胡柯鑫，董春華，羅尊長(zhǎng)，謝 宜，周 旋，周孟瑜，洪 曦，王玲玲

(1 湖南大學(xué)研究生院隆平分院，長(zhǎng)沙 410125；2 湖南省土壤肥料研究所，長(zhǎng)沙 410125；3 湖南省瀏陽(yáng)市達(dá)滸鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站，湖南瀏陽(yáng) 410305)

潛育化稻田是我國(guó)南方常見(jiàn)的低產(chǎn)田，主要分布在湖南、江西和江蘇等地[1]。僅湖南省的潛育化稻田面積就達(dá)49 萬(wàn)hm2，約占湖南省稻田總面積的18%[2]，增產(chǎn)潛力巨大。潛育化稻田由于長(zhǎng)期處于漬水狀態(tài)，導(dǎo)致土壤缺氧、水土溫度低以及活性還原性物質(zhì)過(guò)度累積[3-5]；同時(shí)，有機(jī)物的分解還原也導(dǎo)致土壤氧化還原電位降低，F(xiàn)e、Mn 等處于還原低價(jià)狀態(tài)[6]，對(duì)水稻生長(zhǎng)極為不利，嚴(yán)重影響水稻增產(chǎn)[7]。

目前，針對(duì)潛育化稻田的改良與治理措施主要集中在開(kāi)溝排水[8-9]、水旱輪作[10]以及優(yōu)化施肥[11]上。劉杰等[6]研究表明起壟栽培濕潤(rùn)灌溉能夠降低土壤活性還原物質(zhì)含量與亞鐵含量。李大明等[8]研究發(fā)現(xiàn)工程排水有效降低了潛育化稻田土壤表層還原物質(zhì)總量，冬季曬閥和壟作處理可以顯著降低土壤還原物質(zhì)總量。這些措施雖能有效改善稻田土壤潛育化程度，但投入成本大，維護(hù)成本高，推廣障礙因素較多[8,12]。針對(duì)還原性物質(zhì)、亞鐵以及二價(jià)錳等土壤潛育化改良的關(guān)鍵障礙因子[13]，楊利等[14]和余喜初等[15]研究表明，施用過(guò)氧化鈣能提高土壤氧化還原電位，減少土壤還原物質(zhì)含量和活性還原物質(zhì)含量，促進(jìn)水稻增產(chǎn)；周金玲等[16]研究CaO2顆粒與粉末對(duì)潛育化稻田微生物以及有效養(yǎng)分時(shí)發(fā)現(xiàn)，CaO2顆粒更能促進(jìn)微生物生長(zhǎng)與土壤有效養(yǎng)分釋放。近年來(lái)對(duì)過(guò)氧化鈣改良潛育化稻田土壤改良效果的研究頗多[17-18]，但由于過(guò)氧化鈣粉末施入土壤后反應(yīng)迅速，釋氧速率快，達(dá)不到在水稻生育期內(nèi)潛育性稻田有害還原物質(zhì)削減要求。鑒于此，董春華等[19]通過(guò)對(duì)過(guò)氧化鈣造粒后進(jìn)行包膜處理，研發(fā)出10 種不同包膜材料的緩釋過(guò)氧化鈣。本文根據(jù)已研發(fā)的10 種包膜過(guò)氧化鈣的釋氧特性，選出其中4 種，通過(guò)潛育化水稻土模擬試驗(yàn)，比較其和過(guò)氧化鈣粉末、過(guò)氧化鈣顆粒對(duì)潛育化稻田還原性物質(zhì)總量、活性還原物質(zhì)含量、氧化還原狀況、pH、活性氧濃度以及土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量的影響，以期探究不同緩釋過(guò)氧化鈣在潛育化稻田中施用效果，并為潛育化稻田緩釋過(guò)氧化鈣實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試地點(diǎn)

試驗(yàn)于湖南省土壤與肥料研究所試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行( 28°11′48.04″N，113°04′33.42″E)。該區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候。氣候溫和、降水充沛、雨熱同期、四季分明。年平均氣溫17.2 ℃，年積溫為5 457 ℃，年均降水量1 361.6 mm。

1.2 供試材料

供試土壤：采自湖南省瀏陽(yáng)市鎮(zhèn)頭鎮(zhèn)(28°0′21.6″N，113°19′44.4″E )的典型潛育化稻田。發(fā)育于板頁(yè)巖的潛育化水稻土，耕層潛育明顯，土壤呈青灰色。在試驗(yàn)取土前采用梅花形五點(diǎn)取樣法取0 ～ 20 cm 耕層土壤 ，基本理化性質(zhì)為pH 5.24，有機(jī)質(zhì)34.6 g/kg，全氮1.82 g/kg，全磷0.25 g/kg，全鉀21.6 g/kg，堿解氮137 mg/kg，有效磷0.25 mg/kg，速效鉀22 mg/kg，緩效鉀37 mg/kg，土壤含水量495.2 g/kg。

供試過(guò)氧化鈣：采用圓盤(pán)造粒機(jī)對(duì)60% 過(guò)氧化鈣粉料進(jìn)行造粒，底噴流化床包衣機(jī)對(duì)過(guò)氧化鈣顆粒進(jìn)行包膜。對(duì)研制的10 種包膜過(guò)氧化鈣進(jìn)行水中溶出率試驗(yàn)，根據(jù)其活性氧釋放規(guī)律以及pH 變化規(guī)律選出合適的4 種包膜過(guò)氧化鈣，與過(guò)氧化鈣粉末、顆粒進(jìn)行模擬潛育化稻田改良試驗(yàn)。4 種包膜分別為：石蠟包膜的緩釋過(guò)氧化鈣[20]，聚乙烯包膜的緩釋過(guò)氧化鈣[21]，乙基纖維素包膜的緩釋過(guò)氧化鈣[22]，納米有機(jī)膨潤(rùn)土包膜的緩釋過(guò)氧化鈣[23-24]。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

稱(chēng)取新鮮土樣5 kg(干土重2.52 kg)置于PVC 桶內(nèi)進(jìn)行模擬試驗(yàn)，保證耕作層20 cm 以上。試驗(yàn)設(shè)7個(gè)處理：T1：不施過(guò)氧化鈣；T2：過(guò)氧化鈣粉末；T3：未包膜過(guò)氧化鈣顆粒；T4：石蠟包膜的緩釋過(guò)氧化鈣；T5：聚乙烯包膜的緩釋過(guò)氧化鈣顆粒；T6：乙基纖維素包膜的緩釋過(guò)氧化鈣；T7：納米有機(jī)膨潤(rùn)土包膜的緩釋過(guò)氧化鈣。重復(fù)3 次，共21 盆。試驗(yàn)過(guò)程中一直處于淹水狀態(tài)，淹水高度高于泥層2 ～3 cm。

過(guò)氧化鈣用量：粉末過(guò)氧化鈣2.91 g(3 081.69 kg/hm2，過(guò)氧化鈣含量52.6%)，未包膜過(guò)氧化鈣顆粒2.98 g(3 155.82 kg/hm2，過(guò)氧化鈣含量51.3%)，石蠟包膜過(guò)氧化鈣3.07 g(3 251.13 kg/hm2，過(guò)氧化鈣含量49.9%)，聚乙烯包膜過(guò)氧化鈣3.01g(3 187.59 kg/hm2，過(guò)氧化鈣含量50.8%)，乙基纖維素包膜過(guò)氧化鈣3.02 g(3 198.18 kg/hm2，過(guò)氧化鈣含量50.7%)，納米有機(jī)膨潤(rùn)土包膜過(guò)氧化鈣3.05 g(3 229.95 kg hm2，過(guò)氧化鈣含量50.1%)。試驗(yàn)歷時(shí)96 d(整個(gè)早稻移栽后生育期)。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷和速效鉀含量等：pH 采用水∶土= 2.5∶1 (V/m) 電位計(jì)法測(cè)定；全氮、全磷、全鉀以及有機(jī)質(zhì)分別采用半微量開(kāi)氏法、氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法、氫氧化鈉熔融-火焰光度計(jì)法與重鉻酸鉀容量法測(cè)定；有機(jī)碳采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定；土壤中的堿解氮、有效磷和速效鉀分別用堿解擴(kuò)散法、碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法和乙酸銨提取-火焰光度法測(cè)定[25]。分別于試驗(yàn)第1、3、5、10、15、20、25、30、35、45、55、65、80、96 天，測(cè)定試驗(yàn)的pH、氧化還原電位(Eh)和活性氧濃度(DO)：pH 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)采用pH 計(jì)(梅特勒Seven2Go)測(cè)定；氧化還原電位采用梅特勒Seven2Go + ORP 復(fù)合電極(梅特勒LE501)測(cè)定；活性氧濃度采用便攜式溶解氧測(cè)量?jī)x(HQ30d，美國(guó)哈希hach 公司)測(cè)定。于水稻早稻分蘗盛期和收獲期同等時(shí)期測(cè)定相應(yīng)土壤還原性物質(zhì)總量、活性還原性物質(zhì)含量、還原性鐵錳含量以及堿解氮、有效磷與速效鉀含量：土壤還原物質(zhì)總量采用硫酸鋁浸提-重鉻酸鉀氧化法測(cè)定；土壤活性還原性物質(zhì)含量采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定；土壤還原性亞鐵、亞錳含量采用鄰啡啰啉比色法與高碘酸鉀比色法測(cè)定[25]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

作圖和統(tǒng)計(jì)分析分別用 Microsoft Office Excel 2016 和 SPSS 20(IBM 公司，美國(guó))專(zhuān)業(yè)版進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同緩釋過(guò)氧化鈣對(duì)土壤還原物質(zhì)的影響

2.1.1 對(duì)土壤還原性物質(zhì)總量的影響 由圖1 可以看出，收獲期T1、T6 和T7 處理的土壤還原性物質(zhì)總量低于分蘗期，T2、T3、T4 和T5 處理高于分蘗期。分蘗期土壤還原性物質(zhì)總量表現(xiàn)為緩釋過(guò)氧化鈣處理 ＞ 過(guò)氧化鈣粉末、顆粒處理，收獲期土壤還原性物質(zhì)總量過(guò)氧化鈣粉末、顆粒處理 ＞ 緩釋過(guò)氧化鈣處理，均與T1 處理存在顯著差異。從分蘗期至收獲期，以T7 處理還原性物質(zhì)總量降幅最大，達(dá)到3.41 cmol/kg；T1 處理降幅最小，為0.23 cmol/kg；T2、T3 處理有所上升，增幅分別達(dá)到1.74 cmol/kg和1.86 cmol/kg。

圖1 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理下土壤還原性物質(zhì)總量變化

2.1.2 對(duì)土壤活性還原性物質(zhì)含量的影響 圖2為不同處理土壤中活性還原性物質(zhì)含量，分蘗期至收獲期除T3 處理外均表現(xiàn)為降低的趨勢(shì)。分蘗期土壤活性還原性物質(zhì)含量以T1 處理最高，T3 與T5 處理含量較低，均與T1 處理存在顯著差異；T2、T4、T6和T7 處理較T1 處理降低13.6%、15.2%、20.6% 和5.4%，差異均不顯著。收獲期各處理活性還原性物質(zhì)含量均顯著低于T1 處理；T7 處理收獲期土壤中活性還原性物質(zhì)含量較分蘗期降低3.19 cmol/kg，降幅最大；T6 處理次之，降幅達(dá)到1.79 cmol/kg。T3 處理分蘗期至收獲期的變化幅度最小，為0.10 cmol/kg。

2.1.3 對(duì)土壤還原性鐵、錳含量的影響 潛育化稻田中Fe2+、Mn2+的含量直接反映土壤中的氧化還原狀態(tài)。圖3 為分蘗期與收獲期不同處理土壤中還原性鐵、錳含量。由圖可知，分蘗期至收獲期，還原性鐵、錳的含量均呈下降趨勢(shì)。分蘗期與收獲期T3、T5 與T6 處理還原性鐵含量均顯著低于T1 處理。分蘗期各處理Mn2+含量顯著低于T1 處理，收獲期T5、T6 及T7 處理與T1 處理無(wú)顯著差異。分蘗期還原性鐵含量以T6 處理最低，收獲期以T6 與T7 處理最低；分蘗期還原性錳含量以T2 處理最低，收獲期以T2、T3 與T4處理最低。T6 處理收獲期還原性鐵、錳含量均低于其他處理，與T5 處理無(wú)顯著差異。分蘗期至收獲期，T7處理還原性鐵含量降幅最大，達(dá)到4.15 cmol/kg；T6處理還原性錳含量降幅最大，達(dá)到0.074 cmol/kg；T2 處理還原性鐵、錳含量的變化幅度最小，收獲期較分蘗期分別降低0.68 cmol/kg 與0.048 cmol/kg。

圖2 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理下土壤活性還原物質(zhì)含量變化

圖3 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理下土壤還原性鐵、錳含量變化

2.2 不同緩釋過(guò)氧化鈣對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

2.2.1 對(duì)土壤pH 動(dòng)態(tài)變化的影響 圖4 為不同緩釋過(guò)氧化鈣處理對(duì)土壤pH 的變化曲線，由圖可知，各處理均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，最后pH 達(dá)到7.0 附近。施用過(guò)氧化鈣各處理土壤pH 全生育期均高于T1 處理。在第1 ～ 10 天左右，各處理pH 均呈上升趨勢(shì)，T2 處理最高，T3 處理次之。第20 ～ 65 天，T4、T5、T6 以及T7 處理pH 變化規(guī)律相似，達(dá)到最大值并趨于平緩。T1、T2 與T3 均呈下降趨勢(shì)，明顯低于其他處理。

2.2.2 對(duì)土壤氧化還原電位動(dòng)態(tài)變化的影響 由圖5 可以看出，施用過(guò)氧化鈣各處理土壤氧化還原電位均表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)。T1 處理土壤中氧化還原電位在200.00 mV 左右波動(dòng)，T2 處理在第5天左右達(dá)到峰值，之后均呈下降趨勢(shì)。第15 天，T3、T4、T5、T6 以及T7 處理土壤氧化還原電位達(dá)到峰值，第15 ～ 55 天趨于平緩，且氧化還原電位大致表現(xiàn)為T(mén)6 ＞ T4 ＞ T7 ＞ T3 ＞ T5。T5 處理土壤中氧化還原電位在第45 天后表現(xiàn)為急劇下降，T3 與T4 處理在第55 天后急劇下降，T6 與T7 處理在第55 天后緩慢下降；T2、T3 與T4 處理最終保持在125.00 mV左右，T5、T6 與T7 處理最終保持在190.00 mV 左右。在第10 ～ 55 天，緩釋過(guò)氧化鈣處理的氧化還原電位平均較T1、T2 處理高50.00 ～ 120.00 mV。

2.2.3 對(duì)土壤活性氧濃度動(dòng)態(tài)變化的影響 圖6表示不同緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤中活性氧濃度的動(dòng)態(tài)變化，由圖可知，各處理的土壤活性氧濃度均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)。T1 處理的土壤活性氧濃度在3.50 ～ 5.00 mg/L 內(nèi)波動(dòng)，T2 處理土壤活性氧濃度在第3 天達(dá)到峰值，第5 天開(kāi)始降低，最終活性氧濃度保持在4.00 mg/L 左右。T3 處理活性氧濃度在第10 天達(dá)到峰值，之后呈緩慢下降，到第35 天急劇下降，最終趨于穩(wěn)定。T4 與T5 處理活性氧濃度在第20 天左右達(dá)到最大；T6 與T7 處理的溶解氧濃度后期表現(xiàn)為持續(xù)緩慢釋放。第15 ～ 80 天，施用過(guò)氧化鈣各處理土壤活性氧濃度大致表現(xiàn)為：T6 ＞ T7 ＞ T4＞ T5 ＞ T3 ＞ T2。

圖4 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤pH 的動(dòng)態(tài)變化

圖5 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤氧化還原電位動(dòng)態(tài)變化

圖6 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤活性氧濃度動(dòng)態(tài)變化

2.2.4 對(duì)土壤堿解氮含量的影響 不同處理分蘗期至收獲期土壤中堿解氮含量變化如圖7 所示。緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤堿解氮含量分蘗期至收獲期均表現(xiàn)為下降趨勢(shì)。分蘗期中以T1 處理堿解氮含量最低，T2處理堿解氮含量最高，各處理間無(wú)顯著差異；堿解氮含量表現(xiàn)為過(guò)氧化鈣粉末、顆粒 ＞ 緩釋過(guò)氧化鈣 ＞不施過(guò)氧化鈣處理，緩釋過(guò)氧化鈣中以T6 處理最低。收獲期各處理間無(wú)顯著差異，堿解氮含量基本一致。

圖7 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤堿解氮含量變化

2.2.5 對(duì)土壤有效磷含量的影響 圖8 為不同緩釋過(guò)氧化鈣處理分蘗期與收獲期土壤有效磷含量，可以看出，分蘗期土壤有效磷含量均低于土壤基礎(chǔ)值，收獲期土壤有效磷含量均高于分蘗期與基礎(chǔ)值。分蘗期中以T2 處理土壤有效磷含量最高，顯著高于T1、T4 和T6 處理；緩釋過(guò)氧化鈣各處理之間無(wú)顯著差異。收獲期T6 處理有效磷含量高于其他緩釋過(guò)氧化鈣處理，與T1 處理存在顯著差異。收獲期以T1 處理有效磷含量最低，較其他處理平均低25.0%，顯著低于T3 和T6 處理。

圖8 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤有效磷含量變化

2.2.6 對(duì)土壤速效鉀含量的影響 分蘗期至收獲期不同處理土壤速效磷含量表現(xiàn)為升高趨勢(shì)(圖9)。分蘗期土壤速效鉀含量以T2 處理最高，與T1 處理存在顯著差異，與其他過(guò)氧化鈣處理間無(wú)顯著差異；緩釋過(guò)氧化鈣處理中，T7 處理的速效鉀含量最高，T6 處理最低。收獲期T6 處理的速效鉀含量最高，與其他緩釋過(guò)氧化鈣處理無(wú)顯著差異，顯著高于T1、T2 和T3 處理。

圖9 不同緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤速效鉀含量變化

2.3 相關(guān)分析

表1 為不同統(tǒng)計(jì)量間相關(guān)系數(shù)，由表可知，分蘗期與收獲期土壤pH、氧化還原電位以及活性氧濃度均與還原物質(zhì)的含量呈負(fù)相關(guān)，還原物質(zhì)含量之間呈正相關(guān)。分蘗期氧化還原電位與還原性鐵含量存在顯著負(fù)相關(guān)；還原性鐵含量與還原物質(zhì)含量以及活性還原性物質(zhì)含量呈極顯著正相關(guān)，還原性錳含量與活性還原性物質(zhì)含量同樣呈極顯著正相關(guān)。分蘗期活性還原性物質(zhì)含量與土壤氧化還原電位以及還原物質(zhì)總量分別呈極顯著負(fù)相關(guān)和正相關(guān)；還原性鐵含量與還原物質(zhì)含量以及活性還原物質(zhì)含量存在顯著正相關(guān)。活性氧濃度與分蘗期和收獲期還原物質(zhì)量含量呈負(fù)相關(guān)(還原性錳除外)。

3 討論

潛育性稻田土壤長(zhǎng)期漬水，水土溫度低，有害還原性物質(zhì)累積，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化遲滯，水稻根系的生長(zhǎng)和生理受到抑制，嚴(yán)重阻礙水稻高產(chǎn)[26]。緩釋過(guò)氧化鈣施入潛育化稻田后，通過(guò)逐步產(chǎn)生氫氧化鈣、釋放活性氧、釋放熱能而緩慢穩(wěn)定地提高土壤pH、改善土壤缺氧環(huán)境及提高土壤氧化還原電位、提升土壤溫度等，從而有效改良稻田土壤潛育環(huán)境[15]。

表1 統(tǒng)計(jì)量間相關(guān)系數(shù)

根據(jù)過(guò)氧化鈣粉末、顆粒及緩釋過(guò)氧化鈣的活性氧釋放規(guī)律[24]與水稻移栽后全生育期土壤的活性氧濃度變化(圖6)，粉末、顆粒過(guò)氧化鈣前期的釋氧強(qiáng)度大，分別在第3、10 天活性氧濃度達(dá)到最大值7.42 mg/L 和7.91 mg/L，后期則表現(xiàn)供氧嚴(yán)重不足；緩釋過(guò)氧化鈣活性氧釋放時(shí)間要長(zhǎng)于粉末與顆粒過(guò)氧化鈣處理，整個(gè)生育期相對(duì)平緩，乙基纖維素包膜與有機(jī)膨潤(rùn)土包膜過(guò)氧化鈣在前期活性氧穩(wěn)定釋放，后期釋氧強(qiáng)度較前期更為強(qiáng)勁。

本研究與楊利等[14]和胡繼杰等[27]研究結(jié)果一致，與不施過(guò)氧化鈣處理(T1)相比，施用過(guò)氧化鈣各處理均能降低土壤還原物質(zhì)含量，提高土壤pH 與氧化還原電位，表明潛育性稻田施用過(guò)氧化鈣可有效改善土壤氧化還原狀況等理化性質(zhì)。各處理中以緩釋過(guò)氧化鈣對(duì)還原物質(zhì)的消減、對(duì)土壤pH 與氧化還原電位的提升效果最佳。分蘗期粉末、顆粒過(guò)氧化鈣處理土壤還原物質(zhì)含量均低于緩釋過(guò)氧化鈣處理，分蘗期至收獲期以緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤還原物質(zhì)含量降幅最大，其土壤pH、氧化還原電位及活性氧濃度均在水稻生育后期達(dá)到峰值，高于水稻生育前期及相應(yīng)時(shí)期的其他處理；這與粉末、顆粒過(guò)氧化鈣前期供氧強(qiáng)度大，后期嚴(yán)重不足，而緩釋過(guò)氧化鈣前中期供氧平緩，后期更為強(qiáng)勁的供氧特性一致。分蘗期至收獲期不施過(guò)氧化鈣處理(T1)土壤中還原物質(zhì)含量略有降低，土壤pH、氧化還原電位及活性氧濃度上下波動(dòng)均可能與季節(jié)變換、土溫變化及土壤微生物與酶新陳代謝[16,28]有關(guān)，致使土壤潛育化程度改變[8]。分蘗期各處理還原性錳含量均顯著低于不施過(guò)氧化鈣處理(T1)，平均低49.7%，這可能與還原性錳含量低且作用于潛育化初期有關(guān)[4]。綜上，進(jìn)一步驗(yàn)證表明緩釋過(guò)氧化鈣更能滿足潛育化稻田水稻的生長(zhǎng)發(fā)育與水稻生育期內(nèi)有毒還原性物質(zhì)的削減要求，減少有毒有害因子，有效降低了潛育化稻田水稻全生育期土壤還原物質(zhì)含量。

本試驗(yàn)中，施用過(guò)氧化鈣處理土壤速效養(yǎng)分含量均高于不施處理，分蘗期以粉末與顆粒過(guò)氧化鈣處理較高，收獲期以緩釋過(guò)氧化鈣處理較高。這與緩釋過(guò)氧化鈣的活性氧釋放規(guī)律相符，與周金玲等[16]人研究結(jié)果一致。分蘗期至收獲期，不同過(guò)氧化鈣處理土壤堿解氮含量降低可能與土壤表層水受到pH、溫度等因子的影響產(chǎn)生氨揮發(fā)有關(guān)；速效鉀含量提高可能與緩釋過(guò)氧化鈣的施入使得部分非交換態(tài)鉀轉(zhuǎn)變?yōu)榻粨Q態(tài)鉀有關(guān)[29]。部分潛育化稻田有效磷缺失是影響稻田生產(chǎn)力的一個(gè)重要因素[30]，本試驗(yàn)中，緩釋過(guò)氧化鈣處理土壤有效磷含量較不施處理(T1)均有明顯提高，有效改善這一影響因子。分蘗期至收獲期土壤有效磷含量的上升則可能是因?yàn)樗嵝酝寥乐辛椎尼尫胖饕憩F(xiàn)為Fe-P 的釋放，施入過(guò)氧化鈣后，分蘗期還原性降低，抑制Fe-P 的水解釋放，收獲期土壤pH 升高，導(dǎo)致有效磷含量增加[29]。林海波等[31]研究表明Fe2+與活性還原物質(zhì)是還原物質(zhì)中的重要組成部分，本試驗(yàn)中還原性鐵含量與還原物質(zhì)總量以及活性還原物質(zhì)含量均存在顯著正相關(guān)，與其結(jié)果相符。分蘗期還原性錳含量與還原物質(zhì)含量的相關(guān)性要高于收獲期，這可能與還原性錳含量低，易活化還原，作用于潛育化前期有關(guān)[4]。

綜上，乙基纖維素包膜與有機(jī)膨潤(rùn)土包膜過(guò)氧化鈣在前期活性氧穩(wěn)定釋放，提高土壤pH 與氧化還原電位，改善土壤環(huán)境，可促進(jìn)水稻分蘗；后期釋氧強(qiáng)度較前期更為強(qiáng)勁，有效提高土壤堿解氮、有效磷與速效鉀含量，提高土壤養(yǎng)分，壯大水稻群體結(jié)構(gòu)，從而提高產(chǎn)量。盆栽試驗(yàn)的結(jié)果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)中，施用過(guò)氧化鈣均對(duì)潛育化稻田具有改良效果，過(guò)氧化鈣粉末與顆粒的釋放較快，水稻生育前期便釋氧完全，緩釋過(guò)氧化鈣較慢，更加適合水稻全生育期的土壤需氧特性。緩釋過(guò)氧化鈣處理還原物質(zhì)總量、活性還原性物質(zhì)含量和還原性鐵、錳含量分蘗期較不施過(guò)氧化鈣處理平均降低22.0%、17.5%、27.8%、47.4%，收獲期較不施過(guò)氧化鈣處理平均降低28.3%、29.3%、28.3%、26.3%；與過(guò)氧化鈣顆粒處理相比，其土壤pH 平均提高3.0%，土壤氧化還原電位與活性氧濃度平均提高1.4% 和12.5%；其收獲期堿解氮含量均較分蘗期平均降低17.5%，速效鉀與有效磷含量平均提高37.3% 和100%。本試驗(yàn)條件下，緩釋過(guò)氧化鈣處理中以乙基纖維素包膜效果更加合適，其次為納米有機(jī)膨潤(rùn)土包膜。本研究結(jié)果，為緩釋過(guò)氧化鈣在實(shí)際大田中的應(yīng)用效果研究提供理論依據(jù)與實(shí)踐基礎(chǔ)。