不同調(diào)酸措施對江西紅壤稻田酸化防治及水稻產(chǎn)量的影響

引用格式：李峰，何小林，曾憲強，等.不同調(diào)酸措施對江西紅壤稻田酸化防治及水稻產(chǎn)量的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2025（3）：37-41

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2025.003.007

Effects of Different Acid Regulation Measures on the Prevention and Control of Acidification ofRed Soil PaddyFieldsand Rice Yields inJiangxi

LI Feng1，HE Xiao-lin2，ZENG Xian-qiang3，ZHONG Hou’，LI Mo-qi2，TAO Feng2，DING Yi-qian2 （1.GanzhouAgriculturalThologyExtesionCenterGnzhou3，C;2.JangxiAgriculturalThnologyExtenioCete Nanchang 330046，PRC; 3.Shangyou County Bureau ofAgriculture and Rural Affairs， Ganzhou3412O0，PRC）

Abstract：Aimingattheacidificationofredsoilpaddyfields，thisstudycomparedthecomprehensiveefectsofdierentacid regulation measuresonsoilacidificationandriceyields，aiming toprovidesupportfortheestablishmentofaricecultivation technologysystemwithighandstableyieldsinacidifedpaddyfeldsinJiangxi.Teexperimentwasconductedontheredsoilpady fieldinShexiTown，angyouountyouCityngxiroince.Withtabalalicatiooficaltiliza the control， five acid regulation measures were designed，including NPK combined with lime ， green manure organic manure （NPK+OM）， straw ，and lime+green manure+organic manure （ N P K + L + G M + O M ） .Theresults showed that compared with the NPK treatment， five acid regulation measures increased the soil p H value.The soil organic matter content of the NPK+GM treatment was the highest， increasing by 6 . 2 5 % . The content of alkali-hydrolyzable nitrogen， available potassium， and slow-release potassium in the soil with diferent acid regulation measures also increased to varying degrees.The N P K + L + G M + O M treatment had the best improving effect on rice yields，with increases of 4 . 5 0 % in the yield of early rice and 6 . 1 0 % in the yield of late rice.The NPK+GM treatment had the highest net income of rice planting， which increased by

Key words：lime; green manure; organic manure; acidification; organic matter; rice; yield; Jiangxi

江西作為我國重要的雙季水稻產(chǎn)區(qū)，其水稻常年播種面積約333萬 ，對保障國家糧食安全具有重要作用。長期以來，種植戶為追求水稻高產(chǎn)而采取的過量或偏施化肥等措施，導(dǎo)致我國農(nóng)田土壤酸化嚴重，這種現(xiàn)象在南方地區(qū)尤為突出，土壤酸化面積呈逐年擴大趨勢。目前，江西省耕地土壤pH平均值為5.18，相較于二普時期（1979—1983年，5.5）和測土配方時期（2005—2012年，5.2），分別下降了0.32和0.02個單位。耕地土壤酸化可能引起鏈式生態(tài)反應(yīng)，會導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、降低土壤養(yǎng)分有效性[2]、活化土壤重金屬[3]、根系病害風(fēng)險增加[4]降低肥料利用率[5，還可能通過農(nóng)作物富集重金屬和病原菌，最終威脅人體健康。

石灰可以中和土壤酸性，提高pH值，改善土壤團粒結(jié)構(gòu)，有利于增強微生物活性，促進有機質(zhì)分解并提升作物抗病性[。綠肥、水稻秸稈和有機肥等富含有機物的物料，通過翻壓還田能輸入新鮮碳源，能促進土壤有機質(zhì)礦化，配合石灰施用，兩者互作效應(yīng)能起到改善土壤酸化問題的作用[7-10]。有研究表明[1]，施用石灰可以提高土壤pH值 0 . 5～1 . 8 1 個單位，使鉛和鎘轉(zhuǎn)化為碳酸鹽結(jié)合態(tài)和殘渣態(tài)，顯著降低有效態(tài)重金屬含量，從而使水稻根部、莖稈、稻穗對鉛、鎘的吸收量減少，同時使水稻增產(chǎn) ，增幅為 3 . 6 2 %～1 3 . 2 9 % 。研究表明，石灰、綠肥、有機肥等調(diào)酸措施有效抑制土壤酸化[12-13]，但在單一措施尤其是石灰長期施用的情況下，也存在破壞土壤物理結(jié)構(gòu)、土壤養(yǎng)分失衡的風(fēng)險[14]，并且不同質(zhì)地土壤施用石灰進行酸化改良的效果也不同[15]，因此，急需制定兼具控酸、培肥和增產(chǎn)的綜合調(diào)酸措施。但目前針對江西地區(qū)（尤其是贛南稻田）土壤酸化改良效果驗證的試驗較少，基于此，筆者從江西稻田酸化改良與水稻產(chǎn)量協(xié)同提升的角度出發(fā)，探討不同調(diào)酸措施與土壤、作用的關(guān)系，以期為江西紅壤稻田酸化區(qū)篩選適宜的調(diào)酸措施提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 田間試驗概況

田間試驗在江西省市上猶縣社溪鎮(zhèn)（ ， ）開展，該地區(qū)屬溫?zé)嵘儆陞^(qū)，年均氣溫 以上，年降雨量在 無霜期 2 8 0 d ，光熱條件良好。供試土壤為水稻土，試驗前土壤耕作層 p H 值4.96，有機質(zhì)含量 3 4 . 7 g / k g 全氮 ，堿解氮 2 5 6 m g / k g ，有效磷 3 1 . 3 m g / k g 速效鉀 1 5 6 m g / k g ，緩效鉀 8 1 2 m g / k g 。

試驗開始于2021年10月，設(shè)置農(nóng)民習(xí)慣性施化肥（對照）化肥 + 石灰、化肥 + 綠肥（菊苣）化肥 + 有機肥（豬糞）、化肥 + 秸稈以及化肥 + 石灰+ 綠肥 + 有機肥共6個處理（表1），農(nóng)民習(xí)慣性施肥處理的氮、磷、鉀肥施用量分別為148.5、60.75和 ，基肥追肥各 50 % 。每個處理3次重復(fù)，共18個小區(qū)，小區(qū)面積 7 m× 3 m ，隨機區(qū)組排列。綠肥菊苣在2021年秋季直播（播種量30 ），出苗后及時除去雜草，同時澆水，3月下旬翻壓，按試驗設(shè)計（表1）將小區(qū)秸稈及綠肥全部還田或不還田。

136，試驗區(qū)水稻采用人工插秧方法，每個小區(qū)秧苗相同（336株），株行距 。試驗田均按常規(guī)栽培進行田間管理，及時中耕除草、灌溉排水，做好病蟲害防治。綠肥生長期間各處理均不施肥，氮、磷、鉀肥在水稻季施用。

1.2 土壤樣品采集

于2022年10月水稻收獲后，在各試驗小區(qū)采用“S”形布點法，采集表層（ ）的土壤樣品，自然風(fēng)干并剔除其中石塊、根系，過篩后備用。

1.3 測定項目與方法

pH值測定采用電位法測定（土水比 1 ： 2 . 5 ）；有機質(zhì)測定采用重鉻酸鉀氧化-容量法；全氮測定采用自動定氮儀法；堿解氮測定采用堿解擴散法；全磷測定采用硫酸高氯酸消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法；有效磷測定采用 浸提-比色法；速效鉀的測定采用乙酸銨浸提-火焰光度法；緩效鉀的測定采用熱硝酸浸提-火焰光度法。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2016軟件進行數(shù)據(jù)處理，SPSS20.0進行方差分析，用Duncan's新復(fù)極差法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1不同調(diào)酸措施對南方紅壤稻田 Δ p H 值和有機質(zhì)的影響

由圖1可知，與農(nóng)民習(xí)慣性施化肥處理相比，增施石灰或者綠肥、有機肥、秸稈還田等技術(shù)措施均能顯著提高土壤pH值，其中 N P K + L + G M + O M 處理效果最好， 值提高了0.36個單位。各處理土壤有機質(zhì)含量范圍在 3 4 . 5～3 6 . 9 g / k g ，與NPK相比，除 處理外，其余調(diào)酸措施均能提高土壤有機質(zhì)含量，但差異未達顯著，其中農(nóng)民習(xí)慣性施化肥 + 綠肥處理的效果最好，增幅為 6 . 2 5 % 。

2.2不同調(diào)酸措施對南方紅壤稻田養(yǎng)分的影響

由表2可知，各處理土壤全氮含量范圍在 2 . 1 3 ～ ，且各處理間無顯著差異，其中最高為 L處理，最低為 處理。與NPK處理相比，Δ N P K + G M 、NPK + O M 、 N P K + L + G M + O M 處理堿解氮含量均有顯著增加，增幅分別為 9 . 8 9 % 、 5 . 5 4 % 和1 1 . 4 7 % ， N P K + L + G M + O M 措施增幅最高。與NPK處理相比，除 N P K + L + G M + O M 處理外，其余調(diào)酸措施的土壤全磷含量由不同程度降低，降幅為 2 . 9 % ～ 1 1 . 5 9 % ，其中 Δ N P K + G M 處理降幅最大（ P lt; 0 . 0 5 ）。各處理土壤有效磷含量為 3 1 . 7 0～3 5 . 2 3 m g / k g ， OM處理較 處理有效磷含量顯著增加，增幅為 1 1 . 1 4 % 。與NPK處理相比，各調(diào)酸措施均能提高土壤速效鉀含量，增幅為 3 . 3 5 % - 2 3 . 9 5 % ，除 處理外，其余調(diào)酸措施的速效鉀含量均呈顯著增加，ΔN P K+G M 處理增幅最高，增加了 3 7 . 8 2 m g / k g 。各處理土壤緩效鉀含量為 8 1 3 . 3 2～9 0 0 . 8 1 m g / k g ， GM處理和 處理較NPK處理差異達顯著水平，增幅分別為 6 . 4 3 % 和 4 . 2 2 % 。

結(jié)合圖1和表2結(jié)果可知，總體上，增施石灰或者綠肥、有機肥、秸稈還田等不同調(diào)酸措施均能改善土壤酸化，能提高土壤有機質(zhì)、堿解氮和速效鉀的含量，起到治酸培肥的效果。

2.3不同調(diào)酸措施對南方紅壤稻田水稻產(chǎn)量的影響

由圖2可知，與NPK處理相比， Δ N P K + L 、 GM、 Δ N P K + O M 、 、 N P K + L + G M + O M 均能提高早晚稻水稻產(chǎn)量，早稻產(chǎn)量增幅為 3 . 1 3 % 、 3 . 9 1 % ）5 . 0 9 % . 4 . 5 0 % ，晚稻產(chǎn)量增幅為 3 . 1 5 % . 5 . 3 1 % . 3 . 5 4 %

4 . 5 3 % 、 6 . 1 0 % ， 處理和 N P K + L + G M + O M 處理晚稻產(chǎn)量增幅達顯著性水平，早晚稻分別以 、 N P K + L + G M + O M 增產(chǎn)效果最好。綜合早晚稻產(chǎn)量， N P K + L + G M + O M 處理對水稻增產(chǎn)效果最好。

2.4不同調(diào)酸措施對南方紅壤稻田水稻種植收益的影響

由表3可知， 和 N P K + L + G M + O M 生石灰處理的原料費及運輸費用為900元 ，其余處理種原料費0元； Δ N P K + G M 和 N P K + L + G M + O M 增施肥綠肥處理的種子費為2175元 ，其余處理種子費為1875元 5 Δ N P K + O M 和 N P K + L + G M + O M 增施有機肥處理的肥料費為3600元 元，其余處理肥料費為3450元 ；各處理農(nóng)藥費均為2940元 處理機械作業(yè)費10200元 其余處理機械作業(yè)費為9750元 ;田租均為3000元 ： 和 N P K + L + G M + O M 處理的人工費為4500元（含石灰撒施費），其余處理人工費用為4350元；其他費用支出均為3300元 。與NPK處理相比，不同調(diào)酸措施的水稻總產(chǎn)值均有顯著增加， N P K + L + G M + O M 處理水稻總產(chǎn)值最高，較NPK處理增加了2025元 。不同調(diào)酸措施扣除成本后的水稻種植純收益由高到低分別為 G Mgt; N P K+Sgt; N P K+O Mgt; N P K+L+G M+O Mgt;

（元/hm2）

，純收益較NPK處理分別增加了1450、1400、1150、525和137.5元 。

3 討論與結(jié)論

3.1不同調(diào)酸措施對南方紅壤稻田 Δ p H 、有 機質(zhì)和養(yǎng)分的影響

由試驗結(jié)果可知，不同調(diào)酸措施均能有效改善土壤酸化，單獨施用石灰以及石灰與其他措施配施改善土壤酸化效果最好，施用石灰能提高土壤交換性鈣離子的含量，降低土壤交換性氫離子、氯離子的含量，從而提高土壤pH值[。有研究表明[]，雖然石灰對表土酸化改良有效，但由于石灰是一種固體材料，在土壤中移動性較差，需要較長時間才能改善亞表層酸度。同時如果施用方式不合理，還易造成土壤板結(jié)，深層改良不足，植物根系難以下扎。酸性植煙土壤中應(yīng)用石灰和綠肥能有效降低土壤容重、可交換性酸、交換性氫和鋁離子含量，增加土壤孔隙度、有機質(zhì)，提高 值。相比單獨施用石灰，石灰 + 綠肥改良土壤理化性狀的效果更好[18-19]，在土壤pH值低于5.5的葡萄園采用海藻液硅 + 羊糞 + 綠肥生長綜合改良技術(shù)可使 0～1 5 c m 土層pH值提高 0 . 5～0 . 8 個單位， 1 5～3 0 c m 土層pH值提高 0 . 3 ～0 . 6 個單位，增加土壤有機質(zhì)、全氮、速效磷和速效鉀含量，從而提高土壤肥力[20]。本研究結(jié)果與前人類似，施用石灰后土壤有機質(zhì)、全氮增幅較小，土壤有效磷、緩效鉀含量降低，而種植綠肥和施用有機肥的綜合改良措施能有效提高土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、緩效鉀含量。

3.2不同調(diào)酸措施對南方紅壤稻田水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的影響

從水稻和種植經(jīng)濟效益的角度分析， N P K + L + G M + O M 處理對水稻早晚稻增產(chǎn)效果最好， GM處理水稻種植純收益最高，這與崔月貞等[21的研究結(jié)論相似，綠肥、秸稈、有機肥等有機物料施入土壤后，有效增加了土壤養(yǎng)分含量[22]，提高土壤微生物活性[23]，改善土壤結(jié)構(gòu)[24]，通過改善土壤物理化學(xué)生物性狀，增加酸性土壤水稻產(chǎn)量，也表明王壤酸化一定程度上抑制了水稻的生長，影響水稻產(chǎn)量。本研究還發(fā)現(xiàn)，施用綠肥的2個處理晚稻產(chǎn)量較NPK處理均有顯著增加，可能是綠肥本身富含大量有機物質(zhì)和磷鉀素[25]，還田后能直接增加各形態(tài)養(yǎng)分含量[2。有研究表明，油菜綠肥還田可以增加南方紅壤稻田的磷養(yǎng)分，提高磷的有效性，增加水稻分蘗數(shù)，提高水稻產(chǎn)量[27]，同時綠肥在生長期間分泌的有機酸也能活化土壤中的氮磷鉀[28]；相關(guān)研究還表明，綠肥種植還田能有效增加土壤纖維二糖水解酶、 β . -木糖苷酶等碳轉(zhuǎn)化酶活性，降低土壤硝酸還原酶、亞硝酸還原酶活性[29]；本研究中增施綠肥的處理較NPK處理土壤堿解氮、速效鉀含量顯著性增加，因此有利于水稻對氮磷鉀的直接吸收，促進增產(chǎn)增收，與前人研究結(jié)果一致[30-31]。

綜合試驗可知，與對照相比，增施石灰或者綠肥、有機肥、秸稈還田等調(diào)酸措施均能顯著提高土壤pH值，其中 N P K + L + G M + O M 處理效果最好，pH值提高了0.36個單位；各處理間土攘有機質(zhì)和全氮含量無顯著性差異， 和 處理有機質(zhì)和全氮含量最高； Δ N P K + G M 一 Δ N P K + O M ！ L + G M + O M 處理堿解氮含量較NPK處理均有顯著增加，增幅分別為 9 . 8 9 % 、 5 . 5 4 % 、 1 1 . 4 7 % ；除 處理外，其余調(diào)酸措施速效鉀含量均有顯著性增加， 處理增幅最高，增加了 3 7 . 8 2 m g / k g; N P K+ GM處理和 處理較NPK緩效鉀含量有顯著性增加，增幅分別為 6 . 4 3 % 和 4 . 2 2 % ；綜合早晚稻產(chǎn)量， N P K + L + G M + O M 處理對水稻增產(chǎn)效果最好；各處理種植純收益由高到低分別為 N P K + G M gt; N P K + NPK。因此，建議在未來的研究推廣中重點關(guān)注“石灰 + 有機物質(zhì)還田”綜合調(diào)酸技術(shù)措施，通過同步改善土壤酸化和提升土壤肥力性狀，實現(xiàn)水稻產(chǎn)量與經(jīng)濟效益協(xié)同增長。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）