不同調酸劑對水稻產量及品質的影響分析

周佳　趙天鐘　趙敬坤　文紹明　陳松柏　張寧

摘 要 近年來，土壤酸化正在成為農業生產的限制因素。土壤酸化后，水稻產量下降，其品質也受到影響。本試驗選取酸化土壤，應用調酸劑對其進行改良，進而進行水稻產量及質量的試驗研究。選用鈣鎂磷肥和石灰氮作調酸劑，以過磷酸鈣為對照。結果表明，施用鈣鎂磷肥和石灰氮可促進水稻增產，其中鈣鎂磷肥處理產量比對照產量高12.6%；對水稻收獲后的土壤和植株樣品分析表明，施用調酸劑使土壤的pH值升高0.2～0.3，而不施用土壤調酸劑（對照）處理的土壤pH值比作物收獲前降低0.2；施用調酸劑使水稻籽粒樣品中的鉻、鎘含量明顯降低，降幅為26.85%～68.08%。

關鍵詞 調酸劑；水稻；產量；pH；重金屬

中圖分類號：SS511 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.007

由于土壤管理粗放，長期過量施用化肥，導致土壤酸化過程明顯加快[1-2]，進而產生一系列不良后果，如土壤肥力下降，對農產品質量安全構成潛在威脅。根據《重慶耕地地力研究與評價》[3]，豐都縣耕地中酸化土壤面積大，酸化程度深，與第2次土壤普查相比，pH≤6.5的耕地土壤面積上升了23.2%，其中水稻土占了更大的比例。豐都縣水稻土pH≤6.5的面積為17 682.23 hm2，占水稻土總面積的56.9%，pH≤5.5的面積9 673.29 hm2，占水稻土總面積的33.0%，另有1.9%的水稻土pH≤4.5。為了探索調酸劑改良酸化土壤提高水稻產量及品質，控制或減緩土壤酸化進程，開展本試驗研究。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點位于豐都縣包鸞鎮飛仙洞村一社。前作為水稻。

1.2 供試土壤

土壤為三疊系嘉陵江組灰巖坡積物風化發育而成的礦子黃泥水稻土，試驗前采集土壤樣品分析，結果見表1。

1.3 供試水稻品種

Q優28。

1.4 供試調酸劑及肥料

選擇鈣鎂磷肥、石灰氮為調酸劑，以過磷酸鈣作為調酸劑的對照；供試肥料為尿素，氯化鉀。

鈣鎂磷肥含P2O5 15%，有效SiO2 21.5%，有效MgO 12.0%，CaO 45.0%；石灰氮含氰氨化鈣56.0%，總氮20%。

1.5 試驗設計

小區面積30 m2，設3次重復，隨機排列。試驗設3個處理，即對照處理（過磷酸鈣處理），鈣鎂磷肥處理和石灰氮處理。其中鈣鎂磷肥用量750 kg/hm2，石灰氮用量300 kg/hm2。氮磷鉀的總量3個處理保持一致。

1.6 試驗實施

采取干谷拋秧盤營養缽播種，地膜覆蓋旱育秧。2014年4月2日播種，播種時保證每個營養缽有種子2粒。5月9日移栽，9月9日收獲。

4月24日劃地整理小區，小區長6.8 m，寬4.4 m，小區四周作寬0.3 m，高0.2 m的保護行，每個小區栽552窩。

整理小區土地時，施入石灰氮，與土壤混合均勻后再耙田，鈣鎂磷肥移栽前2 d施入，移栽當天施入氮肥60%、鉀肥全部及習慣處理和石灰氮處理的過磷酸鈣全部，5月16日追施氮肥40%。

收割時，分小區單打單收計產。收割后，分小區采集土壤和水稻籽粒樣品進行分析測試。土壤分析pH、堿解氮、有效磷、速效鉀和有機質，其中堿解氮分析按照《土壤分析技術規范（第二版）》[4]，其他土壤指標分析方法參照相關國標或行標。水稻籽粒分析鎘、鉛、砷、汞、鉻，分析方法參照《土壤農化分析與環境監測》[5]。

實施過程中遇到多種疾病，比平時減產。

2 結果與分析

2.1 不同調酸劑對水稻產量的影響

施用不同調酸劑對水稻產量有比較明顯的影響，如圖1所示。對照處理水稻產量為3 935.70 kg/hm2，鈣鎂磷肥處理水稻產量為4 433.55 kg/hm2，與對照處理相比，增產497.85 kg/hm2，增幅12.6%，達到顯著差異水平（SSR檢驗）；石灰氮處理水稻產量4 150.95 kg/hm2，與對照處理相比，增產215.25 kg/hm2，增幅5.5%。

2.2 不同調酸劑對水稻產量構成因子的影響

不同調酸劑處理下水稻的產量構成因子見表2，與對照處理相比，鈣鎂磷肥處理與石灰氮處理的有效穗數明顯增加，其中鈣鎂磷肥處理的有效穗數增加更為加明顯，比對照處理（1 833 315穗）增加了15.5%，石灰氮處理比對照處理增加了10.9%。穗著粒數和穗實粒數方面鈣鎂磷肥處理和石灰氮處理沒有表現出明顯的優勢，甚至鈣鎂磷肥處理的穗著粒數比對照處理還低了10.8%。在千粒質量方面，鈣鎂磷肥和石灰氮處理的略高。

2.3 不同調酸劑對土壤pH值及有機質含量的影響

使用調酸劑后，土壤pH值改變明顯。試驗前，土壤pH值為5.9，使用調酸劑種植一季水稻后，鈣鎂磷肥處理的土壤pH值為6.2，提高了0.3，石灰氮處理的土壤pH值為6.1，提高了0.2，而不使用調酸劑，種植一季水稻后，土壤的pH值為5.7，降低了0.2，這與孟紅旗[6]等研究認為使用過磷酸鈣和鈣鎂磷肥均會加快土壤酸化速度不一致。使用調酸劑后，土壤的有機質含量也發生了明顯的變化，隨著土壤pH值的升高，土壤中有機質的含量在不斷下降，如圖2所示，說明使用鈣鎂磷肥和石灰氮會加速土壤中有機質的礦化，施用調酸劑一段時候后，需要向土壤補充有機質。

2.4 不同調酸劑對水稻籽粒中重金屬含量的影響

不同調酸處理下，水稻籽粒中重金屬含量如表3所示。各處理的汞、砷、鉛含量在安全范圍內（砷≤0.5000 mg/kg、鉛≤0.2000 mg/kg）[7]。對照處理下，鉻、鎘的含量超出了安全限量（鉻≤1.0000 mg/kg、鎘≤0.2000 mg/kg）[7]。

鈣鎂磷肥和石灰氮處理下，水稻籽粒對鉻、鎘的吸附能力明顯低于對照處理的，其中鈣鎂磷肥對鉻和鎘的吸附能力分別降低了26.85%、35.75%，石灰氮處理下，水稻籽粒對鉻和鎘的吸附能力分別降低了50.42%、68.08%，表現出了比鈣鎂磷肥更強的降低吸附的能力，且鈣鎂磷肥和石灰氮處理下水稻籽粒中鎘的含量均降到了安全范圍內。

3 結論與討論

一是施用鈣鎂磷肥和石灰氮，能夠使水稻產量增加，且主要是通過增加水稻的有效穗數來實現水稻增產。此外，使用鈣鎂磷肥和石灰氮能夠明顯降低水稻籽粒對鉻、鎘的吸附能力，且石灰氮處理表現出了更為明顯的優勢，提高了水稻的質量。

二是施用鈣鎂磷肥和石灰氮，能夠提高土壤pH值，但同時也會加速土壤中有機質的礦化，降低其利用率，在連續施用鈣鎂磷肥和石灰氮種植幾季作物后，需要補充有機肥，以保證土壤有機質的供應。

三是磷肥施用過磷酸鈣，僅僅種植一季水稻，土壤pH值就下降0.2，長期如此施肥下去，土壤必然酸化程度加快，這大概是豐都縣三十余年間土壤酸化面積增加了27.0%的重要原因之一。

參考文獻

[1]徐仁扣.土壤酸化及其調控研究進展[J].土壤，2015，47（2）：238-244.

[2張喜林，周寶庫，孫磊，等.長期施用化肥和有機肥料對黑土酸度的影響[J].土壤通報，2008，39（5）：1221-1223.

[3]李偉主.重慶耕地地力研究與評價[M].北京：中國農業出版社，2012：439-535.

[4]全國農業技術推廣服務中心.土壤分析技術規范[M].第2版北京：中國農業出版社，2006.

[5]楊劍虹，土壤農化分析與環境監測[M].北京：中國大地出版社，2008.

[6]孟紅旗，劉景，徐明崗，等.長期施肥下我國典型農田耕作土壤的pH演變[J].土壤學報.2013，50（6）：1109-1116.

[7]中華人民共和國國家標準.食品安全國家標準 食品中污染物限量（GB2762-2012）[S].2013.

（責任編輯：劉昀）