水田施用生石灰调酸试验研究
2013-12-07张寿南
张寿南
(福建省宁化县农田建设与土肥技术推广站 365400)
因农业耕作措施不当,过度使用化肥,特别是氨态氮肥的施用[1],以及高温多雨的气候地理条件使耕地土壤急速酸化[2]。宁化县2008年度实施的测土配方施肥项目,对4 600多份耕地土壤样品化验分析统计显示,全县水田pH值平均4.9,最低4.2,比1982年第二次土壤普查时下降0.6,降幅10.9%。一般认为耕地土壤pH值低于5会影响到土壤养分的有效供应,施肥效应降低,对作物生长发育产生不利影响[3-5]。因此,为遏制土壤过快酸化,改善土壤供肥状况和提高肥料利用率,开展水田施用生石灰调酸研究,为农业生产可持续发展提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于2012年在中沙乡下沙村平洋田块进行,试验田面积1 000 m2,土壤质地中壤,肥力中等,有机质含量30.2 g/kg、碱解氮198 mg/kg、有效磷17.1 mg/kg、速效钾56 mg/kg。供试材料为生石灰(氧化钙)。供试水稻品种佳禾早占。
1.2 试验设计
试验设4个处理,处理①空白区,即不施肥和生石灰;处理②常规施肥区 (CK),每667 m2施N 9.0 kg、P2O52.4 kg、K2O 4.8 kg;处理③常规施肥(与处理②同)+每667 m2施生石灰75 kg;处理④常规施肥(与处理②同)+每667 m2施生石灰150 kg。3次重复,随机区组设计,小区面积20 m2。
1.3 试验方法
水稻3月17日播种,4月15日插秧,插秧规格为20 cm×17 cm。7月25日收获早稻,下茬留作再生稻,保持小区不变,10月18日收割再生稻。
插秧前7 d围埂做小区、施石灰,插秧当天每667 m2施用水稻专用肥30 kg作基肥;4月30日(插秧后15 d)每667 m2施水稻专用肥30 kg;6月5日穗肥施尿素2.6 kg;7月19日催芽肥施尿素15 kg;8月14日补施水稻专用肥30 kg。全生育期防治病虫害4次。
1.4 观察记载及取样考种
试验前采混合土样1个,试验后各处理采混合土样,进行pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、阳离子代换量、交换性钙等项目分析。
小区施石灰和插秧前1 d用酸度计测定水酸度,以后每10 d测1次,至烤田水落干时止。水稻成熟时,每小区进行有效穗调查和取稻株进行株高,穗总粒数、实粒数,千粒重考种。收割时各小区单打、单晒、称重,计算产量。
2 结果与分析
2.1 施生石灰对土壤pH值的影响
土壤酸度测量结果:初始pH值5.8,4月14日处理③、④的 pH值显著上升,达到7.49和8.43,分别比处理② (CK)pH值 (5.72)高1.77和2.71,说明生石灰用量越大,土壤pH值上升愈多。5月4日开始下降,5月28日各处理土壤pH值趋于同一水平 (表1)。
表1 施用生石灰对土壤pH值的影响
再生季收获后,各处理取混合土样进行化验分析 (表2),处理③土壤pH值4.6,比处理②高0.1,增加2.2%;处理④为4.8,比处理②高0.3,增加6.67%,表明施石灰能提高土壤pH值。各处理阳离子代换量9.1~10.9 cmol/kg,没有规律。处理③交换性钙为673.6 mg/kg,比处理②高161.8 mg/kg,增加31.61%;处理④为740.7 mg/kg,比处理②高228.9 mg/kg,增加44.72%。说明施用生石灰可以提高土壤交换钙含量。土壤有机质、碱解氮的变化与生石灰用量呈反向关系,处理③土壤有机质含量为32.9 g/kg,比处理②低1.1 g/kg;处理④为 31.0 g/kg,比处理②低 3.0 g/kg,下降8.82%。处理③有效磷含量为17.7 mg/kg,比处理②低2.0 mg/kg;处理④为21.0 mg/kg,比处理②高1.3 mg/kg,增加6.60%。速效钾随生石灰用量的增加而有所增加,处理③为55 mg/kg,比处理②高1 mg/kg;处理④为58 mg/kg,比处理②高4 mg/kg,增加7.41%。
表2 再生季各处理土壤pH值及养分含量
2.2 施生石灰对水稻产量的影响
各处理测产结果 (表3)表明,早季常规施肥区 (CK)每667 m2产量489 kg,比空白增产120 kg。处理③较CK增产16 kg,增长3.3%;处理④较CK增产44 kg,增长9.0%。说明水稻施用石灰增产效果较好。再生季测产结果(表3),常规施肥区 (CK)每667 m2产量324 kg,比空白区增产104 kg;处理③较CK增产4 kg,增长1.2%;处理④产量352 kg,较CK增产28 kg,增长8.6%。两季合计,处理② (CK)产量813 kg,处理③ 833 kg,较CK增产2.5%;处理④885 kg,较CK增产8.8%。说明石灰用量越大增产效果越好。
表3 施生石灰对水稻产量的影响
2.3 施生石灰对水稻产量构成因素的影响
田间取样考种结果 (表4)表明,早季、再生季除空白处理有效穗外,各处理变化不大;处理③、④早季的穗粒数、穗实粒数都比常规施肥多,处理②、③、④再生季的穗粒数、穗实粒数变化不大;结实率以空白处理较高。
表4 施生石灰对水稻产量构成因素的影响
2.4 施生石灰对水稻经济效益的影响
稻谷价2.70元/kg,生石灰按实际购买价3年分摊测算,处理②两季合计每667 m2产值2 196元,处理③为2 249元,处理④为2 391元 (表5),扣除增加投入的生石灰成本后,处理④净收入最高,为170元,投产比为1∶3.2;其次为处理③,为41元,投产比为1∶6.8。
表5 施生石灰对水稻经济效益的影响
3 结论
3.1 水田施生石灰后土壤pH值短期内上升明显,2周后达最高,随后下降,7周后各处理pH接近一致。再生季收获后,每667 m2施生石灰150 kg处理土壤pH值为4.8,比未施生石灰处理高0.3,施生石灰75 kg处理土壤pH值为4.6。表明施生石灰能提高土壤pH值。施生石灰后,会加速土壤有机质分解[5],有机质的变化与施生石灰量有反向关系,每667 m2施生石灰75 kg处理土壤有机质比对照低1.1 g/kg;施石灰150 kg处理比对照低3.0 g/kg,下降8.82%。
3.2 每667 m2施生石灰75 kg处理土壤交换性钙比对照高161.8 mg/kg,增加31.61%;施生石灰150 kg处理比对照高228.9 mg/kg,增加44.72%。说明施生石灰能提高土壤钙水平。
3.3 两季水稻产量合计,处理② (CK)813 kg;处理③833 kg,较CK增产2.5%;处理④885 kg,较CK增产8.8%。说明生石灰用量越大增产效果越好。
3.4 处理②两季合计每667 m2产值2 196元,处理③为2 249元,处理④2 391元,扣除增加投入的石灰投成本后,处理④净增收入最高,为170元,投产比为1∶3.2;处理③净增收入41元,投产比为1∶6.8。
致谢:本文在写作过程中得到福建农林大学熊德中教授的指导,深表感谢。
[1]徐仁扣,D R CORENTRY.某些农业措施对土壤酸化的影响[J].农业环境保护,2002(5):385-388.
[2]易杰祥,占亮雪,刘国道.土壤酸化和酸性土壤改良研究[J].华南热带农业大学学报,2006(1):23-28.
[3]秦荣昆,伍文初.全州县耕地土壤酸化原因与改良 [J].农业环境与发展,2012,29(5):43-45.
[4]廖运奎.兴业县耕地土壤酸化现状及改良措施 [J].现代农业科技,2012(9):320,324.
[5]文星,吴海勇,刘琼峰,等.农业生产中防治土壤酸化的研究进展[J].湖南农业科学,2012(5):64-67.