“天脊”土壤调理剂在湘南稻田施用效果

王 旭，高 鹏，雷星宇，高菊生，屈喜燕，杨志长

(1.祁阳县三口塘镇农业综合服务中心，湖南 祁阳 426100；2.湖南农业科学院，长沙 410128；3.中国农业科学院衡阳红壤实验站/祁阳农田生态系统国家野外试验站，湖南 祁阳 426182)

由于连年耕作和大量施用化肥，湘南地区稻田土壤普遍出现酸化、板结、肥力下降等现象，导致稻田生产力下降，不利于农业的可持续发展。如何改良土壤以提高作物产量一直是科技工作者的研究热点。土壤调理剂是用于调理土壤元素的一种药剂，由天然矿物质(白云石、石灰石、含钾页岩)为主要原料，经过高温煅烧、萃取加工而成的产品，具有调节水分供应、改良土壤酸碱度与质地结构、改善养分的供应状况等作用[1,2]。前人对土壤调理剂在稻田上的应用效果已有较多研究。张永宏等[3]研究了8种不同的土壤调理剂在盐碱地稻田的施用效果，结果表明，不同调理剂的施用效果不同，但均对水稻生长、产量以及土壤理化性状有积极效果。纪立东等[4]和刘杰等[5]也发现，施用土壤调理剂可以改善土壤理化性质和提高水稻产量。也有研究表明，土壤调理剂对水稻促增产作用不显著，但可以降低稻谷重金属离子含量和土壤有效态重金属离子含量[6,7]。前人在土壤调理剂对水稻产量影响上的研究结果不尽一致，但都认为土壤调理剂对土壤有积极作用。本试验研究了不同“天脊”土壤调理剂施用量对水稻产量、经济性状和土壤理化性状的影响，以探明“天脊”土壤调理剂的应用效果，旨在为推广“天脊”土壤调理剂提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况与试验材料

试验于2015年在湖南省永州市祁东县白地市镇油草堂村贺爱青责任田展开。试验地属亚热带季风性气候，年平均温度17.5 ℃左右，大于10 ℃的积温约5 660 ℃，年日照时数约1 630 h，年降雨量1 285 mm左右。试验田耕前0～20 cm土壤基本理化性状为：有机质34.9 g/kg、全氮1.8 g/kg、碱解氮139 mg/kg、全磷0.4 g/kg、有效磷8.0 mg/kg、速效钾186.0 mg/kg、pH值5.63。

供试水稻品种为南生1号，种子购自当地农资部门。“天脊”土壤调理剂由天脊煤化工集团股份有限公司现代农业科技分公司提供。

1.2 试验设计

采用田间小区试验，设置5个处理，分别为：常规施肥(ck)、常规施肥+“天脊”调理剂900 kg/hm2、常规施肥+“天脊”调理剂1 800 kg/hm2、常规施肥+生石灰900 kg/hm2、常规施肥+生石灰1 800 kg/hm2。每个处理重复3次，小区面积为20 m2，随机区组排列。4月20日播种，5月17日移栽，8月25日收获。各处理施肥相同，肥料品种为尿素、过磷酸钙和氯化钾，其中N 150 kg/hm2、P2O590 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2。试验结合当地生产习惯，耕地后，按试验方案均匀施入“天脊”土壤调理剂和生石灰，并耙匀，7 d后施足底肥，再翻耕耙匀，播种。其余措施均按当地常规操作方式进行。

1.3 测定指标及方法

1.3.1产 量

水稻成熟后，各小区单打单收，晒干后分别称量稻谷和稻草重量。

1.3.2土壤理化性质

水稻收完后，立即采集各小区耕层(0～20 cm)土壤，每个小区采集5个点，按“S”形法取土样。土样放置于实验室阴凉处，风干后磨碎、过筛。土壤pH测定采用酸度计法(土∶水=2.5∶1)；土壤有机质测定采用浓硫酸-重铬酸钾消煮-硫酸亚铁滴定法；土壤全氮测定采用半微量凯式定氮法；土壤全磷测定采用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法；土壤全钾测定采用氢氧化钠熔融-火焰光度法；土壤碱解氮测定采用碱解扩散-稀硫酸滴定法；土壤有效磷测定采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法；土壤速效钾测定采用乙酸铵-原子吸收火焰光度法。

1.4 统计分析

采用Excel 2010软件进行数据整理和制作图表，利用DPS 15.10软件进行数据分析，采用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对水稻产量影响

由表1可知，水稻稻谷和稻草产量随“天脊”调理剂施入量的增加而增加，随生石灰施入量的增加呈先上升后下降的趋势。稻谷和稻草产量均以常规施肥+“天脊”1 800 kg/hm2处理产量最高，以常规施肥(ck)处理最低，最大增幅分别为11.3%和22.6%。综合来看，在常规施肥基础上，加施“天脊”土壤调理剂或生石灰较常规施肥产量增加了3.3%～11.3%、稻草产量增加了7.4%～22.6%。在相同用量情况下，“天脊”土壤调理剂的增产效果优于生石灰，且稻草产量表现出显著差异水平(p<0.05)。

表1 不同处理下水稻稻谷和稻草产量

2.2 不同处理对水稻经济性状影响

由表2可知，不同处理对水稻有效穗数和千粒重无显著影响。施用“天脊”调理剂或生石灰900 kg/hm2，可在一定程度增加水稻有效穗数和谷草比，以施用生石灰900 kg/hm2效果较好。而稻谷千粒重随着“天脊”调理剂或生石灰的施用未见明显变化规律。

表2 不同处理下水稻经济性状

2.3 不同处理对土壤肥力影响

由表3可知，在常规施肥的基础上，施用“天脊”调理剂或生石灰，暂未对土壤基本理化性状产生明显影响，土壤基本理化性状对“天脊”调理剂或生石灰以及两者不同用量的响应没有表现出明显的变化规律。种植一季水稻后，各处理土壤有机质和全氮含量均较耕前有所提高，分别以ck+“天脊”1 800 kg/hm2和ck+生石灰1 800 kg/hm2处理较高，但各处理差异不显著(p>0.05)。各处理全钾、全磷和速效养分含量及pH值均未见显著差异(p>0.05)。

表3 各处理土壤理化性状

3 讨论与结论

水稻生长发育所需养分，大部分由土壤提供，土壤肥力的高低与水稻产量紧密相关[8,9]。土壤调理剂在提高土壤肥力上有广阔的应用前景[10]。本研究发现，常规施肥的基础上，施用“天脊”调理剂或生石灰，均能提高稻谷和稻草产量，其中“天脊”调理剂效果优于生石灰，以常规施肥的基础上施用1 800 kg/hm2“天脊”调理剂的增产效果最明显。但一年的试验结果表明，常规施肥的基础上，施用天脊肥调理剂或生石灰，均未对土壤基本理化性状产生明显影响，因此“天脊”土壤调理剂对稻田土壤的改良作用需要长期试验验证。就本试验而言，常规施肥基础上加施1 800 kg/hm2“天脊”土壤调理剂是相对较好的耕作措施。