土壤调理剂对小麦产量及土壤理化性状的影响

高凤云,徐广辉,杨怀玉,徐井风

(1.淮安市洪泽区朱坝街道农村工作局，江苏 淮安 223100；2.淮安市洪泽区耕地质量保护站，江苏 淮安 223100；3.江苏省农业广播电视学校淮安市洪泽分校，江苏 淮安 223100)

土壤调理剂是由天然矿物质为主要原料，经过高温煅烧、萃取加工而成的产品，有极其显著的“保水、增肥、透气”三大土壤调理性能；能够打破土壤板结、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤重金属污染，促进土壤微生物活性、增强土壤肥水渗透力，具有改良酸性土壤，增强农作物抗病能力，提高农作物产量，改善农产品品质的功能。

近年来，随着化学肥料的大量施用，有机肥料施用量较少，导致土壤有机质含量下降，土壤的缓冲能力降低，土壤酸化。为提高耕地质量，改善土壤的理化性状，治理土壤酸化，从2020年开始，淮安市洪泽区采取施用土壤调理剂的方法改良土壤，为综合应用土壤调理剂提高耕地质量提供科学依据，开展土壤调理剂对小麦产量和土壤性状的影响研究。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设于2021 年在朱坝街道大刘村，主要土壤类型为水稻土，土壤质地为重壤土，地力水平中等，土壤pH 6.28，有机质含量为24.4 g/kg，全氮含量为2.312 g/kg，有效磷含量为15.6 mg/kg，有效钾含量为199.8 mg/kg。

1.2 材料

小麦品种：扬麦25，由淮安明天种业提供，种植方式为稻麦轮作。

土壤调理剂：CaO≥20%，MgO≥5%，有机质≥5%，pH 11～13，江苏天象生物科技有限公司生产。

氮肥（含N 46%），磷肥（含P2O512%），钾肥（氯化钾，含K2O 52%），由江苏沃尔康谷得肥业有限公司提供。

1.3 试验设计

试验设8 个施肥处理，处理1：NPK+土壤调理剂，基施土壤调理剂1 500 kg/hm2；处理2：无氮区，基施土壤调理剂1 500 kg/hm2；处理3：无磷区，基施土壤调理剂1 500 kg/hm2；处理4：无钾区，基施土壤调理剂1 500 kg/hm2；处理5：NPK 区；处理6：无氮区；处理7：无磷区；处理8：无钾区。小区施肥情况一致，其中N、P2O5、K2O 施用量分别为270 kg/hm2、90 kg/hm2、90 kg/hm2，氮肥运筹为基蘖肥∶拔节孕穗肥=6∶4，磷钾肥作为基肥一次性施用。每个小区面积40 m2（5 m×8 m），重复3 次，随机区组排列。为探究在施用NPK 肥基础上基施土壤调理剂与单施NPK 肥在土壤理化性状上的变化，于2021 年11 月2 日（小麦播种前）、2022 年6 月2 日（小麦收获后）分别测定处理1（NPK 区+基施土壤调理剂）和处理5（NPK 区）0～20 cm 土壤pH、容重、可溶性盐、交换性钙、交换性镁。

1.4 样品分析

pH 用电位法测定，土壤有机质用油浴加热重铬酸钾氧化容量法测定，土壤全氮含量用凯氏蒸馏法测定，土壤速效含量用乙酸铵浸提—火焰光度法测定，土壤有效磷含量用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法测定，土壤容重的测定采用环刀称重法，可溶性盐的测定采用重量法，交换性钙、交换性镁采用乙酸铵交换-原子吸收分光光度法测定［1］。根据籽粒和秸秆的氮、磷、钾养分含量及各处理籽粒和秸秆的产量结果，利用差减法计算出各处理的氮、磷、钾肥利用率。试验数据使用Excel 2007 进行数据统计，多重比较分析采用Duncan 新复极差法［2］。

2 结果与分析

2.1 施用土壤调理剂对小麦产量构成的影响

从表1 可知，在相同施肥情况下，小麦基施土壤调理剂1 500 kg/hm2可提高小麦的穗数、每穗实粒数，其中穗数、每穗实粒数处理1与处理5 间差异显著，处理2 与处理6、处理3与处理7、处理4 与处理8 之间无显著差异。穗数，处理1 较处理5 增加33.0 万穗/hm2，增幅5.6%；处理2 较处理6 增加16.7 万穗/hm2，增幅3.7%；处理3较处理7增加15.2万穗/hm2，增幅2.9%；处理4 较处理8 增加10.7 万穗/hm2，增幅2.0%。每穗实粒数，处理1 较处理5 增加2.8 粒，增幅7.3%；处理2较处理6 增加1.9 粒，增幅5.6%；处理3 较处理7 增加1.8 粒，增幅5.3%；处理4 较处理8增加1.5粒，增幅4.5%。处理1穗数、每穗实粒数和千粒重最高，分别较其余处理增加33.0 万～168.2 万 穗/hm2、2.8～7.5 粒、0.4～3.0 g，其增幅分别为5.6%～37.3%、7.3%～22.3%、1.0%～8.4%。

表1 不同施肥处理的小麦产量构成

2.2 施用土壤调理剂对小麦产量的影响

从表1还可知，施用土壤调理剂的4个处理（处理1、处理2、处理3、处理4）与不施土壤调理剂的4个处理（处理5、处理6、处理7、处理8）相比，小麦的产量显著提高，处理1比处理5增产502.5 kg/hm2，增幅6.4%；处理2比处理6增产294.0 kg/hm2，增幅5.8%；处理3比处理7增产346.5 kg/hm2，增幅5.6%；处理4比处理8增产384.0 kg/hm2，增幅6.5%。处理1的产量最高，处理1显著高于处理3、处理4、处理5、处理6、处理7、处理8。分别较处理2～处理8增产3 049.5 kg/hm2、1 863.0 kg/hm2、2 062.5 kg/hm2、502.5 kg/hm2、3 343.5 kg/hm2、2 209.5 kg/hm2、2 446.5 kg/hm2，增幅分别为57.0%、28.5%、32.6%、6.4%、66.2%、35.7%、41.1%。

2.3 施用土壤调理剂对肥料利用率的影响

2.3.1 氮肥利用率 从表2 可知，处理1 的氮肥利用率显著高于处理5。处理1的氮肥利用率为43.7%，处理5 的氮肥利用率为41.6%，处理1 较处理5 高2.1 百分点，差异明显。

表2 不同施肥处理的氮肥利用情况

2.3.2 磷肥利用率 从表3 可知，处理1 的磷肥利用率显著高于处理5。处理1的磷肥利用率为33.6%，处理5 的磷肥利用率为29.4%，处理1 比处理5 高4.2 百分点，差异显著。

表3 不同施肥处理的磷肥利用率

2.3.3 钾肥利用率 从表4 可知，处理1 的钾肥利用率显著高于处理5。处理1的钾肥利用率为50.9%，处理5 的钾肥利用率为45.3%，处理1 比处理4 高5.6 百分点，差异明显。

表4 不同施肥处理的钾肥利用率

2.4 施用土壤调理剂对土壤理化性状的影响

2.4.1 pH 土壤 pH 是衡量土壤酸碱强度的重要指标，pH＜6.5为酸性，6.5＜pH＜7.5为中性，pH＞7.5为碱性［3］。从表5可知，处理1 试验后的土壤pH为6.52，较试验前提高0.21 个单位，且与试验前的土壤pH 差异明显。处理5 试验后的土壤pH为6.27，较试验前提高0.02 个单位，与试验前的土壤pH差异不明显。由此可知，长期施用化学肥料导致土壤pH 偏低，而通过施用土壤调理剂能够有效地调节土壤pH，使土壤环境能够更好的适应植物的生长与发育［3］。

表5 土壤调理剂处理前后的土壤理化性状变化

2.4.2 土壤容重 土壤容重是指一定容积内烘干后土壤的重量与同体积水的比值［4］。从表5 可知，处理1 试验后的土壤容重为1.19 g/cm3，较试验前降低0.09 g/cm3，与试验前的土壤容重差异明显。处理5 试验后的土壤容重为1.28 g/cm3，较试验前降低0.01 g/cm3，与试验前的土壤容重差异不明显。因此，增施土壤调理剂能降低土壤的密实程度，增加土壤的透气性、透水性和保水保肥能力，更有利于植株根系的生长发育。

2.4.3 土壤可溶性盐含量 土壤中可溶性盐是指在一定的水土比例条件下、一定时间内浸提出土壤中含有的可溶性盐分。土壤中可溶性盐含量达到一定数量后，会严重影响作物的正常生长。从表5 可知，处理1 试验后的土壤可溶性盐含量为1.86 g/kg，较试验前降低0.09 g/kg，降幅为4.6%，较试验前降低明显。处理5 试验后的土壤可溶性盐含量为1.92 g/kg，较试验前增加0.01 g/kg。

2.4.4 土壤交换性钙、镁含量 钙、镁元素是植物生长所需大中量元素之一。钙是细胞代谢的总调节者，维持着植物的正常生长，而镁是叶绿素的重要组成成分［4］。从表5 可知，处理1 试验后的土壤交换性钙含量为35.16 cmol/kg，较试验前高5.29 cmol/kg，增幅17.7%，与试验前的土壤交换性钙含量差异明显；处理5试验后的土壤交换性钙含量为29.43 cmol/kg，较试验前高0.07 cmol/kg，增幅0.24%，与试验前的土壤交换性钙含量差异不明显。处理1 试验后的土壤交换性镁含量为2.85 cmol/kg，较试验前高0.46 cmol/kg，增幅19.2%，与试验前的土壤交换性镁含量差异明显；处理1试验后的土壤交换性镁含量为2.61 cmol/kg，较试验前高0.04 cmol/kg，增幅1.56%，与试验前的土壤交换性镁含量差异不明显。由此可见，增施土壤调理剂可以提高土壤交换性钙、镁的含量。

3 结论

小麦基施土壤调理剂较不施土壤调理剂可显著提高小麦的穗数、每穗实粒数和千粒重。所有处理中，NPK+ 土壤调理剂1 500 kg/hm2处理的穗数、每穗实粒数和千粒重最高，其穗数为619.5 万穗/hm2，每穗实粒数为41.1 粒，千粒重为38.9 g，分别较其余处理增加33.0万～168.2万穗/hm2，2.8～7.5 粒，0.4～2.8 g。施用土壤调理剂的4 个处理与不施土壤调理剂的4个处理相比，小麦的产量显著提高，在所有处理中，NPK+土壤调理剂1 500 kg/hm2处理的产量最高，为8 397.0 kg/hm2，分别较其余处理增产502.5～3 343.5 kg/hm2。

小麦基施土壤调理剂可显著提高化肥的利用率。其中NPK+土壤调理剂1 500 kg/hm2处理的氮肥利用率为43.7%，磷肥利用率为33.6%，钾肥利用率为50.9%，分别比NPK 处理高2.1 百分点、4.2 百分点、5.6 百分点。

小麦基施土壤调理剂可改善土壤的理化性状。NPK+土壤调理剂1 500 kg/hm2处理试验前后相比，土壤pH 提高0.21 个单位，减轻土壤的酸化；土壤容重降低0.09 g/cm3，增加土壤的透气性、透水性和保水保肥能力；土壤可溶性盐含量降低0.09 g/kg；土壤交换性钙含量增加5.29 cmol/kg，增幅17.7%，土壤交换性镁含量增加0.46 cmol/kg，增幅19.2%。