施用營養(yǎng)型土壤改良劑對水稻產量和土壤肥力的效應

1、施用營養(yǎng)型土壤改良劑對水稻產量和土壤肥力的效應陳瓊賢1，彭志平21：廣東省農科院蔬菜研究所，廣東 廣州 510640；2：廣東省農科院土壤肥料研究所，廣東 廣州 510640摘要：探討了營養(yǎng)型土壤改良劑（簡稱改良劑）對水稻產量、土壤酸度、土壤養(yǎng)分、土壤肥力和土壤物理性能的效應。連續(xù)2年4造水稻試驗結果表明，施用改良劑比對照稻谷產量增加8.6%11.3%（平均10.3%），增產達極顯著水平，并且有良好后效。施用土壤改良劑具有提高pH，降低活性Al，增加N、P、K有效養(yǎng)分和代換性K、Ca和Mg的效果。關鍵詞：改良劑；水稻；產量；土壤肥力中圖分類號：S156.2 文獻標識碼：A 文章編號：1008-

2、181X（2002）04-0373-03 水稻土的改良和培肥是提高水稻產量和保持其高產穩(wěn)定的重要措施。傳統(tǒng)上多以種植綠肥、稻稈還田和增施有機肥為主要的培育高產水稻土的措施。隨著產業(yè)結構的改變和市場經(jīng)濟的發(fā)展，目前，我省水稻土施用有機肥和綠肥的數(shù)量和面積已明顯下降，況且施用有機肥、稻稈還田等培肥措施花費較多的人力物力，在市場經(jīng)濟條件下這種投入不適合商品農業(yè)發(fā)展的要求。 針對以上現(xiàn)狀，我們研制和開發(fā)出一種營養(yǎng)型土壤改良劑，采用21型粘土礦物并配合中、微量元素，稀土元素等礦物組分經(jīng)科學組配，獲得國家發(fā)明受理專利公布1。該產品被列為1999年廣東省科技創(chuàng)新百項工程頂目，具有調節(jié)土壤酸度和供肥、保肥能力

3、，活化土壤養(yǎng)分等效果2，目前已投入批量生產。本文以水稻和水稻土為試驗材料，評價土壤改良劑的增產和改土效果，從而探討土壤改良劑在水稻上的使用前景，為進一步開發(fā)水稻新型專用肥提供依據(jù)。1 材料和方法1.1 水稻施用營養(yǎng)型土壤改良劑的效果1998年3月1999年11月在廣東省農科院國家赤紅壤肥力和肥料效益長期監(jiān)測基地進行，供試品種為青珍8號（1998年）和綠黃占（1999年），種植規(guī)格17 cm×20 cm。試驗設置如下處理，（1）NPK（簡稱對照，下同）。（2）NPK+改良劑，每個處理重復5次，隨機排列，小區(qū)面積50 m2。處理（1）和處理（2）肥料施用量為N 135 kg/hm2（尿素

4、），P2O5 45 kg/hm2普鈣和K2O 90 kg/hm2（氯化鉀），其中P肥全作基肥，和60作為追肥，40作基肥。處理（2）改良劑用量為早稻3000 kg/hm2，晚稻1500 kg/hm2，全作基肥施用，試驗各小區(qū)其他耕作管理措施保持一致。1.2 水稻施用營養(yǎng)型土壤改良劑的后效在1998年試驗結束后，1999年早稻各處理小區(qū)不施任何肥料，供試品種為綠黃占，栽培措施保持不變，在這種條件下觀測改良劑的后效。1.3 營養(yǎng)型土壤改良劑改土效果評價試驗1.1和1.2分別在試驗結束后按小區(qū)采集土壤，采用常規(guī)方法2測定土壤pH、有機質、堿解氮、有效磷、有效鉀、陽離子代換量、交換性Ca和交換性Mg，

5、浸水體積質量，比較試驗前后數(shù)值的變化。2 結果與分析2.1 施用土壤改良劑的產量效應 表1列出2年4造水稻試驗結果，顯示NPK與改良劑配施與單純施用NPK（對照）相比，每造增產為438 kg/hm2（1998年早稻）、624 kg/hm2（1998年晚稻）、553.5 kg/hm2（1999年早稻）和664.5 kg/hm2（1999年晚稻），相對增產率分別為8.6%、10.5%、10.8%和11.3%，組群比較t值分別為66.45*、94.8*、84.6*和124.05*，增產達極顯著水準，表明施用土壤改良劑具有極顯著的增產效應，增產率可達8.6%11.3%，平均10.3%。2.2 使用營養(yǎng)

6、型土壤改良劑的后效 在1998年（第1年）試驗結束后，固定小區(qū)不變，不施用任何物料，種植水稻比較地力產量（不施肥），結果表明（表2）：NPK+改良劑前處理區(qū)稻谷產量為6319.5 kg/hm2，比NPK前處理區(qū)的5608.5 kg/hm2提高711.0 kg/hm2，相對增產12.6%，增產值達極顯著水準（組群比較t值為60.0*）。這預示施用改良劑有良好的后效。 表1 施用土壤改良劑的增產效應 kg×hm-2年度及t值處理IIIIIIIVV平均增產±%1998年早造t =66.45*對照4945.45125.55188.55001.05062.55062.500NPK+改

7、良劑5376.05563.55625.05500.55437.55500.5438*8.61998年晚造t =94.80*對照5875.55938.56000.06063.05812.55938.500NPK+改良劑6562.56338.06688.56625.56501.06562.5624*10.51999年早造t =84.6*對照5337.05223.05091.04987.55035.55134.500NPK+改良劑5544.05653.55739.05949.05554.55688.0553.5*10.81999年晚造t =124.05*對照5713.55866.55983.5600

8、7.55775.05869.500NPK+改良劑6454.56375.06613.56694.56535.56534.0664.5*11.3注：組群比較t 0.01=50.3；*產量差異極顯著（P =0.01）表2 水稻使用土壤改良劑的后效（1999年早稻結果） kg×hm-21998年處理小區(qū)不施肥產量平均增產±%IIIIIIIVV對照5562.05809.55475.05259.05938.55608.500NPK+改良劑6148.56003.06457.56748.56237.06319.5711.012.6注：組群比較t值=4.00*（t 0.01=3.35） 表4

9、 施用營養(yǎng)型土壤改良劑對土壤代換性能的影響 mmol×kg-1處理代換Ca代換Mg代換K代換性K+Ca+Mg2+總和陽離子代換量對照50.05.01.9256.980.0NPK+改良劑60.015.011.686.684.82.3 營養(yǎng)型土壤改良劑的改土效果2.3.1 調節(jié)土壤酸度的效果 比較試驗后土壤酸度各指標的變化（表3），可見NPK+改良劑處理pH比對照區(qū)高1.0個單位，水解性酸降低3 mmol/kg（降率8.3%），代換性H+降低0.5 mmol/kg（降率7.64%），代換性Al降低0.7 mmol/kg（降率87.5%），代換性酸降低0.3 mmol/kg（降率4%），顯

10、示施用改良劑能減少代換性酸度尤其是代換性Al3+含量，使土壤pH提高，達到改良土壤酸度的目的。表3 施用營養(yǎng)型土壤改良劑調節(jié)土壤pH的效果處理pH（H2O）水解性酸代換性H+代換性Al代換性酸/(mmol×kg-1)對照5.8366.70.87.5NPK+改良劑6.8336.20.17.42.3.2 對土壤代換性酸的影響 從表4可見施用改良劑處理與對照相比，代換性Ca提高10.0 mmol/kg（降率20%），代換性Mg提高10.0 mmol/kg（升率200%），代換性K提高9.68 mmol/kg（升率504.2%），K、Ca、Mg基總量提高29.7 mmol/kg（升率52.1

11、%），陽離子代換量提高0.48 mmol/kg（升率6%），表明施用改良劑能提高土壤的保肥能力，提高土壤陽離子代換量，尤其是代換性K、Ca、Mg含量，這與改良劑含豐富的Ca和Mg以及高代換量的粘土礦物有關。 對土壤有機質和有效養(yǎng)分的影響 表5顯示，試驗后對照區(qū)有機質含量為2.35%，比試驗前增加0.05%，而NPK+改良劑處理有機質含量為2.40%，比對照區(qū)增加0.05%，比試驗前增加0.10%。有機質含量增加較對照區(qū)略高，表明施用改良劑會穩(wěn)定或增加有機質含量。表5 施用改良劑對土壤有機質和有效NPK的影響處理有機質/%堿解氮有效P有效K/(mg×kg-1)對照試驗后2.356515

12、45變化值0.05535NPK+改良劑試驗后2.40782360變化值0.10181120注：試驗前土壤有機質2.30%，堿解氮60 mg/kg，有效P 12 mg/kg，有效K 40 mg/kg，變化值為試驗后測定值與試驗前測定值之差NPK+改良劑處理試驗后堿解氮、有效P和有效K含量為78 mg/kg、23 mg/kg和60 mg/kg，比試驗前增加18 mg/kg、11 mg/kg和20 mg/kg，相對增加30%、91.6%和50%；比對照區(qū)增加13 mg/kg、8 mg/kg和15 mg/kg，相對增加20%、53.3%和33.3%。可見施用改良劑能明顯提高土壤有效NPK的含量，表明改

13、良劑具有促進土壤NPK向有效態(tài)轉化的能力，對于提高水稻土養(yǎng)分肥力有實際意義。這點從使用改良劑的后效（表2）得到充分體現(xiàn)。 對土壤某些物理性質的影響表6 施用改良劑對土壤浸水體積質量等的影響處理浸水體積質量/(g×cm-3)水中沉淀體積比例/(ml×L-1)對照0.951130NPK+改良劑0.991150從表6可看出，NPK+改良劑處理的土壤浸水體積質量為0.99 g/cm3，比對照區(qū)的0.95 g/cm3，增加0.04 g/cm3，體積質量略有增加，這是由于改良劑密度較高（2.2 g/cm3）。但NPK+改良劑處理的土壤水中沉淀體積為115 ml，即干土浸濕后體積比原來增

14、加15 ml。而對照區(qū)沉淀體積達113 ml，比NPK+改良劑處理降低2 ml，表明施用改良劑能增加土壤體積，使土壤疏松，從而有利于農作物根系的發(fā)育生長。3 小結（1）連續(xù)2年4造水稻試驗結果顯示，水稻土施用營養(yǎng)型土壤改良劑，有極顯著的增產效果，比不施改良劑（對照）增產8.6%11.3%，平均10.3%。（2）施用營養(yǎng)型土壤改良劑有良好的后效，比對照區(qū)增產12.6%，增產極顯著。（3）施用營養(yǎng)型土壤改良劑具有調節(jié)土壤酸度的效果，pH比對照高1.0個單位，水解性酸降低3 mmol/kg，代換性Al降低幅度最為明顯，達87.5%。（4）施用營養(yǎng)型土壤改良劑能提高土壤代換性能，尤其是提高代換性K、C

15、a和Mg含量，土壤有效N、P和K比對照增加20%，53.3%和33.3%，具有促進土壤NPK向有效態(tài)轉化的能力。（5）初步試驗表明，施用營養(yǎng)型土壤改良劑具有改良土壤物理性能，疏松土壤的作用。參考文獻：1 中國知識產權局. 發(fā)明專利公報P. 2001, 16(33).2 郭和蓉. 營養(yǎng)型土壤改良劑對酸性土壤改良機理的研究D. 廣州: 華南農業(yè)大學, 2001.Effects of nutritive soil amendments on rice yield and soil fertilityCHAN Qiong-xian, PENG Zhi-ping1: Vegetable Research

16、 Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China; 2: Soil and Fertilizer Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, ChinaAbstracts: 4 crops of experiments of the nutritive soil amendments (NSA) applied on rice for 2 years indicate

17、d that the grain yield were increased by the scopes of 8.6%11.3%(averaged by 10.3%), compared with no NSA treatment, come up to the extremely significant levels. and the NSA treatment showed good residuat effect, with the yield increased by 12.6% compared with the no NSA. The probation on the effects of the NSA applied on soil acidity, soil nutriti