不同土壤調(diào)理劑在玉米上的施用效果研究

楊志學(xué)毛輝王金林楊崢付懌竹何丹

(1.普洱市農(nóng)業(yè)環(huán)保和農(nóng)村能源站，云南 普洱 665000；2.普洱市土壤肥料工作站，云南 普洱 665000)

土壤是人類最基本的生產(chǎn)資料，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來，受成土母質(zhì)、氣候及人為因素的影響，土壤障礙性因子逐漸增加，主要表現(xiàn)為土壤酸化、鹽堿化、粘重等，尤其是土壤酸化有加重的趨勢，我國各類酸化土壤面積近2億hm2，而土壤酸化使肥料有效利用率下降，作物生長微生物活動受限，導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)下降，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，成為制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要問題之一[1-3]。土壤調(diào)理劑是指加入土壤中用于改善土壤物理、化學(xué)和(或)生物性狀的物料，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤微生物活性，提高酶活性，促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤pH值，促進(jìn)作物的生長發(fā)育，提高產(chǎn)量效益[4,5]。

關(guān)于土壤調(diào)理劑對玉米產(chǎn)量和土壤理化性質(zhì)的影響已有不少報道。馬召仕等[6]報道，夏玉米施用土壤調(diào)理劑能促進(jìn)根系生長，植株增高，提高千粒重，增產(chǎn)14.5%。楊茂云等[7]研究表明，施用土壤調(diào)理劑能降低土壤酸性，提高土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。李昂等[8]研究表明，土壤調(diào)理劑可以提高酸性紅壤pH值，降低土壤交換性鋁的含量，提高玉米株高、生物量，緩解玉米鋁毒害。

為探索不同土壤調(diào)理劑產(chǎn)品的改良效果，在普洱市寧洱縣進(jìn)行了田間試驗，以期為普洱市推廣應(yīng)用土壤改良產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗安排在普洱市寧洱縣寧洱鎮(zhèn)民主村朝陽寨實施，試驗地海拔1331.86m，地理坐標(biāo)為N23°09′28″，E101°07′26″，年平均氣溫18.2℃，年平均降雨量1414.9mm。

土壤基礎(chǔ)肥力狀況：全氮2.05g·kg-1，全磷0.94g·kg-1，全鉀15.0g·kg-1，有機質(zhì)38.2g·kg-1，堿解氮169mg·kg-1，有效磷30.2mg·kg-1，速效鉀151mg·kg-1，緩效鉀96mg·kg-1，交換性鈣4133.8mg·kg-1，pH值6.56，容重1.24g·cm-3。試驗地塊平坦、整齊，地力水平較均勻。

1.2 供試材料

1.2.1 供試作物

供試作物為玉米，品種為“青青500”。

1.2.2 參試肥料

控釋配方肥：普洱市思茅區(qū)惠豐測土配肥中心生產(chǎn)，N∶P2O5∶K2O=24∶6∶10，總養(yǎng)分≥40%，內(nèi)含硼、鋅等必要的中微量元素；尿素：云南云天化股份公司生產(chǎn)，總氮(N)≥46.0%；鉀肥：中化化肥有限公司生產(chǎn)，KCl≥60%(紅色)。

1.2.3 參試土壤調(diào)理劑

硅鈣鉀鎂肥：金正大諾泰爾化學(xué)有限公司生產(chǎn)，SiO2≥20.0%，CaO≥30.0%，MgO≥2.0%，N加P2O5加K2O≥5.0，pH值8～11；金菌冠固體菌肥：金正大諾泰爾化學(xué)有限公司生產(chǎn)，有效活菌數(shù)≥5億·g-1，有機質(zhì)含量≥45%；田佳佳土壤調(diào)理劑：寧夏佳榮農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司生產(chǎn)，含氧化鈣(CaO)≥45%，氧化鎂(MgO)≥3%，二氧化硅(SiO2)≥12%，pH值9～12，補鈣、調(diào)酸、補充中微量元素；粵田富貴土壤調(diào)理劑：廣東萬山土壤修復(fù)技術(shù)有限公司生產(chǎn)，氧化鈣(CaO)≥20%，氧化鎂(MgO)≥12%，二氧化硅(SiO2)≥12%，pH值10～12，補充中微量元素平衡植物營養(yǎng)；培地康含硫型土壤調(diào)理劑：昆明隆青化工有限公司生產(chǎn)，含氧化鈣(CaO)≥30%，二氧化硅(SiO2)≥10%，硫(S)≥3%；生石灰：思茅區(qū)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的生石灰粉。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)計7個處理，每個處理3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積30m2(4.0m×7.5m)。種植密度設(shè)計為雙行單株，大行距0.8m、小行距0.4m，株距0.28m，種植密度4000株·667m-2，180株·30m-2。各處理試驗設(shè)計及施肥量見表1。

表1 各處理試驗設(shè)計及施肥量表

1.4 肥料施用方法

施用的控釋配方肥和土壤調(diào)理劑全部作為基肥施用，土壤調(diào)理劑與種子分別施于播種塘的兩邊，后期追施尿素2kg·667m-2、鉀肥(KCl)3kg·667m-2，分別作拔節(jié)肥(50%)和抽穗肥(50%)，其它管理措施一致。

1.5 試驗實施

試驗于2018年4月27日整地，5月7日規(guī)劃小區(qū)、播種、施用基肥，6月5日進(jìn)行追施拔節(jié)肥，7月5日進(jìn)行追施穗肥，7月19日進(jìn)行玉米株高、穗位高、葉長、葉寬等農(nóng)藝性狀的調(diào)查，9月19日測產(chǎn)收獲。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤調(diào)理劑試驗前后對玉米土壤養(yǎng)分及理化性質(zhì)的影響

由表2可知，施用不同的土壤調(diào)理劑對玉米土壤養(yǎng)分及理化性狀有不同的影響。與試驗前相比，增施土壤調(diào)理劑土壤全氮、有機質(zhì)、速效鉀含量均有所降低；土壤堿解氮含量除處理6高于試驗前外，其它處理的含量均有所降低；土壤全磷含量除處理3外，其它處理的含量都有所提高；土壤全鉀含量除處理3、處理5外，其它處理的含量均有所提高；土壤有效磷方面，各處理的含量明顯高于試驗前，提高了9.8～36.9mg·kg-1，其中處理6的含量提高了36.9mg·kg-1；各處理的土壤交換性鈣含量明顯高于試驗前，提高了3113.7～6814.1mg·kg-1，其中處理4提高了6814.1mg·kg-1，效果最明顯；各處理的土壤pH值比試驗前提高了0.71～0.87，其中處理4的pH提高了0.87，且與處理1(CK)相比，各處理的pH比對照提高0.04～0.16，一定程度上緩解了土壤酸化；在土壤容重方面，除了處理5略大于試驗前外，其余處理的土壤容重降低了0.02～0.06g·cm-3，其中處理6的容重降低了0.06g·cm-3，改善了土壤通透性。

表2 不同土壤調(diào)理劑試驗前后對玉米土壤養(yǎng)分及理化性質(zhì)的影響

2.2 不同土壤調(diào)理劑對玉米植株、籽粒養(yǎng)分含量的影響

由表3可知，施用不同的土壤調(diào)理劑對玉米植株、籽粒養(yǎng)分含量的影響不同。植株養(yǎng)分含量方面，與對照相比，不同處理的全氮、全磷、全鉀含量差異不明顯；處理4和處理6的全氮含量相差0.32%，差異顯著。籽粒養(yǎng)分含量方面，與對照相比，除處理7的全磷含量比處理1(CK)高0.12%，差異顯著外，其余各處理的養(yǎng)分含量差異不明顯。土壤調(diào)理劑對玉米植株、籽粒養(yǎng)分的影響不顯著。

表3 不同土壤調(diào)理劑對玉米植株、籽粒養(yǎng)分含量的影響

2.3 不同土壤調(diào)理劑對玉米農(nóng)藝性狀的影響

由表4可知，施用不同土壤調(diào)理劑能夠促進(jìn)玉米的生長發(fā)育。與處理1(CK)相比，各處理植株增高2.1～18.3cm，其中處理4的植株增高了18.3cm。各處理穗位高在88.9～102.5cm，除處理3、處理5、處理6比處理1(CK)分別低7.0cm、4.7cm和0.2cm外，其余處理都高于對照1.4～6.6cm，其中處理4比對照高6.6cm。各處理能增加玉米莖粗0.02～0.73cm，以施用金菌冠固體菌肥土壤調(diào)理劑效果最明顯，增粗0.73cm。葉長方面，除施用生石灰的葉長小于對照0.8cm外，其它處理比對照長1.4～39.1cm，以施用培地康土壤調(diào)理劑促進(jìn)葉長效果最明顯，增長39.1cm。各處理葉寬在12.1～12.9cm，平均葉寬12.4cm，除施用金菌冠固體菌肥土壤調(diào)理劑的葉寬大于處理1(CK)0.4cm外，其余處理的葉寬均小于對照0.1～0.4cm。

表4 不同土壤調(diào)理劑對玉米農(nóng)藝性狀的影響

2.4 不同土壤調(diào)理劑對玉米經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表5可知，施用不同土壤調(diào)理劑對玉米經(jīng)濟(jì)性狀影響不同。各處理的穗長為16.14～18.11cm，平均值17.46cm，穗最長為處理7的18.11cm，比對照長0.64cm；穗粗在15.63～17.10cm，平均值為16.56cm，最粗為處理2的17.10cm，比對照粗0.25cm；禿尖長在2.46～3.18cm，平均2.85cm，禿尖長最短的是處理3，為2.46cm，比對照短0.37cm；穗粒數(shù)在413～518粒，平均479粒，粒數(shù)最多為處理3的518粒，比對照多38粒；穗均干重在225～278g，平均重258.41g，最重為處理7的278g，比對照重12.55%；出籽率在73%～79%，平均出籽率77%，除處理5的73%低于平均值外，其余處理出籽率基本相同；百粒重在41.6～45.9g，平均重43.03g，最重為處理4(培地康)的45.9g，比對照重6.99%；籽粒含水率為28.8%～29.8%，平均29.39%，各處理間差異不明顯。

表5 不同土壤調(diào)理劑對玉米經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.5 不同土壤調(diào)理劑對玉米產(chǎn)量的影響

由表6可知，施用不同土壤調(diào)理劑均能提高玉米產(chǎn)量。各處理產(chǎn)量大小為處理4>處理6>處理7>處理5>處理3>處理2>處理1(CK)。與對照相比，各處理平均增產(chǎn)15.01～164.20kg·667m-2，增產(chǎn)3.45%～37.76%，其中處理4比處理1(CK)增產(chǎn)164.20kg·667m-2，增產(chǎn)37.76%，增產(chǎn)效果最顯著。處理5、處理6、處理7的增產(chǎn)效果也很明顯，分別比對照增產(chǎn)12.38%、16.05%、16.83%,處理2、處理3分別比對照增產(chǎn)15.01kg·667m-2、37.81kg·667m-2，增幅為3.45%和8.70%。

表6 不同土壤調(diào)理劑對玉米產(chǎn)量的影響

2.6 不同土壤調(diào)理劑對玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表7可知，施用不同土壤調(diào)理劑對玉米經(jīng)濟(jì)效益影響不同。對各處理的玉米經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，667m2產(chǎn)值依次表現(xiàn)為處理4>處理6>處理7>處理5>處理3>處理2>處理1(CK)。與處理1(CK)相比，各處理增值34.53～377.66元·667m-2，增值3.45%～37.76%；其中，處理4增值377.66元·667m-2，增值37.76%。在667m2投入方面，處理6>處理5>處理3>處理2>處理4>處理7>處理1(CK)。而在667m2純收益方面，只有處理4、處理7的純收益高于對照，分別增收277.65元·667m-2、110.52元·667m-2，其余處理的667m2純收益都低于對照。各處理的產(chǎn)投比在1.05～1.64，其中處理4、處理7的產(chǎn)投比分別為1.64、1.47；各調(diào)理劑的產(chǎn)投比表現(xiàn)為處理4>處理7>處理1(CK)>處理2>處理3>處理5>處理6。

表7 不同土壤調(diào)理劑對玉米經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 結(jié)論

通過在玉米上施用不同土壤調(diào)理劑的田間試驗可知，與試驗前相比，玉米上施用6種土壤調(diào)理劑能夠提高土壤有效磷含量9.8～36.9mg·kg-1，其中施用金菌冠固體菌肥土壤有效磷含量提高了36.9mg·kg-1，效果最明顯；土壤交換性鈣含量提高了3113.7～6814.1mg·kg-1，其中施用培地康土壤調(diào)理劑的含量提高了6814.1mg·kg-1，效果最明顯；土壤pH值較試驗前提高了0.71～0.87，其中施用培地康土壤調(diào)理劑的pH提高了0.87，且與對照(CK)相比，各處理的pH值提高了0.04～0.16，一定程度上緩解了土壤酸化；在土壤容重方面，除施用粵田富貴土壤調(diào)理劑容重略高于試驗前外，其余土壤調(diào)理劑的處理土壤容重降低了0.02～0.06g·cm-3，改善了土壤通透性。

在習(xí)慣施肥的基礎(chǔ)上，增施6種土壤調(diào)理劑均能有效提高玉米產(chǎn)量，平均增產(chǎn)15.01～164.20kg·667m-2，增產(chǎn)3.45%～37.76%，其中以施用培地康土壤調(diào)理劑增產(chǎn)效果最明顯；從經(jīng)濟(jì)效益來看，施用培地康土壤調(diào)理劑和生石灰的純收益、產(chǎn)投比都高于對照，且都高于其它調(diào)理劑。6種土壤調(diào)理劑均能促進(jìn)玉米生長發(fā)育、改善經(jīng)濟(jì)性狀，提高玉米植株、籽粒養(yǎng)分的積累，但差異不明顯。

綜上說明，在玉米上施用土壤調(diào)理劑都能提高土壤pH，緩解土壤酸化，改善土壤理化性狀，促進(jìn)玉米生長發(fā)育，提高產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益，其中以施用培地康土壤調(diào)理劑改良效果最佳，增加產(chǎn)量和效益最明顯。為全面了解土壤調(diào)理劑的改良機理，進(jìn)一步擴(kuò)大推廣范圍，還需進(jìn)一步研究土壤團(tuán)聚體、孔隙度、陽離子交換量、微生物區(qū)系等指標(biāo)。