不同土壤调理剂对土壤性状及玉米产量的影响试验初报

来源:用户上传      作者:王金林　张德全　杨志学　付怿竹　何丹

　　摘   要   为探索酸性土壤改良的有效途径，开展了不同土壤调理剂对土壤改良效果及玉米产量的影响试验。结果表明，各类土壤调理剂均能改良土壤酸性，降低土壤容重，活化土壤有效养分，提高玉米产量，较试验前pH值升高了0.49～0.64，容重降低8.8%～13.2%，硼离子含量降低23.8%～57.1%，锰离子含量降低33.8%～47.5%;较常规施肥玉米产量提高4.6%～12.1%。
　　关键词   土壤调理剂;酸性土壤改良;土壤理化性质;玉米产量;云南省普洱市
　　中图分类号：S156.2   文献标志码：A    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.19.003
　　土壤酸化，表征为土壤pH降低，引起K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+等离子的淋失，交换性酸、Al3+、Mn2+、Fe2+和重金属离子的有效性提高，加重土壤板结，引起土壤退化，对农业生产、生态环境和人类健康造成威胁[1-3]。普洱市2005—2015年测土配方施肥数据显示，全市土壤pH值平均为5.55，低于4.6的占9.3%，在4.6～5.6的占53.2%。本试验选取了7种土壤调理剂，分析其对土壤理化性状及玉米产量的影响，以期为普洱市酸性土壤改良技术的推广与应用提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　试验于2017年在普洱市宁洱县宁洱镇民主村教场坝玉米地上实施，海拔1 360 m，东经101°3′39″，北纬23°4′56″。试验地块平坦、整齐，地力水平较均匀。土壤肥力中等，pH值为4.43，有机质含量31.7 g·kg-1，全氮含量1.64 g·kg-1，碱解氮191 mg·kg-1，有效磷36.4 mg·kg-1，速效钾153 mg·kg-1，交换性镁99.4 mg·kg-1，有效锌2.5 mg·kg-1，有效硼0.42 mg·kg-1，有效锰37.69 mg·kg-1，有效硫33.1 mg·kg-1，阳离子交换量18.3 cmol·kg-1。试验地常年种植两季，小春种植小麦，2016年667 m2小麦产量150 kg;大春种植玉米，常年667 m2产量在600 kg左右。
　　1.2 试验材料
　　供试品种：供试玉米品种为云瑞62。
　　供试肥料：玉米专用缓释配方肥，N∶P2O5∶K2O=16∶7∶6，以榕枫缓释肥为基础配制的生产配方肥。
　　本试验选择7种酸性土壤调理剂产品，分别为：1）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+P2O5+K2O≥5.0，pH值8～11;2）“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≥3亿/g，有机质含量≥45%;3）“土根本”土壤生态修复剂，北京十方技术有限公司生产，微生物菌肥，活性菌数22亿/g，含有11%的有机氮，9%的有机钾，5%的有机磷及大量中微量元素;4）“玖金”矿质生物土壤调理剂，吉林省玖金农业科技有限公司生产，生物菌肥，活性菌数2亿/g，调解酸碱度，补充微量元素;5）“绿邦168”基因激活调节剂，北京北农绿邦科技开发有限公司生产，含腐殖酸有机肥，N+P2O5+K2O≥5.0，有机质≥45%;6）“翠姆”微聚富里酸微生物菌肥，以色列拉姆拉特种肥料有限公司（烟台拉姆拉进出口有限公司）生产，微生物菌肥，微聚富里酸≥100万lu，中微量元素≥2.8%，耐盐复合菌群≥20亿/g，N+P2O5+K2O≥36%，可以缓冲土壤pH值，疏松土壤，改善土壤板结，增强多种酶的活性;7）生石灰，本地区生产的生石灰。
　　1.3 试验设计
　　试验设8个处理，3次重复，随机区组排列，小区面积30 m2。试验在统一施用缓释配方肥（80 kg/667 m2）基础上，配施不同的土壤调理剂，即处理1（T1）：缓释配方肥，作对照处理（CK）;处理2（T2）：缓释配方肥+石灰，石灰施用量100 kg/667 m2;處理3（T3）：缓释配方肥+硅钙钾镁肥，硅钙钾镁肥用量为100 kg/667 m2;处理4（T4）：缓释配方肥+富里酸微生物菌肥，富里酸微生物菌肥用量20 kg/667 m2;处理5（T5）：缓释配方肥+土壤生态修复剂，土壤生态修复剂用量10 kg/667 m2;处理6（T6）：缓释配方肥+基因激活调理剂，基因激活调理剂用量2 kg/667 m2;处理7（T7）：缓释配方肥+矿质生物土壤调理剂，矿质生物土壤调理剂用量60 kg/667 m2;处理8（T8）：缓释配方肥+固体菌肥，固体菌肥用量80 kg/667 m2。
　　种植规格为双行单株，大行距0.8 m，小行距0.4 m，株距0.28 m，每667 m2种植4 000株，每小区种植180株（15行×12株）。
　　试验于2017年4月10日整地，4月26日规划小区、播种、施基肥，6月14日追施拔节肥，7月5日追施穗肥，9月12日收获测产。
　　1.4 测定项目
　　试验前后在各小区内分别以“S”形取5个点的耕层土样混合，风干，磨碎过筛后采用pH计测定土壤pH值，采用重铬酸钾容量测定有机质含量，半微量凯氏定氮法测定全氮含量，碱解扩散法测定碱解氮含量，钼锑抗比色法测定有效磷含量，醋酸铵浸提-火焰光度法测定速效钾含量，EDTA滴定法测定交换性镁含量，HCl浸提-AAS法测定有效锌，沸水浸提-甲亚胺比色法测定有效硼含量，高锰酸钾比色法测定有效锰含量，硫酸钡沉淀称重法测定有效硫含量，强迫交换法测定阳离子交换量。另用环刀法测定试验前后各小区的土壤容重。
　　玉米成熟后，按照云南省粮食作物高产创建项目测产验收的方法，分小区进行考种，测定产量。 　　2 结果与分析
　　2.1 试验前后土壤养分状况
　　酸性土壤中的钾离子、钙离子、镁离子等更易被淋溶，铝离子、铁离子、锰离子的活性更高[4]。由表1可看出，在土壤pH值方面，仅T1处理降低了0.02，其他处理较试验前均有所提高，pH值升高了0.49～0.64，其中T2处理提升幅度最大，其次是T3、T6处理;在土壤容重方面，T1处理提高了1.8%，其他处理均有所降低，降低幅度为8.8%～13.2%，T5、T8处理降低最多;在速效钾含量方面，T4、T5处理有所提高;在交换性镁方面，T1、T2、T3、T5、T6、T7处理都有所提高;在有效硼方面，除了T1处理，其他处理均降低，降低幅度为23.8%～57.1%;在有效锰方面，所有处理均降低，降低幅度为33.8%～47.5%。
　　2.2 玉米产量构成性状
　　8个处理的考种结果见表2，出籽率由高到低排序为T8>T3>T4>T2>T6>T5=T7>T1;穗长在16.7～18.5 cm，平均穗长为17.9 cm;穗粗在15.8～16.1 cm，平均为16 cm;秃尖在1.7～2.3 cm，平均为1.9 cm;穗粒数在426～480粒，平均为457粒;单穗重在0.16～0.20 kg，平均为0.17 kg，各处理穗重较T1处理增加0.01～0.04 kg;百粒重在40.9～48.2 g，平均为44.8 g;籽粒含水量在29.6%～32%，平均为30.8%。各处理的穗长、穗粗、穗粒数、单穗重、百粒重和籽粒含水量等指标差异都不大。
　　2.3 玉米产量及经济效益
　　8个处理的玉米产量及经济效益见表3。可以看出，平均667 m2产量和产值高低排序为T8>T2>T3>T4>T5>T7>T6>T1，其中T8处理的产量、产值最高，较T1处理分别高78.49 kg、180.50元，增产了12.10%;其次是T2处理增产12.02%，T3处理增产11.95%。667 m2纯收益高低排序为T2>T5>T4>T6>T3>T7>T1>T8，T2、T5、T4、T6、T3、T7处理分别比T1处理高129.4元（20.8%）、118.5元（19.05%）、103.2元（16.59%）、18.2元（2.93%）、4.9元（0.79%），T8处理比T1低119.5元（19.21%）。在产投比方面，排序为T2=T4=T5=T6>T1>T3=T7>T8，T8的产投比最低，主要是成本较高，其他处理的产投比与对照处理相差不大。
　　2.4 籽粒全氮、全磷、全钾含量
　　对8个处理的籽粒（经济收获物）氮、磷、钾含量进行分析，见表4。全氮含量，除T5处理的全氮含量较T1高0.03个百分点外，其余处理均比对照低;全磷含量，T4、T5、T6、T2、T3处理较T1分别高0.14、0.09、0.08、0.06、0.06个百分点，T4处理对籽粒全磷含量的影响最大;全钾含量，T6处理最高（0.34%），其次为T8处理（0.30%），其余处理都为0.26%。
　　3 小结
　　1）在改良土壤酸性、提高pH方面，各类土壤调理剂均表现不错，其中石灰的改良效果最佳，其次是硅钙钾镁肥、“绿邦168”基因激活调节剂、“土根本”土壤生态修复剂，pH值分别提高0.64、0.62、0.62、0.60。
　　2）在疏松土壤、改良土壤物理结构方面，表现最好的是“土根本”土壤生态修复剂和“金菌冠”固体菌肥，其土壤容重都降低了13.2%。
　　3）在提高土壤鉀离子有效性方面，“绿邦168”基因激活调节剂和“金菌冠”固体菌肥表现最佳;在降低交换性酸、硼离子、锰离子活性方面，各类土壤调理剂均表现不错，其中硼离子含量降低23.8%～57.1%，锰离子含量降低33.8%～47.5%。
　　4）“金菌冠”固体菌肥处理的增产效果最好，较对照处理增产12.1%，但其成本过高，产投比最低。石灰和硅钙钾镁肥在提高产量、增加效益和产投比方面表现最佳。
　　综上，建议继续开展不同地点和不同作物的土壤调理剂比较试验，掌握其在不同地区和作物上的改良效果，筛选改良效果好的土壤调理剂，为普洱市酸化土壤改良、土壤调理剂推广应用提供科学依据。
　　参考文献：
　　[1] 沈泓毅，苏相风，花会功.不同土壤改良剂对酸性土壤改良效果试验研究[J].农业科技通讯，2017（8）：160-162.
　　[2] 倪志强，郜斌斌，石伟琦，等.供磷型土壤调理剂在酸性土壤应用效果研究[J].热带作物学报，2018，39（4）：809-815.
　　[3] 付云章.文山州耕地土壤酸化原因及治理措施[J].云南农业科技，2014（4）：39-40.
　　[4] 徐仁扣.土壤酸化及其调控研究进展[J].土壤，2015，47（2）：238-244.
　　（责任编辑：易  婧）
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