石灰用量对不同酸度等级稻田土壤理化性状及产量的影响

孙玉平 谢小芳 李建华 刘毅 龚玲玲

摘要：在不同酸度等级（pH 5.13、4.41）的水稻田上进行了石灰用量对比试验，研究了不同石灰施用量对土壤理化性状和产量的影响。结果表明，在pH 5.13和4.41水稻田施用石灰后均能有效调节土壤酸度，pH随石灰用量的增加而逐渐升高，对养分供给有一定的改善作用，主要有利于有机质和碱解氮两者含量的提高，且增产效果显著，主要表现在有效分蘖数的增加，产量随石灰用量的增加先提高后减少，其中两个酸度等级水稻田施用600 kg/hm2石灰的处理增产率均最高，与对照相比，理论产量增产率分别为16.9%和23.4%，实际产量增产率分别为13.0%和18.4%。

关键词：石灰;土壤酸度;水稻田;土壤理化性状;产量

中图分类号：S156.6;S156.2         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）02-0050-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.02.011           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

土壤酸化会破坏土壤结构，造成土壤板结，养分流失严重[1]，理化性状变差[2，3]，还会催化土壤中有毒重金属元素的溶解[4，5]，影响农作物的品质和产量[6，7]。江西省分宜县自2008年起推广测土配方施肥技术，农民合理施肥水平不断提高，通过分析近几年水稻土壤样品的检测结果，pH 4.5～5.5的面积占比达40.1%，pH≤4.5的面积占比达8.3%，与第二次土壤普查相比，占比虽有所减小，但pH 5.5以下的酸化水稻田占比还是较大，面积接近50%。通过对酸化土壤适当施用石灰等化学改良调理剂，能有效地调节土壤酸度，改善理化性状和土壤结构[8-10]，钝化重金属污染物的活性[11，12]。但大量或长期施用石灰会使土壤板结[13]，造成土壤中钙、镁、钾等元素失调从而导致作物产量降低[14，15]，因此在使用石灰过程中需注意合理用量。为了研究在不同酸度等级水稻田上施用石灰的应用效果，探索石灰合理用量，在江西省分宜县洋江镇（pH 5.13）和杨桥镇（pH 4.41）开展田间试验，旨在为酸化稻田的改良提供技术指导。

1  材料与方法

1.1  材料

试验地点分为田块Ⅰ和田块Ⅱ。田块Ⅰ位于洋江镇纽村，pH 5.13，有机质37.8 g/kg，碱解氮297 mg/kg，有效磷33.8 mg/kg，速效钾77.8 mg/kg，品种为欣荣优华占。田块Ⅱ位于杨桥镇洙塘村，pH 4.41，有机质35.2 g/kg，碱解氮258 mg/kg，有效磷26.4 mg/kg，速效钾68.6 mg/kg，品种为汕优644。供试作物均為晚稻，前茬作物均为早稻。供试肥料品种分别为农用石灰、尿素（N 46%）、45%复合肥（15-15-15）。

1.2  试验设计

安排单因素试验，即不同石灰用量对比试验。设置5个处理，处理1，常规处理CK（对照区，即不施用石灰）;处理2，常规处理CK+增施石灰300 kg/hm2;处理3，常规处理CK+增施石灰450 kg/hm2;处理4，常规处理CK+增施石灰600 kg/hm2;处理5，常规处理CK+增施石灰750 kg/hm2。每个处理小区设3次重复，各小区面积为66.67 m2。除施用石灰量不同外，每个小区的田间管理措施均与当地常规管理相同。

试验田的施肥量和施肥方法均为当地农民常规施肥处理。田块Ⅰ每个处理小区基施复合肥3 kg，追施复合肥2 kg、尿素0.75 kg。田块Ⅱ每个处理小区基施复合肥3.3 kg，追施尿素0.5 kg。两块试验田的处理1至处理5石灰施用分别按0、300、450、600、750 kg/hm2在晚稻移栽前3 d施入，并均匀撒施。

1.3  样品采集

1.3.1  土壤样品  试验前采集混合土样，每个试验田块采集一个混合样。收获后在每个小区采集1个混合样，采样按照测土配方施肥技术规范要求进行，同时填写采样标签。

1.3.2  植株样品  收获时每个小区采集1个植株样品。在所选试验点的每个小区中，选取10株（采取5点取样，每点选2株）从茎基部剪断，用塑料纸包扎好，写好标签，带回室内进行考种。

1.4  分析测试与数据处理

按常规法测定土壤基本农化性状[16]。pH测定按水土比2.5∶1.0采用电位法;有机质测定采用重铬酸钾氧化—容量法;碱解氮测定采用碱解扩散法;有效磷测定采用NaHCO3浸取—钼锑钪比色法;速效钾测定采用NH4OAc浸提—火焰光度法。

利用Excel 2003进行数据处理，采用LSD法进行多重比较。

2  结果与分析

2.1  不同石灰用量对土壤pH的影响

从表1可以看出，两个不同酸度等级的试验田施用石灰后，各小区处理的pH均有一定的提高，且随着石灰用量的增加pH逐渐提高。与各自对照（处理1）相比，田块Ⅰ和田块Ⅱ的pH提高幅度分别为0.20～0.44和0.09～0.24，且都与各自对照存在显著性差异。另外，田块I收获后对照的pH（5.02）较试验前的pH（5.13）还稍小，说明该田块如果不施用石灰，土壤可能还会酸化，这还有待进一步验证。总之，在不同酸度等级水稻田上施用石灰均能实现改善土壤酸化现象的目标。

2.2  不同石灰用量对土壤养分含量的影响

由表2可以看出，施用石灰后，田块Ⅰ和田块Ⅱ处理2至处理5有机质和碱解氮含量均高于各自的对照（处理1），且与对照存在显著差异。田块Ⅰ处理4有机质和碱解氮含量最高，分别较对照增加了6.1 g/kg、35 mg/kg。田块Ⅱ处理2有机质和碱解氮含量最高，分别较对照增加了5.8 g/kg、17 mg/kg，处理4有机质和碱解氮含量稍低于处理2。两田块有效磷和速效钾含量与各自对照相比，没有表现出明显的变化趋势，但处理4有效磷和速效钾含量相对较高。综合分析，施用石灰对土壤养分的供给有一定的改善作用。

2.3  不同石灰用量对产量和经济性状的影响

水稻考种结果见表3。由表3可见，田块Ⅰ和田块Ⅱ施用石灰处理区的理论产量和实际产量均明显高于各自的不施石灰对照（CK），主要表现在每株有效分蘖数的增加，且方差分析显示，理论产量、实际产量和有效分蘖数与各自对照相比，差异显著。田块Ⅱ处理2至处理5的结实率均高于对照，除处理3与对照基本一致外，其他处理与对照有较大差异。其他经济性状数据比较均衡，没有表现出明显的变化趋势。

田块Ⅰ和田块Ⅱ处理4即每公顷施用600 kg石灰的小区增产效果最好，且两田块处理4实际产量均与其他处理差异显著。田块Ⅰ处理4的理论产量和实际产量分别较对照增产1 450.5和1 080.0 kg/hm2，增产率分别为16.9%和13.0%。田块Ⅱ处理4的理论产量和实际产量分别比对照增产1 306.5和1 020.0 kg/hm2，增产率分别为23.4%和18.4%。可见，在不同酸度等级的水稻田上合理施用石灰，能显著提高水稻产量。

3  小结与讨论

试验表明，在不同酸度等级水稻田上施用石灰后均能有效调节土壤酸度，原因是石灰能够中和土壤中的活性酸和潜性酸，且pH随石灰用量的增加而逐渐升高。同时，施用石灰有利于有机质和碱解氮两者含量的提高，可能是因为pH的提高，微生物活动旺盛，加之前茬早稻秸秆还田造成有机质来源比较丰富的原因，促进了有机质的积累。另有研究证明，有机质和碱解氮之间存在显著的正相关关系[17]，本试验两者含量的高低总体趋势基本一致也验证了该观点。

施用石灰增产效果显著，水稻产量随石灰用量的增加先提高后减少，综合考虑推荐当地施用600 kg/hm2左右石灰为宜。同时为了防止大量和长期施用石灰，建议采用5年一个轮回的方法进行，即前三年施用量按逐年递减的方式每年施用1次，第四年和第五年停止施用。

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