本文是一篇研究农业的论文，通过测定土壤理化性质得出，高施氧化钙量（Ca300）处理显著提高了施用氮肥之后的土壤 pH 值（P<0.01）；中施钙量（Ca150）处理下可溶性 Mg 的含量最显著（P<0.01）；高施钙量（Ca300）处理显著提高了可溶性 Ca、CEC、可溶性 Na 的含量（P<0.01）；高施钙量（Ca300）处理下全氮、可溶性 K、速效钾、碱解氮、氯离子和硫酸根均含量最高，但不显著；电导率在不同施钙处理表现为：Ca0>Ca300>Ca150。
第 1 章 引言
1.1 研究目的及意义
玉米（Zea mays L.）是世界总产量最高、分布最广的粮食作物之一，也是重要的饲料作物和经济作物。中国玉米种植面积占世界总面积的 18%，是第二大玉米生产国，总产量占世界玉米总产量的 25%左右[1]，而东北春玉米区是中国玉米主产区之一[2]，因此，提高东北地区春玉米的产量对于保障中国粮食安全具有重要意义。
氮素（N）的投入是保证玉米高产、稳产的重要措施之一[3]。从 1996 年到 2005年，中国作物产量增加了 10%，化肥的使用量却增加了 51%[4]，而张福锁等[5]研究显示 2001-2005 年中国玉米的氮肥利用率（Apparent recovery efficiency of applied N，REN）仅为 26.1%，远低于全球的平均利用率（36%~37%）。合理密植是提高玉米产量的另一重要措施，但随着密度的增加单株玉米的光合作用会降低[6]。在玉米生长发育过程中，氮素以光合同化物的形式积累，光合作用降低，会使氮素的积累与转运降低[7]，在农业生产中为改善这种情况，往往会选择增加氮肥的投入量。但是，过量施用氮肥，会引起土壤酸化，导致土壤中钙流失[8]，进而引起农业生产中氮肥利用效率降低，最终导致产量下降。
据中国第二次土壤普查[9]，东北地区土壤中钙含量与全国相比偏低。钙（Ca）不仅是作物生长的一种必需中量元素，更多可作为信号分子参与各个途径的调控，钙在调控氮素的吸收和利用途径中同样起着重要的作用[8]。这为如何在保证化肥使用零增长的情况下（农业部，《到 2020 年化肥使用量零增长行动方案》），保持玉米高产、氮肥高效提供了思路。因此，如何调节东北春玉米生产中氮素和钙的平衡，改善土壤酸化状况，同时提高氮肥利用效率，达到节氮、高产、高效的目的，将为保障东北地区春玉米高产稳产提供一定的科学依据。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 中国玉米生产中氮肥利用效率现状
21 世纪，中国农业生产方式进入到一个新的发展和转变阶段，而影响农业生产方式转变的一个重要因素就是农用化肥的施用方式[10]。氮素在玉米的生长发育过程中起着不可替代的作用[11]，根据研究表明，在当今世界的各个国家施用氮肥都是最快、最有效的粮食增产措施[12,13]。Chen[14]等人对 43 个高产玉米进行研究发现，施氮量平均为 747 kg/hm2，有些地方氮肥施用量甚至超过 1000 kg/hm2，这些施用量超过获得高产所需氮肥（约 300 kg/hm2）的两倍多。而过度依赖氮肥所取得的高产，最终导致了玉米对氮素的利用效率逐渐下降[15]。从 1980S 的 35%[16]下降到 2000S 的 26%，如今进一步降低到小于 20%，远低于全球平均的氮肥利用效率（36%~37%）[17]。与此同时还引起了一系列生态系统和身体健康方面的危害。因此，降低氮肥施用量，提高氮肥利用效率势在必行[18]。
1.2.2 氮肥对土壤酸化的影响
目前，土壤酸化问题日趋严重[19,20]。长期以来，氮肥施用过量、施肥方式不合理以及忽视耕地质量保护等行为，是造成土壤酸化的主要因素[21]。农业生产中大量施用化学肥料尤其是铵态氮肥，包括硫酸铵、氯化铵等生理酸性肥料，这些肥料的使用导致土壤中铝离子和氢离子的分泌量增加，使土壤 pH 值降低[22]。而农民在使用铵态氮肥时，施用量大且施用方法简单，普遍采用撒施的方法。氮肥对土壤的致酸作用与氮肥的转化过程和去向有关，施入到土表中的铵态氮会快速转化为硝态氮，最终以硝态氮的形态在土壤中累积或淋溶损失，而由硝化作用释放的氢离子不能被中和，导致土壤净氢离子增加，从而引起土壤酸化[23]。因此，滥施氮肥及施肥方式不合理会导致并加速农田土壤酸化[24]。
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第 2 章 材料与方法
2.1 试验地点
试验于 2019 年在吉林大学农业实验基地进行（E125° 14. 231'-125° 14. 914'，N43° 56. 603'-43° 57. 274'），该基地位于吉林省长春市北郊，面积 80 hm2。地处吉林省中部，地势平坦，属中温带东亚大陆东部季风区大陆性气候，是湿润区向半湿润区的过渡地带；该区多年平均气温 5.1℃，极端最低气温可达-39℃，最高气温 38℃；多年平均降水量 559.8 mm，夏季（6-8 月）降水量占全年降水量的60%以上；≥10℃ 积温平均为 2860℃，无霜期 157 d 左右；种植制度为一年一熟[112]。土壤基本理化性质如表 2.1 所示。
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2.2钙调控对土壤理化性质的影响
如图 3.1 所示，土壤 pH 值整体表现为施氮处理<未施氮、未施氧化钙处理<施氧化钙处理，与未施氮处理相比，施氮处理下的 pH 值显著降低（P<0.01），施氧化钙后土壤 pH 值显著增加（P<0.01）。
Ca300 处理下的 pH 值平均为 5.73，与施氮但未施钙处理相比提高了 19.54%，与未施氮未施钙处理相比提高了 9.74%；Ca150 处理下 pH 为 5.37，与施氮但未施氧化钙处理相比提高了 11.86%，与未施氮未施氧化钙处理相比提高了 2.69%。这些结果表明，增施氧化钙显著改善了由施氮引起的土壤酸化问题。
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第 3 章 结果与分析 .............................. 17
3.1 钙调控对土壤理化性质的影响 .............................. 17
3.2 钙调控对春玉米产量及产量构成的影响 .................................. 19
第 4 章 讨论................................ 45
4.1 钙调控对土壤理化性质的影响 .......................... 45
4.2 钙调控对春玉米产量及产量构成的影响 ........................ 46
第 5 章 结论.................................... 53
5.1 钙调控对土壤理化性质的影响 .............................. 53
5.2 钙调控对春玉米产量及产量构成的影响 .................................. 53
第 4 章 讨论
4.1 钙调控对土壤理化性质的影响
使用石灰是改良酸性土壤的经典方法[30]。宋瑞瑚等[32]通过研究化肥+有机肥+生石灰配施对水稻产量的影响的研究发现，在酸性农田土壤中，施用一定量的生石灰来调节土壤酸度，通过调节土壤 pH 值，可使产量增加，提高化肥偏生产力。本试验研究结果表明，施用氮肥之后土壤的 pH 值显著低于未施氮的处理（P<0.01），在配施氧化钙之后土壤的 pH 值显著提高（P<0.01），平均高于未施氮的处理。崔晓玉等[119]在研究不同生石灰的施用量对土壤酸化影响的试验中表示，最适宜的生石灰施用量为 1125 kg/hm2。本试验结果表明，在 300 kg/hm2 的施用量下，农田土壤的 pH 值已经得到改善。由于试验进行地区土壤本身的理化性质不相同，所以试验结果与前人不同。过多的施用生石灰会引起土壤过度碱化、板结，土壤中的微量元素被固定，不易被作物吸收的问题[120]，因此，本试验条件下适宜的生石灰施用量为 300 kg/hm2。
Goulding[34]和冀建华等[35]研究表明，施用生石灰除了能有效降低土壤酸度之外，还可显著减轻铝毒和其他重金属的毒害作用，增加钙、镁离子的含量，改良土壤物理结构，提高团聚体稳定性和导水率，增加土壤全碳和全氮含量。由本实验数据可知，Ca300 处理下的可溶性 Mg 的含量平均为 9.64 mg/kg，与对照相比提高了 10.72%，Ca150 处理下为 10.73 mg/kg，与对照相比提高了 22.24%；施钙量每增加 150 kg/hm2，可溶性 K 的含量增加 14.73%，可溶性 Ca 的含量增加22.31%，可溶性 Na 的含量增加 34.63%，全氮的含量增加了 3.56%。为了更深入的探究增施钙肥对土壤理化性质的影响，我们在中氮水平下（180 kg/hm2）测定
