一种酸性红壤稻田石灰类物质的施用方法

本发明涉及改良酸性土壤，具体涉及一种酸性红壤稻田石灰类物质的施用方法。

背景技术：

1、土壤ph值制约着水稻的产量以及土壤的可持续利用，南方水稻田土壤多为酸性，改良稻田土壤是保障水稻高产，保持土壤持续利用的重要途径。近年来，随着对酸性土壤调理的研究，已经研发出各类酸性土壤调节剂和调理方法。

2、改良土壤酸化的土壤调理剂，主要的成分为碳酸盐和硅酸盐，含有丰富的ca、mg、si、k、fe等矿质营养元素，能改善土壤理化性质、改良土壤含水量、改良土壤团粒结构提高通透性、调节土壤ph值。“施地佳”土壤调理剂，能够改善酸性土壤理化性质，使土壤酸化缓冲能力增强，使有机质含量增加，但目前没有大田生产试验。“宜施壮”碱性旱田土壤调理剂，含有丰富的ca、mg、si和有机质等营养元素，与肥料一起能有效提升土壤ph值、提高土壤阳离子交换量(cec)，并能增加作物产量，但对土壤有机质、氮、磷、钾的影响等问题尚不清楚。“特贝钙”土壤调理剂，施用“特贝钙”土壤调理剂能够带入了较多的钙素以及有机养分，再加上其对土壤酸性的阻控效果，使得作物产量增产，但是对于初始ph高于或低于4.54的红壤旱地，其合理的用量还有待进一步研究。微生物菌剂可以通过其代谢活动降解土壤中的农药、化肥和其他有害物质的残留，使其分解为更为安全和可利用的形式，减少对环境和生态系统的负面影响。此外，微生物菌剂还可以分解有机物质，增加土壤中的有机质含量，提高土壤的保水能力和保肥能力，有利于植物的生长和发育。另外，微生物菌剂中的微生物可以分泌酶类、糖类和溶菌体等物质，这些物质可以与土壤中的有机物质相互作用，减缓土壤的酸化过程。酸性土壤对植物的生长不利，而微生物菌剂的应用可以帮助维持土壤的酸碱平衡，提供更适宜的生长环境。但不同的酸性土壤可能具有不同的化学和物理特性，微生物菌剂的适用性可能会受到限制。某些微生物菌株对特定类型的土壤酸化具有较好的调节效果，但对其他类型的土壤可能不太适用。微生物菌剂的调节效果可能需要一定的时间才能显现，并且可能不是永久性的。微生物菌剂需要时间与土壤中的微生物相互作用，才能发挥其调节酸性的作用。此外，一旦停止使用微生物菌剂，其调节效果可能会逐渐减弱，需要定期施用以维持效果。微生物菌剂的调节效果可能受到环境因素的影响。例如，温度、湿度、土壤氧气含量等因素都可能影响微生物的生长和活性，从而影响微生物菌剂的效果。因此，在不同的环境条件下，微生物菌剂的调节效果可能会有所变化。酸性土壤的形成和维持是一个复杂的过程，涉及多种因素的相互作用，如土壤成分、水分状况、植被覆盖等。微生物菌剂可能无法单独解决所有的酸性土壤问题，而需要与其他土壤改良措施结合使用，如石灰施用、有机料的应用等。

3、潘香玉等研究表明，施用不同梯度的石灰可以得出随着石灰的施用量增加，土壤ph值和水稻产量也都能相应的增加，但该方法不够完善，无法较精准地调节土壤的ph值。

4、胡现荣等在稻油轮作的酸性土壤上在逐渐增加石灰用量的情况下，能提高水稻产量和油菜产量，同时还得出过量的增加石灰用量，会导致产量出现下降的趋势，同时总结出石灰施用量与土壤ph值的回归方程，但忽略了土壤的初始状态与酸碱度，内容实际应用性不高。

5、因此，明确施石灰对不同酸碱度土壤的调节能力，提供一种可以精确调节土壤ph值的石灰类物质施用方法成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种酸性红壤稻田石灰类物质的施用方法，具体包括以下步骤：

2、步骤一，选择若干个目标地块，采集目标地块的土样，并分别测定土壤基础ph，土壤中k、na、ca、mg含量、有机质含量、阳离子交换量、交换性盐基总量和盐基饱和度；

3、优选的，选用73个大田耕层0-40cm土样；

4、步骤二，采集目标地块的风干土样，并按照土壤容重计算每公顷0-20cm耕层土壤质量，设置不同梯度的ca(oh)2施用量，多次重复，在人工气候室内保持1-2cm水层黑暗培养，测定最终的土壤ph；

5、优选的，分别采集每个目标地块的风干土样3份；所述不同梯度的ca(oh)2施用量为3t·hm-2(ll)、6t·hm-2(ml)和9t·hm-2(hl)；3次重复；温度25℃，培养30d；

6、优选的，质量均为50g，ca(oh)2施用量计算如下：

7、m(40cm耕层土重)＝10000×0.4×1.2＝4.8×103t·hm-2

8、石灰添加量m(ll)＝3×50/(4.8×103)＝0.03125g

9、m(ml)＝m(ll)×2＝0.06250g

10、m(hl)＝m(ll)×3＝0.09375g。

11、步骤三，根据不同梯度ca(oh)2的施用量，对土壤样品的基础ph和最终ph，进行线性拟合计算出ph升高速率；

12、优选的，用origin 2021软件对不施石灰、3t·hm-2(ll)、6t·hm-2(ml)和9t·hm-2(hl)测得的土壤ph值进行线性拟合计算出ph升高速率并绘图；

13、步骤四，对土壤样品的k、na、ca、mg含量、有机质含量、基础ph、ph升高速率、阳离子交换量，交换性盐基总量和盐基饱和度进行线性逐步回归分析；

14、优选的，用spss25.0软件进行统计分析，于p<0.05水平进行显著性检验；对土壤样品的k、na、ca、mg含量、有机质含量、基础ph、ph升高速率、阳离子交换量，交换性盐基总量和盐基饱和度进行线性逐步回归分析；

15、步骤五，经过逐步回归分析得出，基础ph对ph升高速率的影响最显著，因此建立基于基础ph和ph升高速率的模型，即公式1：

16、y＝-0.2771x+2.3613

17、式中，y为土壤ph升高速率；x为土壤基础ph；

18、步骤六，对73组数据的拟合以及对公式1的分析得出，y的实际意义为每公顷施用每吨石灰土壤ph升高幅度，因此建立ca(oh)2施用量模型，即公式2：

19、公式2：y1(t·hm-2)＝x2/(-0.2771x1+2.3613)；

20、式中，x1为土壤基础ph；x2为土壤ph上升幅度；y1为ca(oh)2施用量；

21、步骤七，根据不同的石灰类物质对酸的中和力，因此也可以得出cao和caco3施用量模型，即，

22、公式3：y2(t·hm-2)＝136x2/179×(-0.2771x1+2.3613)；

23、公式4：y3(t·hm-2)＝136x2/100×(-0.2771x1+2.3613)；

24、式中，x1为土壤基础ph；x2为土壤ph上升幅度；y2为cao施用量，y3为caco3施用量。

25、步骤八，根据待改良土壤的基础ph、基础ph需要上升的幅度以及公式2-4，计算出石灰类物质的施用量，然后将该石灰类物质施入土壤中。

26、本发明有以下优点：

27、(1)本发明可以精确计算石灰用量，节省成本，用最合适的石灰量带来最大的经济效益；本发明可以指导农民的生产活动，使水稻增产高产；

28、(2)防治过度施用石灰而产生的土壤过度碱化，高ph值会影响土壤中的酶活性、微生物活动和养分的有效性，从而对作物的生长和发育产生负面影响。某些作物对碱性土壤更为敏感，过度碱化可能导致作物生长受阻、叶片受伤或叶缘烧焦等问题；过度施用石灰也可能导致土壤中某些养分元素的失衡。石灰中的钙离子会与其他养分元素如镁、钾等发生竞争吸附，导致这些养分的有效性降低。这可能导致作物对这些养分的吸收能力下降，引发养分缺乏或失衡的问题。

29、(3)酸性土壤中，许多养分元素(如氮、磷、钾等)的有效性会降低，导致植物对这些养分的吸收能力下降。石灰的施用可以提高土壤的ph值，改善养分的有效性，增加植物对养分的利用率。有助于提供植物所需的养分供应，促进植物的生长和发育。

30、(4)酸性土壤对土壤中的微生物活动和生态系统功能产生不利影响。石灰的应用可以改善土壤的酸碱环境，提供更适宜的生物活性环境，促进土壤中有益微生物的生长和活动。这些微生物对土壤有机质分解、养分循环和植物健康都起着重要的作用。