不同堿性材料對(duì)酸性土壤的改良效果研究

譚宗富 ，向永生 ，楊再輝 ，周富忠

（1.汪營農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，湖北利川，445400；2.湖北恩施州土肥站；3.利川市土肥站）

耕地土壤酸化已成為一個(gè)全球性的問題[1～4]，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)張福鎖教授和他的同事對(duì)20世紀(jì)80年代全國土壤普查的結(jié)果與過去10 a調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)中國幾乎所有類型土壤的pH值均下降了0.13～0.80個(gè)單位。治理耕地酸化的傳統(tǒng)方法是運(yùn)用石灰或石灰石粉[5～7]，表土酸度易通過施用石灰得到降低，且土壤耕層交換性Ca2+的濃度也有所增加[7～10]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，恩施州土壤酸化的主要成因是鈣、鎂等鹽基離子的淋失[11]。2014年7～10月，選用熟石灰、奎米素、滑石粉、雙飛粉和石膏粉5種鈣、鎂含量豐富的堿性材料進(jìn)行試驗(yàn)，研究不同治酸材料對(duì)酸化土壤改良的效果，篩選酸化土壤改良的有效材料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試作物為韓國白蘿卜——九天白麗。供試酸性土壤改良劑5種，①熟石灰：白色粉末，主要成分Ca（OH）2，當(dāng)?shù)責(zé)疲虎诳姿兀嚎┤鹂耍ū本┵Q(mào)易進(jìn)出口公司提供，褐色顆粒，標(biāo)識(shí)技術(shù)指標(biāo)為CaO≥30%、SiO2≥20%、K2O≥8%、MgO≥9%； ③滑石粉：白色粉末，主要成分 Mg3（Si4O10）（OH）2，當(dāng)?shù)亟ú氖袌鲑徺I；④雙飛粉：白色粉末，主要成分Ca-CO3和MgCO3，當(dāng)?shù)亟ú氖袌鲑徺I；⑤石膏粉：灰白色粉末，主要成分CaSO4，當(dāng)?shù)亟ú氖袌鲑徺I。試驗(yàn)前按GB 18877-2009有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料中規(guī)定方法檢測不同材料pH值，詳見表1。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

利川市汪營鎮(zhèn)興盛村10組，利川市山地農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司流轉(zhuǎn)的蔬菜種植基地，地處利川中部盆地，東經(jīng) 108°44′48.31″，北緯 30°15′13.01″，海拔1 085 m，地勢平坦開闊、交通方便。試驗(yàn)地土壤為黃棕壤土類，山地黃棕壤亞類，石灰?guī)r黃棕壤土屬，大泥土土種；肥力中等偏上，土層深厚，保水保肥力強(qiáng)。試驗(yàn)前取耕層混合樣，測定全氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量和pH值，結(jié)果為全氮1.26 g/kg，有效磷 43.8 mg/kg，速 效 鉀 204.9 mg/kg，有機(jī) 質(zhì)21.6 g/kg，pH 值 4.89。

1.3 試驗(yàn)方法

設(shè)6個(gè)處理，667 m2用量分別為：①熟石灰100 kg；②奎米素 25 kg；③滑石粉 100 kg；④雙飛粉 100 kg；⑤石膏粉 100 kg；⑥空白對(duì)照（CK）。3 次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積 20 m2（4 m×5 m），聚土壟作，壟距80 cm，每壟2行，株行距均為25 cm，錯(cuò)窩播種，即每小區(qū)10行×20株=200株，667 m2種植6 667株。重復(fù)間留走道60 cm，小區(qū)間不留，四周設(shè)保護(hù)區(qū)。667 m2每個(gè)處理均施入45%（18-12-15）三元復(fù)合肥100 kg+商品有機(jī)肥100 kg。

表1 不同材料pH值

1.4 田間管理

2014年7月10日，按方案設(shè)計(jì)撒施試驗(yàn)材料，人工翻耕起壟，使試驗(yàn)材料與耕層土壤充分混合；8月14日，沿壟中線一次性溝施底肥，噴施21%毒死蜱殺地下害蟲，同時(shí)覆蓋帶孔地膜；8月16日，按帶孔膜規(guī)格播種，每孔1粒；8月20日出苗，8月24日667 m2用25 g/L氯氰菊酯對(duì)水45 kg噴霧防治地下蟲；9月18日667 m2撒施6%聚醛·甲萘威顆粒劑360 g防治蝸牛等，同時(shí)667 m2用60%多菌靈40 g對(duì)水45 kg噴霧防蘿卜病害；10月28日收獲，按小區(qū)計(jì)產(chǎn)（測定蘿卜鮮質(zhì)量），測量蘿卜的長度及中部直徑。試驗(yàn)結(jié)束后按不同處理取耕層混合樣檢測其pH值，每個(gè)處理在3次重復(fù)中各取5個(gè)點(diǎn)共15個(gè)點(diǎn)混合，取樣深度0～20 cm。

試驗(yàn)結(jié)果采用Excel軟件進(jìn)行分析和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)蘿卜生物學(xué)性狀的影響

通過觀察發(fā)現(xiàn)，各個(gè)處理蘿卜的葉色、葉形、葉寬、葉長等地上部形態(tài)與CK基本一致。由表2可知，不同處理的蘿卜長度、直徑和單個(gè)鮮質(zhì)量都比CK高，基本趨勢是蘿卜單個(gè)質(zhì)量增加越多則長度和直徑相對(duì)提高更多，說明在密度相同的情況下，不同材料通過增粗、增長蘿卜來提高產(chǎn)量。

2.2 不同處理對(duì)蘿卜產(chǎn)量和效益的影響

由表3可知，不同材料與CK處理蘿卜相比均不同程度增產(chǎn)，增幅為2.16%～7.61%，產(chǎn)量由高到低依次為奎米素、熟石灰、滑石粉、雙飛粉、石膏粉、CK，與材料pH值的變化基本一致。經(jīng)新復(fù)極差檢驗(yàn)，奎米素和熟石灰處理間產(chǎn)量達(dá)極顯著水平，滑石粉、雙飛粉和石膏粉處理間產(chǎn)量達(dá)顯著水平。

不同材料667 m2投入均為120元，蘿卜單價(jià)為0.8元/kg。由表4可知，熟石灰和奎米素處理有凈收益，667 m2分別增收170.4、218.4元，增加的產(chǎn)出投入比分別為2.42、2.82；其余3種處理增產(chǎn)不增收，呈負(fù)效益。

2.3 不同處理對(duì)土壤pH值的影響

表5和圖1、2結(jié)果顯示，試驗(yàn)后土壤pH值變化呈兩個(gè)趨勢，一是不同時(shí)期取樣檢測，土壤pH值有所變化，試驗(yàn)后比試驗(yàn)前提高；二是土壤pH值變化與試驗(yàn)材料的pH值呈明顯的正相關(guān)，試驗(yàn)材料的pH值越高，試驗(yàn)后土壤的pH值提高幅度越大。

3 討論與結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，5種材料對(duì)酸性土壤皆有不同程度的改良作用，改良效果與材料本身的pH值呈明顯正相關(guān)，改良效果排位為：熟石灰＞奎米素＞雙飛粉＞滑石粉＞石膏粉，從對(duì)土壤pH值的提高幅度看，熟石灰和奎米素在10%以上，滑石粉和雙飛粉5%～10%，石膏粉則低于5%；從當(dāng)季作物產(chǎn)量看，不同材料處理對(duì)蘿卜皆有一定的增產(chǎn)作用，增產(chǎn)效果排位為：奎米素＞熟石灰＞滑石粉＞雙飛粉＞石膏粉，也與材料本身的pH值變化趨勢基本一致，奎米素和熟石灰處理增產(chǎn)效果極顯著，滑石粉、雙飛粉和石膏粉處理增產(chǎn)效果顯著；在投入相等的情況下，滑石粉、雙飛粉和石膏粉處理增產(chǎn)不增收，無經(jīng)濟(jì)效益。因此，此次篩選結(jié)果為熟石灰和奎米素是改良酸性土壤的理想材料，既能保證當(dāng)季作物增產(chǎn)增收，還能有效治理耕地土壤酸化，一舉兩得。

表2 不同處理對(duì)蘿卜生物學(xué)性狀的影響

表3 不同處理對(duì)蘿卜產(chǎn)量的影響

表4 不同處理667 m2效益比較

表5 不同處理對(duì)土壤pH值的影響

圖1 不同處理土壤pH值的變化趨勢

圖2 不同材料pH值的變化趨勢

但是，要大面積治理耕地酸化，還存在石灰燒制企業(yè)少、產(chǎn)量低、連續(xù)施用次灰化作用會(huì)惡化耕地理化性狀等問題；而滑石粉、雙飛粉等其他材料負(fù)作用小，長期施用效果不一定比熟石灰差；除奎米素外，其他材料施用量相對(duì)較大，在農(nóng)村勞動(dòng)力嚴(yán)重缺乏的情況下大面積推廣難度大。

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