不同劑量石灰對酸化稻田土壤養分含量及水稻產量的影響

楊 靜，譚永鋒，肖志強，劉建華，龍衛平，匡大春，韋趙海，劉益仁

(1.江西省吉安市土壤肥料站，江西吉安343000;2.江西省泰和縣農技推廣中心，江西泰和343700;

3.江西省農業科學院土壤肥料與資源環境研究所，江西南昌330200)

由于現代農業生產片面追求高產，長期大量施用化肥，缺乏有機肥的施用，土壤的理化性質不斷惡化［1-3］，主要表現為土壤板結、酸化、保水保肥供肥能力變差、重金屬含量超標等［4-6］，嚴重影響作物產量的提高和品質的提升［7-8］。其中，pH＜5.0的酸性土壤常導致較低的土壤陽離子交換量(CEC)和鹽基飽和度(BS)，降低土壤養分有效性，且Al和其他重金屬的含量通常都很高，對植物體形成毒害。土壤酸化已成為限制作物生長的主要因素之一。

目前酸性土壤占全世界耕地土壤的40%。我國酸性土壤的分布遍及14個省區，總面積達2.03×108hm2，約占全國耕地面積的21%［9］。在我國南方酸性稻田上施石灰的效果是公認的，但是目前對石灰對不同作物生長和土壤影響的研究還不夠透徹。一些研究認為，施用石灰可以降低土壤酸度［10-15］，有效緩解鋁毒和其他重金屬毒害［16-20］，提高土壤的生物活性和養分循環能力［21-25］，提高土壤養分有效性［26］，從而改善根系生長環境，促進根系生長和吸收，改善植株營養和生長狀況，提高作物產量和品質［27-28］。

為進一步評價農用石灰對土壤理化性狀和水稻生長的影響，筆者在江西省泰和縣冠朝鎮、澄江鎮與禾市鎮選取pH為5.0左右的酸性水稻土開展施石灰效應試驗，以篩選出適宜該縣土壤條件和耕作制度下農用石灰的合理使用劑量，為當地土壤質量的提升提供技術支持，為保障糧食質量安全和促進農業可持續發展提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗在泰和縣冠朝鎮社下村、澄江鎮上田村和禾市鎮豐壟村三地同時進行。試驗點地勢平坦，土壤肥力中上。

1.2 試驗材料 供試水稻品種為早稻雜交組合潭兩優83。石灰產品由江西省農資集團南昌興農有限公司提供，商品名為“農用石灰”。經檢測，該產品pH為9.5，重金屬含量符合GB/T23349-2009《肥料中砷、鎘、鉛、鉻、汞生態標準》的標準要求。

1.3 試驗設計 設4個處理:處理①為對照區(CK，不施農用石灰);處理②施農用石灰600 kg/hm2;處理③施農用石灰750 kg/hm2;處理④施農用石灰900 kg/hm2。小區面積60 m2。

1.4 試驗方法 各處理施45%配方肥(20-10-15)450 kg/hm2、尿素75 kg/hm2作基肥，施45%配方肥75 kg/hm2、尿素225 kg/hm2作分蘗肥，施45%配方肥75 kg/hm2作穗肥。農用石灰在稻田整地時一次性施入。

試驗田按小區作田埂分隔開，小區四周設保護行(空白區)。每個小區設單獨進水溝。為保證肥料不流失，水只進不排，田埂包裹塑料薄膜以防止滲漏。各處理的其他田間管理措施完全一致。

土壤測試方法參考《土壤農化分析》［29］。收獲前，在每個小區采取5株植株樣品，帶回曬干后進行室內考種。收獲時，各小區單打、單曬、單獨計產。

1.5 數據處理 采用Excel 2003軟件對試驗數據進行處理與分析，采用SPSS 13.0軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，采用LSD法進行多重比較(α=0.05)。

2 結果與分析

2.1 水稻經濟性狀及產量 從表1可以看出，有效穗數以處理②最高，與CK間差異在0.05水平顯著，其次為處理③和處理④。各個處理每穗總粒數和千粒重間差異不明顯。每穗實粒數以處理③最高，且在0.05水平顯著高于CK，處理②、處理④次之，CK最少。結實率以處理②最高，且在0.05水平顯著高于CK，其次為處理③，分別比CK提高2.13%和1.54%。各施石灰處理的理論產量和實際產量均高于CK，其中處理②、處理③與CK間差異在0.05水平顯著，理論產量分別比CK增加3.94%和2.97%，實際產量分別比CK增加4.62%和4.41%。由此可知，3個施用農用石灰處理有效穗、每穗實粒數、結實率和產量都有所提高，其中以處理②和處理③提高明顯。可見，在酸化水稻土上施用石灰能促進水稻分蘗，提高水稻有效穗數、每穗實粒數和結實率，從而達到提高產量的目的。

表1 各處理經濟性狀及產量

2.2 水稻經濟效益 各個小區人工、農藥等費用是一致的，因此單位面積投入僅用化肥與農用石灰的成本來計算。從表2可以看出，處理②、處理③、處理④因增施不同劑量的農用石灰，單位面積投入遞增。單位面積收益最高的是處理②，比CK增收3.08%，其次是處理③，比CK增收2.32%。可見，在酸化水稻土上施用石灰具有一定的經濟效益。

表2 各處理產值與效益比較

2.3 土壤養分變化 從表3可以看出，各處理pH間差異明顯。施用石灰能明顯提高土壤pH，石灰施用量越大，土壤pH升高越明顯，其中以處理④pH最高，其次為處理③和處理②，均在0.05水平顯著高于CK和試驗前土壤。施石灰處理土壤堿解氮含量均高于CK和試驗前土壤，以處理③最高，在0.05水平顯著高于CK，提高幅度達7.50%，其次為處理④和處理②，分別比CK提高5.25%和4.97%，在3個石灰用量條件下土壤堿解氮含量間差異不明顯。各處理土壤有機質、有效磷、速效鉀含量間差異不明顯。可見，在酸化水稻土壤上施用石灰能明顯提高土壤pH和堿解氮含量。

表3 各處理土壤養分檢測結果

3 結論與討論

在泰和縣pH為5.0左右的酸性水稻土上開展的施石灰效應試驗表明，在酸性水稻土上施用一定量的農用石灰，可以顯著提高土壤pH，隨著石灰用量的增加，pH升高越多，即石灰用量越大，調酸效果越好;施用石灰能顯著提高土壤堿解氮含量，增加土壤速效養分含量;施用600～750 kg/hm2石灰能明顯促進水稻分蘗，提高水稻有效穗數，增加每穗實粒數和結實率，最終達到促進水稻產量提高的目的;在酸性水稻土上，施用600～750 kg/hm2石灰時效益最高。可見，在pH為5.0左右的酸性水稻土壤上施用農用石灰用于改良土壤時，以施用600～750 kg/hm2石灰的效果最好，能有效減輕土壤酸度，顯著增加土壤養分供應，促進水稻生長，增加稻谷產量，提高經濟效益。這主要是由于施用石灰一方面提高土壤pH，改善根系生長環境，根系生長更加健康，有利于作物吸收養分，另一方面施用石灰提高土壤速效氮的釋放，增加土壤養分的供應，促進作物對養分的吸收，從而促進作物生長。

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