不同土壤調(diào)理劑對連作土壤的改良效果及對玉米產(chǎn)量形成的影響

摘要 ［目的］明確不同土壤調(diào)理劑對連作土壤的改良效果和玉米產(chǎn)量的影響。［方法］以“盛農(nóng)3號”玉米為試驗材料，設(shè)置CK（不施土壤調(diào)理劑）、T1（硅鈣鉀鎂沸石型土壤調(diào)理劑1 500 kg/hm2）、T2（牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑1 200 kg/hm2）、T3（油茶籽粉土壤調(diào)理劑900 kg/hm2）共4個處理，研究不同土壤調(diào)理劑對土壤容重、孔隙度、田間持水量、pH、電導(dǎo)率、養(yǎng)分含量及玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響。［結(jié)果］與CK相比，3種土壤調(diào)理劑可以顯著降低土壤容重3.27%～11.76%，增加土壤孔隙度3.96%～14.27%，顯著增加田間持水量9.87%～11.74%，且T2、T3的改良效果較T1更為顯著；3種土壤調(diào)理劑均可以不同程度降低土壤pH和電導(dǎo)率，且T2效果更加顯著；3種土壤調(diào)理劑均可以不同程度提高土壤養(yǎng)分含量，T2、T3的有機質(zhì)、有機碳、堿解氮、有效磷、速效鉀含量均顯著高于CK，T1的有機質(zhì)、有機碳含量與CK無顯著差異，其他養(yǎng)分含量顯著高于CK；3種土壤調(diào)理劑均可以提高玉米的穗粒數(shù)、千粒重以及產(chǎn)量，其中，T2的產(chǎn)量顯著高于其他處理，為9 118.24 kg/hm2。［結(jié)論］ 試驗條件下T2對連作田土壤的改良效果和玉米增產(chǎn)效果最佳。

關(guān)鍵詞 土壤調(diào)理劑；連作；改良；玉米；產(chǎn)量

中圖分類號 S 156.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2025）05-0133-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.05.027

Effects of Different Soil Conditioners on Continuous Cropping Soil Improvement and Maize Yield Formation

ZENG Zheng

（Fuquan City Agriculture and Rural Bureau， Fuquan， Guizhou 550500）

Abstract ［Objective］ To clarify the improvement effect of different soil conditioners on continuous cropping soil and the influence on maize yield formation. ［Method］ Taking “Shengnong No. 3” as the experimental corn variety， a total of 4 treatments were set up： CK （no soil conditioner）， T1（silica-calcium-potassium-magnesium zeolite soil conditioner 1 500 kg/hm2）， T2 （oyster shell powder soil conditioner 1 200 kg/hm2） and T3 （oiltea seed powder soil conditioner 900 kg/hm2）， the effects of different soil conditioners on soil bulk density， porosity， field water capacity， pH， electrical conductivity， nutrient content and maize yield were studied. ［Result］ Three soil conditioners significantly reduced soil bulk density by 3.27%-11.76%， increased soil porosity 3.96%-14.27%， increased the field water capacity by 9.87%-11.74%，and the effect of T2 and T3 were more obvious than that of T1. All the three soil conditioners could reduce soil pH and conductivity to different degrees， and the effect of T2 was more significant， the contents of organic matter， organic carbon， alkali-hydrolyzed nitrogen， available phosphorus and available potassium in T2 and T3 were significantly higher than those in CK， the contents of organic matter and organic carbon were not significantly different between T1 and CK， while the contents of other nutrients were significantly higher than CK. All the three soil conditioners could increase the number of grains per ear， 1 000-grain weight of corn， and increase the yield of corn. Among them， the yield of T2 was significantly higher than that of other treatments （9 118.24 kg/hm2）. ［Conclusion］ T2 has the best effect on soil improvement and corn yield increase in continuous cropping field under experimental conditions.

Key words Soil conditioner;Continuous cropping;Improvement;Maize;Yield

玉米不僅是我國重要的糧食作物，也是飼料和工業(yè)原料的重要來源［1］。貴州省是我國玉米主產(chǎn)區(qū)，該地區(qū)玉米產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展對保障我國糧食安全具有重要意義。近年來，受到集約化生產(chǎn)等影響，貴州省玉米種植面積逐漸擴大、種植年限逐漸延長，這導(dǎo)致了土壤肥力下降、環(huán)境惡化、病害頻發(fā)、連作種植障礙逐年加劇等問題，嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)赜衩桩a(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展［2］。因此，改良連作玉米田土壤已成為亟待解決的重要問題。

目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要采取優(yōu)化種植制度、科學(xué)施肥、生物防治等措施進(jìn)行連作障礙防治，各措施均有一定的改良作用，但效果不同［3］。近年來，土壤調(diào)理劑作為生物防治的新型技術(shù)手段，因具有增加土壤孔隙度、提高土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)土壤pH、提高土壤酶活、促進(jìn)養(yǎng)分吸收和利用等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于土壤修復(fù)［4］。于曉東等［5］利用腐殖酸土壤調(diào)理劑改良黃河三角洲鹽堿土，有效提高了土壤中速效養(yǎng)分的含量，提升了小麥產(chǎn)量。靳輝勇等［6］研究表明，施用土壤調(diào)理劑后，烤煙根系活力得到明顯提升，生物多樣性指數(shù)明顯提高，土壤微生態(tài)環(huán)境得到顯著改善。柳開樓等［7］研究指出，施用特貝鈣土壤調(diào)理劑可以有效提高土壤堿解氮、有效磷、速效鉀和交換性鈣含量，提高花生產(chǎn)量。張麗君等［8］研究指出，施用有機來源的土壤調(diào)理劑可以降低土壤酸度和緊實度，提高柑橘葉片葉綠素含量，增加柑橘單果質(zhì)量、固酸比和糖酸比。然而，目前市場上的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品種類繁多，原料來源廣泛，施用效果差異較大，土壤調(diào)理劑只有在適宜的耕作條件下才會發(fā)揮功效［9］。目前，針對貴州地區(qū)不同類型土壤調(diào)理劑對連作土壤改良效果的研究較少。該研究選擇貴州省黔南州福泉市龍昌鎮(zhèn)龍井村連作10年的玉米田作為試驗點，選用3種應(yīng)用較為廣泛的新型土壤調(diào)理劑作為試驗材料，參考前人研究成果中的最佳施用量，比較分析不同調(diào)理劑對土壤的改良效果及玉米產(chǎn)量的影響，以期明確施用土壤調(diào)理劑在改良玉米連作土壤中的可行性，為貴州地區(qū)連作玉米的科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在貴州省黔南州福泉市龍昌鎮(zhèn)龍井村連作10年的玉米田進(jìn)行，該區(qū)域氣候溫和，年均降水量1 200 mm，年均氣溫19 ℃，無霜期266 d。土壤為黃壤土，0～20 cm土壤理化性質(zhì)：pH 8.16，有機質(zhì)12.55 g/kg，堿解氮42.77 mg/kg，有效磷16.33 mg/kg，速效鉀102.14 mg/kg，含鹽量1.58 g/kg。

1.2 試驗材料

供試玉米品種為“盛農(nóng)3號”。供試復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O =25∶12∶5）購自當(dāng)?shù)胤柿辖?jīng)銷商；土壤調(diào)理劑為硅鈣鉀鎂沸石型土壤調(diào)理劑（購自臨沂市恒源礦物化工有限公司）、牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑（購自福建瑪塔生態(tài)科技有限公司）和油茶籽粉土壤調(diào)理劑（購自山東帝禾生物科技有限公司）。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個處理，分別為CK（不施土壤調(diào)理劑）、T1（硅鈣鉀鎂沸石型土壤調(diào)理劑1 500 kg/hm2）、T2（牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑1 200 kg/hm2）、T3（油茶籽粉土壤調(diào)理劑900 kg/hm2），所有處理施用復(fù)合肥750 kg/hm2。試驗隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積90.0 m2（15.0 m×6.0 m），種植密度67 000株/hm2。播種前將復(fù)合肥和土壤調(diào)理劑一次性均勻施入耕作層，2023年6月26日播種，10月20日收獲，田間管理與當(dāng)?shù)胤N植習(xí)慣一致。

1.4 指標(biāo)測定方法

玉米收獲后，采用5點取樣法采集0～20 cm土樣5 kg，混合均勻，風(fēng)干后去除雜物，過2 mm篩，待測定土壤相關(guān)指標(biāo)。

1.4.1

土壤容重、孔隙度、田間持水量測定。土壤容重參照李丹等［10］的方法測定，孔隙度和持水量參照文獻(xiàn)［11］中的方法測定。

1.4.2 土壤pH、電導(dǎo)率測定。選用RP-280型pH計（購自杭州米科傳感技術(shù)有限公司）測定土壤pH，選用DDB-11A型便攜式電導(dǎo)率儀（購自青島林拓環(huán)保科技有限公司）測定土壤電導(dǎo)率，水土質(zhì)量比為5∶1。

1.4.3 土壤養(yǎng)分含量測定。參照文獻(xiàn)［12］中的相應(yīng)方法測定土壤有機質(zhì)、有機碳、堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

1.4.4

玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素測定。玉米成熟期，在各處理小區(qū)選擇具有代表性的中間4行計產(chǎn)，果穗風(fēng)干后測定穗粒數(shù)，脫粒后烘干測定千粒重和產(chǎn)量，按照14%水分折算千粒重和產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行整理，并采用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土壤調(diào)理劑對土壤容重、孔隙度、田間持水量的影響

由表1可知，T1～T3的土壤容重分別較CK顯著降低3.27%、11.76%、10.46%，T2和T3無顯著差異，且均顯著低于T1。T2和T3的土壤孔隙度分別較CK顯著增加14.27%、9.31%，T2和T3無顯著差異，且均顯著高于T1，T1與CK無顯著差異。T1～T3的田間持水量分別較CK顯著增加9.87%、11.74%、10.54%，T1～T3間無顯著差異。上述結(jié)果表明3種土壤調(diào)理劑對土壤容重、孔隙度和田間持水量具有改良效果，其中T2和T3的改良效果較為顯著。

2.2 不同土壤調(diào)理劑對土壤pH、電導(dǎo)率的影響

由圖1A可知，T1～T3的土壤pH較CK分別降低1.59%、6.00%、5.15%，T2和T3無顯著差異，且均顯著低于T1和CK，T1與CK無顯著差異。T1～T3的土壤電導(dǎo)率較CK分別顯著降低24.21%、31.33%、21.58%，T2土壤電導(dǎo)率最低，且與其他處理間均差異顯著，T1和T3無顯著差異（圖1B）。結(jié)果表明3種土壤調(diào)理劑均可以降低土壤pH和電導(dǎo)率，其中T2效果最佳。

2.3 不同土壤調(diào)理劑對土壤養(yǎng)分含量的影響

由表2可知，與CK相比，T1～T3的有機質(zhì)、有機碳、堿解氮、有效磷、速效鉀含量均有不同程度增加。有機質(zhì)方面，T2和T3分別較CK顯著增加15.97%和11.57%，T1與CK無顯著差異；有機碳方面，T2和T3分別較CK顯著增加17.03%和15.80%，T1與CK無顯著差異；堿解氮方面，T1～T3分別較CK顯著增加8.20%、9.84%、8.55%，T1～T3間無顯著差異；有效磷方面，T1～T3分別較CK顯著增加10.29%、11.10%、10.66%，T1～T3間無顯著差異；速效鉀方面，T1～T3分別較CK顯著增加4.41%、5.79%、5.27%，T1～T3間無顯著差異。結(jié)果表明3種土壤調(diào)理劑均可以增加土壤有機質(zhì)、有機碳、堿解氮、有效磷、速效鉀含量，且T2增加最多。

2.4 不同土壤調(diào)理劑對玉米產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表3可知，T1～T3的穗粒數(shù)分別較CK增加0.31%、4.95%、4.12%，T2與T3間差異不顯著，且均顯著高于T1和CK，T1與CK間無顯著差異。T1～T3的千粒重分別較CK顯著增加8.95%、9.73%、11.17%，T1～T3間無顯著差異。產(chǎn)量方面，T1～T3分別較CK顯著增加4.49%、14.34%、10.05%，其中，T2產(chǎn)量顯著高于T1和T3，T3產(chǎn)量顯著高于T1。結(jié)果表明3種土壤調(diào)理劑均可以改善玉米產(chǎn)量的構(gòu)成因素，提高玉米產(chǎn)量。

3 結(jié)論與討論

容重是土壤的重要物理性質(zhì)，與植物的根系發(fā)育關(guān)系密切，受氣候、耕作條件、生物作用等的綜合影響［13-14］；土壤孔隙度和田間持水量可以反映出土壤的通透性和保水性能［15］。王勤禮等［16］研究指出，施用土壤調(diào)理劑可以降低土壤容重，增加土壤孔隙度和持水量，改善土壤的連通性。張蕾等［17］指出，施用土壤調(diào)理劑可以改善土壤理化性質(zhì)，降低土壤容重，增加孔隙度和持水量。該研究結(jié)果表明，施用土壤調(diào)理劑后，長期連作玉米田的土壤容重有所降低，孔隙度和田間持水量有所增加，這與上述研究結(jié)果一致。但是該研究發(fā)現(xiàn)，施用硅鈣鉀鎂沸石型土壤調(diào)理劑對土壤容重和孔隙度的改善效果不明顯，而牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑和油茶籽粉土壤調(diào)理劑可以在一定程度上降低連作土壤容重、增加土壤孔隙度和持水量，且效果較好，這可能與土壤調(diào)理劑的性能不同有關(guān)。

連作障礙和土壤鹽堿化會導(dǎo)致地表形成一層板結(jié)物質(zhì)，降低土壤的透水、通氣能力和養(yǎng)分含量［18］。pH是評價土壤鹽堿化程度的主要指標(biāo)之一。土壤電導(dǎo)率可以在一定程度上反映出土壤中水溶性鹽的含量。高昕等［19］研究指出，施用生物有機型鹽堿土調(diào)理劑可以顯著降低土壤的pH和電導(dǎo)率。張玉鳳等［20］指出，施用鹽堿土壤調(diào)理劑后土壤pH下降了0.03，電導(dǎo)率降低了15.8%。該研究結(jié)果表明，3種土壤調(diào)理劑均可以降低土壤pH和電導(dǎo)率，這與上述研究結(jié)果均較為一致，且牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑和油茶籽粉土壤調(diào)理劑效果較好。

相關(guān)研究表明，土壤調(diào)理劑可以優(yōu)化土壤的理化性質(zhì)，提高土壤養(yǎng)分含量，從而提高作物產(chǎn)量［21］。該研究結(jié)果表明，長期連作玉米田施用土壤調(diào)理劑，可以提高土壤有機質(zhì)、有機碳、堿解氮、有效磷和速效鉀含量，這與上述研究結(jié)果相似。同時，該研究還發(fā)現(xiàn)，牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑對養(yǎng)分含量提高效果最顯著，這主要是由于牡蠣殼粉中含有大量有機質(zhì)以及尚未礦化的營養(yǎng)元素，施入土壤中可快速提高有機質(zhì)和養(yǎng)分含量，而有機質(zhì)和養(yǎng)分含量的提高會增強土壤微生物和酶的活性，進(jìn)而促進(jìn)養(yǎng)分分解，最終提高土壤速效養(yǎng)分含量。

南江寬等［22］指出，土壤改良劑可以改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤養(yǎng)分含量，提高油菜和玉米產(chǎn)量。徐國鳳等［23］指出，幾種不同土壤改良措施均可以改善鹽堿地土壤理化性質(zhì)，并提高玉米產(chǎn)量。該研究結(jié)果表明，施用不同土壤調(diào)理劑后玉米穗粒數(shù)提高0.31%～4.95%，千粒重提高8.95%～11.17%，產(chǎn)量提高4.49%～14.34%，且牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑的增產(chǎn)表現(xiàn)效果更加明顯。

綜上所述，在貴州地區(qū)連作玉米田施用硅鈣鉀鎂沸石型土壤調(diào)理劑、牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑和油茶籽粉土壤調(diào)理劑，均可以改善土壤的物理結(jié)構(gòu)、降低土壤pH和電導(dǎo)率、提高養(yǎng)分含量、增加玉米穗粒數(shù)和千粒重、提高產(chǎn)量，其中牡蠣殼粉土壤調(diào)理劑的綜合改良效果最優(yōu)。

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作者簡介 曾征（1978—），男，貴州福泉人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣工作。

收稿日期 2024-08-15