摘要:通过在酸性缺镁的水稻田里使用不同量的白云石粉,探讨白云石粉在水稻田的应用效果。结果表明:水稻田分别施用60 kg/667 m2、80 kg/667 m2、100 kg/667 m2、120 kg/667 m2白云石粉,均能不同程度增加水稻产量,提高稻田土壤pH、交换性镁和盐基饱和度,降低土壤有效锰和交换性铝。其中水稻田施用100 kg/667 m2白云石粉综合效果最佳。
关键词:白云石粉;治理土壤酸化;补充镁元素;产投比高
福建省武平县是全国的产粮大县[1],主要的粮食作物是水稻。水稻田土壤质量是影响水稻产量的关键因素,武平县属中亚热带海洋性季风气候,受气候、母质等成土因素影响,土壤淋溶作用强烈、酸性强,加速了mg2+等阳离子从土体中淋失[2],造成许多水稻田土壤酸化、缺镁。土壤酸化导致土壤结构被破坏、土壤板结、通透性变差、土壤矿质营养元素大量流失、养分活性降低、土壤微生物活性受抑制等一系列危害[3]。水稻缺乏镁元素营养,将引起稻苗明显失绿转黄等症状,并严重影响水稻的光合作用、生长和产量形成[4]。筛选施用能调节水稻土壤酸性并能补充镁元素的产品是改善水稻田酸化缺镁情况、提高产量的主要措施。
在酸性土壤中施用镁能被作物吸收[5]。白云石粉是一种含镁矿物粉,pH一般在9.2~9.8,含氧化镁18%~21%,是一种碱性物质[6]。福建省武平县岩前镇有丰富的白云石资源[7],选用白云石粉来提高水稻田土壤pH和补充土壤镁元素,能就地取材,节省大量的栽培投入。为了摸清不同用量白云石粉在酸化缺镁土壤条件下对于水稻产量及土壤理化性状的影响,2023年在酸性缺镁的黄泥田上开展了不同用量白云石粉施用效果试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验田选择在福建省龙岩市武平县城厢镇长居村,土壤为黄泥田。开展试验前15 d取土送检,检测结果为:pH4.9、交换性镁含量19.3 mg/kg、盐基饱和度29.9%;交换性铝含量30.1 mg/kg、有效锰27.0 mg/kg、有机质18.7g/kg、全氮1.15 g/kg、碱解氮88.2 mg/kg、有效磷10.9 mg/kg、速效钾 42.5 mg/kg。
1.2 试验材料
供试产品:白云石粉,武平县岩前镇恒达石粉厂提供,含氧化钙(CaO)≥31.2%,氧化镁(MgO)≥20.1%,pH9.4,外观呈灰白色,细度为过100目筛。供试作物:常规水稻,品种为‘福香占’。
1.3 试验设计
试验设5个处理:(1)常规施肥,不施白云石粉(CK);(2)常规施肥+60 kg/667 m2白云石粉;(3)常规施肥+80 kg/667 m2白云石粉;(4)常规施肥+100 kg/667 m2白云石粉;(5)常规施肥+120 kg/667 m2白云石粉。试验设置三次重复,共15个小区,每个试验小区24 m2(长8 m×宽3 m),随机区组排列,每小区内栽植水稻384株。试验小区四周设置保护行,各小区间及水沟用薄膜土垠隔离,各小区用水单灌单排。
1.4 试验过程
5月15日播种,采用湿润育秧,6月5日进行移栽,全生育期144 d,白云石粉全部作基肥施用,对照区不施白云石粉。5个试验处理区全部按26%低浓度复混肥(N∶P∶K=11∶5∶10)100 kg/667 m2进行施肥,其中50 kg在移栽前作基肥,另50 kg在移栽后8 d作追肥施用。生长期施用农药(杀虫杀菌剂混合)两次,用于防治病虫害。其他各种田间管理操作措施按水稻常规栽培进行。在水稻生长期观察记载,收割前标准规范取样考种,收割时单割、单晒,测定小区产量,折算成每667 m2产量,收割后取土样送检,测pH、交换性镁含量、盐基饱和度、有效锰含量和交换性铝含量。
2 结果与分析
2.1 施用白云石粉对水稻经济性状的影响
试验考种结果表明(见表1),施用白云石粉的4个处理区水稻株高、有效穗数、穗粒数、结实粒和千粒质量均有一定程度上的提高。施用60 kg/667 m2、80 kg/667 m2、100 kg/667 m2和120 kg/667 m2白云石粉,平均株高分别比对照区增高1.1 cm、1.4 cm、1.7 cm和2.6 cm,有效穗比对照区分别增加0.09万穗/667 m2、0.15万穗/667 m2、0.82万穗/667 m2、和0.83万穗/667 m2,穗粒数分别增加8.6粒、12.0粒、20.8粒和20.2粒,结实率分别提高0.2、0.3、0.4和 0.4个百分点,理论产量分别增加28.3 kg、40.6 kg、93.4 kg和92.6 kg。其中,施用100 kg/667 m2、120 kg/667 m2白云石粉处理区各种经济指标明显高于60 kg/667 m2和80 kg/667 m2白云石粉处理区,但100 kg/667 m2和120 kg/667 m2白云石粉处理区之间的各经济指标极为接近。
2.2 不同用量白云石粉处理对水稻产量的影响
各小区测产结果经方差分析表明(见表2):4个白云石粉处理区与对照区相比增产差异均达极显著水平以上,(处理间F=297.891,F0.01=7.006,F0.05=3.838;重复间F=0.534,F0.01=8.649,F0.05=4.459),施用60 kg/667 m2、80 kg/667 m2、100 kg/667 m2和120 kg/667 m2白云石粉处理比对照分别增产22.9 kg/667 m2、41.9 kg/667 m2、75.47 kg/667 m2和74.87 kg/667 m2,分别增长4.9%、9.0%和16.2%和16.1%,以施用100 kg/667 m2白云石粉处理效果较佳(100 kg/667 m2白云石粉和120 kg/667 m2白云石粉处理间产量基本持平)。
2.3 不同用量白云石粉处理经济效益分析
施用白云石粉60 kg/667 m2、80 kg/667 m2、100 kg/667 m2、120 kg/667 m2比对照分别增加纯收入23.86元/667 m2、80.46元/667 m2、186.60元/667 m2和176.56元/667 m2(详见表3)。以施白云石粉100 kg/667 m2经济效益最高,增加纯收入186.60元/667 m2,产投比3.67,增加纯收入和产投比均高于其他处理区。
2.4 白云石粉对水稻田土壤酸碱度及部分矿物元素含量的影响
土壤检测结果表明(见表4-1,表4-2),水稻收割后施用白云石粉的4个处理区土壤中的pH、交换性镁和盐基饱度比基础土样及对照区均有上升,其中施用白云石粉 60 kg/667 m2、80 kg/667 m2、100 kg/667 m2和120 kg/667 m2比对照区pH分别提高0.14、0.24、0.40和0.41,每1 kg土壤中交换性镁分别增加2.2 mg、3 mg、4.9 mg和5.0 mg,盐基饱和度分别增加1.6%、3.7%、5.4%和5.4%。
土壤障碍元素有效锰和交换性铝指标均有下降,其中每1 kg土壤中有效锰下降0.3 mg、0.6 mg、1.1 mg和1.2 mg,交换性铝下 降2.0 mg、3.6 mg、4.2 mg和4.4 mg。
土壤检测说明施用白云石粉能提高水稻田土壤pH,增加镁元素营养和减少酸性物质危害。
3 小结与讨论
张跃康研究表明,在氮磷钾肥合理施用前提下增施白云石粉,能明显提高水稻产量[8]。本次试验也表明在常规施肥的基础上增施白云石粉能改善水稻经济性状,显著提高水稻产量。在缺镁酸性水稻田中施用100 kg/667 m2白云石粉增产效果最佳,施用量达到100 kg/667 m2后再增加施用量增产效果不明显。
钟雄发、刘雄明研究表明白云石粉能调节土壤酸性,改善大田土壤结构[5]。通过土壤检测表明施用白云石粉能提高pH、交换性镁、盐基饱和度,降低有效锰含量和交换性铝含量。在4个白云石粉处理中,pH、交换性镁以施用120 kg/667 m2白云石粉提高最多,盐基饱和度方面120 kg/667 m2处理区与100 kg/667 m2处理区相同,土壤障碍性指标有效锰和交换性铝均以施用120 kg/667 m2白云石粉处理区下降最多。
在常规施肥的基础上增施白云石粉60 kg/667 m2、80 kg/667 m2、100 kg/667 m2和120 kg/667 m2比对照区均有增产,其中以100 kg/667 m2处理区经济效益最高,增加纯收入231.92元/667 m2,产投比达到4.31。产投比从高到低为白云石粉100 kg/667 m2>120 kg//667 m2>80 kg/667 m2>60 kg/667 m2。
在土壤pH、交换性镁、盐基饱和度、有效锰和交换性铝5个土壤改良指标方面,盐基饱和度白云石粉100 kg/667 m2与白云石粉120 kg/667 m2处理区持平,其他4个指标以增施白云石粉120 kg/667 m2处理区效果最好,但与100 kg/667 m2处理区相比差异不显著,经方差分析,最小显著极差法(LSR—SSR)比较,5个土壤改良指标白云石粉100 kg/667 m2与白云石粉120 kg/667 m2两个处理之间差异均未达显著水平。
综合改善水稻经济性状,提高水稻产量和土壤改良两项指标,酸性缺镁水稻田在常规施肥的基础上,以增施白云石粉100 kg/667 m2为宜。
参考文献
[1] 兰朝晃.武平县优质稻产业发展现状及对策[J].基层农技推广,2018,6(11):69-71.
[2] 钟菊文.钙镁基肥在酸性缺镁土壤上应用效果初探[J].福建农业科技,2009(1):55-56.
[3] 文星,李明德,吴海勇.土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响[J].农业现代化研究,2014,35(5):618-623.
[4] 陈守伦.水稻施镁技术[J].中国农技推广,1994(4):37.
[5] 钟雄发,刘雄明.白云石粉在仙草栽培应用效果初探[J].农业与技术,2015(3):46.
[6] 钟菊文.白云石镁肥的加工与应用推广[J].江西农业,2017(5):40.
[7] 刘雄明.钟菊文.白云石粉颗粒剂加工技术[J].现代化农业,2015(8):36-37.
[8] 张跃康.龙泉市中浙优8号肥效试验报告[J].农民致富之友,2016(4):146-147.