不同调酸剂对水稻产量及品质的影响分析

周佳　赵天钟　赵敬坤　文绍明　陈松柏　张宁

摘 要 近年来，土壤酸化正在成为农业生产的限制因素。土壤酸化后，水稻产量下降，其品质也受到影响。本试验选取酸化土壤，应用调酸剂对其进行改良，进而进行水稻产量及质量的试验研究。选用钙镁磷肥和石灰氮作调酸剂，以过磷酸钙为对照。结果表明，施用钙镁磷肥和石灰氮可促进水稻增产，其中钙镁磷肥处理产量比对照产量高12.6%；对水稻收获后的土壤和植株样品分析表明，施用调酸剂使土壤的pH值升高0.2～0.3，而不施用土壤调酸剂（对照）处理的土壤pH值比作物收获前降低0.2；施用调酸剂使水稻籽粒样品中的铬、镉含量明显降低，降幅为26.85%～68.08%。

关键词 调酸剂；水稻；产量；pH；重金属

中图分类号：SS511 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.007

由于土壤管理粗放，长期过量施用化肥，导致土壤酸化过程明显加快[1-2]，进而产生一系列不良后果，如土壤肥力下降，对农产品质量安全构成潜在威胁。根据《重庆耕地地力研究与评价》[3]，丰都县耕地中酸化土壤面积大，酸化程度深，与第2次土壤普查相比，pH≤6.5的耕地土壤面积上升了23.2%，其中水稻土占了更大的比例。丰都县水稻土pH≤6.5的面积为17 682.23 hm2，占水稻土总面积的56.9%，pH≤5.5的面积9 673.29 hm2，占水稻土总面积的33.0%，另有1.9%的水稻土pH≤4.5。为了探索调酸剂改良酸化土壤提高水稻产量及品质，控制或减缓土壤酸化进程，开展本试验研究。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地点位于丰都县包鸾镇飞仙洞村一社。前作为水稻。

1.2 供试土壤

土壤为三叠系嘉陵江组灰岩坡积物风化发育而成的矿子黄泥水稻土，试验前采集土壤样品分析，结果见表1。

1.3 供试水稻品种

Q优28。

1.4 供试调酸剂及肥料

选择钙镁磷肥、石灰氮为调酸剂，以过磷酸钙作为调酸剂的对照；供试肥料为尿素，氯化钾。

钙镁磷肥含P2O5 15%，有效SiO2 21.5%，有效MgO 12.0%，CaO 45.0%；石灰氮含氰氨化钙56.0%，总氮20%。

1.5 试验设计

小区面积30 m2，设3次重复，随机排列。试验设3个处理，即对照处理（过磷酸钙处理），钙镁磷肥处理和石灰氮处理。其中钙镁磷肥用量750 kg/hm2，石灰氮用量300 kg/hm2。氮磷钾的总量3个处理保持一致。

1.6 试验实施

采取干谷抛秧盘营养钵播种，地膜覆盖旱育秧。2014年4月2日播种，播种时保证每个营养钵有种子2粒。5月9日移栽，9月9日收获。

4月24日划地整理小区，小区长6.8 m，宽4.4 m，小区四周作宽0.3 m，高0.2 m的保护行，每个小区栽552窝。

整理小区土地时，施入石灰氮，与土壤混合均匀后再耙田，钙镁磷肥移栽前2 d施入，移栽当天施入氮肥60%、钾肥全部及习惯处理和石灰氮处理的过磷酸钙全部，5月16日追施氮肥40%。

收割时，分小区单打单收计产。收割后，分小区采集土壤和水稻籽粒样品进行分析测试。土壤分析pH、碱解氮、有效磷、速效钾和有机质，其中碱解氮分析按照《土壤分析技术规范（第二版）》[4]，其他土壤指标分析方法参照相关国标或行标。水稻籽粒分析镉、铅、砷、汞、铬，分析方法参照《土壤农化分析与环境监测》[5]。

实施过程中遇到多种疾病，比平时减产。

2 结果与分析

2.1 不同调酸剂对水稻产量的影响

施用不同调酸剂对水稻产量有比较明显的影响，如图1所示。对照处理水稻产量为3 935.70 kg/hm2，钙镁磷肥处理水稻产量为4 433.55 kg/hm2，与对照处理相比，增产497.85 kg/hm2，增幅12.6%，达到显著差异水平（SSR检验）；石灰氮处理水稻产量4 150.95 kg/hm2，与对照处理相比，增产215.25 kg/hm2，增幅5.5%。

2.2 不同调酸剂对水稻产量构成因子的影响

不同调酸剂处理下水稻的产量构成因子见表2，与对照处理相比，钙镁磷肥处理与石灰氮处理的有效穗数明显增加，其中钙镁磷肥处理的有效穗数增加更为加明显，比对照处理（1 833 315穗）增加了15.5%，石灰氮处理比对照处理增加了10.9%。穗着粒数和穗实粒数方面钙镁磷肥处理和石灰氮处理没有表现出明显的优势，甚至钙镁磷肥处理的穗着粒数比对照处理还低了10.8%。在千粒质量方面，钙镁磷肥和石灰氮处理的略高。

2.3 不同调酸剂对土壤pH值及有机质含量的影响

使用调酸剂后，土壤pH值改变明显。试验前，土壤pH值为5.9，使用调酸剂种植一季水稻后，钙镁磷肥处理的土壤pH值为6.2，提高了0.3，石灰氮处理的土壤pH值为6.1，提高了0.2，而不使用调酸剂，种植一季水稻后，土壤的pH值为5.7，降低了0.2，这与孟红旗[6]等研究认为使用过磷酸钙和钙镁磷肥均会加快土壤酸化速度不一致。使用调酸剂后，土壤的有机质含量也发生了明显的变化，随着土壤pH值的升高，土壤中有机质的含量在不断下降，如图2所示，说明使用钙镁磷肥和石灰氮会加速土壤中有机质的矿化，施用调酸剂一段时候后，需要向土壤补充有机质。

2.4 不同调酸剂对水稻籽粒中重金属含量的影响

不同调酸处理下，水稻籽粒中重金属含量如表3所示。各处理的汞、砷、铅含量在安全范围内（砷≤0.5000 mg/kg、铅≤0.2000 mg/kg）[7]。对照处理下，铬、镉的含量超出了安全限量（铬≤1.0000 mg/kg、镉≤0.2000 mg/kg）[7]。

钙镁磷肥和石灰氮处理下，水稻籽粒对铬、镉的吸附能力明显低于对照处理的，其中钙镁磷肥对铬和镉的吸附能力分别降低了26.85%、35.75%，石灰氮处理下，水稻籽粒对铬和镉的吸附能力分别降低了50.42%、68.08%，表现出了比钙镁磷肥更强的降低吸附的能力，且钙镁磷肥和石灰氮处理下水稻籽粒中镉的含量均降到了安全范围内。

3 结论与讨论

一是施用钙镁磷肥和石灰氮，能够使水稻产量增加，且主要是通过增加水稻的有效穗数来实现水稻增产。此外，使用钙镁磷肥和石灰氮能够明显降低水稻籽粒对铬、镉的吸附能力，且石灰氮处理表现出了更为明显的优势，提高了水稻的质量。

二是施用钙镁磷肥和石灰氮，能够提高土壤pH值，但同时也会加速土壤中有机质的矿化，降低其利用率，在连续施用钙镁磷肥和石灰氮种植几季作物后，需要补充有机肥，以保证土壤有机质的供应。

三是磷肥施用过磷酸钙，仅仅种植一季水稻，土壤pH值就下降0.2，长期如此施肥下去，土壤必然酸化程度加快，这大概是丰都县三十余年间土壤酸化面积增加了27.0%的重要原因之一。

参考文献

[1]徐仁扣.土壤酸化及其调控研究进展[J].土壤，2015，47（2）：238-244.

[2张喜林，周宝库，孙磊，等.长期施用化肥和有机肥料对黑土酸度的影响[J].土壤通报，2008，39（5）：1221-1223.

[3]李伟主.重庆耕地地力研究与评价[M].北京：中国农业出版社，2012：439-535.

[4]全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范[M].第2版北京：中国农业出版社，2006.

[5]杨剑虹，土壤农化分析与环境监测[M].北京：中国大地出版社，2008.

[6]孟红旗，刘景，徐明岗，等.长期施肥下我国典型农田耕作土壤的pH演变[J].土壤学报.2013，50（6）：1109-1116.

[7]中华人民共和国国家标准.食品安全国家标准 食品中污染物限量（GB2762-2012）[S].2013.

（责任编辑：刘昀）