5種土壤調理劑對酸性稻田土壤改良效果及水稻產量影響。結果表明:5種土壤調理劑對土壤pH值的提高均有效果,其中以處理2(施用生石灰土壤調理劑)的效果最為明顯;5種土壤調理劑處理的水稻產量均有提高,其中以處理6(施用有機硅土壤調理劑)的產量最高,各處理間產量差異未達到顯著水平;關于經濟效益,只有施用鈣鎂磷肥處理和施用生石灰處理的有所提高,其余處理均為負增長。經過綜合比較,可知鈣鎂磷肥比較適合貴州省錦屏縣推廣試用。
關鍵詞 土壤調理劑;酸性土壤;pH值;產量;經濟效益;貴州省黔東南州錦屏縣
中圖分類號:S156.2 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.04.078
土壤酸化是全球面臨的重要生態(tài)環(huán)境問題之一,其中長期施肥和水旱輪作模式下的水稻土酸化情況尤為嚴重[1]。貴州省土壤酸化程度調查結果顯示,1980—2010年,黔東南州土壤pH均值顯著下降[2]。錦屏縣耕地土壤pH值在4.5~5.5的面積最大,占全縣耕地面積的77.94%,耕地土壤整體呈酸性[3]。為采取相關技術措施,控制土壤酸化情況,前人對酸化土壤的改良研究,主要集中在施用土壤改良劑和采取農藝措施2個方面[4]。本文通過開展田間小區(qū)試驗,探索不同土壤調理劑對酸性土壤的改良效果,為篩選出適宜貴州省錦屏縣大田的酸性土壤改良技術提供理論基礎。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗地位于錦屏縣看寨壩區(qū),前茬作物為水稻。試驗田土壤為黃紅砂泥田,試驗前檢測土壤理化性質,pH值為5.25,有機質含量為42 g·kg-1,全氮含量為
2.98 g·kg-1,有效磷含量為27.2 g·kg-1,速效鉀含量為61 mg·kg-1,緩效鉀含量為66 mg·kg-1。
1.2 試驗材料
1.2.1 供試作物
水稻,品種為萬香優(yōu)111。
1.2.2 供試肥料
氮肥為尿素,ω(N)≥46.4%,由貴州赤天化股份有限公司生產;鉀肥為氯化鉀,ω(K2O)≥60%,由中國農業(yè)生產資料集團公司生產;磷肥為磷酸二銨,ω(N)=18%、ω(P2O5)=46%,由貴州開磷集團有限責任公司生產。
1.2.3 供試土壤調理劑
生石灰,充分煅燒,粉末細度200~300目,氧化鈣含量80%以上;新型鈣鎂肥,ω(CaO)≥32%、ω(MgO)≥15%、ω(P2O5)≥4%、pH值為8.0~11.0,貴州黔天化生態(tài)肥業(yè)有限公司生產;鈣鎂磷肥,ω(P2O5)≥15%,由貴州省福泉化肥廠有限公司生產;硅鈣鉀鎂肥,ω(SiO2)≥9%、ω(CaO)≥20%、ω(K2O)≥3%、ω(MgO)≥2%、pH值為8.0~11.0,金正大生態(tài)工程集團股份有限公司生產;有機硅,大量元素水溶肥,m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=13∶17∶10,ω(N+P2O5+K2O)=40%,河北硅谷肥業(yè)有限公司生產。
1.3 試驗設計及方法
試驗設置6個處理,見表1。試驗設3次重復,共18個小區(qū)。播種期2019年4月20日,移栽期2019年5月29日。小區(qū)邊長7.2 m,寬3.0 m,面積21.6 m2。小區(qū)隨機區(qū)組排列,小區(qū)間設隔離行,圍埂高出水面30 cm以上,防止串肥串水。試驗小區(qū)均采用移栽,栽培規(guī)格采用寬窄行,寬行37.5 cm、窄行24.0 cm,株距24.0 cm,667 m2栽7 407窩。
土壤調理劑均為一次性施用。土壤翻耕、耙平并進水后,把試驗小區(qū)田埂圍好,然后按照處理把土壤調理劑對應數(shù)量均勻撒施于相應的小區(qū)內,隨即耙勻,隔1 d后施肥料,再移栽秧苗。施肥時,氮肥的40%作基肥、40%作分蘗肥、20%作穗肥,磷肥100%作基肥,鉀肥的60%作基肥、40%作穗肥[5]。
2 結果與分析
2.1 5種土壤調理劑對土壤pH值及理化性狀的影響
試驗表明,5種土壤調理劑均能提高土壤的pH值,見表2。各處理中,以處理2(施用生石灰土壤調理劑)的效果最為明顯,試驗后pH值比試驗前和處理1(常規(guī)施肥)分別提高了0.50、0.42,其次為處理4、處理6,處理3和處理5的pH值變化最小。施用5種土壤調理劑對土壤有機質、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀等含量上也有較大的影響,與試驗前相比,處理2~6的有機質、全氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量分別提高2.4 g·kg-1、0.78 g·kg-1、1.78 mg·kg-1、
27.2 mg·kg-1、18.8 mg·kg-1;與處理1相比,處理2~6土壤pH值、有機質均有所提升;全氮含量上,除施用生石灰處理較處理1下降0.07 g·kg-1之外,其他處理較處理1均有不同程度提高。綜合而言,施用這5種土壤調理劑均能有效調節(jié)pH值,提高土壤肥力,其中以施用生石灰土壤調理劑的改酸效果最好,其趨勢為生石灰>鈣鎂磷肥>有機硅>新型鈣鎂肥=硅鈣鉀鎂肥。
2.2 5種土壤調理劑對水稻產量的影響
從表3可知,施用土壤調理劑對水稻產量及產值均有所提高,處理6(施用有機硅土壤調理劑)的產量最高,折合667 m2產量達611.1 kg,每667 m2較處理1(常規(guī)施肥)增產28.8 kg,增產率達4.95%;其次為施用生石灰的處理2,667 m2產量為609.58 kg,較處理1(常規(guī)施肥)每667 m2增產27.3 kg,增產率達4.69%;處理4、處理3和處理5,分別位居3、4、5位,較處理1每667 m2分別增產14.7 kg、9.0 kg、
5.9 kg,增幅分別為2.52%、1.55%、1.02%。經方差分析,各處理產量差異沒有達到顯著水平。
2.3 5種土壤調理劑對水稻生物學性狀的影響
由表4可知,施用5種土壤調理劑都能在一定程度上增加水稻的實粒數(shù),提高結實率,其中以處理2(施用生石灰)效果較為明顯,并且各土壤調理劑的千粒重較處理1均有不同程度增加,也以處理2(施用生石灰)增重最多,增幅為6.15%。
2.4 5種土壤調理劑的投入產出效益
由表5可知,5種土壤調理劑均能提高經濟效益。但其肥料成本各有不同,處理6成本最高,每667 m2較對照增加109.6元,其次為處理5,每667 m2較對照增加65.9元,處理2、處理3、處理4每667 m2分別較對照增加62.9元、42.3元、20.3元;其肥料成本增加趨勢為處理6>處理5>處理2>處理3>處理4。由此可以得出,處理4每667 m2增收最高,較對照增收16.3元,其次為處理2,較對照增收5.3元,處理3、處理6、處理5較對照均為負增長,其主要原因是土壤調理劑成本過高。
3 結論與討論
3.1 土壤調理劑對土壤pH值的影響
施用生石灰、新型鈣鎂肥、鈣鎂磷肥、硅鈣鉀鎂肥、有機硅5種土壤調理劑均能有效提高土壤的pH值,對提高土壤有機質、全氮含量也有一定的效果,其中生石灰土壤調理劑可以有效提高土壤pH值,改善土壤理化性狀。
3.2 土壤調理劑對水稻產量的影響
施用生石灰、新型鈣鎂肥、鈣鎂磷肥、硅鈣鉀鎂肥、有機硅5種土壤調理劑均能增加水稻的實粒數(shù),提高結實率,水稻產量和產值均有所提高。其中,施用生石灰土壤調理劑的結實率最高,結實率達86.1%,施用有機硅的產量最高,增幅達4.95%。
3.3 土壤調理劑經濟效益
在5種土壤調理劑中,經濟效益方面,只有施用鈣鎂磷肥處理和施用生石灰處理有所提高,其中鈣鎂磷肥處理>生石灰處理>對照,因此在大田酸化土壤改良過程中可以選擇鈣鎂磷肥或生石灰。
參考文獻:
[1] 周曉陽,徐明崗,周世偉.長期施肥下我國南方典型農田土壤的酸化特征[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2015,21(6):1615-1621.
[2] 黃至穎,劉鴻雁,冉曉追,等.貴州省土壤pH時空變化趨勢分析[J].山地農業(yè)生物學報,2020,39(4):21-29.
[3] 《錦屏耕地》編輯委員會.錦屏耕地[M].貴陽:貴州出版集團,2013.
[4] 楊晶,易鎮(zhèn)邪,屠乃美.酸化土壤改良技術研究進展[J].作物研究,2016,30(2):226-231.
[5] 龍勝碧,羅彩萍,黃萬花,等.不同總氮占比穗肥對水稻產量的影響[J].湖南農業(yè)科學,2014(16):27-29.
(責任編輯:劉寧寧)