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    石灰用量對不同酸度等級稻田土壤理化性狀及產(chǎn)量的影響

    2019-03-22 02:23:42孫玉平謝小芳李建華劉毅龔玲玲
    湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年2期
    關(guān)鍵詞:水稻田石灰產(chǎn)量

    孫玉平 謝小芳 李建華 劉毅 龔玲玲

    摘要:在不同酸度等級(pH 5.13、4.41)的水稻田上進行了石灰用量對比試驗,研究了不同石灰施用量對土壤理化性狀和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明,在pH 5.13和4.41水稻田施用石灰后均能有效調(diào)節(jié)土壤酸度,pH隨石灰用量的增加而逐漸升高,對養(yǎng)分供給有一定的改善作用,主要有利于有機質(zhì)和堿解氮兩者含量的提高,且增產(chǎn)效果顯著,主要表現(xiàn)在有效分蘗數(shù)的增加,產(chǎn)量隨石灰用量的增加先提高后減少,其中兩個酸度等級水稻田施用600 kg/hm2石灰的處理增產(chǎn)率均最高,與對照相比,理論產(chǎn)量增產(chǎn)率分別為16.9%和23.4%,實際產(chǎn)量增產(chǎn)率分別為13.0%和18.4%。

    關(guān)鍵詞:石灰;土壤酸度;水稻田;土壤理化性狀;產(chǎn)量

    中圖分類號:S156.6;S156.2? ? ? ? ?文獻標識碼:A

    文章編號:0439-8114(2019)02-0050-03

    DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.02.011? ? ? ? ? ?開放科學(xué)(資源服務(wù))標識碼(OSID):

    土壤酸化會破壞土壤結(jié)構(gòu),造成土壤板結(jié),養(yǎng)分流失嚴重[1],理化性狀變差[2,3],還會催化土壤中有毒重金屬元素的溶解[4,5],影響農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量[6,7]。江西省分宜縣自2008年起推廣測土配方施肥技術(shù),農(nóng)民合理施肥水平不斷提高,通過分析近幾年水稻土壤樣品的檢測結(jié)果,pH 4.5~5.5的面積占比達40.1%,pH≤4.5的面積占比達8.3%,與第二次土壤普查相比,占比雖有所減小,但pH 5.5以下的酸化水稻田占比還是較大,面積接近50%。通過對酸化土壤適當施用石灰等化學(xué)改良調(diào)理劑,能有效地調(diào)節(jié)土壤酸度,改善理化性狀和土壤結(jié)構(gòu)[8-10],鈍化重金屬污染物的活性[11,12]。但大量或長期施用石灰會使土壤板結(jié)[13],造成土壤中鈣、鎂、鉀等元素失調(diào)從而導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低[14,15],因此在使用石灰過程中需注意合理用量。為了研究在不同酸度等級水稻田上施用石灰的應(yīng)用效果,探索石灰合理用量,在江西省分宜縣洋江鎮(zhèn)(pH 5.13)和楊橋鎮(zhèn)(pH 4.41)開展田間試驗,旨在為酸化稻田的改良提供技術(shù)指導(dǎo)。

    1? 材料與方法

    1.1? 材料

    試驗地點分為田塊Ⅰ和田塊Ⅱ。田塊Ⅰ位于洋江鎮(zhèn)紐村,pH 5.13,有機質(zhì)37.8 g/kg,堿解氮297 mg/kg,有效磷33.8 mg/kg,速效鉀77.8 mg/kg,品種為欣榮優(yōu)華占。田塊Ⅱ位于楊橋鎮(zhèn)洙塘村,pH 4.41,有機質(zhì)35.2 g/kg,堿解氮258 mg/kg,有效磷26.4 mg/kg,速效鉀68.6 mg/kg,品種為汕優(yōu)644。供試作物均為晚稻,前茬作物均為早稻。供試肥料品種分別為農(nóng)用石灰、尿素(N 46%)、45%復(fù)合肥(15-15-15)。

    1.2? 試驗設(shè)計

    安排單因素試驗,即不同石灰用量對比試驗。設(shè)置5個處理,處理1,常規(guī)處理CK(對照區(qū),即不施用石灰);處理2,常規(guī)處理CK+增施石灰300 kg/hm2;處理3,常規(guī)處理CK+增施石灰450 kg/hm2;處理4,常規(guī)處理CK+增施石灰600 kg/hm2;處理5,常規(guī)處理CK+增施石灰750 kg/hm2。每個處理小區(qū)設(shè)3次重復(fù),各小區(qū)面積為66.67 m2。除施用石灰量不同外,每個小區(qū)的田間管理措施均與當?shù)爻R?guī)管理相同。

    試驗田的施肥量和施肥方法均為當?shù)剞r(nóng)民常規(guī)施肥處理。田塊Ⅰ每個處理小區(qū)基施復(fù)合肥3 kg,追施復(fù)合肥2 kg、尿素0.75 kg。田塊Ⅱ每個處理小區(qū)基施復(fù)合肥3.3 kg,追施尿素0.5 kg。兩塊試驗田的處理1至處理5石灰施用分別按0、300、450、600、750 kg/hm2在晚稻移栽前3 d施入,并均勻撒施。

    1.3? 樣品采集

    1.3.1? 土壤樣品? 試驗前采集混合土樣,每個試驗田塊采集一個混合樣。收獲后在每個小區(qū)采集1個混合樣,采樣按照測土配方施肥技術(shù)規(guī)范要求進行,同時填寫采樣標簽。

    1.3.2? 植株樣品? 收獲時每個小區(qū)采集1個植株樣品。在所選試驗點的每個小區(qū)中,選取10株(采取5點取樣,每點選2株)從莖基部剪斷,用塑料紙包扎好,寫好標簽,帶回室內(nèi)進行考種。

    1.4? 分析測試與數(shù)據(jù)處理

    按常規(guī)法測定土壤基本農(nóng)化性狀[16]。pH測定按水土比2.5∶1.0采用電位法;有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀氧化—容量法;堿解氮測定采用堿解擴散法;有效磷測定采用NaHCO3浸取—鉬銻鈧比色法;速效鉀測定采用NH4OAc浸提—火焰光度法。

    利用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理,采用LSD法進行多重比較。

    2? 結(jié)果與分析

    2.1? 不同石灰用量對土壤pH的影響

    從表1可以看出,兩個不同酸度等級的試驗田施用石灰后,各小區(qū)處理的pH均有一定的提高,且隨著石灰用量的增加pH逐漸提高。與各自對照(處理1)相比,田塊Ⅰ和田塊Ⅱ的pH提高幅度分別為0.20~0.44和0.09~0.24,且都與各自對照存在顯著性差異。另外,田塊I收獲后對照的pH(5.02)較試驗前的pH(5.13)還稍小,說明該田塊如果不施用石灰,土壤可能還會酸化,這還有待進一步驗證??傊?,在不同酸度等級水稻田上施用石灰均能實現(xiàn)改善土壤酸化現(xiàn)象的目標。

    2.2? 不同石灰用量對土壤養(yǎng)分含量的影響

    由表2可以看出,施用石灰后,田塊Ⅰ和田塊Ⅱ處理2至處理5有機質(zhì)和堿解氮含量均高于各自的對照(處理1),且與對照存在顯著差異。田塊Ⅰ處理4有機質(zhì)和堿解氮含量最高,分別較對照增加了6.1 g/kg、35 mg/kg。田塊Ⅱ處理2有機質(zhì)和堿解氮含量最高,分別較對照增加了5.8 g/kg、17 mg/kg,處理4有機質(zhì)和堿解氮含量稍低于處理2。兩田塊有效磷和速效鉀含量與各自對照相比,沒有表現(xiàn)出明顯的變化趨勢,但處理4有效磷和速效鉀含量相對較高。綜合分析,施用石灰對土壤養(yǎng)分的供給有一定的改善作用。

    2.3? 不同石灰用量對產(chǎn)量和經(jīng)濟性狀的影響

    水稻考種結(jié)果見表3。由表3可見,田塊Ⅰ和田塊Ⅱ施用石灰處理區(qū)的理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量均明顯高于各自的不施石灰對照(CK),主要表現(xiàn)在每株有效分蘗數(shù)的增加,且方差分析顯示,理論產(chǎn)量、實際產(chǎn)量和有效分蘗數(shù)與各自對照相比,差異顯著。田塊Ⅱ處理2至處理5的結(jié)實率均高于對照,除處理3與對照基本一致外,其他處理與對照有較大差異。其他經(jīng)濟性狀數(shù)據(jù)比較均衡,沒有表現(xiàn)出明顯的變化趨勢。

    田塊Ⅰ和田塊Ⅱ處理4即每公頃施用600 kg石灰的小區(qū)增產(chǎn)效果最好,且兩田塊處理4實際產(chǎn)量均與其他處理差異顯著。田塊Ⅰ處理4的理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量分別較對照增產(chǎn)1 450.5和1 080.0 kg/hm2,增產(chǎn)率分別為16.9%和13.0%。田塊Ⅱ處理4的理論產(chǎn)量和實際產(chǎn)量分別比對照增產(chǎn)1 306.5和1 020.0 kg/hm2,增產(chǎn)率分別為23.4%和18.4%??梢姡诓煌岫鹊燃壍乃咎锷虾侠硎┯檬?,能顯著提高水稻產(chǎn)量。

    3? 小結(jié)與討論

    試驗表明,在不同酸度等級水稻田上施用石灰后均能有效調(diào)節(jié)土壤酸度,原因是石灰能夠中和土壤中的活性酸和潛性酸,且pH隨石灰用量的增加而逐漸升高。同時,施用石灰有利于有機質(zhì)和堿解氮兩者含量的提高,可能是因為pH的提高,微生物活動旺盛,加之前茬早稻秸稈還田造成有機質(zhì)來源比較豐富的原因,促進了有機質(zhì)的積累。另有研究證明,有機質(zhì)和堿解氮之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系[17],本試驗兩者含量的高低總體趨勢基本一致也驗證了該觀點。

    施用石灰增產(chǎn)效果顯著,水稻產(chǎn)量隨石灰用量的增加先提高后減少,綜合考慮推薦當?shù)厥┯?00 kg/hm2左右石灰為宜。同時為了防止大量和長期施用石灰,建議采用5年一個輪回的方法進行,即前三年施用量按逐年遞減的方式每年施用1次,第四年和第五年停止施用。

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