石灰用量對早稻產(chǎn)量及酸化土壤理化性狀的影響

李愛平，文吉輝

（1.株洲縣農(nóng)業(yè)局，湖南 株洲 412100；2.湖南省植物保護研究所，湖南 長沙 410125）

石灰用量對早稻產(chǎn)量及酸化土壤理化性狀的影響

李愛平1，文吉輝2

（1.株洲縣農(nóng)業(yè)局，湖南 株洲 412100；2.湖南省植物保護研究所，湖南 長沙 410125）

土壤酸化嚴重影響作物的生長發(fā)育，威脅著糧食生產(chǎn)安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為了探索酸化水稻土壤中適宜的石灰施用量及其施用效果，在株洲縣洲坪鄉(xiāng)采用短期定位試驗方法研究了不同石灰施用量對早稻經(jīng)濟性狀、產(chǎn)量收益以及土壤理化性狀的影響。結(jié)果表明，酸性稻田施用不同用量石灰均可促進水稻生長發(fā)育，經(jīng)濟性狀均優(yōu)于對照，比對照增產(chǎn)285～375 kg/hm2；施用生石灰后，土壤的pH值比對照增加0.10～1.01，有效改良了土壤酸化的程度；同時，對土壤有機質(zhì)和速效養(yǎng)分等也有一定的改善作用。

酸性土壤；石灰；pH值；水稻；產(chǎn)量；土壤改良

水稻是湖南省的主要糧食作物，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，特別是化肥的大量使用，水稻產(chǎn)量得到了顯著提升。但是目前施肥中卻存在一些嚴重的問題，主要表現(xiàn)在氮肥用量偏高、氮磷鉀比例不合理和鉀肥用量不足等方面。這必然會造成了水田土壤鉀素的缺乏，而且氮肥過量投入也加速了土壤的酸化[1]。

土壤酸化指土壤吸收性復(fù)合體接受了一定數(shù)量的交換性氫離子或鋁離子，使得土壤中堿性（鹽基）離子淋失的過程[2]。土壤酸化不但降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，制約作物產(chǎn)量的提高，而且影響肥料的有效性[3]。2007～2011年，結(jié)合株洲縣測土配方施肥項目，在全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)采集和化驗土壤樣品6 748個，化驗結(jié)果表明，株洲縣水田土壤pH均值為5.2，旱地土壤pH均值為5.0，土壤整體上呈酸性。為進一步探索酸化水稻土壤適宜的石灰施用量及其施用效果，2012年在株洲縣洲坪鄉(xiāng)石板橋村犁水塘組進行了早稻不同石灰施用量及后效短期定位試驗，以期為酸化水稻田施用石灰等土壤調(diào)理劑提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況及試驗材料

試驗在株洲縣洲坪鄉(xiāng)石板橋村犁水塘組進行，地處東經(jīng)27°32′38.8″，北緯113°10′45.9″，海拔43 m。試驗稻田地形平坦、田塊方正、肥力均勻、排灌方便，土壤為紅黃砂泥，pH值4.74，面積2 134.4 m2。

供試水稻品種為陵兩優(yōu)268，作早稻栽培；供試生石灰粉（即生石灰直接粉碎后的產(chǎn)品，其CaO含量在80%以上）為市售。

1.2 試驗處理

試驗設(shè)5個處理，分別為：T1（CK），不施石灰；T2，施生石灰粉375.00 kg/hm2；T3，施生石灰粉750.00 kg/hm2；T4，施生石灰粉1 126.67 kg/hm2；T5，施生石灰粉1 500.00 kg/hm2。每個處理重復(fù)3次，共15個小區(qū)，隨機區(qū)組排列；小區(qū)面積30 m2（5 m×6 m），小區(qū)之間的田埂用塑料薄膜鋪蓋，防止小區(qū)間串水串肥。各小區(qū)水稻均采用人工移栽，移栽密度為16.5 cm×19.8 cm。

各小區(qū)的田間管理嚴格按照當?shù)氐脑耘嗉夹g(shù)進行，除石灰施用量不同外，其他包括施肥、灌溉、排水、中耕、除草、治病蟲等均保持一致。3月24日浸種，4月16日翻耕平整小區(qū)，并按處理用量把石灰均勻撒施在小區(qū)內(nèi)，4月20日施肥，4月22日移栽，5月2日追肥，5月10日、6月6日、6月25日分別進行病蟲害防治，7月22日收獲。

1.3 測定項目及方法

試驗前采集基礎(chǔ)土樣1 kg，于陰涼避光地方風干。早稻收獲時每個小區(qū)取考種樣（每個小區(qū)按5點法取樣，每點取1株），調(diào)查其有效穗數(shù)、每穗（株）總粒數(shù)、實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重等。每個小區(qū)單打單收分別計產(chǎn)，測定每個小區(qū)的實際產(chǎn)量。

早稻收獲后，選擇其中的一個重復(fù)（第Ⅱ重復(fù)），采用寧鄉(xiāng)縣土肥站研制的土壤專用采樣器，及時采集耕作層（0～20 cm）混合土壤樣品1 kg，于陰涼避光的地方充分風干，并制備成10目（500 g）與60目（200 g）的分析樣品用塑料瓶裝好，于2012年11月30日前送至湖南省農(nóng)科院農(nóng)化檢測中心進行檢測，檢測指標有pH值、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀和堿解氮等。pH值（水土比2.5∶1）用pH計測定[4]，有機質(zhì)采用水合熱重鉻酸鉀氧化-比色法測定[5]，堿解氮用1.0 mol/L NaOH擴散法測定，有效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測定，速效鉀用1.0 mol/ L NH4OAc浸提-火焰光度法測定[6]。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

數(shù)據(jù)采用Excel 2003軟件進行整理，然后采用SPSS 19.0 軟件對不同處理進行隨機區(qū)組間的方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同石灰用量對早稻經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量的影響

從表1中可以看出，施用石灰的處理與對照比較千粒重增加0.2～0.5 g，差異不顯著（P＞0.5，下同）；經(jīng)濟性狀從優(yōu)到劣的排列依次是：T5＞T4＞T3＞T2＞T1。對產(chǎn)量進行比較發(fā)現(xiàn)，各處理之間的實際產(chǎn)量差異不顯著。

表1 不同石灰用量對早稻經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量的影響

2.2 不同石灰用量對水稻收益的影響

由表2可知，各處理中產(chǎn)量以T5處理最高，為6 970.20 kg/hm2，比對照增產(chǎn)5.56%；產(chǎn)值也以T5處理最高，為18 819.6元/hm2，比對照高991.5元/ hm2；但T5處理的投入比對照高900元/hm2，故純收益最高的為T2處理，為10 264.8元/hm2，比對照增收670.2元/hm2；其次是T3處理，純收益為10 139.4元/hm2，比對照增收544.8元/hm2；T4和T5處理分別比對照增收256.2和211.5元/hm2。

表2 不同石灰用量對水稻收益的影響

2.3 不同石灰用量對土壤理化性狀的影響

從表3中可以看出，試驗后T1（CK）的pH值為4.88，與試驗前整個田塊取土化驗值4.74最接近，說明未施石灰，稻田土壤pH值較穩(wěn)定；施用生石灰后，土壤的pH值發(fā)生了較大變化，T2～T5處理試驗后土壤的pH值分別比對照增加0.10、0.18、0.93和1.01。由此可見，石灰調(diào)節(jié)土壤酸堿度的效果明顯。

各處理土壤有機質(zhì)含量表現(xiàn)出一定差異，以T3處理（施用生石灰粉750.00 kg/hm2）為例，與對照相比較，有機質(zhì)指標上升，說明施用石灰對有機質(zhì)的分解有促進作用。有效磷的含量隨石灰施用量的增加呈先下降后上升的趨勢。速效鉀指標除T5處理外均呈上升趨勢，說明施用石灰對養(yǎng)分的釋放有促進作用。

表3 不同石灰用量對土壤理化性狀的影響

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，酸性稻田施用不同量石灰均可促進水稻生長發(fā)育，經(jīng)濟性狀均優(yōu)于對照，且可比對照增產(chǎn)285～375 kg/hm2，但增產(chǎn)效果未達顯著水平。向益英等[7]的研究表明，雜交中稻“中玖優(yōu)99”施用石灰1 500 kg/hm2后增產(chǎn)730.5 kg/hm2；劉瓊峰等[8]報道稱，晚稻施用石灰1 125 kg/hm2后可增產(chǎn)579.3 kg/hm2。該試驗的產(chǎn)量增幅與前人的研究有一定差距，這可能與水稻品種、早稻種植、各地土壤肥力、田間管理及病蟲防治等因素有關(guān)。

研究表明，施用不同量的石灰均能改良酸性稻田理化性狀，調(diào)節(jié)土壤酸堿度。土壤各養(yǎng)分之間的相關(guān)關(guān)系可作為土壤肥力觀測和評價的指標，對指導(dǎo)合理施肥具有重要作用[9]。許多研究證明，土壤各養(yǎng)分因子的提高是相互促進的[1]，其中有機質(zhì)與堿解氮間的相關(guān)系數(shù)相對最高，其原因是堿解氮包括無機的礦物氮和部分有機質(zhì)中易分解的、比較簡單的有機態(tài)氮[10]，故堿解氮含量與有機質(zhì)的含量和質(zhì)量密切相關(guān)[1]。試驗結(jié)果顯示，施用石灰后水稻土壤中的有機質(zhì)和堿解氮含量的上升和下降的總體趨勢基本一致，這與前人的結(jié)論較吻合。

[1] 王偉妮，魯劍巍，魯明星，等. 水田土壤肥力現(xiàn)狀及變化規(guī)律分析——以湖北省為例[J]. 土壤學報，2012，49（2）：319-330.

[2] 于天一，孫秀山，石程仁，等. 土壤酸化危害及防治技術(shù)研究進展[J].生態(tài)學雜志，2014，33（11）：3137-3143.

[3] 蔡澤江. 長期施肥下紅壤酸化特征及影響因素[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學院，2010.

[4] 魯如坤. 土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[5] 農(nóng)業(yè)部全國土壤肥料總站. 土壤分析與技術(shù)規(guī)范[M]. 北京：農(nóng)業(yè)出版社，1993.

[6] 鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析（第3版）[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

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[8] 劉瓊峰，蔣 平，李志明，等. 湖南省水稻主產(chǎn)區(qū)酸性土壤施用石灰的改良效果[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學，2014，（13）：29-32.

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[10] 王艷杰，付 樺. 霧靈山地區(qū)土壤有機質(zhì)全氮及堿解氮的關(guān)系[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報，2005，24（S1）：85-90.

（責任編輯：成 平）

Effects of Different Liming Rate on Early Rice Yield and Soil Physiochemical Characters

LI Ai-ping1，WEN Ji-hui2
（1. Agricultural Bureau of Zhuzhou County, Zhuzhou 412100, PRC; 2. Hunan Plant Protection Institute, Changsha 410125, PRC）

Soil acidification may affect crop growth significantly, pose a serious threat to food security and hinder the sustainable development of agriculture. In order to explore appropriate liming rate and its application effect, the inf uence of different liming rate on economic traits of rice, rice yield and income, as well as soil physiochemical characters were studied in Zhouping village, Zhuzhou county with short-term location experiment method. The results showed that treatments with different liming rates could all promote rice growth and enable the economic traits of rice better than those of the control, whose yields increased by 285-375 kg/hm2. After liming, the pH value of soil raised by 0.10-1.01 compared to the control, which indicated that liming could adjust soil acidity effectively, and meanwhile, it was benef cial for the improvement of soil organic material and effective nutrients.

acidic soil; lime; pH value; rice; yield; soil amelioration

S156.99

：A

：1006-060X（2015）11-0044-03

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.11.014

2015-09-14

李愛平（1970-），女，湖南株洲縣人，農(nóng)藝師，主要從事植保和土肥工作。

文吉輝