤樣品，并對試驗前后土壤樣品的pH值、有機質(zhì)等5個指標(biāo)進(jìn)行了檢測化驗。從表7可以看出，試驗田Ⅰ和試驗田Ⅱ試驗后土壤的有機質(zhì)、有效磷及pH值3個指標(biāo)均有不同程度的增加，而2個試驗的堿解氮卻都有下降，同時試驗田Ⅱ的速效鉀也有下降。但2個試驗的試驗CK均是未施用石灰的，其pH值都有不同程度上升。2個試驗中pH值均是隨著石灰用量的增多而上升越大，呈逐漸上升的趨勢，當(dāng)然在實際生產(chǎn)中并不能只一味地追求pH值的上升，還得考慮到影響作物生長的其他諸多因素。

3 結(jié)論

2個試驗實際產(chǎn)量結(jié)果表明，拿山勝利村的玉米田塊增施石灰能有效地中和土壤酸性，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤供氮水平，同時能使土壤中不易被水稻吸收的磷轉(zhuǎn)化為有效磷，促進(jìn)玉米早生快發(fā)，增加玉米穗長和穗大，從而提高產(chǎn)量。試驗前田塊的pH值為4.83～4.90，2個試驗數(shù)據(jù)結(jié)果均表明田塊pH值在4.90左右及肥料用量相同的情況下，2個試驗均表現(xiàn)為增施施用石灰450 kg/hm2增產(chǎn)最高幅度最大，增產(chǎn)1 266.0 kg/hm2，增幅為10.15%；試驗Ⅱ施石灰450 kg/hm2，增產(chǎn)3 151.5 kg/hm2，增幅達(dá)33.75%，二者平均增幅達(dá)21.95%，其增產(chǎn)效果非常顯著。

2個試驗經(jīng)濟效益結(jié)果，表明玉米田塊其pH值在低于5而肥料因素不變的前提條件下，增施不同量的土壤調(diào)理劑生物源石灰具有不同程度的增產(chǎn)增效效果，從2個試驗的經(jīng)濟效益數(shù)據(jù)結(jié)果得出對照不施石灰，其效益最低，而其他4個處理均施了不同量的石灰，其效益均比對照不施石灰高，各處理增效的幅度不同，試驗Ⅰ的增效幅度差異不大，而試驗Ⅱ各處理的增效幅度差異較大，不過試驗Ⅱ施石灰600、300 kg/hm2二者的增效幅度差異較小，只相差1.50個百分點（這是因為石灰成本的差異而至）。但是，2個試驗都是以施石灰450 kg/hm2增效最高，即試驗Ⅰ增純收益3 294元/hm2，增幅為8.80%；試驗Ⅱ增純收益7 059.6元/hm2，增幅達(dá)31.50%。這表明拿山鄉(xiāng)勝利村的玉米田塊在肥料用量相同的情況下，土壤調(diào)理劑石灰的適宜用量為450 kg/hm2，當(dāng)然了本試驗只考慮了肥料這個因素，在實際生產(chǎn)中是存在著很多不定因素的，要得到最佳土壤調(diào)理劑石灰的用量，還需在生產(chǎn)實踐中不斷摸索和總結(jié)。

通過本試驗可以看出，只有有針對性地、合理地施用石灰及肥料才有可能達(dá)到較高的增產(chǎn)增效目的，特別是在土壤酸性較強的田塊或山區(qū)冷浸田施用石灰效果可能更好些，這樣施用石灰才能真正達(dá)到中和土壤酸性，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤供肥水平，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。

為了科學(xué)合理施用土壤調(diào)理劑石灰，首先要了解土壤酸堿度、土壤質(zhì)地和土層深度，一般酸性較強、質(zhì)地黏重、土層較深厚的可以適當(dāng)多施，反之則應(yīng)少施或不施，應(yīng)根據(jù)土壤酸堿度檢測結(jié)果及試驗數(shù)據(jù)結(jié)果分析合理施用石灰，防止過量施用石灰反而不利于玉米的生長，從而影響產(chǎn)量。故只有實踐中經(jīng)過反復(fù)多次而精確的試驗、總結(jié)和分析，才能真正掌握土壤調(diào)理劑石灰的準(zhǔn)確用量及調(diào)酸技術(shù)。

總之，本試驗數(shù)據(jù)結(jié)果受到諸多因素的影響，有誤差是在所難免的，今后應(yīng)開展進(jìn)一步的試驗。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 陳燕霞，唐曉東，游媛，等.石灰和沸石對酸化菜園土壤改良效應(yīng)研究[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（6）：700-704.

[2] 王嬡華，段增強，董金龍，等.可溶性鹽對土壤pH測定的影響及消除初探[J].土壤學(xué)報，2014（6）：1298-1308.

[3] 王寧，李九玉，徐仁扣.土壤酸化及酸性土壤的改良和管理[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2007（23）：48-51.

[4] 楊靜，譚永鋒，肖志強，等.不同劑量石灰對酸化稻田土壤養(yǎng)分含量及水稻產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（36）：175-176.

[5] 姚曉芹，馬文奇，楚建周.不同酸性物質(zhì)對石灰性土壤的酸化效果研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006（4）：68-71.

[6] 張永春.長期不同施肥對土壤酸化作用的影響研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.