張宇鵬，嚴(yán)慧若，朱嘉磊，等.土壤調(diào)理劑和石灰對(duì)粵北酸化稻田土壤的改良效果比較[J].南方農(nóng)業(yè)，2023，17（23）：52-55.

摘 要 為了科學(xué)治理粵北稻田酸化土壤，通過大田試驗(yàn)探討土壤調(diào)理劑與石灰不同施用量（750 kg·hm-2、1 125 kg·hm-2、1 500 kg·hm-2）對(duì)粵北稻田土壤養(yǎng)分、水稻產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響。結(jié)果表明，施用土壤調(diào)理劑和石灰能夠顯著提高稻田土壤的pH值及土壤有機(jī)質(zhì)含量；施用土壤調(diào)理劑的水稻增產(chǎn)率在6.05%～16.10%，施用石灰的水稻增產(chǎn)率在5.32%～10.27%；綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和改良效果，粵北地區(qū)稻田酸化土壤治理施用土壤調(diào)理劑1 125 kg·hm-2效果最好。

關(guān)鍵詞 酸化稻田土壤；土壤改良；經(jīng)濟(jì)效益；粵北地區(qū)

中圖分類號(hào)：S156 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.23.011

收稿日期：2023-09-15

作者簡介：張宇鵬（1989—），男，山西忻州人，博士，講師，研究方向?yàn)橥寥浪逐B(yǎng)分高效利用。

*為通信作者，E-mail：1819757781@qq.com。

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基本的生產(chǎn)資料，是人類生存發(fā)展必不可少的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[1]。自然條件下，土壤的酸堿性主要受土壤鹽基離子淋溶狀況影響，中性鹽和堿性鹽類離子在土壤中持續(xù)損失導(dǎo)致土壤的pH值降低[2]。土壤的自然酸化進(jìn)程一般較為緩慢，但人類活動(dòng)加快了這一進(jìn)程[3]。土壤酸化致使土壤結(jié)構(gòu)被破壞，造成土壤板結(jié)，土壤養(yǎng)分的利用率大幅度降低[4]。因此，研究改善土壤酸化的有效措施，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。土壤酸化是我國南方地區(qū)土壤退化的重要表現(xiàn)形式[5]。土壤酸化使糧食減產(chǎn)，阻礙了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提高和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，嚴(yán)重威脅糧食安全。目前，土壤酸化治理措施主要有3種：1）施加熟石灰對(duì)酸性離子進(jìn)行中和；2）施加生物炭和復(fù)合肥降低土壤交換性鹽基總量；3）施用土壤調(diào)理劑改善土壤理化性質(zhì)和土壤養(yǎng)分狀況。其中，施加熟石灰成本低廉，是最為常用的治理措施。

廣東省韶關(guān)市位于粵北山區(qū)，是粵港澳大灣區(qū)最主要的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)區(qū)，水稻種植面積10.67萬hm2，是廣東省主要稻區(qū)之一。在酸雨等自然因素及施肥不當(dāng)?shù)热藶橐蛩氐墓餐绊懴拢仃P(guān)市稻田土壤酸化日趨嚴(yán)重。因此，采用有效措施緩解稻田土壤酸化進(jìn)程，對(duì)保障粵北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、切實(shí)守住粵港澳大灣區(qū)糧食生產(chǎn)供給底線具有重要意義。

1" 材料與方法

1.1" 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2022年7—10月晚稻期開展，試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣東省韶關(guān)市南雄市雄州街道荊崗村（東經(jīng)114.33°左右，北緯25.12°左右），屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫19.9 ℃，年降水量1 966 mm，年日照時(shí)間1 469.6 h，無霜期大于300 d。

1.2" 試驗(yàn)材料

供試水稻使用當(dāng)?shù)刂髟云贩N美香粘。供試土壤調(diào)理劑農(nóng)業(yè)部登記證號(hào)：農(nóng)肥（2020）準(zhǔn)字16919號(hào)，由佛山市植寶生態(tài)科技有限公司提供，技術(shù)指標(biāo)為CaO≥30%、MgO≥5%、SiO2≥10%、有機(jī)質(zhì)≥18%，pH值10～12。供試石灰質(zhì)產(chǎn)品在當(dāng)?shù)夭少?，技術(shù)指標(biāo)為CaO+MgO＞55%，粒徑＜1 mm，符合《石灰質(zhì)改良酸化土壤技術(shù)規(guī)范》（NY/T 3443—2019）要求。試驗(yàn)稻田土壤為紅壤發(fā)育的水稻土。供試土壤性質(zhì)詳見表1。

1.3" 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理，完全隨機(jī)排列，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積36 m2（6 m×6 m），起壟后使用塑料薄膜隔水。各處理除土壤調(diào)理劑、石灰施用量不同外，其余農(nóng)事操作相同。土壤調(diào)理劑、石灰在稻秧移栽前7～10 d稻田翻耕時(shí)集中進(jìn)行全層機(jī)械撒施。具體試驗(yàn)處理方法見表2。

1.4" 測定依據(jù)

水稻收獲后，根據(jù)《土壤檢測 第2部分：土壤pH的測定》（NY/T 1121.2—2006）測定土壤pH；土壤有機(jī)質(zhì)測定依據(jù)《土壤檢測 第6部分：土壤有機(jī)質(zhì)的測定》（NY/T 1121.6—2006）；土壤全氮、全磷、全鉀、速效磷及速效鉀的測定標(biāo)準(zhǔn)分別依照《土壤質(zhì)量 全氮的測定 凱氏法》（HJ 717—2014）、《土壤 總磷的測定 堿熔-鉬銻抗分光光度法》（HJ 632—2011）、《土壤全鉀測定法》（NY/T 87—1988）、《土壤檢測 第7部分：土壤有效磷的測定》（NY/T 1121.7—2014）及《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》（NY/T 889—2004）。

水稻產(chǎn)量測定方法為在水稻成熟后，每個(gè)小區(qū)人工收割脫粒后稱重。

1.5" 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2016進(jìn)行整理，使用IBM SPSS 18.0軟件Ducan法進(jìn)行差異顯著性分析。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 不同處理對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

表3結(jié)果表明，同對(duì)照組相比，施用土壤調(diào)理劑750、1 125、1 500 kg·hm-2后土壤pH值分別提高2.51%、3.68%、4.26%；施用石灰750、1 125、1 500 kg·hm-2后土壤pH值分別提高1.35%、2.51%、2.71%。施用相同數(shù)量的土壤調(diào)理劑和石灰相比，土壤調(diào)理劑處理組對(duì)土壤pH的影響更大。

施用750 kg·hm-2土壤調(diào)理劑和石灰的處理，土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較對(duì)照處理提高39.53%和72.44%；施用1 125 kg·hm-2土壤調(diào)理劑和石灰的處理，土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較對(duì)照處理提高79.07%和70.93%；施用1 500 kg.hm-2土壤調(diào)理劑和石灰的處理，土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較對(duì)照處理提高37.21%和48.84%。說明施用土壤調(diào)理劑與石灰均能提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量。

施用土壤調(diào)理劑和石灰對(duì)土壤全磷、全鉀含量的影響不大，施用土壤調(diào)理劑1 125 kg·hm-2的土壤全氮含量最高，達(dá)到1.93 g·kg-1，其他處理之間差異不顯著。

施用土壤調(diào)理劑750、1 125、1 500 kg·hm-2的處理土壤有效磷含量分別提高9.60、2.30、10.50 mg·kg-1，土壤速效鉀含量分別是對(duì)照處理的63.40%、61.29%、128.74%，土壤緩效鉀含量分別是對(duì)照處理的72.30%、35.52%、23.70%；施用石灰750、1 125、1 500 kg·hm-2后，土壤有效磷含量分別提高10.90、10.80、12.20 mg·kg-1，土壤速效鉀含量分別是對(duì)照處理的82.57%、105.41%、128.48%，土壤緩效鉀含量分別是對(duì)照處理的35.10%、35.22%、34.03%。

2.2" 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

表4結(jié)果表明，施用土壤調(diào)理劑750、1 125、1 500 kg·hm-2的處理水稻株高較對(duì)照處理分別提高0.85%、2.26%、1.42%；分蘗數(shù)分別提高7.59%、22.73%、15.14%。施用石灰750 kg·hm-2的處理水稻株高較對(duì)照處理提高1.97%；而施用石灰1 125、1 500 kg·hm-2的處理水稻株高較對(duì)照處理分別降低1.69%、3.96%；施用石灰750、1 125 、1 500 kg·hm-2的處理水稻分蘗數(shù)分別提高12.14%、15.14%、24.23%。

土壤調(diào)理劑與石灰對(duì)水稻株高的影響效果不同：施用土壤調(diào)理劑有利于提高水稻株高和分蘗數(shù)，施用1 125 kg·hm-2效果最好；施用石灰雖然也能提高水稻分蘗率，但對(duì)水稻株高有一定影響。

對(duì)照處理水稻產(chǎn)量為（9 366.67±122.11） kg·hm-2。施用土壤調(diào)理劑的3個(gè)處理水稻增產(chǎn)率分別達(dá)到9.46%、16.10%、6.05%，施用石灰的3個(gè)處理水稻增產(chǎn)率分別達(dá)到5.32%、10.27%、6.41%。土壤調(diào)理劑增產(chǎn)效果較石灰好，增產(chǎn)幅度最大的是處理3，處理5和處理6雖然也有一定的增產(chǎn)效果，但較處理3、4增產(chǎn)效果有所降低。

2.3" 不同處理對(duì)水稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

水稻銷售價(jià)格按當(dāng)?shù)禺?dāng)年4元·kg-1計(jì)，土壤調(diào)理劑按當(dāng)?shù)禺?dāng)年2 500元·t-1計(jì)，石灰按當(dāng)?shù)禺?dāng)年800元·t-1計(jì)。如表5所示，施用土壤調(diào)理劑1 125 kg·hm-2經(jīng)濟(jì)效益最高，達(dá)到3 219.66元·hm-2；施用1 500 kg·hm-2的土壤調(diào)理劑經(jīng)濟(jì)效益最低，為-1 483.36元·hm-2。施用相同用量的土壤調(diào)理劑和石灰（750 kg·hm-2和1 125 kg·hm-2），土壤調(diào)理劑經(jīng)濟(jì)效益較高。

3" 小結(jié)與討論

總體來看，酸化稻田施加土壤調(diào)理劑在提高土壤pH值、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、增加水稻產(chǎn)量等方面的效果優(yōu)于施加石灰。綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益，土壤調(diào)理劑最佳施用量為1 125 kg.hm-2。

土壤酸化是土地退化的主要類型之一，土壤酸化導(dǎo)致耕地耕性變差、肥效降低、作物減產(chǎn)，嚴(yán)重威脅糧食安全。廣東省耕地土壤pH平均值為5.43，約82%的耕地土壤為酸性和強(qiáng)酸性。水稻的產(chǎn)量、品質(zhì)與土壤的養(yǎng)分狀況和酸堿度密切相關(guān)。目前常見的酸性耕地土壤治理模式主要有施用石灰質(zhì)物質(zhì)和土壤調(diào)理劑、種植綠肥還田、增施有機(jī)肥等。

在酸化土壤中適當(dāng)施用土壤調(diào)理劑可以促進(jìn)水稻生長發(fā)育，提高產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可以提高土壤肥力，使土壤的酸化狀況得到一定的改善。由于土壤性質(zhì)不同，不同區(qū)域土壤改良劑的用量有所不同。本研究中在粵北稻田施用土壤調(diào)理劑能夠顯著提高稻田土壤pH及有機(jī)質(zhì)含量，對(duì)耕地質(zhì)量提升有較好的作用。而土壤有效磷、速效鉀、緩效鉀含量有所降低，可能與作物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用有關(guān)。

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，提高土壤養(yǎng)分的礦化速率。本研究的結(jié)果也表明施用石灰能提高土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，施用石灰當(dāng)年能夠提高水稻產(chǎn)量，但連續(xù)施用2～3年后水稻產(chǎn)量會(huì)顯著下降，導(dǎo)致土壤質(zhì)量惡化，其原因有待后續(xù)進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈麗華，陳桂榮，顏有明，等.土壤調(diào)理劑不同用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響[J].福建稻麥科技，2021，39（4）：22-25.

[2] 易杰祥，呂亮雪，劉國道.土壤酸化和酸性土壤改良研究[J].華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006（1）：23-28.

[3] 裴潤根.不同土壤調(diào)理劑對(duì)稻田土壤酸化的改良效果試驗(yàn)[J].江西農(nóng)業(yè)，2020（10）：14-15.

[4] 張玲玉，趙學(xué)強(qiáng)，沈仁芳.土壤酸化及其生態(tài)效應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)雜志，2019，38（6）：1900-1908.

[5] 劉莉，楊麗軍，白穎艷，等.土壤酸化的研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（10）：83-87.

（責(zé)任編輯：張春雨" 丁志祥）