不同土壤调理剂在玉米上的施用效果研究

杨志学毛辉王金林杨峥付怿竹何丹

(1.普洱市农业环保和农村能源站，云南 普洱 665000；2.普洱市土壤肥料工作站，云南 普洱 665000)

土壤是人类最基本的生产资料，是人类赖以生存的物质基础。近年来，受成土母质、气候及人为因素的影响，土壤障碍性因子逐渐增加，主要表现为土壤酸化、盐碱化、粘重等，尤其是土壤酸化有加重的趋势，我国各类酸化土壤面积近2亿hm2，而土壤酸化使肥料有效利用率下降，作物生长微生物活动受限，导致产量降低，品质下降，农业生产成本增加，成为制约我国农业可持续发展的主要问题之一[1-3]。土壤调理剂是指加入土壤中用于改善土壤物理、化学和(或)生物性状的物料，可以改善土壤结构，增加土壤微生物活性，提高酶活性，促进土壤形成团粒结构，调节土壤pH值，促进作物的生长发育，提高产量效益[4,5]。

关于土壤调理剂对玉米产量和土壤理化性质的影响已有不少报道。马召仕等[6]报道，夏玉米施用土壤调理剂能促进根系生长，植株增高，提高千粒重，增产14.5%。杨茂云等[7]研究表明，施用土壤调理剂能降低土壤酸性，提高土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量。李昂等[8]研究表明，土壤调理剂可以提高酸性红壤pH值，降低土壤交换性铝的含量，提高玉米株高、生物量，缓解玉米铝毒害。

为探索不同土壤调理剂产品的改良效果，在普洱市宁洱县进行了田间试验，以期为普洱市推广应用土壤改良产品提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验安排在普洱市宁洱县宁洱镇民主村朝阳寨实施，试验地海拔1331.86m，地理坐标为N23°09′28″，E101°07′26″，年平均气温18.2℃，年平均降雨量1414.9mm。

土壤基础肥力状况：全氮2.05g·kg-1，全磷0.94g·kg-1，全钾15.0g·kg-1，有机质38.2g·kg-1，碱解氮169mg·kg-1，有效磷30.2mg·kg-1，速效钾151mg·kg-1，缓效钾96mg·kg-1，交换性钙4133.8mg·kg-1，pH值6.56，容重1.24g·cm-3。试验地块平坦、整齐，地力水平较均匀。

1.2 供试材料

1.2.1 供试作物

供试作物为玉米，品种为“青青500”。

1.2.2 参试肥料

控释配方肥：普洱市思茅区惠丰测土配肥中心生产，N∶P2O5∶K2O=24∶6∶10，总养分≥40%，内含硼、锌等必要的中微量元素；尿素：云南云天化股份公司生产，总氮(N)≥46.0%；钾肥：中化化肥有限公司生产，KCl≥60%(红色)。

1.2.3 参试土壤调理剂

硅钙钾镁肥：金正大诺泰尔化学有限公司生产，SiO2≥20.0%，CaO≥30.0%，MgO≥2.0%，N加P2O5加K2O≥5.0，pH值8～11；金菌冠固体菌肥：金正大诺泰尔化学有限公司生产，有效活菌数≥5亿·g-1，有机质含量≥45%；田佳佳土壤调理剂：宁夏佳荣农业科技开发有限公司生产，含氧化钙(CaO)≥45%，氧化镁(MgO)≥3%，二氧化硅(SiO2)≥12%，pH值9～12，补钙、调酸、补充中微量元素；粤田富贵土壤调理剂：广东万山土壤修复技术有限公司生产，氧化钙(CaO)≥20%，氧化镁(MgO)≥12%，二氧化硅(SiO2)≥12%，pH值10～12，补充中微量元素平衡植物营养；培地康含硫型土壤调理剂：昆明隆青化工有限公司生产，含氧化钙(CaO)≥30%，二氧化硅(SiO2)≥10%，硫(S)≥3%；生石灰：思茅区当地生产的生石灰粉。

1.3 试验设计

试验设计7个处理，每个处理3次重复，随机区组排列，小区面积30m2(4.0m×7.5m)。种植密度设计为双行单株，大行距0.8m、小行距0.4m，株距0.28m，种植密度4000株·667m-2，180株·30m-2。各处理试验设计及施肥量见表1。

表1 各处理试验设计及施肥量表

1.4 肥料施用方法

施用的控释配方肥和土壤调理剂全部作为基肥施用，土壤调理剂与种子分别施于播种塘的两边，后期追施尿素2kg·667m-2、钾肥(KCl)3kg·667m-2，分别作拔节肥(50%)和抽穗肥(50%)，其它管理措施一致。

1.5 试验实施

试验于2018年4月27日整地，5月7日规划小区、播种、施用基肥，6月5日进行追施拔节肥，7月5日进行追施穗肥，7月19日进行玉米株高、穗位高、叶长、叶宽等农艺性状的调查，9月19日测产收获。

2 结果与分析

2.1 不同土壤调理剂试验前后对玉米土壤养分及理化性质的影响

由表2可知，施用不同的土壤调理剂对玉米土壤养分及理化性状有不同的影响。与试验前相比，增施土壤调理剂土壤全氮、有机质、速效钾含量均有所降低；土壤碱解氮含量除处理6高于试验前外，其它处理的含量均有所降低；土壤全磷含量除处理3外，其它处理的含量都有所提高；土壤全钾含量除处理3、处理5外，其它处理的含量均有所提高；土壤有效磷方面，各处理的含量明显高于试验前，提高了9.8～36.9mg·kg-1，其中处理6的含量提高了36.9mg·kg-1；各处理的土壤交换性钙含量明显高于试验前，提高了3113.7～6814.1mg·kg-1，其中处理4提高了6814.1mg·kg-1，效果最明显；各处理的土壤pH值比试验前提高了0.71～0.87，其中处理4的pH提高了0.87，且与处理1(CK)相比，各处理的pH比对照提高0.04～0.16，一定程度上缓解了土壤酸化；在土壤容重方面，除了处理5略大于试验前外，其余处理的土壤容重降低了0.02～0.06g·cm-3，其中处理6的容重降低了0.06g·cm-3，改善了土壤通透性。

表2 不同土壤调理剂试验前后对玉米土壤养分及理化性质的影响

2.2 不同土壤调理剂对玉米植株、籽粒养分含量的影响

由表3可知，施用不同的土壤调理剂对玉米植株、籽粒养分含量的影响不同。植株养分含量方面，与对照相比，不同处理的全氮、全磷、全钾含量差异不明显；处理4和处理6的全氮含量相差0.32%，差异显著。籽粒养分含量方面，与对照相比，除处理7的全磷含量比处理1(CK)高0.12%，差异显著外，其余各处理的养分含量差异不明显。土壤调理剂对玉米植株、籽粒养分的影响不显著。

表3 不同土壤调理剂对玉米植株、籽粒养分含量的影响

2.3 不同土壤调理剂对玉米农艺性状的影响

由表4可知，施用不同土壤调理剂能够促进玉米的生长发育。与处理1(CK)相比，各处理植株增高2.1～18.3cm，其中处理4的植株增高了18.3cm。各处理穗位高在88.9～102.5cm，除处理3、处理5、处理6比处理1(CK)分别低7.0cm、4.7cm和0.2cm外，其余处理都高于对照1.4～6.6cm，其中处理4比对照高6.6cm。各处理能增加玉米茎粗0.02～0.73cm，以施用金菌冠固体菌肥土壤调理剂效果最明显，增粗0.73cm。叶长方面，除施用生石灰的叶长小于对照0.8cm外，其它处理比对照长1.4～39.1cm，以施用培地康土壤调理剂促进叶长效果最明显，增长39.1cm。各处理叶宽在12.1～12.9cm，平均叶宽12.4cm，除施用金菌冠固体菌肥土壤调理剂的叶宽大于处理1(CK)0.4cm外，其余处理的叶宽均小于对照0.1～0.4cm。

表4 不同土壤调理剂对玉米农艺性状的影响

2.4 不同土壤调理剂对玉米经济性状的影响

由表5可知，施用不同土壤调理剂对玉米经济性状影响不同。各处理的穗长为16.14～18.11cm，平均值17.46cm，穗最长为处理7的18.11cm，比对照长0.64cm；穗粗在15.63～17.10cm，平均值为16.56cm，最粗为处理2的17.10cm，比对照粗0.25cm；秃尖长在2.46～3.18cm，平均2.85cm，秃尖长最短的是处理3，为2.46cm，比对照短0.37cm；穗粒数在413～518粒，平均479粒，粒数最多为处理3的518粒，比对照多38粒；穗均干重在225～278g，平均重258.41g，最重为处理7的278g，比对照重12.55%；出籽率在73%～79%，平均出籽率77%，除处理5的73%低于平均值外，其余处理出籽率基本相同；百粒重在41.6～45.9g，平均重43.03g，最重为处理4(培地康)的45.9g，比对照重6.99%；籽粒含水率为28.8%～29.8%，平均29.39%，各处理间差异不明显。

表5 不同土壤调理剂对玉米经济性状的影响

2.5 不同土壤调理剂对玉米产量的影响

由表6可知，施用不同土壤调理剂均能提高玉米产量。各处理产量大小为处理4>处理6>处理7>处理5>处理3>处理2>处理1(CK)。与对照相比，各处理平均增产15.01～164.20kg·667m-2，增产3.45%～37.76%，其中处理4比处理1(CK)增产164.20kg·667m-2，增产37.76%，增产效果最显著。处理5、处理6、处理7的增产效果也很明显，分别比对照增产12.38%、16.05%、16.83%,处理2、处理3分别比对照增产15.01kg·667m-2、37.81kg·667m-2，增幅为3.45%和8.70%。

表6 不同土壤调理剂对玉米产量的影响

2.6 不同土壤调理剂对玉米经济效益的影响

由表7可知，施用不同土壤调理剂对玉米经济效益影响不同。对各处理的玉米经济效益进行分析，667m2产值依次表现为处理4>处理6>处理7>处理5>处理3>处理2>处理1(CK)。与处理1(CK)相比，各处理增值34.53～377.66元·667m-2，增值3.45%～37.76%；其中，处理4增值377.66元·667m-2，增值37.76%。在667m2投入方面，处理6>处理5>处理3>处理2>处理4>处理7>处理1(CK)。而在667m2纯收益方面，只有处理4、处理7的纯收益高于对照，分别增收277.65元·667m-2、110.52元·667m-2，其余处理的667m2纯收益都低于对照。各处理的产投比在1.05～1.64，其中处理4、处理7的产投比分别为1.64、1.47；各调理剂的产投比表现为处理4>处理7>处理1(CK)>处理2>处理3>处理5>处理6。

表7 不同土壤调理剂对玉米经济效益的影响

3 结论

通过在玉米上施用不同土壤调理剂的田间试验可知，与试验前相比，玉米上施用6种土壤调理剂能够提高土壤有效磷含量9.8～36.9mg·kg-1，其中施用金菌冠固体菌肥土壤有效磷含量提高了36.9mg·kg-1，效果最明显；土壤交换性钙含量提高了3113.7～6814.1mg·kg-1，其中施用培地康土壤调理剂的含量提高了6814.1mg·kg-1，效果最明显；土壤pH值较试验前提高了0.71～0.87，其中施用培地康土壤调理剂的pH提高了0.87，且与对照(CK)相比，各处理的pH值提高了0.04～0.16，一定程度上缓解了土壤酸化；在土壤容重方面，除施用粤田富贵土壤调理剂容重略高于试验前外，其余土壤调理剂的处理土壤容重降低了0.02～0.06g·cm-3，改善了土壤通透性。

在习惯施肥的基础上，增施6种土壤调理剂均能有效提高玉米产量，平均增产15.01～164.20kg·667m-2，增产3.45%～37.76%，其中以施用培地康土壤调理剂增产效果最明显；从经济效益来看，施用培地康土壤调理剂和生石灰的纯收益、产投比都高于对照，且都高于其它调理剂。6种土壤调理剂均能促进玉米生长发育、改善经济性状，提高玉米植株、籽粒养分的积累，但差异不明显。

综上说明，在玉米上施用土壤调理剂都能提高土壤pH，缓解土壤酸化，改善土壤理化性状，促进玉米生长发育，提高产量，增加经济效益，其中以施用培地康土壤调理剂改良效果最佳，增加产量和效益最明显。为全面了解土壤调理剂的改良机理，进一步扩大推广范围，还需进一步研究土壤团聚体、孔隙度、阳离子交换量、微生物区系等指标。