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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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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