石灰用量對不同酸度等級稻田土壤理化性狀及產量的影響

孫玉平 謝小芳 李建華 劉毅 龔玲玲

摘要：在不同酸度等級（pH 5.13、4.41）的水稻田上進行了石灰用量對比試驗，研究了不同石灰施用量對土壤理化性狀和產量的影響。結果表明，在pH 5.13和4.41水稻田施用石灰后均能有效調節土壤酸度，pH隨石灰用量的增加而逐漸升高，對養分供給有一定的改善作用，主要有利于有機質和堿解氮兩者含量的提高，且增產效果顯著，主要表現在有效分蘗數的增加，產量隨石灰用量的增加先提高后減少，其中兩個酸度等級水稻田施用600 kg/hm2石灰的處理增產率均最高，與對照相比，理論產量增產率分別為16.9%和23.4%，實際產量增產率分別為13.0%和18.4%。

關鍵詞：石灰;土壤酸度;水稻田;土壤理化性狀;產量

中圖分類號：S156.6;S156.2? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）02-0050-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.02.011? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

土壤酸化會破壞土壤結構，造成土壤板結，養分流失嚴重[1]，理化性狀變差[2，3]，還會催化土壤中有毒重金屬元素的溶解[4，5]，影響農作物的品質和產量[6，7]。江西省分宜縣自2008年起推廣測土配方施肥技術，農民合理施肥水平不斷提高，通過分析近幾年水稻土壤樣品的檢測結果，pH 4.5～5.5的面積占比達40.1%，pH≤4.5的面積占比達8.3%，與第二次土壤普查相比，占比雖有所減小，但pH 5.5以下的酸化水稻田占比還是較大，面積接近50%。通過對酸化土壤適當施用石灰等化學改良調理劑，能有效地調節土壤酸度，改善理化性狀和土壤結構[8-10]，鈍化重金屬污染物的活性[11，12]。但大量或長期施用石灰會使土壤板結[13]，造成土壤中鈣、鎂、鉀等元素失調從而導致作物產量降低[14，15]，因此在使用石灰過程中需注意合理用量。為了研究在不同酸度等級水稻田上施用石灰的應用效果，探索石灰合理用量，在江西省分宜縣洋江鎮（pH 5.13）和楊橋鎮（pH 4.41）開展田間試驗，旨在為酸化稻田的改良提供技術指導。

1? 材料與方法

1.1? 材料

試驗地點分為田塊Ⅰ和田塊Ⅱ。田塊Ⅰ位于洋江鎮紐村，pH 5.13，有機質37.8 g/kg，堿解氮297 mg/kg，有效磷33.8 mg/kg，速效鉀77.8 mg/kg，品種為欣榮優華占。田塊Ⅱ位于楊橋鎮洙塘村，pH 4.41，有機質35.2 g/kg，堿解氮258 mg/kg，有效磷26.4 mg/kg，速效鉀68.6 mg/kg，品種為汕優644。供試作物均為晚稻，前茬作物均為早稻。供試肥料品種分別為農用石灰、尿素（N 46%）、45%復合肥（15-15-15）。

1.2? 試驗設計

安排單因素試驗，即不同石灰用量對比試驗。設置5個處理，處理1，常規處理CK（對照區，即不施用石灰）;處理2，常規處理CK+增施石灰300 kg/hm2;處理3，常規處理CK+增施石灰450 kg/hm2;處理4，常規處理CK+增施石灰600 kg/hm2;處理5，常規處理CK+增施石灰750 kg/hm2。每個處理小區設3次重復，各小區面積為66.67 m2。除施用石灰量不同外，每個小區的田間管理措施均與當地常規管理相同。

試驗田的施肥量和施肥方法均為當地農民常規施肥處理。田塊Ⅰ每個處理小區基施復合肥3 kg，追施復合肥2 kg、尿素0.75 kg。田塊Ⅱ每個處理小區基施復合肥3.3 kg，追施尿素0.5 kg。兩塊試驗田的處理1至處理5石灰施用分別按0、300、450、600、750 kg/hm2在晚稻移栽前3 d施入，并均勻撒施。

1.3? 樣品采集

1.3.1? 土壤樣品? 試驗前采集混合土樣，每個試驗田塊采集一個混合樣。收獲后在每個小區采集1個混合樣，采樣按照測土配方施肥技術規范要求進行，同時填寫采樣標簽。

1.3.2? 植株樣品? 收獲時每個小區采集1個植株樣品。在所選試驗點的每個小區中，選取10株（采取5點取樣，每點選2株）從莖基部剪斷，用塑料紙包扎好，寫好標簽，帶回室內進行考種。

1.4? 分析測試與數據處理

按常規法測定土壤基本農化性狀[16]。pH測定按水土比2.5∶1.0采用電位法;有機質測定采用重鉻酸鉀氧化—容量法;堿解氮測定采用堿解擴散法;有效磷測定采用NaHCO3浸取—鉬銻鈧比色法;速效鉀測定采用NH4OAc浸提—火焰光度法。

利用Excel 2003進行數據處理，采用LSD法進行多重比較。

2? 結果與分析

2.1? 不同石灰用量對土壤pH的影響

從表1可以看出，兩個不同酸度等級的試驗田施用石灰后，各小區處理的pH均有一定的提高，且隨著石灰用量的增加pH逐漸提高。與各自對照（處理1）相比，田塊Ⅰ和田塊Ⅱ的pH提高幅度分別為0.20～0.44和0.09～0.24，且都與各自對照存在顯著性差異。另外，田塊I收獲后對照的pH（5.02）較試驗前的pH（5.13）還稍小，說明該田塊如果不施用石灰，土壤可能還會酸化，這還有待進一步驗證。總之，在不同酸度等級水稻田上施用石灰均能實現改善土壤酸化現象的目標。

2.2? 不同石灰用量對土壤養分含量的影響

由表2可以看出，施用石灰后，田塊Ⅰ和田塊Ⅱ處理2至處理5有機質和堿解氮含量均高于各自的對照（處理1），且與對照存在顯著差異。田塊Ⅰ處理4有機質和堿解氮含量最高，分別較對照增加了6.1 g/kg、35 mg/kg。田塊Ⅱ處理2有機質和堿解氮含量最高，分別較對照增加了5.8 g/kg、17 mg/kg，處理4有機質和堿解氮含量稍低于處理2。兩田塊有效磷和速效鉀含量與各自對照相比，沒有表現出明顯的變化趨勢，但處理4有效磷和速效鉀含量相對較高。綜合分析，施用石灰對土壤養分的供給有一定的改善作用。

2.3? 不同石灰用量對產量和經濟性狀的影響

水稻考種結果見表3。由表3可見，田塊Ⅰ和田塊Ⅱ施用石灰處理區的理論產量和實際產量均明顯高于各自的不施石灰對照（CK），主要表現在每株有效分蘗數的增加，且方差分析顯示，理論產量、實際產量和有效分蘗數與各自對照相比，差異顯著。田塊Ⅱ處理2至處理5的結實率均高于對照，除處理3與對照基本一致外，其他處理與對照有較大差異。其他經濟性狀數據比較均衡，沒有表現出明顯的變化趨勢。

田塊Ⅰ和田塊Ⅱ處理4即每公頃施用600 kg石灰的小區增產效果最好，且兩田塊處理4實際產量均與其他處理差異顯著。田塊Ⅰ處理4的理論產量和實際產量分別較對照增產1 450.5和1 080.0 kg/hm2，增產率分別為16.9%和13.0%。田塊Ⅱ處理4的理論產量和實際產量分別比對照增產1 306.5和1 020.0 kg/hm2，增產率分別為23.4%和18.4%。可見，在不同酸度等級的水稻田上合理施用石灰，能顯著提高水稻產量。

3? 小結與討論

試驗表明，在不同酸度等級水稻田上施用石灰后均能有效調節土壤酸度，原因是石灰能夠中和土壤中的活性酸和潛性酸，且pH隨石灰用量的增加而逐漸升高。同時，施用石灰有利于有機質和堿解氮兩者含量的提高，可能是因為pH的提高，微生物活動旺盛，加之前茬早稻秸稈還田造成有機質來源比較豐富的原因，促進了有機質的積累。另有研究證明，有機質和堿解氮之間存在顯著的正相關關系[17]，本試驗兩者含量的高低總體趨勢基本一致也驗證了該觀點。

施用石灰增產效果顯著，水稻產量隨石灰用量的增加先提高后減少，綜合考慮推薦當地施用600 kg/hm2左右石灰為宜。同時為了防止大量和長期施用石灰，建議采用5年一個輪回的方法進行，即前三年施用量按逐年遞減的方式每年施用1次，第四年和第五年停止施用。

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