土壤调理剂在酸性水稻土上的应用初探

王家宜，陆世忠

［清远市农业科技推广服务中心（清远市农业科学研究所），广东清远 511500］

广东省清远市现有耕地总面积约27.67 万hm2，水稻种植面积超过6.67 万hm2，种植面积较大。近年来，由于农民长期大量施用化学肥料、少施或不施有机肥而造成土壤养分失衡及降雨强烈的淋溶作用，导致钙镁钾等碱性盐基大量流失［1-2］，清远市部分稻田土壤酸化严重，从而造成多方面的危害。1）地力下降影响作物的生长。土壤酸化会加重土壤板结的程度，抑制作物根系的生长，影响根系对养分的吸收，导致作物长势弱、产量低。2）土壤酸化会影响肥料的有效性。研究发现土壤有效氮的含量在pH 值为6～8 时最高；当pH为6.0～6.5时，土壤中的磷变成磷酸铁铝而固结；当pH ＜6.0 时，土壤中有效钾、钙、镁的含量急剧减少，造成肥料效果下降。由于水稻田土壤酸化，土壤板结，影响了水稻根系的生长和对肥料的吸收［3］，从而造成了水稻产量和品质的降低，危害了清远市水稻生产和粮食安全。

土壤调理剂是指添加到土壤中具有改善土壤性状、提高土壤生产力、促进作物生长的物质［4-5］。土壤调理剂可以改善土壤结构，促进土壤团粒状结构的形成，减轻土壤板结，还可调节土壤pH 值，改良酸化土壤［6］，提高磷、钾有效性，降低土壤重金属毒害等，从而提升耕地地力，有利于水稻生产。本试验通过研究施用不同用量的“金伯利”调理剂处理后的土壤pH值、交换性铝含量、水稻产量等的变化，验证该品牌土壤调理剂改良酸化土壤的效果，探索产品在酸性水稻土改良的最佳施用量，以期为清远市酸性水稻土改良提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在广东省清远市阳山县青莲镇潮水坑村进行，试验地为水稻土，前茬作物为水稻。该田块交通便利、易于观察及管理、有代表性，田块方正、田面平整、肥力均匀、排灌方便、种植水平与当地生产水平相当，田块面积667 m2以上。试验田土壤为砂壤土，试验前土壤分析结果：有机质含量39.1 g·kg-1，碱解氮213 mg·kg-1，有效磷32.6 mg·kg-1，速效钾187 mg·kg-1，交换性钙8.2 cmol·kg-1，交换性镁0.9 cmol·kg-1，pH值为5.33，呈酸性，肥力中等偏上。

1.2 供试作物

水稻品种为广西绿海种业有限公司选育的野香优2 号杂交水稻，晚稻生育期115 d 左右。

1.3 供试材料

供试材料为广东金伯利肥业有限公司生产的固体粉剂土壤调理剂，主要技术指标：CaO ≥25.0%、MgO ≥6.0%、SiO2≥15.0%、有机质≥10.0%、H2O ≤15.0%、酸碱度（pH 值）为10.5～12.5，主要原料为钾长石、石灰石、有机质。有害元素（mg·kg-1）：汞≤5.0、砷≤10.0、镉≤10、铅≤50、铬≤150。

试验设4 个处理，3 次重复，共12 个小区，随机区组排列，小区面积30 m2，试验田四周设置保护行。为防止肥水串排串灌，各小区田埂自犁底层以上全部用农膜包裹，单灌单排，种植水稻品种和田间农艺措施保持一致。各处理设计如下。

处理一：对照，每667 m2施配方肥51%（25-7-19）45 kg。

处理二：每667 m2施配方肥（25-7-19）45 kg+“金伯利”土壤调理剂50 kg。

处理三：每667 m2施配方肥（25-7-19）45 kg+“金伯利”土壤调理剂75 kg。

处理四：每667 m2施配方肥（25-7-19）45 kg+“金伯利”土壤调理剂100 kg。

1.4 试验及主要栽培管理情况

晚稻于2020 年7 月25 日播种，8 月12 日移植，11 月18 日收割，试验结束。试验小区施肥情况如下：处理一（常规施肥对照）移栽前667 m2施配方肥（25-7-19）20 kg 作基肥，插秧后7 d 667 m2施回青肥（25-7-19）15 kg，插秧后12 d 每667 m2施分蘖肥（25-7-19）10 kg；处理二、三、四在常规施肥的基础上分别每667 m2增施“金伯利”土壤调理剂50 kg、75 kg、100 kg 作底肥。各试验小区除施肥外其他田间农艺措施保持一致，全生育期喷药2 次以防治稻飞虱、稻纵卷叶螟、大螟、二化螟、稻瘟病、纹枯病等主要病虫害。

1.5 样品采集及测定

水稻收获后各小区单打单晒，测定水稻产量。水稻收割后，按“X”形取样法采集0～20 cm 土样，自然风干后去除植物残体和石块，将土样全部压碎后用2 mm 孔径过筛，样品送广东地球土壤研究院检测，测定土壤理化性状，包括pH 值、交换性铝含量，基础土样测定pH 值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁含量。

1.6 数据处理

试验数据用SPSS 19.0 软件进行方差分析，差异显著性检验用LSD 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 土壤调理剂对土壤pH 值的影响

土壤pH 值是重要的化学性质指标，对土壤养分的有效性有重要影响［7］。从表1 可知试验后土壤pH值从大到小为：处理四＞处理三＞处理二＞处理一。施用“金伯利”土壤调理剂的处理二、三、四试验小区土壤pH 平均值分别为5.83、5.94、6.20，比常规施肥对照分别提高9.4%、11.4%、16.3%。经LSD 检验，处理二、三、四与对照处理一相比，土壤pH 值差异达显著水平（p＜0.05），表明施用“金伯利”土壤调理剂对提高土壤pH 值有较明显的促进作用，能显著提高土壤pH 值。

表1 试验后土壤pH 值测定结果

2.2 土壤调理剂对土壤交换性铝含量的影响

交换性铝是酸性土壤中常见的交换性阳离子，它对土壤酸度具有重要作用。一般来说，交换性铝含量越高，土壤潜在酸性越大［8-9］。从表2 可知，2020 年晚稻土壤交换性铝含量从大到小为：处理一＝处理二＞处理三＞处理四。每667 m2施用“金伯利”土壤调理剂75 kg 和100 kg 的处理三、四试验小区土壤交换性铝含量平均值分别为0.17 cmol·kg-1、0.14 cmol·kg-1，比常规施肥对照分别降低22.7%、41.6%。经LSD 检验，处理四与对照相比，土壤交换性铝含量差异达显著水平（p＜0.05），处理二、三土壤交换性铝含量与对照相比差异不显著（p＞0.05），表明667 m2施用“金伯利”土壤调理剂100 kg 对降低土壤交换性铝含量有较明显的作用。

表2 试验后土壤交换性铝含量测定结果

2.3 土壤调理剂对水稻产量的影响

试验结果表明，处理二稻谷每667 m2平均产量为442.7 kg，与处理一（CK）对照比较，每667 m2平均增产0.7 kg，增产率为0.1%；处理三稻谷每667 m2平均产量为448.6 kg，与处理一（CK）对照比较，每667 m2平均增产6.6 kg，增产率为1.4%；处理四稻谷每667 m2平均产量为448.9 kg，每667 m2平均增产6.9 kg，增产率为1.6%，见表3。经LSD 检验，处理间差异未达显著水平。结果表明，施用“金伯利”土壤调理剂对水稻产量有一定的增产作用，但未达显著水平。

表3 土壤调理剂不同用量对水稻产量的影响

3 讨论与结论

田间试验表明，在酸性水稻土施用“金伯利”土壤调理剂能显著提高土壤pH 值，667 m2施用50 kg、75 kg、100 kg 土壤调理剂与常规施肥对照相比，土壤pH 值分别显著提高9.4%、11.4%、16.3%。梁文君等的研究结果表明，当土壤pH 值小于pH 临界点时，随着土壤pH 值的增加，交换性铝的含量直线下降［9］。本试验结果显示，667 m2施用“金伯利”土壤调理剂100 kg 对降低土壤交换性铝含量有较明显的作用，也表现出当土壤pH 值增加时交换性铝含量降低的规律，推测土壤调理剂中和了一部分土壤中的交换性铝。此外，667 m2施用“金伯利”土壤调理剂75 kg、100 kg与对照相比，分别667 m2平均增产6.6 kg、6.9 kg，但未达显著水平，说明施用“金伯利”土壤调理剂对水稻产量有一定的增产作用。

由于土壤调理剂对土壤理化性质的影响是长期的，因此更好地利用土壤调理剂改良酸化土壤，提升耕地质量，使水稻实现提质增产，有待进一步研究。除了施用土壤调理剂外，还可采用增施有机肥、稻秆腐熟还田、绿肥种植还田等综合技术措施，增加土壤有机质含量，改善土壤板结状况，改良酸化土壤，提升耕地地力，实现“藏粮于地，藏粮于技”，保障清远市粮食生产安全。