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石灰在土壤酸化治理中的应用技术研究

  来源:现代农业科技 | 发布时间:2021-12-27

  北斗智库环保管家网讯:石灰在土壤酸化治理中的应用技术研究结果表明,玉米田块增施石灰能有效地中和土壤酸性,改善土壤结构,提高土壤供氮水平,同时能使土壤中不易被水稻吸收的磷转化为有效磷,促进玉米早生快发,增加玉米穗长和穗大,从而提高产量。拿山乡胜利村的玉米田块在肥料用量相同的情况下,土壤调理剂石灰的适宜用量为450 kg/hm2。
 
  中图分类号 S156 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)07-0224-03
 
  当前各种不合理的人类活动导致了大量的土壤退化,严重制约了农业的可持续发展。土壤酸化作为土壤退化的一个重要方面,它直接影响到土壤质量,与社会经济有着紧密的联系。导致土壤酸化的原因有自然因素和人为因素,但自然的酸化,速度非常缓慢。已有研究表明:人为因素大大加速了土壤的酸化。为了有效地控制肥料的过度施用,国内外也一直努力寻求控制的方法,现在许多国家都采用测土配方施肥,以此来提高肥料的利用率,减少化肥总量的投入,取得了一定的成效。我国配方施肥技术必定还未全覆盖,取得的成效相对较小。石灰是传统农业生产中广泛应用的、较经济、便捷的酸性土壤改良剂之一。使用石灰可以中和土壤中的活性酸和潜性酸,生成氢氧化物沉淀,消除铝毒,迅速有效地降低酸性土壤的酸度,还能增加土壤中交换性钙的含量,因而近年来也用于改良铝富集的酸性土壤。但是,有研究发现频繁地通过施用石灰来调节土壤的酸度可能会加剧土壤的酸化。因此,石灰作为一种土壤改良剂应用,在种类、用量、施用方式等方面都应合理运用,从而发挥石灰降低土壤酸度的作用[1-2]。江西井冈山是土壤酸化较严重的地区之一,据近几年土壤测试结果数据统计显示,井冈山市土壤的pH值平均值在5.2~5.3。为了缓解土壤酸化给作物生长带来的不良影响,于2013年以玉米为试验材料,研究了石灰变量而肥料定量对玉米产量和土壤理化性质的影响,以求为井冈山市推进“一斤石灰一斤粮”增产行动提供技术支撑。
 
  1 材料与方法
 
  1.1 试验地概况
 
  试验安排在井冈山市拿山乡胜利村。其中石灰变量肥料定量试验田Ⅰ和试验田Ⅱ的面积分别为446.67、620.00 m2,试验田位于“一斤石灰一斤粮”增产行动示范面积33.33 hm2的核心区域,土壤类型为砂壤水稻土,肥力中等,交通及排灌方便,在该地区具代表性(试验田确定后5年不变)。
 
  1.2 试验材料
 
  供试玉米品种:华珍、先甜5号。试验石灰:各项技术指标均检测合格、重金属含量符合《肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标》(GB/T23349—2009)限量要求、适宜农用标准的生物源石灰。试验肥料:选用湖北武穴祥云厂家生产的(标出N、P、K各养分含量)45%(15-15-15)的硫酸钾复合肥。
 
  1.3 试验设计
 
  试验设5个处理,分别为施石灰750、600、450、300 kg/hm2和空白对照(CK),于不同时间在2块试验田中进行。试验田Ⅰ小区净面积约为83 m2(28.6 m×2.9 m),试验田Ⅱ小区净面积为60 m2(1.5 m×40.0 m),小区间用30~40 cm的畦沟进行隔离,不设重复,各小区在田间随机排列。
 
  1.4 试验方法
 
  试验玉米种植规格:试验田Ⅰ为35 cm×60 cm,试验田Ⅱ为45 cm×64 cm。肥料定量为每个处理施硫酸钾复合肥1 875 kg/hm2,折算出各小区的施肥量,试验田Ⅰ为15.6 kg,试验田Ⅱ为11.3 kg;两试验田均按20%、40%和40%的比例分基肥、苗肥及壮秆攻苞肥3次施用。试验田Ⅰ和田Ⅱ肥料用量与施用方法详见表1、表2。翻地前按各小区石灰用量,于2013年7月31日均匀地撒施到各个小区。
 
  1.5 农事操作与田间管理
 
  1.5.1 整地。石灰变量肥料定量试验田Ⅰ和试验田Ⅱ分别于2013年8月2日和8月15日翻耕整地。
 
  1.5.2 施肥。石灰变量肥料定量试验田Ⅰ于8月9日施基肥,9月2日施苗肥,9月22日施壮秆攻苞肥;于8月10日播种;石灰变量肥料定量试验田Ⅱ于9月15日施苗肥,10月6日施壮秆攻苞肥,8月23日播种。
 
  1.5.3 田间管理。病虫草害防治及水的管理均按传统方法进行[3-6]。
 
  1.5.4 收获。各处理于收获前按每小区随机取样5株进行经济形状考察,收获时分小区称重。石灰变量肥料定量试验田Ⅰ于11月7日收获,石灰变量肥料定量试验田Ⅱ于11月20日收获。
 
  2 结果与分析
 
  2.1 石灰变量肥料定量试验田Ⅰ实际产量结果
 
  从表3可以看出,CK没有施用石灰,其产量最低,而其他4个处理都施了不同量的石灰,其产量均比CK高,虽然各处理增产的幅度不同,但差异并不很大,施石灰450 kg/hm2增产最高,为1 266.0 kg/hm2,增幅为10.15%,施石灰750、600、450 kg/hm2平均增产1 145.5 kg/hm2,平均增幅为9.18%。
 
  2.2 石灰变量肥料定量试验田Ⅱ实际产量结果
 
  从表4可以看出,CK没有施用石灰,其产量最低,而其他4个处理都施了不同量的石灰,其产量均比CK高,各处理增产的幅度不同且差异较大,施石灰600、300 kg/hm2增产量均为834.0 kg/hm2,而施石灰450 kg/hm2增产最高,则为3 151.5 kg/hm2,增幅达到33.75%,施石灰750、600、450 kg/hm2平均增产2 134.5 kg/hm2,平均增幅达22.86%。
 
  2.3 石灰变量肥料定量试验田Ⅰ玉米经济效益结果
 
  从表5可以看出,CK没有施用石灰,其效益最低,而其他4个处理都施了不同量的石灰,其效益均比CK高,各处理增效的幅度不同且差异并不是很大,施石灰600、300 kg/hm2增效幅度分别为7.87%和7.81%,而以施石灰450 kg/hm2增幅最高为8.80%,施石灰750 kg/hm2增幅最低,只有5.49%。
 
  2.4 石灰变量肥料定量试验田Ⅱ玉米经济效益结果
 
  从表6可以看出,CK没有施用石灰,其效益最低,而其他4个处理都施了不同量的石灰,其效益均比CK高,各处理增效的幅度不同且差异较大,只有施石灰600、300 kg/hm2二者的增效幅度差异不大,只相差1.50个百分点(这是因为石灰成本的差异而至),而施石灰450 kg/hm2增效最高,为7 059.6元/hm2,增幅达到31.50%,施石灰750、600、450 kg/hm2平均增效4 450.8元/hm2,平均增幅达19.86%。
 
  2.5 试验田Ⅰ和试验田Ⅱ试验前后土壤pH值及养分的检测结果
 
  试验前分别在2块田里取了2个试验基础土壤样品。收获后又分别在各小区采集了1份混合土壤样品,并对试验前后土壤样品的pH值、有机质等5个指标进行了检测化验。从表7可以看出,试验田Ⅰ和试验田Ⅱ试验后土壤的有机质、有效磷及pH值3个指标均有不同程度的增加,而2个试验的碱解氮却都有下降,同时试验田Ⅱ的速效钾也有下降。但2个试验的试验CK均是未施用石灰的,其pH值都有不同程度上升。2个试验中pH值均是随着石灰用量的增多而上升越大,呈逐渐上升的趋势,当然在实际生产中并不能只一味地追求pH值的上升,还得考虑到影响作物生长的其他诸多因素。
 
  3 结论
 
  2个试验实际产量结果表明,拿山胜利村的玉米田块增施石灰能有效地中和土壤酸性,改善土壤结构,提高土壤供氮水平,同时能使土壤中不易被水稻吸收的磷转化为有效磷,促进玉米早生快发,增加玉米穗长和穗大,从而提高产量。试验前田块的pH值为4.83~4.90,2个试验数据结果均表明田块pH值在4.90左右及肥料用量相同的情况下,2个试验均表现为增施施用石灰450 kg/hm2增产最高幅度最大,增产1 266.0 kg/hm2,增幅为10.15%;试验Ⅱ施石灰450 kg/hm2,增产3 151.5 kg/hm2,增幅达33.75%,二者平均增幅达21.95%,其增产效果非常显著。
 
  2个试验经济效益结果,表明玉米田块其pH值在低于5而肥料因素不变的前提条件下,增施不同量的土壤调理剂生物源石灰具有不同程度的增产增效效果,从2个试验的经济效益数据结果得出对照不施石灰,其效益最低,而其他4个处理均施了不同量的石灰,其效益均比对照不施石灰高,各处理增效的幅度不同,试验Ⅰ的增效幅度差异不大,而试验Ⅱ各处理的增效幅度差异较大,不过试验Ⅱ施石灰600、300 kg/hm2二者的增效幅度差异较小,只相差1.50个百分点(这是因为石灰成本的差异而至)。但是,2个试验都是以施石灰450 kg/hm2增效最高,即试验Ⅰ增纯收益3 294元/hm2,增幅为8.80%;试验Ⅱ增纯收益7 059.6元/hm2,增幅达31.50%。这表明拿山乡胜利村的玉米田块在肥料用量相同的情况下,土壤调理剂石灰的适宜用量为450 kg/hm2,当然了本试验只考虑了肥料这个因素,在实际生产中是存在着很多不定因素的,要得到最佳土壤调理剂石灰的用量,还需在生产实践中不断摸索和总结。
 
  通过本试验可以看出,只有有针对性地、合理地施用石灰及肥料才有可能达到较高的增产增效目的,特别是在土壤酸性较强的田块或山区冷浸田施用石灰效果可能更好些,这样施用石灰才能真正达到中和土壤酸性,改善土壤结构,提高土壤供肥水平,从而达到增产的目的。
 
  为了科学合理施用土壤调理剂石灰,首先要了解土壤酸碱度、土壤质地和土层深度,一般酸性较强、质地黏重、土层较深厚的可以适当多施,反之则应少施或不施,应根据土壤酸碱度检测结果及试验数据结果分析合理施用石灰,防止过量施用石灰反而不利于玉米的生长,从而影响产量。故只有实践中经过反复多次而精确的试验、总结和分析,才能真正掌握土壤调理剂石灰的准确用量及调酸技术。
 
  总之,本试验数据结果受到诸多因素的影响,有误差是在所难免的,今后应开展进一步的试验。
 
  4 参考文献
 
  [1] 陈燕霞,唐晓东,游媛,等.石灰和沸石对酸化菜园土壤改良效应研究[J].广西农业科学,2009(6):700-704.
 
  [2] 王嫒华,段增强,董金龙,等.可溶性盐对土壤pH测定的影响及消除初探[J].土壤学报,2014(6):1298-1308.
 
  [3] 王宁,李九玉,徐仁扣.土壤酸化及酸性土壤的改良和管理[J].安徽农学通报,2007(23):48-51.
 
  [4] 杨静,谭永锋,肖志强,等.不同剂量石灰对酸化稻田土壤养分含量及水稻产量的影响[J].安徽农业科学,2015(36):175-176.
 
  [5] 姚晓芹,马文奇,楚建周.不同酸性物质对石灰性土壤的酸化效果研究[J].中国生态农业学报,2006(4):68-71.
 
  [6] 张永春.长期不同施肥对土壤酸化作用的影响研究[D].南京:南京农业大学,2012.

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关键词: 土壤酸化   环保技术   环保管家  

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