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不同土壤调理剂对土壤性状及玉米产量的影响试验初报

2020-08-14王金林张德全杨志学付怿竹何丹

南方农业·上旬 2020年7期
关键词:土壤理化性质

王金林 张德全 杨志学 付怿竹 何丹

摘   要   为探索酸性土壤改良的有效途径,开展了不同土壤调理剂对土壤改良效果及玉米产量的影响试验。结果表明,各类土壤调理剂均能改良土壤酸性,降低土壤容重,活化土壤有效养分,提高玉米产量,较试验前pH值升高了0.49~0.64,容重降低8.8%~13.2%,硼离子含量降低23.8%~57.1%,锰离子含量降低33.8%~47.5%;较常规施肥玉米产量提高4.6%~12.1%。

关键词   土壤调理剂;酸性土壤改良;土壤理化性质;玉米产量;云南省普洱市

中图分类号:S156.2   文献标志码:A    DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.19.003

土壤酸化,表征为土壤pH降低,引起K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等离子的淋失,交换性酸、Al3+、Mn2+、Fe2+和重金属离子的有效性提高,加重土壤板结,引起土壤退化,对农业生产、生态环境和人类健康造成威胁[1-3]。普洱市2005—2015年测土配方施肥数据显示,全市土壤pH值平均为5.55,低于4.6的占9.3%,在4.6~5.6的占53.2%。本试验选取了7种土壤调理剂,分析其对土壤理化性状及玉米产量的影响,以期为普洱市酸性土壤改良技术的推广与应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017年在普洱市宁洱县宁洱镇民主村教场坝玉米地上实施,海拔1 360 m,东经101°3′39″,北纬23°4′56″。试验地块平坦、整齐,地力水平较均匀。土壤肥力中等,pH值为4.43,有机质含量31.7 g·kg-1,全氮含量1.64 g·kg-1,碱解氮191 mg·kg-1,有效磷36.4 mg·kg-1,速效钾153 mg·kg-1,交换性镁99.4 mg·kg-1,有效锌2.5 mg·kg-1,有效硼0.42 mg·kg-1,有效锰37.69 mg·kg-1,有效硫33.1 mg·kg-1,阳离子交换量18.3 cmol·kg-1。试验地常年种植两季,小春种植小麦,2016年667 m2小麦产量150 kg;大春种植玉米,常年667 m2产量在600 kg左右。

1.2 试验材料

供试品种:供试玉米品种为云瑞62。

供试肥料:玉米专用缓释配方肥,N∶P2O5∶K2O=16∶7∶6,以榕枫缓释肥为基础配制的生产配方肥。

本试验选择7种酸性土壤调理剂产品,分别为:1)硅钙钾镁肥,金正大诺泰尔化学有限公司生产,SiO2≥20.0%,CaO≥30.0%,MgO≥2.0%,N+P2O5+K2O≥5.0,pH值8~11;2)“金菌冠”固体菌肥,金正大诺泰尔化学有限公司生产,有效活菌数≥3亿/g,有机质含量≥45%;3)“土根本”土壤生态修复剂,北京十方技术有限公司生产,微生物菌肥,活性菌数22亿/g,含有11%的有机氮,9%的有机钾,5%的有机磷及大量中微量元素;4)“玖金”矿质生物土壤调理剂,吉林省玖金农业科技有限公司生产,生物菌肥,活性菌数2亿/g,调解酸碱度,补充微量元素;5)“绿邦168”基因激活调节剂,北京北农绿邦科技开发有限公司生产,含腐殖酸有机肥,N+P2O5+K2O≥5.0,有机质≥45%;6)“翠姆”微聚富里酸微生物菌肥,以色列拉姆拉特种肥料有限公司(烟台拉姆拉进出口有限公司)生产,微生物菌肥,微聚富里酸≥100万lu,中微量元素≥2.8%,耐盐复合菌群≥20亿/g,N+P2O5+K2O≥36%,可以缓冲土壤pH值,疏松土壤,改善土壤板结,增强多种酶的活性;7)生石灰,本地区生产的生石灰。

1.3 试验设计

试验设8个处理,3次重复,随机区组排列,小区面积30 m2。试验在统一施用缓释配方肥(80 kg/667 m2)基础上,配施不同的土壤调理剂,即处理1(T1):缓释配方肥,作对照处理(CK);处理2(T2):缓释配方肥+石灰,石灰施用量100 kg/667 m2;處理3(T3):缓释配方肥+硅钙钾镁肥,硅钙钾镁肥用量为100 kg/667 m2;处理4(T4):缓释配方肥+富里酸微生物菌肥,富里酸微生物菌肥用量20 kg/667 m2;处理5(T5):缓释配方肥+土壤生态修复剂,土壤生态修复剂用量10 kg/667 m2;处理6(T6):缓释配方肥+基因激活调理剂,基因激活调理剂用量2 kg/667 m2;处理7(T7):缓释配方肥+矿质生物土壤调理剂,矿质生物土壤调理剂用量60 kg/667 m2;处理8(T8):缓释配方肥+固体菌肥,固体菌肥用量80 kg/667 m2。

种植规格为双行单株,大行距0.8 m,小行距0.4 m,株距0.28 m,每667 m2种植4 000株,每小区种植180株(15行×12株)。

试验于2017年4月10日整地,4月26日规划小区、播种、施基肥,6月14日追施拔节肥,7月5日追施穗肥,9月12日收获测产。

1.4 测定项目

试验前后在各小区内分别以“S”形取5个点的耕层土样混合,风干,磨碎过筛后采用pH计测定土壤pH值,采用重铬酸钾容量测定有机质含量,半微量凯氏定氮法测定全氮含量,碱解扩散法测定碱解氮含量,钼锑抗比色法测定有效磷含量,醋酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾含量,EDTA滴定法测定交换性镁含量,HCl浸提-AAS法测定有效锌,沸水浸提-甲亚胺比色法测定有效硼含量,高锰酸钾比色法测定有效锰含量,硫酸钡沉淀称重法测定有效硫含量,强迫交换法测定阳离子交换量。另用环刀法测定试验前后各小区的土壤容重。

玉米成熟后,按照云南省粮食作物高产创建项目测产验收的方法,分小区进行考种,测定产量。

2 结果与分析

2.1 试验前后土壤养分状况

酸性土壤中的钾离子、钙离子、镁离子等更易被淋溶,铝离子、铁离子、锰离子的活性更高[4]。由表1可看出,在土壤pH值方面,仅T1处理降低了0.02,其他处理较试验前均有所提高,pH值升高了0.49~0.64,其中T2处理提升幅度最大,其次是T3、T6处理;在土壤容重方面,T1处理提高了1.8%,其他处理均有所降低,降低幅度为8.8%~13.2%,T5、T8处理降低最多;在速效钾含量方面,T4、T5处理有所提高;在交换性镁方面,T1、T2、T3、T5、T6、T7处理都有所提高;在有效硼方面,除了T1处理,其他处理均降低,降低幅度为23.8%~57.1%;在有效锰方面,所有处理均降低,降低幅度为33.8%~47.5%。

2.2 玉米产量构成性状

8个处理的考种结果见表2,出籽率由高到低排序为T8>T3>T4>T2>T6>T5=T7>T1;穗长在16.7~18.5 cm,平均穗长为17.9 cm;穗粗在15.8~16.1 cm,平均为16 cm;秃尖在1.7~2.3 cm,平均为1.9 cm;穗粒数在426~480粒,平均为457粒;单穗重在0.16~0.20 kg,平均为0.17 kg,各处理穗重较T1处理增加0.01~0.04 kg;百粒重在40.9~48.2 g,平均为44.8 g;籽粒含水量在29.6%~32%,平均为30.8%。各处理的穗长、穗粗、穗粒数、单穗重、百粒重和籽粒含水量等指标差异都不大。

2.3 玉米产量及经济效益

8个处理的玉米产量及经济效益见表3。可以看出,平均667 m2产量和产值高低排序为T8>T2>T3>T4>T5>T7>T6>T1,其中T8处理的产量、产值最高,较T1处理分别高78.49 kg、180.50元,增产了12.10%;其次是T2处理增产12.02%,T3处理增产11.95%。667 m2纯收益高低排序为T2>T5>T4>T6>T3>T7>T1>T8,T2、T5、T4、T6、T3、T7处理分别比T1处理高129.4元(20.8%)、118.5元(19.05%)、103.2元(16.59%)、18.2元(2.93%)、4.9元(0.79%),T8处理比T1低119.5元(19.21%)。在产投比方面,排序为T2=T4=T5=T6>T1>T3=T7>T8,T8的产投比最低,主要是成本较高,其他处理的产投比与对照处理相差不大。

2.4 籽粒全氮、全磷、全钾含量

对8个处理的籽粒(经济收获物)氮、磷、钾含量进行分析,见表4。全氮含量,除T5处理的全氮含量较T1高0.03个百分点外,其余处理均比对照低;全磷含量,T4、T5、T6、T2、T3处理较T1分别高0.14、0.09、0.08、0.06、0.06个百分点,T4处理对籽粒全磷含量的影响最大;全钾含量,T6处理最高(0.34%),其次为T8处理(0.30%),其余处理都为0.26%。

3 小结

1)在改良土壤酸性、提高pH方面,各类土壤调理剂均表现不错,其中石灰的改良效果最佳,其次是硅钙钾镁肥、“绿邦168”基因激活调节剂、“土根本”土壤生态修复剂,pH值分别提高0.64、0.62、0.62、0.60。

2)在疏松土壤、改良土壤物理结构方面,表现最好的是“土根本”土壤生态修复剂和“金菌冠”固体菌肥,其土壤容重都降低了13.2%。

3)在提高土壤鉀离子有效性方面,“绿邦168”基因激活调节剂和“金菌冠”固体菌肥表现最佳;在降低交换性酸、硼离子、锰离子活性方面,各类土壤调理剂均表现不错,其中硼离子含量降低23.8%~57.1%,锰离子含量降低33.8%~47.5%。

4)“金菌冠”固体菌肥处理的增产效果最好,较对照处理增产12.1%,但其成本过高,产投比最低。石灰和硅钙钾镁肥在提高产量、增加效益和产投比方面表现最佳。

综上,建议继续开展不同地点和不同作物的土壤调理剂比较试验,掌握其在不同地区和作物上的改良效果,筛选改良效果好的土壤调理剂,为普洱市酸化土壤改良、土壤调理剂推广应用提供科学依据。

参考文献:

[1] 沈泓毅,苏相风,花会功.不同土壤改良剂对酸性土壤改良效果试验研究[J].农业科技通讯,2017(8):160-162.

[2] 倪志强,郜斌斌,石伟琦,等.供磷型土壤调理剂在酸性土壤应用效果研究[J].热带作物学报,2018,39(4):809-815.

[3] 付云章.文山州耕地土壤酸化原因及治理措施[J].云南农业科技,2014(4):39-40.

[4] 徐仁扣.土壤酸化及其调控研究进展[J].土壤,2015,47(2):238-244.

(责任编辑:易  婧)

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