張壽南
(福建省寧化縣農田建設與土肥技術推廣站 365400)
因農業(yè)耕作措施不當,過度使用化肥,特別是氨態(tài)氮肥的施用[1],以及高溫多雨的氣候地理條件使耕地土壤急速酸化[2]。寧化縣2008年度實施的測土配方施肥項目,對4 600多份耕地土壤樣品化驗分析統(tǒng)計顯示,全縣水田pH值平均4.9,最低4.2,比1982年第二次土壤普查時下降0.6,降幅10.9%。一般認為耕地土壤pH值低于5會影響到土壤養(yǎng)分的有效供應,施肥效應降低,對作物生長發(fā)育產生不利影響[3-5]。因此,為遏制土壤過快酸化,改善土壤供肥狀況和提高肥料利用率,開展水田施用生石灰調酸研究,為農業(yè)生產可持續(xù)發(fā)展提供參考。
1.1 試驗地概況
試驗于2012年在中沙鄉(xiāng)下沙村平洋田塊進行,試驗田面積1 000 m2,土壤質地中壤,肥力中等,有機質含量30.2 g/kg、堿解氮198 mg/kg、有效磷17.1 mg/kg、速效鉀56 mg/kg。供試材料為生石灰(氧化鈣)。供試水稻品種佳禾早占。
1.2 試驗設計
試驗設4個處理,處理①空白區(qū),即不施肥和生石灰;處理②常規(guī)施肥區(qū) (CK),每667 m2施N 9.0 kg、P2O52.4 kg、K2O 4.8 kg;處理③常規(guī)施肥(與處理②同)+每667 m2施生石灰75 kg;處理④常規(guī)施肥(與處理②同)+每667 m2施生石灰150 kg。3次重復,隨機區(qū)組設計,小區(qū)面積20 m2。
1.3 試驗方法
水稻3月17日播種,4月15日插秧,插秧規(guī)格為20 cm×17 cm。7月25日收獲早稻,下茬留作再生稻,保持小區(qū)不變,10月18日收割再生稻。
插秧前7 d圍埂做小區(qū)、施石灰,插秧當天每667 m2施用水稻專用肥30 kg作基肥;4月30日(插秧后15 d)每667 m2施水稻專用肥30 kg;6月5日穗肥施尿素2.6 kg;7月19日催芽肥施尿素15 kg;8月14日補施水稻專用肥30 kg。全生育期防治病蟲害4次。
1.4 觀察記載及取樣考種
試驗前采混合土樣1個,試驗后各處理采混合土樣,進行pH值、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、陽離子代換量、交換性鈣等項目分析。
小區(qū)施石灰和插秧前1 d用酸度計測定水酸度,以后每10 d測1次,至烤田水落干時止。水稻成熟時,每小區(qū)進行有效穗調查和取稻株進行株高,穗總粒數、實粒數,千粒重考種。收割時各小區(qū)單打、單曬、稱重,計算產量。
2.1 施生石灰對土壤pH值的影響
土壤酸度測量結果:初始pH值5.8,4月14日處理③、④的 pH值顯著上升,達到7.49和8.43,分別比處理② (CK)pH值 (5.72)高1.77和2.71,說明生石灰用量越大,土壤pH值上升愈多。5月4日開始下降,5月28日各處理土壤pH值趨于同一水平 (表1)。
表1 施用生石灰對土壤pH值的影響
再生季收獲后,各處理取混合土樣進行化驗分析 (表2),處理③土壤pH值4.6,比處理②高0.1,增加2.2%;處理④為4.8,比處理②高0.3,增加6.67%,表明施石灰能提高土壤pH值。各處理陽離子代換量9.1~10.9 cmol/kg,沒有規(guī)律。處理③交換性鈣為673.6 mg/kg,比處理②高161.8 mg/kg,增加31.61%;處理④為740.7 mg/kg,比處理②高228.9 mg/kg,增加44.72%。說明施用生石灰可以提高土壤交換鈣含量。土壤有機質、堿解氮的變化與生石灰用量呈反向關系,處理③土壤有機質含量為32.9 g/kg,比處理②低1.1 g/kg;處理④為 31.0 g/kg,比處理②低 3.0 g/kg,下降8.82%。處理③有效磷含量為17.7 mg/kg,比處理②低2.0 mg/kg;處理④為21.0 mg/kg,比處理②高1.3 mg/kg,增加6.60%。速效鉀隨生石灰用量的增加而有所增加,處理③為55 mg/kg,比處理②高1 mg/kg;處理④為58 mg/kg,比處理②高4 mg/kg,增加7.41%。
表2 再生季各處理土壤pH值及養(yǎng)分含量
2.2 施生石灰對水稻產量的影響
各處理測產結果 (表3)表明,早季常規(guī)施肥區(qū) (CK)每667 m2產量489 kg,比空白增產120 kg。處理③較CK增產16 kg,增長3.3%;處理④較CK增產44 kg,增長9.0%。說明水稻施用石灰增產效果較好。再生季測產結果(表3),常規(guī)施肥區(qū) (CK)每667 m2產量324 kg,比空白區(qū)增產104 kg;處理③較CK增產4 kg,增長1.2%;處理④產量352 kg,較CK增產28 kg,增長8.6%。兩季合計,處理② (CK)產量813 kg,處理③ 833 kg,較CK增產2.5%;處理④885 kg,較CK增產8.8%。說明石灰用量越大增產效果越好。
表3 施生石灰對水稻產量的影響
2.3 施生石灰對水稻產量構成因素的影響
田間取樣考種結果 (表4)表明,早季、再生季除空白處理有效穗外,各處理變化不大;處理③、④早季的穗粒數、穗實粒數都比常規(guī)施肥多,處理②、③、④再生季的穗粒數、穗實粒數變化不大;結實率以空白處理較高。
表4 施生石灰對水稻產量構成因素的影響
2.4 施生石灰對水稻經濟效益的影響
稻谷價2.70元/kg,生石灰按實際購買價3年分攤測算,處理②兩季合計每667 m2產值2 196元,處理③為2 249元,處理④為2 391元 (表5),扣除增加投入的生石灰成本后,處理④凈收入最高,為170元,投產比為1∶3.2;其次為處理③,為41元,投產比為1∶6.8。
表5 施生石灰對水稻經濟效益的影響
3.1 水田施生石灰后土壤pH值短期內上升明顯,2周后達最高,隨后下降,7周后各處理pH接近一致。再生季收獲后,每667 m2施生石灰150 kg處理土壤pH值為4.8,比未施生石灰處理高0.3,施生石灰75 kg處理土壤pH值為4.6。表明施生石灰能提高土壤pH值。施生石灰后,會加速土壤有機質分解[5],有機質的變化與施生石灰量有反向關系,每667 m2施生石灰75 kg處理土壤有機質比對照低1.1 g/kg;施石灰150 kg處理比對照低3.0 g/kg,下降8.82%。
3.2 每667 m2施生石灰75 kg處理土壤交換性鈣比對照高161.8 mg/kg,增加31.61%;施生石灰150 kg處理比對照高228.9 mg/kg,增加44.72%。說明施生石灰能提高土壤鈣水平。
3.3 兩季水稻產量合計,處理② (CK)813 kg;處理③833 kg,較CK增產2.5%;處理④885 kg,較CK增產8.8%。說明生石灰用量越大增產效果越好。
3.4 處理②兩季合計每667 m2產值2 196元,處理③為2 249元,處理④2 391元,扣除增加投入的石灰投成本后,處理④凈增收入最高,為170元,投產比為1∶3.2;處理③凈增收入41元,投產比為1∶6.8。
致謝:本文在寫作過程中得到福建農林大學熊德中教授的指導,深表感謝。
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