楊佐高 周富忠

（1.利川市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 湖北利川445400；2.利川市土壤肥料工作站 湖北利川445400）

酸化是土壤退化的重要表現(xiàn)，近幾十年來由于受高強(qiáng)度人為活動的影響，土壤酸化的進(jìn)程大大加速,對生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害加重[1]。我國酸化土壤呈現(xiàn)面積大、分布廣及酸化程度高等特點(diǎn)[2]，因此，采取有效措施減緩?fù)寥浪峄M(jìn)程并對嚴(yán)重酸化土壤進(jìn)行改良和修復(fù)，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境和保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[3]。湖北利川耕地酸化問題相當(dāng)突出，相關(guān)部門對其成因及改良措施進(jìn)行了較多研究[4]，特別是近10年來，各種新型土壤調(diào)理劑不斷涌現(xiàn)，應(yīng)用越來越廣泛，并取得了較好的效果[5-7]。為驗(yàn)證臺灣益地股份有限公司提供的益欣榮Ⅱ土壤調(diào)理劑（以下簡稱益欣榮）應(yīng)用于酸化土壤的改良效果，按照《土壤調(diào)理劑 效果試驗(yàn)和評價(jià)要求》（NY/T 2271-2016）的相關(guān)規(guī)定，2020年3～10月，在利川酸化水稻土上開展專項(xiàng)試驗(yàn)，并為該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 地點(diǎn)及土壤

試驗(yàn)地點(diǎn)為利川市柏楊壩鎮(zhèn)龍門村7組，地處北緯30.549721°、東經(jīng)108.960655°，海拔1023 m。土壤為水稻土，土種為紫色頁巖發(fā)育的紫泥田，質(zhì)地為中壤，試驗(yàn)前取樣檢測pH為5.34，屬酸化土壤。

1.2 供試材料

（1）益欣榮Ⅱ土壤調(diào)理劑：臺灣益地股份有限公司生產(chǎn)［登記證號“農(nóng)肥（2018）準(zhǔn)字10350號”，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)“Q/FJDS053-2018”］，外觀為灰白色固體顆粒，主要技術(shù)指標(biāo)為CaO+MgO≥44%，pH為8.0～10.0。

（2）肥料：45%（N∶P∶K為15∶15∶15）普通復(fù)合肥。

（3）作物：水稻，品種為宜香162。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，4次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。小區(qū)面積27 m2，長10 m、寬2.7 m，小區(qū)之間筑高×寬為30 cm×30 cm的田埂，保證不串肥，串水，區(qū)組間留50 cm通道，便于田間觀察。各處理設(shè)置如下，處理1（CK0）：不施肥；處理2（CK）：習(xí)慣施肥（施普通復(fù)合肥30 kg/畝）；處理3：CK+益欣榮20 kg/畝；處理4：CK+益欣榮40 kg/畝；處理5：CK+益欣榮60 kg/畝。

試驗(yàn)前、水稻收獲后分別取土樣檢測土壤pH、交換性鋁、有效錳、鹽基飽和度等。水稻分蘗期、收割期等重要生育期開展相關(guān)性狀調(diào)查，收割時(shí)按小區(qū)單打單收，計(jì)實(shí)產(chǎn)。

1.4 試驗(yàn)過程

2020年3月21日播種，采用塑料棚保溫旱育方式育苗；5月18日移栽，移栽規(guī)格為27 cm×20 cm，畝密度12345蔸；移栽前按處理設(shè)計(jì)施入肥料及益欣榮，處理1不施；5月23日，用細(xì)土拌除草劑撒施防除田間雜草；移栽后10 d發(fā)現(xiàn)稻水象甲危害，用高效氯氰菊酯+三唑磷防治。10月13日收獲，按小區(qū)計(jì)實(shí)產(chǎn)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及樣品檢測方法

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對不同處理水稻產(chǎn)量結(jié)果作F檢驗(yàn)，處理間差異用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。土樣相關(guān)指標(biāo)檢測方法見表1。

表1 稻谷及土樣相關(guān)指標(biāo)檢測標(biāo)準(zhǔn)及方法

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對水稻產(chǎn)量及效益的影響

水稻產(chǎn)量結(jié)果分析見表2，產(chǎn)量由高到低排序與處理順序號剛好相反。各施肥處理比不施肥增產(chǎn)14.24%～26.21%，試驗(yàn)田基礎(chǔ)地力高，貢獻(xiàn)率在79.23%～87.54%之間。畝增施20 kg、40 kg、60 kg益欣榮分別比習(xí)慣施肥增產(chǎn)稻谷23.3 kg/畝、37.2 kg/畝、46.3 kg/畝，增幅分別為5.28%、8.43%、10.48%。對各處理水稻產(chǎn)量作方差分析，并用新復(fù)極差法比較處理間的產(chǎn)量差異。處理間差異極顯著，區(qū)組間差異不顯著；施肥處理相比不施肥處理水稻增產(chǎn)極顯著，畝增施益欣榮20 kg以上時(shí)，產(chǎn)量比習(xí)慣施肥增加達(dá)顯著至極顯著水平。

表2 不同處理水稻產(chǎn)量分析

用Excel擬合益欣榮用量與水稻產(chǎn)量（不施肥處理未納入）的一次、二次、三次回歸函數(shù)（圖1），相關(guān)系數(shù)分別為0.9783*、0.9995**、1.0000**（df=2時(shí)r0.05=0.950、r0.01=0.990）。利用二次回歸函數(shù)求最高產(chǎn)量益欣榮用量（最佳經(jīng)濟(jì)用量）及水稻最高產(chǎn)量（最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量），結(jié)果為：Xmax=-b/2a=81 kg/畝、Ymax=494.5 kg/畝，X最佳=（Px/Py-b）/2a=39 kg/畝（Px=益欣榮Ⅱ單價(jià)2元/kg、Py=水稻單價(jià)3元/kg)、Y最佳=480.6 kg/畝。

圖1 益欣榮用量與水稻產(chǎn)量回歸方程擬合

不同處理畝收入在1160～1464元之間，忽略勞動力投入的變化，增施益欣榮增加投入40～120元/畝，比習(xí)慣施肥增收70～139元/畝，凈增收19～32元/畝，直接經(jīng)濟(jì)效益不明顯，增加的產(chǎn)出和投入比在1.16～1.75之間。從經(jīng)濟(jì)效益來看，畝施用益欣榮20～40 kg較合理（表3）。

表3 不同處理效益分析（單位：元）

2.2 不同處理對水稻經(jīng)濟(jì)性狀的影響

在水稻不同生育時(shí)期進(jìn)行田間觀察，各處理間水稻生育期無明顯變化。6月30日分蘗末期調(diào)查水稻的基本苗、功能葉長（倒3葉）、株高；10月10日成熟期調(diào)查水稻的株高、主穗末葉長、有效穗數(shù)、穗長、穗粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重等指標(biāo)。從分蘗末期來看，不施肥水稻的基本苗、功能葉長、株高都明顯低于施肥處理；隨著益欣榮用量增加，基本苗提高明顯、其他2項(xiàng)指標(biāo)也呈升高趨勢。從成熟期來看，不施肥水稻的株高、主穗末葉長、有效穗數(shù)和穗實(shí)粒數(shù)明顯低于施肥處理，但穗長、結(jié)實(shí)率和千粒重差異不大；隨著益欣榮用量增加，株高、主穗末葉長和千粒重略呈升高趨勢，有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率提高明顯，穗長則無明顯差異（表4）。

表4 不同處理水稻經(jīng)濟(jì)性狀

2.3 益欣榮對土壤pH的影響

土壤pH變化見圖2。試驗(yàn)前后皆低于5.5，土壤酸化。試驗(yàn)后土壤pH整體下降，不施肥和增施益欣榮60 kg/畝下降程度一致且最小，為0.08個(gè)單位；習(xí)慣施肥下降幅度最大，為0.20個(gè)單位；增施益欣榮20 kg/畝、40 kg/畝，土壤pH分別下降0.15個(gè)、0.13個(gè)單位；隨著益欣榮用量的增加，土壤pH下降幅度逐漸變小，有效緩解和抑制了土壤酸化。

圖2 不同處理試驗(yàn)前后土壤pH變化

2.4 益欣榮對土壤交換性鋁的影響

土壤交換性鋁是土壤潛在酸的主要來源，其含量越高潛在酸度越大，與土壤交換性氫一起組成了土壤的交換性酸總量，是土壤酸度的容量指標(biāo)[4]。土壤交換性鋁試驗(yàn)后整體上升，處理1～處理5分別上升0.15 cmol/kg、0.70 cmol/kg、0.60 cmol/kg、0.45 cmol/kg、0.25 cmol/kg；不施肥處理上升幅度最小，習(xí)慣施肥處理上升幅度最大；隨著益欣榮用量增加，土壤交換性鋁上升幅度逐漸變小，有緩解鋁過量的作用（圖3）。

圖3 不同處理試驗(yàn)前后土壤交換性鋁變化

2.5 益欣榮對土壤有效錳的影響

土壤有效錳變化見圖4。試驗(yàn)田土壤有效錳在50 mg/kg以上，含量極高[8]。試驗(yàn)后不施肥、習(xí)慣施肥處理土壤有效錳分別上升4.8 mg/kg、4.5 mg/kg，處理3～處理5則分別下降2.3 mg/kg、11.5 mg/kg、15.2 mg/kg；隨著益欣榮用量增加，土壤有效錳逐漸降低。

圖4 不同處理試驗(yàn)前后土壤有效錳變化

2.6 益欣榮對土壤鹽基飽和度的影響

先檢測土樣的陽離子交換量、交換性鹽基總量，再計(jì)算鹽基飽和度。一般鹽基飽和度≥80%的土壤為較肥沃的土壤;50%～80%之間的土壤為中等肥力水平；低于50%,土壤肥力較低[9]。土壤鹽基飽和度變化見圖5，試驗(yàn)田土壤鹽基飽和度在59.31%～72.83%之間，處于中等水平。試驗(yàn)后不施肥處理下降5.35個(gè)百分點(diǎn)，處理2～處理5則分別上升2.29個(gè)、3.76個(gè)、6.20個(gè)、8.86個(gè)百分點(diǎn)；隨著益欣榮用量增加，土壤鹽基飽和度逐漸提高，肥力不斷增強(qiáng)。

圖5 不同處理試驗(yàn)前后土壤鹽基飽和度變化

3 結(jié)論與討論

（1）試驗(yàn)田基礎(chǔ)地力高，貢獻(xiàn)率（不施肥處理作物產(chǎn)量/施肥處理作物產(chǎn)量×100）在79.23%～87.54%之間。

（2）在水稻上應(yīng)用該調(diào)理劑增產(chǎn)效果顯著。畝增施20 kg以上，水稻增產(chǎn)達(dá)顯著至極顯著水平；增收稻谷23.3～46.3 kg/畝，增幅5.28%～10.48%；主要通過提高水稻畝有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率來實(shí)現(xiàn)稻谷增產(chǎn)；直接經(jīng)濟(jì)效益不明顯，畝凈增收僅19～32元。

（3）用Excel能很好擬合該調(diào)理劑用量與水稻產(chǎn)量的一次、二次、三次回歸函數(shù)，相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著至極顯著水平。利用二次回歸函數(shù)求該調(diào)理劑水稻最高產(chǎn)量用量為81 kg/畝、最佳經(jīng)濟(jì)用量為39 kg/畝。

（4）該調(diào)理劑對改良酸化水稻土有較好的效果。畝增施20～60 kg，可使土壤pH少下降0.05～0.12個(gè)單位；交換性鋁少上升0.10～0.45 cmol/kg；有效錳多降低6.8～19.7 mg/kg；鹽基飽和度多提升1.47～6.57個(gè)百分點(diǎn)。隨著該調(diào)理劑用量增加，土壤pH下降幅度和交換性鋁上升幅度明顯減小，而有效錳明顯下降、鹽基飽和度明顯上升，土壤酸化及鋁毒害風(fēng)險(xiǎn)得到緩解，有效錳過量得到有效控制，肥力不斷增強(qiáng)。

以上試驗(yàn)結(jié)果表明，益欣榮Ⅱ土壤調(diào)理對改良酸化水稻土有較好的效果，在水稻上應(yīng)用增產(chǎn)效果顯著。建議在酸化水稻土中大面積應(yīng)用，用量根據(jù)酸化程度確定，畝用量可在20～40 kg之間?？稍谒峄档丶捌渌魑锷显囼?yàn)、示范，以便進(jìn)一步驗(yàn)證其效果、擴(kuò)大其推廣范圍。