硅鈣鎂土壤調理劑在油菜上的應用效果?

2023-12-29 00:00:00譚愛瓊李江林魏蕓霞黃永泉王娟

湖南農業科學 2023年5期

摘要：通過田間小區試驗研究了硅鈣鎂土壤調理劑對土壤理化性質、油菜生長發育和經濟效益的影響。結果表明：施用硅鈣鎂土壤調理劑顆粒和粉劑均能夠明顯改善土壤地力，促進油菜生長，改善油菜植株的經濟性狀；與農戶習慣施肥相比，T2（顆粒）和T3（粉劑）處理的土壤pH值分別提高了0.22和0.26個單位，土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別增加了5.32%和9.13%、5.36%和8.18%、4.36%和11.00%、16.26%和39.76%；油菜產量分別增加了11.02%和18.88%，株高、單株有效角果數、角果長、千粒重、出油率分別提高了6.14和8.96 cm、7.54和14.73個、1.50和1.76 cm、0.11和0.12 g、2.08和2.12個百分點；純收入分別增加10.72和129.74元/667m2。綜合來看，硅鈣鎂土壤調理劑粉劑的改良效果更好，適宜在油菜生產上示范與推廣。

關鍵詞：油菜；土壤調理劑；土壤肥力；經濟性狀；收入

中圖分類號：S144.9 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）05-0049-04

Abstract：A field plot experiment was conducted to study the effects of Si-Ca-Mg soil conditioners on soil physicochemical properties， and growth， development and economic benefits of oilseed rape. The results showed that the application of granule- or powder-type soil conditioner could obviously improve soil fertility， and promote the growth of rape plants and improve their economic characters. Compared with the conventional fertilization of farmers， in T2 （granule） and T3 （powder）， soil pH value and the contents of soil organic matter， alkali-hydrolyzable nitrogen， available phosphorus and available potassium increased by 0.22 and 0.26 units， 5.32% and 9.13%， 5.36% and 8.18%， 4.36% and 11.00%， and 16.26% and 39.76%， respectively; rapeseed yield， plant height， the effective silique number per plant， silique length， 1 000-seed weight and oil yield increased by 11.02% and 18.88%， 6.14 cm and 8.96 cm， 7.54 and 14.73， 1.50 cm and 1.76 cm， 0.11 g and 0.12 g， and 2.08% and 2.12%， respectively; and the net income increased by 160.8 yuan/hm2 and 1 946.1 yuan/hm2， respectively. Comprehensive evaluation has shown that T3 （habitual fertilization + soil conditioning powder） has a better effect， and is suitable for demonstration and popularization in rape production.

Key words：oilseed rape; soil conditioner; soil fertility; economic characters; income

土壤是農業的基礎[1]，土壤環境條件與肥力狀況是作物營養供應和品質提升的保障[2]。土壤酸化是指土壤中的H+和Al3+數量增加，使土壤中堿性（鹽基）離子淋失的過程，是土壤質量退化的主要形式之一[3]。土壤酸化不僅會造成土壤中鈣、鎂、磷等營養元素的流失，土壤理化性質惡化，土壤微生物活性降低，而且會使得土壤中重金屬化合物和金屬元素Al3+的有效性提高，而酸性土壤中Al3+的毒害是抑制作物生長和導致作物減產的主要原因[2-5]。

土壤調理劑可以改良土壤酸度[6]，增強作物抗病抗旱能力[7]，改善作物品質和產量[8]，具有效果好、成本低、無毒副作用等優點[9-10]。有不少報道認為，酸化土壤施用調理劑對油菜的生長發育、產量構成及土壤pH值具有明顯改善作用[4，11-12]。

硅鈣鎂肥是一種以工業副產物為原料的土壤調理劑，一方面可調理土壤酸堿度，改良酸性土壤；另一方面其含有大量的硅、鈣、鎂中量元素以及鐵、鉬、鋅、硼等微量元素，可以滿足作物生長過程中養分的需求[12]。為驗證“沃福豐”硅鈣鎂土壤調理劑（粉劑和顆粒）改良酸化土壤、提高農作物產量的效果，項目組在湖南省醴陵市典型酸性土壤進行油菜田間小區試驗，探索調理劑在酸化土壤油菜栽培上的施用效果，以期為其大面積推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2019年10月至2020年5月，在湖南省醴陵市茶山鎮鐵河口村開展田間試驗，試驗區地處亞熱帶季風氣候帶，年平均氣溫18.30℃，年平均降水量1 300 mm以上。供試土壤為第四紀紅壤發育的紅黃泥，土壤容重、孔隙度和硬度分別為1.51 g/cm3、43.02%和52.77 kg/cm2，土壤pH值為6.62，土壤有機質含量為27.80 g/kg，堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為151.20、33.05和67.47 mg/kg。

1.2 供試材料

供試油菜品種為“大地199”，由武漢中油大地希望種業有限公司生產，醴陵市大地生物科技有限公司提供。肥料為當地油菜田習慣施用的45%（15–15–15）復合肥、17%硼肥、尿素和氯化鉀。土壤調理劑為“沃福豐”硅鈣鎂土壤調理劑（中國中材國際工程股份有限公司），顆粒產品主要技術指標為K2O≥4.5%、CaO≥25%、MgO≥4.0%、SiO2≥27.0%、pH值9.0～11.0、粒度（1.00～4.75 mm）≥90%；粉劑產品主要技術指標為K2O≥5.0%、CaO≥28%、MgO≥4.0%、SiO2≥30.0%、pH值9.5～11.5。

1.3 試驗設計

試驗設計如表1所示，共3個處理，分別為：T1（CK），習慣施肥；T2，習慣施肥＋土壤調理劑（顆粒）；T3，習慣施肥＋土壤調理劑（粉劑）。每個處理3次重復，共9個小區，隨機區組排列，小區面積30 m2。試驗小區間設置隔離行，小區外設置保護行防止小區間因側滲引起串水串肥，小區管理遵循“最適”和“一致”的原則，除施肥措施以外，其他灌溉、病蟲防治和中耕除草等各項管理措施均保持一致。油菜實行單苗移栽方式，土壤調理劑均于油菜移栽前一周一次性撒施，通過整地與土壤均勻混合。油菜于2019年9月30日播種，10月15日整地、施基肥，10月25日移栽，12月10日追肥，2020年4月30日采集試驗田各小區耕作層土壤、油菜植株樣，5月1日分小區單收、單獨稱重，全生育期214 d。

1.4 樣品采集

避開施肥穴，按“S”形采集5點以上的0～20 cm耕作層土壤樣品，按四分法分取土樣1 kg左右，于室內風干、混勻、磨細，過20目篩保存，用于測定土壤基本理化性質。在土壤取樣地四周采集長勢均勻的油菜5株，帶回實驗室分籽粒、莖葉烘干后考種。

1.5 測定指標與方法

采用電位法測定土壤的pH值，水土比2.5∶1；土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀分別采用重鉻酸鉀容量法、堿解擴散法、氟化銨–碳酸氫鈉–鹽酸浸提–鉬銻抗比色法和乙酸銨浸提–火焰光度法測定[13]。

1.6 數據處理

試驗數據用Microsoft Excel 2013軟件進行整理，用SPSS 19.0軟件進行統計分析，數據形式為“平均值±標準偏差”，采用單因素ANOVA進行方差分析，采用Duncan法進行多重比較（P＜0.05），采用Pearson法進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 土壤調理劑對土壤理化性狀的影響

從表2可知，施用土壤調理劑可以顯著提高土壤pH值，與T1處理相比，T2和T3處理的土壤pH值提高了0.22和0.26個單位，差異顯著；土壤有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀的含量分別增加了5.32%和9.13%、5.36%和8.18%、4.36%和11.00%、16.26%和39.76%，各處理差異均達顯著水平。

2.2 土壤調理劑對油菜產量的影響

如表3所示，施用“沃福豐”硅鈣鎂土壤調理劑可明顯增加油菜產量，與T1相比，T2處理平均

增產25.12 kg/667m2，增產率為11.02%；T3處理平均增產43.05 kg/667m2，增產率為18.88%；T3處理的產量比T2處理平均增加17.93 kg/667m2，增產率為7.08%，處理間產量差異達到顯著水平。

2.3 土壤調理劑對油菜經濟性狀的影響

從表4可知，施用土壤調理劑后油菜的經濟性狀有一定程度的改善。與T1相比，T2、T3處理的株高分別增加了6.14和8.96 cm，單株有效角果數分別增加了7.54和14.73個，角果長分別增加了1.50和1.76 cm，千粒重分別增加了0.11和0.12 g，出油率分別增加了2.08和2.12個百分點，理論產量分別增加了20.59和30.01 kg/667m2，這些指標的差異均達顯著水平；而單株有效分枝數、每角粒數較對照區差異不顯著。

2.4 土壤調理劑對油菜經濟效益的影響

為探討硅鈣鎂土壤調理劑的經濟實用性，對比了3個處理的經濟效益，結果見表5。由于施用了土壤調理劑，T2和T3處理的油菜產量顯著增加，按照當地當時油菜籽市場價格5.8元/kg計算，T2和T3處理油菜產值分別比對照增加145.7和249.7元/667m2，除去增加的肥料成本，油菜施用硅鈣鎂土壤調理劑分別較對照區增加純收入10.7和129.7元/667m2。因此，從經濟效益來考慮，T3 處理的改良效果最好。

3 結論與討論

土壤酸化往往伴隨著鹽基離子的耗竭與養分的淋失，造成土壤保蓄能力下降[14]。孫越等[15]研究表明，向酸性土壤中施用CaCO3和電廠廢棄物粉煤灰等堿性改良劑，能夠提高土壤的抗酸性能。陳德西等[16]研究發現，用生石灰調理土壤后，pH值達到6.17，比對照提高了0.93個單位。筆者通過田間小區試驗探究了硅鈣鎂土壤調理劑在油菜上的應用效果，結果表明，施用“沃福豐”硅鈣鎂土壤調理劑能夠調節土壤pH值，與農戶習慣施肥相比，施用硅鈣鎂土壤調理劑的處理土壤pH值提高了0.22～0.26個單位。

土壤有機質含量是土壤肥力的重要指標，也是施肥改土的重要依據[17]。科學平衡施肥是農業可持續發展的重要保障，施用硅鈣鎂土壤調理劑后，土壤肥力顯著提升，其中有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的含量分別增加了5.32%～9.13%、5.36%～8.18%、4.36%～11.00%和16.26%～39.76%。

有研究表明，土壤調理劑還可以促進植株對養分的吸收，提高植株各項生長指標[12，18-19]，這與筆者的試驗結果一致，施用“沃福豐”硅鈣鎂土壤調理劑能夠促進油菜生長，改善油菜植株的經濟性狀，顯著增加油菜株高、單株有效角果數、角果長、千粒重和出油率，產量分別較對照處理增加11.02%～18.88%，增加純收入10.7～129.7元/667m2，經濟效益良好。

綜上所述，“沃福豐”硅鈣鎂土壤調理劑對改善土壤地力，提高油菜產量和經濟效益均有顯著效果，建議進一步開展試驗示范研究，摸索最佳施用量。

參考文獻：

[1] 曹勝，楊水芝，龔碧涯，等. 有機無機肥配施堿性物料對柑橘園土壤性狀和果實品質的影響[J]. 中國果樹，2022（3）：44-49.

[2] 魏嵐，楊少海，鄒獻中，等. 不同土壤調理劑對酸性土壤的改良效果[J]. 湖南農業大學學報（自然科學版），2010，36（1）：77-81.

[3] WHALEN J K，CHANG C，CLAYTON G W. Cattle manure and lime amendments to improve crop production of acidic soils in northem Alberta[J]. Canadian Journal of Soil Science，2002，82（2）：227 -238.

[4] 范文靜，楊力，林海濤，等. 土壤調理劑對油菜產量、品質及酸性土壤改良的影響[J]. 山東農業科學，2017，49（9）：114-117.

[5] 李學初. 晚稻施用 “紅四方” 控釋肥料田間效果試驗[J]. 湖南農業科學，2017（7）：37-39.

[6] 曹勝，周衛軍，周雨舟，等. 硅鈣鎂土壤調理劑對酸性鎘污染土壤及稻米的降鎘效果[J]. 河南農業科學，2017，46（12）：54-58.

[7] 王小彬，蔡典雄，張樹勤. 土壤調理劑對旱、鹽條件下草種萌發的影響[J]. 植物營養與肥料學報，2003，9（4）：462-466.

[8] 李智強，楊洋，姚麌，等. “施地佳”土壤調理劑對酸化土壤的理化性質及油菜生物學性狀和產量的影響[J]. 四川農業科技，2016（9）：44-46.

[9] 陳士更，張民，丁方軍，等. 腐植酸土壤調理劑對酸化果園土壤理化性狀及蘋果產量和品質的影響[J]. 土壤，2019，51（1）：83-89.

[10] 劉文，譚美，江濤，等. 不同緩釋氮肥對水稻產量及氮肥利用率的影響[J]. 湖南農業科學，2019（11）：52-54，58.

[11] 李嵐濤，魯劍巍，任濤，等. 酸化土壤調理劑在油菜上的應用效果[J]. 華中農業大學學報，2014，33（5）：57-60.

[12] 黃升. 土壤調理劑對飼料油菜產量及品質的影響[D]. 石河子：石河子大學.

[13] 鮑士旦. 土壤農化分析 3版[M]. 北京：中國農業出版社，2000.

[14] 張永春，汪吉東，沈明星，等. 長期不同施肥對太湖地區典型土壤酸化的影響[J]. 土壤學報，2010，47（3）：465-472.

[15] 孫越，王繼紅，安羿衡，等. 不同作物根茬對土壤酸化速率和緩沖性能的影響[J]. 吉林農業大學學報，2016，38（3）：302-306.