石灰用量对酸化稻田土壤酸度和水稻产量的影响_胡现荣.pdf
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1、石灰用量对酸化稻田土壤酸度和水稻产量的影响胡现荣,范存敏,吴萍萍,王 静,李 帆,李 敏(安徽省当涂县农技推广中心,安徽当涂;安徽省农业科学院土壤肥料研究所 安徽养分循环与资源环境省级实验室,安徽合肥)摘要 石灰施用是改善稻田土壤酸化、提高水稻产量的有效途径之一。在沿江平原酸化水稻田进行大田试验,分析石灰用量()与土壤、水稻产量以及经济效益之间的关系。结果表明,与对照不施石灰相比,随着石灰用量的增加,土壤 增加 个单位。石灰用量在 时能够不同程度提高水稻产量构成因素及实际产量,其中 用量时水稻增产效果最佳;而较高用量 则不利于水稻生长。种植水稻收益随石灰用量的增加而降低,用量下增收效果最佳。关
2、键词 石灰;酸化;水稻;产量;效益中图分类号 文献标识码 文章编号():开放科学(资源服务)标识码():,(,;,)(),;,;基金项目 安徽省重点研究与开发计划项目();安徽省产业技术体系项目()。作者简介 胡现荣(),男,安徽当涂人,高级农艺师,从事农技推广和农产品质量安全研究。收稿日期;修回日期 近几十年来由于人为活动增强导致酸沉降增加,农业系统中氮肥过量施用和植物收获带走阳离子等,大大加速了土壤酸化进程。据统计,从 世纪 年代到现在,我国土壤酸化情况越来越严重,耕地土壤酸化已成为我国粮食主产区高强度农业利用下粮食持续稳定高产的重要限制因素。土壤酸化也是目前我国水稻田存在的主要障碍因素之
3、一。土壤酸化易造成土壤板结、养分流失和重金属活化等危害,严重影响生态环境和制约农业生产。土壤酸化的加剧还会导致磷酸根离子与酸性土壤中大量存在的 和 等金属离子或金属氧化物发生沉淀被固定,难以被植物吸收利用,从而降低土壤中养分生物有效性。土壤酸化会导致土壤理化和生物学性质发生改变,从而直接或者间接影响作物生长和产量。不同的作物酸度敏感性不同,水稻是一种耐酸能力强的植物,但是在土壤酸化程度逐渐加剧的情况下,水稻生产也会受到明显影响。例如,南方稻油轮作区的田间试验表明,对于初始 的酸性土壤,改良至土壤 时水稻产量达到最高,而水稻产量降低 时的酸害阈值为。还有研究通过土壤 作物产量 型曲线计算得出,水
4、稻的酸害阈值为 。土壤酸化导致作物减产主要与土壤中交换性酸、氢含量过高有关,土壤中重金属(铝、锰)活化产生铝毒、锰毒等,对作物产生毒害;同时,酸化土壤中交换性盐基离子淋失,与养分转化有关的微生物数量减少,导致土壤养分缺乏,作物所需大量营养元素供应不足,也使得作物生长受限。目前在农业生产中,应用较多的土壤酸度改良材料主要有石灰、粉煤灰、生物炭、碱性肥料和有机物料等,其中石灰是国内外农业中应用最普遍的改良材料。石灰类改良材料主要有生石灰()、熟石灰()和石灰石粉()等,相同用量下生石灰的施用效果最显著。有报道指出,在土壤 水稻田中,施用石灰 可实现稻谷增产,调酸改土和增产增收效果显著。在 左右的酸
5、化水稻田施用石灰可以使土壤 提高 个单位,水稻增产。但也有研究发现,在南方典型双季稻种植区施用石灰后,土壤、有效磷和碱解氮含量提高,但不利于水稻稳产。水稻产量对石灰施用的响应因试验区域土壤类型、基础地力、施用量等条件不同而表现出不同结果。鉴于此,笔者以沿江平原酸化水稻田为研究对象,通过大田试验,明确不同石灰用量对土壤酸度、水稻产量以及经济效益的影响,以期为试验区域土壤质量提升、水稻可持续生产提供科学依据。材料与方法 试验地概况 大田试验在沿江平原当涂县进行。当涂县位于安徽省东部、长江下游东岸,是全国主要商品粮生产基地之一。气候类型为北亚热带季风气候,具有温和湿润、雨量充沛、四季分明、光照充足等
6、特点。试验地土壤为黄棕 安徽农业科学,():壤性水稻土,由下蜀黄土母质发育而来,主要种植制度为水稻油菜。试验前土壤基础理化性质为 ,有机质 ,碱解氮 ,有效磷 ,速效钾 。试验材料 所用生石灰购自市场,钙含量 ,镉等重金属含量符合 肥料中砷、镉、铅、汞含量的测定的标准要求。试验设计 试验设置不同石灰用量共 个处理,其中对照为不施石灰()、施石灰 (处理)、施石灰 (处理)、施石灰 (处理)、施石灰 (处理)、施石灰 (处理)。试验设 个重复,各小区面积 。石灰在稻田整地时一次性施入。具体为在水稻种植前,将石灰均匀地撒施在耕地土壤表面,然后翻耕 左右使其与表层土壤充分混匀;平衡 后开始水稻种植。
7、水稻品种选择当地常规品种,施肥、打药、灌水等田间管理措施同农民习惯。水稻季各处理施肥量一致,用量为 ,所用肥料类型为 复合肥()和尿素(含 )。其中,基肥时施复合肥 ,尿素 ;孕穗期追施尿素 。试验田按小区作田埂分隔开,每个小区设单独进水沟。测定方法 水稻收获时,各小区单打、单晒、单独计产,并分小区采集 株代表性水稻植株样品,考察水稻产量构成因素,包括单位面积有效穗数、穗粒数、结实率及千粒重等。收获后采集表层土壤样品,相关指标测定方法依据土壤农化分析。土壤 按照水土比 浸提,电极法测定,有机质采用重铬酸钾外加热法,碱解氮用碱解扩散法,有效磷采用 浸提钼锑抗比色法测定,速效钾采用 浸提火焰光度法
8、测定。数据统计 各处理水稻产值由水稻产量乘以稻谷当年平均收购价所得。投入成本根据化肥与石灰用量来计算,其中复合肥、尿素和石灰的价格分别按、和 元 折算,同时计入人工、农药、机械等基础费用。收益以当年水稻产值去除投入成本计算。产投比为水稻产值与投入成本比值。采用 和 软件对数据进行处理分析;单因素方差分析()采用 法进行多重比较。结果与分析 不同处理土壤酸度比较 供试区域土壤初始,属于酸性土壤。由图 可知,随石灰用量的增加,土壤 表现出逐渐升高的趋势。相较于 处理,施用石灰处理的土壤 增加 个单位,其中、和 处理与 间差异达显著水平()。对石灰用量与土壤 进行线性回归分析发现,两者间呈极显著正相
9、关。回归方程为(土壤)(石灰用量),即石灰用量每增加 ,土壤 约增加 个单位。注:不同小写字母表示在 水平差异显著。:图 不同处理土壤()比较及拟合曲线()()()不同处理水稻产量及构成因素比较 水稻的穗粒数和有效穗数是影响水稻产量的主要限制因子。由表 可知,处理有效穗数最高,较 处理提高,其次是为、和 处理,增加幅度在,处理的有效穗数与 处理较接近。施用石灰处理的每穗总粒数较 提高。结实率表现出明显提高的为 处理,而 处理则较 处理降低 百分点。、处理千粒重较高,分别较 处理提高 和。总体来看,处理在提高有效穗数、结实率和千粒重等产量构成因素方面表现较优。相应地,处理的理论产量也最高,较 处
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