酸性稻田施用石灰的效果研究
2014-09-28方克明钟国民占木水龚文亮
方克明,钟国民,占木水,龚文亮,江 麟,占 涛
(1. 景德镇市土肥站,江西 景德镇 333000;2. 景德镇市水稻良种场,江西 景德镇 33300)
稻田土壤酸化是当前江西省水稻生产中的一个突出问题[1-2]。土壤酸化,不仅会恶化水稻高产所需的生产环境,而且还会活化土壤中的铬、镉等重金属,从而产出重金属超标的有毒大米,因此土壤酸化问题不仅是农业问题而且是民生问题。2013年下半年开始,江西省农业厅在全省范围内部署开展了“一斤石灰一斤粮”增产行动工作,其目的就是通过施用石灰,进行调酸改土,并增加中量元素钙,以提高稻谷产量和稻米质量。2014年在浮梁县勒功乡选择土壤酸性较重的中稻田开展了石灰用量与肥料减量试验,以期为指导今后开展“一斤石灰一斤粮”增产行动工作提供经验参考。
1 材料与方法
1.1 土壤情况
试验于2014年在浮梁县勒功乡勒功村某农户中稻田进行。勒功乡地处偏远山区,是浮梁县农田酸性最重的区域,在最近的测土配方施肥项目实施中检测土样389个,平均pH 值为4.63[3-4]。供试田块土壤为泥质岩发育的鳝泥田,耕作层较浅。试验前取土检测pH 值为4.53,酸性较重,接近强酸性临界值4.5,有机质及全氮含量丰富、有效磷极丰富、速效钾缺乏。
1.2 供试材料
供试水稻品种为C 两优688,5月8日播种、6月4日移栽、9月23日收割,栽插规格23.3 cm×23.3 cm,每穴栽2 粒谷苗。
施用的石灰为矿物源生石灰,来源于乐平市众埠镇某石灰矿场,插秧前2 d 按处理用量将石灰一次性均匀撒入小区中,然后与田泥相混耙匀。
1.3 试验设计
试验设5个处理:A1(CK),农户施肥,不施石灰;A2,农户施肥,加石灰300 kg/hm2;A3,农户施肥,加石灰600 kg/hm2;A4,90%农户施肥,加石灰600 kg/hm2;A5,农户施肥,加石灰900 kg/hm2。总施N 204 kg/hm2、P2O5135kg/hm2、K2O 225 kg/hm2,氮磷钾比为1∶0.66∶1.1。农户施肥方式为:第一道肥(6月11日)施45%复合肥525 kg/hm2,第二道肥(6月25日)施45%复合肥225 kg/hm2、尿素150 kg/hm2,第三道肥(7月8日)施45%复合肥150 kg/hm2、氯化钾150 kg/hm2。各处理随机区组排列,2 次重复,小区面积33.3 m2。小区间筑坝,水管理原则上只进不出,遇大雨或灌水时防小区水肥相串。保护行不施肥料和石灰。各小区除处理内容不同外其他管理措施一致。
1.4 测定项目及方法
试验前取土化验土壤pH 值。试验中,记录石灰、肥料施用时间和用量。收割前每处理取10 棵水稻室内考种,计算穗数、粒数和粒重。收割时小区全部实割,单割单晒单称,计算小区干谷产量。试验后,选择A1和A5取土化验理化性状。
2 结果与分析
2.1 施用石灰对水稻性状和产量的影响
从表1 中可以看出:随着石灰用量的增加,株高和穗长总体上呈降低趋势,初步说明,石灰施用对株高和穗长有一定的抑制效果;从各处理的有效穗数来看,有效穗数与石灰用量间相关性不明显,说明施用石灰对促进分蘖作用不大或不明显;各处理间产量高低与穗粒数和千粒重存在一定的正相关性,说明施用石灰有增产效果主要体现在穗粒数和千粒重的增加上。
表1 施用石灰对水稻性状及产量的影响
从表1 中可以看出,A2、A3、A5的干谷产量平均值比A1(CK)分别增产75、165 和300 kg/hm2,增产趋势与石灰用量增加呈正相关性,以A5即施用石灰900 kg/hm2增产效果最好,增幅达3.74%。A4与A1(CK)相比平均减产干谷150 kg/hm2,说明增施石灰600 kg/hm2难抵减肥10%致减产。经方差分析,重复间F=0.377 0,远小于F(0.05)=7.7086,重复间土壤差异不显著。处理间F=0.2750,远小于F(0.05)=6.388 3,处理间差异不显著,说明施用石灰对水稻的增产效果不显著。
2.2 施用石灰对水稻收益的影响
从表2 中可以看出,A5即石灰用量900 kg/hm2的效益最好,同A1相比净增收288 元/hm2,增幅为1.53%。其次是A3,净增收94.5 元/hm2。A4与A3相比,虽然石灰用量相等,肥料用量减少成本也减,但肥料减少后产量也减少,最终产值减少,同A1相比净收入减少。
表2 施用石灰对成本与增产收益的影响 (元/hm2)
2.3 施用石灰对土壤pH 值及养分含量的影响
小区收割后取A1(CK)和A5处理的土壤进行检测(表3),从表3 中可以看出:A1(CK)pH 值4.56,与试验前整个田块取土化验值4.53 很接近,说明未施石灰,稻田土壤pH 值稳定。A5与A1(CK)相比,pH 值发生了明显变化,提高了0.31,可见石灰调酸效果明显。另外,施用石灰后,土壤其他理化性状指标也有不同的变化。A5比A1(CK)土壤有机质、全氮及速效钾的含量增加,有效磷含量下降。有机质、全氮及速效钾指标上升,说明施用石灰对有机物质的分解和养分的释放有促进作用;有效磷下降,说明土壤酸性减弱后磷的利用率得到提高。
表3 试验后未施用石灰与施用石灰土壤理化性状比较
3 小结与讨论
试验表明,施用石灰能能增加水稻穗粒数和千粒重,其中以施用石灰900 kg/hm2的增产、增收效果最好,比未施石灰的处理增产稻谷300 kg/hm2、增收288 元/hm2,增幅分别为3.74%和1.53%。从石灰调酸改土方面来看,施用石灰使土壤酸性得到了较好改良,其中施用石灰900 kg/hm2能使pH 值上升0.31,同时使土壤有机质、全氮及速效钾含量增加,并提高了作物对磷素的利用。
在本试验中,虽然“一斤石灰一斤粮”目标没能实现,但在酸性较重的田块通过适当加大石灰用量或持续施用石灰,并与耕层土壤充分混匀,“一斤石灰半斤粮”的目标还是有可能。因田制宜推荐、推广和推行施用石灰,不仅可以使粮农增产增收,还可带动石灰产业的发展,增加农民就业。
在本试验中,比对照CK 增施石灰用量600 kg/hm2同时减施10%肥料,出现较明显的减产减收情况,这有待进一步试验验证。从本试验来看,施用石灰第一年增产效果经方差分析不显著,但调酸改土后是否有后续效果有待跟踪试验观察。另外,试验对生石灰、土壤及稻谷未作重金属检测,因此,施用石灰对稻米安全质量的影响也有待今后进一步开展试验研究。
[1]方克明,钟国民,占木水,等.水稻氮磷钾配施效应研究[J].江西农业学报,2007,19(10):50-53.
[2]洪基建,曾日秋,詹庆娘.玖源茶叶专用肥施用效果研究[J].江西农业学报,2007,19(10):54-55.
[3]方克明,钟国民,占木水,等.测土配方施肥在晚稻上的应用效果初探[J].江西农业学报,2010,22(8):75-77.
[4]范福仁.生物统计学[M].南京:江苏科学技术出版社,1980.