“天脊”土壤調理劑在湘南稻田施用效果

王 旭，高 鵬，雷星宇，高菊生，屈喜燕，楊志長

(1.祁陽縣三口塘鎮農業綜合服務中心，湖南 祁陽 426100；2.湖南農業科學院，長沙 410128；3.中國農業科學院衡陽紅壤實驗站/祁陽農田生態系統國家野外試驗站，湖南 祁陽 426182)

由于連年耕作和大量施用化肥，湘南地區稻田土壤普遍出現酸化、板結、肥力下降等現象，導致稻田生產力下降，不利于農業的可持續發展。如何改良土壤以提高作物產量一直是科技工作者的研究熱點。土壤調理劑是用于調理土壤元素的一種藥劑，由天然礦物質(白云石、石灰石、含鉀頁巖)為主要原料，經過高溫煅燒、萃取加工而成的產品，具有調節水分供應、改良土壤酸堿度與質地結構、改善養分的供應狀況等作用[1,2]。前人對土壤調理劑在稻田上的應用效果已有較多研究。張永宏等[3]研究了8種不同的土壤調理劑在鹽堿地稻田的施用效果，結果表明，不同調理劑的施用效果不同，但均對水稻生長、產量以及土壤理化性狀有積極效果。紀立東等[4]和劉杰等[5]也發現，施用土壤調理劑可以改善土壤理化性質和提高水稻產量。也有研究表明，土壤調理劑對水稻促增產作用不顯著，但可以降低稻谷重金屬離子含量和土壤有效態重金屬離子含量[6,7]。前人在土壤調理劑對水稻產量影響上的研究結果不盡一致，但都認為土壤調理劑對土壤有積極作用。本試驗研究了不同“天脊”土壤調理劑施用量對水稻產量、經濟性狀和土壤理化性狀的影響，以探明“天脊”土壤調理劑的應用效果，旨在為推廣“天脊”土壤調理劑提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況與試驗材料

試驗于2015年在湖南省永州市祁東縣白地市鎮油草堂村賀愛青責任田展開。試驗地屬亞熱帶季風性氣候，年平均溫度17.5 ℃左右，大于10 ℃的積溫約5 660 ℃，年日照時數約1 630 h，年降雨量1 285 mm左右。試驗田耕前0～20 cm土壤基本理化性狀為：有機質34.9 g/kg、全氮1.8 g/kg、堿解氮139 mg/kg、全磷0.4 g/kg、有效磷8.0 mg/kg、速效鉀186.0 mg/kg、pH值5.63。

供試水稻品種為南生1號，種子購自當地農資部門。“天脊”土壤調理劑由天脊煤化工集團股份有限公司現代農業科技分公司提供。

1.2 試驗設計

采用田間小區試驗，設置5個處理，分別為：常規施肥(ck)、常規施肥+“天脊”調理劑900 kg/hm2、常規施肥+“天脊”調理劑1 800 kg/hm2、常規施肥+生石灰900 kg/hm2、常規施肥+生石灰1 800 kg/hm2。每個處理重復3次，小區面積為20 m2，隨機區組排列。4月20日播種，5月17日移栽，8月25日收獲。各處理施肥相同，肥料品種為尿素、過磷酸鈣和氯化鉀，其中N 150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2。試驗結合當地生產習慣，耕地后，按試驗方案均勻施入“天脊”土壤調理劑和生石灰，并耙勻，7 d后施足底肥，再翻耕耙勻，播種。其余措施均按當地常規操作方式進行。

1.3 測定指標及方法

1.3.1產 量

水稻成熟后，各小區單打單收，曬干后分別稱量稻谷和稻草重量。

1.3.2土壤理化性質

水稻收完后，立即采集各小區耕層(0～20 cm)土壤，每個小區采集5個點，按“S”形法取土樣。土樣放置于實驗室陰涼處，風干后磨碎、過篩。土壤pH測定采用酸度計法(土∶水=2.5∶1)；土壤有機質測定采用濃硫酸-重鉻酸鉀消煮-硫酸亞鐵滴定法；土壤全氮測定采用半微量凱式定氮法；土壤全磷測定采用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法；土壤全鉀測定采用氫氧化鈉熔融-火焰光度法；土壤堿解氮測定采用堿解擴散-稀硫酸滴定法；土壤有效磷測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；土壤速效鉀測定采用乙酸銨-原子吸收火焰光度法。

1.4 統計分析

采用Excel 2010軟件進行數據整理和制作圖表，利用DPS 15.10軟件進行數據分析，采用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻產量影響

由表1可知，水稻稻谷和稻草產量隨“天脊”調理劑施入量的增加而增加，隨生石灰施入量的增加呈先上升后下降的趨勢。稻谷和稻草產量均以常規施肥+“天脊”1 800 kg/hm2處理產量最高，以常規施肥(ck)處理最低，最大增幅分別為11.3%和22.6%。綜合來看，在常規施肥基礎上，加施“天脊”土壤調理劑或生石灰較常規施肥產量增加了3.3%～11.3%、稻草產量增加了7.4%～22.6%。在相同用量情況下，“天脊”土壤調理劑的增產效果優于生石灰，且稻草產量表現出顯著差異水平(p<0.05)。

表1 不同處理下水稻稻谷和稻草產量

2.2 不同處理對水稻經濟性狀影響

由表2可知，不同處理對水稻有效穗數和千粒重無顯著影響。施用“天脊”調理劑或生石灰900 kg/hm2，可在一定程度增加水稻有效穗數和谷草比，以施用生石灰900 kg/hm2效果較好。而稻谷千粒重隨著“天脊”調理劑或生石灰的施用未見明顯變化規律。

表2 不同處理下水稻經濟性狀

2.3 不同處理對土壤肥力影響

由表3可知，在常規施肥的基礎上，施用“天脊”調理劑或生石灰，暫未對土壤基本理化性狀產生明顯影響，土壤基本理化性狀對“天脊”調理劑或生石灰以及兩者不同用量的響應沒有表現出明顯的變化規律。種植一季水稻后，各處理土壤有機質和全氮含量均較耕前有所提高，分別以ck+“天脊”1 800 kg/hm2和ck+生石灰1 800 kg/hm2處理較高，但各處理差異不顯著(p>0.05)。各處理全鉀、全磷和速效養分含量及pH值均未見顯著差異(p>0.05)。

表3 各處理土壤理化性狀

3 討論與結論

水稻生長發育所需養分，大部分由土壤提供，土壤肥力的高低與水稻產量緊密相關[8,9]。土壤調理劑在提高土壤肥力上有廣闊的應用前景[10]。本研究發現，常規施肥的基礎上，施用“天脊”調理劑或生石灰，均能提高稻谷和稻草產量，其中“天脊”調理劑效果優于生石灰，以常規施肥的基礎上施用1 800 kg/hm2“天脊”調理劑的增產效果最明顯。但一年的試驗結果表明，常規施肥的基礎上，施用天脊肥調理劑或生石灰，均未對土壤基本理化性狀產生明顯影響，因此“天脊”土壤調理劑對稻田土壤的改良作用需要長期試驗驗證。就本試驗而言，常規施肥基礎上加施1 800 kg/hm2“天脊”土壤調理劑是相對較好的耕作措施。