旱田土壤調(diào)理劑改良酸性土壤的合理用量及蔬菜增產(chǎn)效果研究

1、    旱田土壤調(diào)理劑改良酸性土壤的合理用量及蔬菜增產(chǎn)效果研究    丁和權(quán)+溫福群+周富忠摘要 土壤酸化是耕地退化的重要表現(xiàn)，也是制約土壤高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要因素，嚴(yán)重影響了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過在ph值小于5.5的酸性土壤上連續(xù)2季種植蔬菜的小區(qū)試驗(yàn)，研究“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑對酸性土壤ph值、cec、硅鋁率及蔬菜產(chǎn)量和相關(guān)生物學(xué)性狀的影響。結(jié)果表明：“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑可以提升土壤ph值、cec和硅鋁率，提高蔬菜的產(chǎn)量；與常規(guī)施肥對照相比，2季連續(xù)施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑7503 000 kg/hm2時(shí)，可使土壤 ph 值提升0.150.7

2、0個(gè)單位、cec最高提高0.7 cmol/kg、硅鋁率增加0.040.20，蔬菜產(chǎn)量增加 3.78%12.48%，“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑可提高蔬菜整齊度，促進(jìn)蘿卜伸長膨大、白菜增高增粗，白菜結(jié)球更加緊實(shí)。其較為經(jīng)濟(jì)合理的用量為1 5002 250 kg/hm2。關(guān)鍵詞 “宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑；施用量；酸性土壤；蔬菜；效果s63；s156 a 文章編號 1007-5739（2017）02-0043-003土壤酸化是指在自然和人為條件下土壤ph值下降的現(xiàn)象，其過程是鹽基陽離子淋失，從而使al3+、h+ 成為土壤中的主要交換性陽離子；其實(shí)質(zhì)是土壤交換性酸增加，而交換性鹽基離子減少，這一過程十分緩

3、慢1。土壤酸化會導(dǎo)致土壤中的ca、mg、p等營養(yǎng)元素大量淋失2。特別是在酸雨作用下，難溶性的al被淋洗逐漸溶出，毒性大的al3+、al（oh）2+比例增加，導(dǎo)致大多數(shù)植物直接或間接出現(xiàn)生理障礙，其毒性主要作用于植物的根系，使植物不能正常吸收養(yǎng)分。同時(shí)降低植物對ca的吸收和貯運(yùn)，出現(xiàn)缺鈣癥，影響植物正常生長發(fā)育3。同時(shí)，土壤酸化還會增加有毒重金屬離子的活性，不利于植物生長。我國土壤的基本趨勢是南酸北堿，南方大部分地區(qū)的土壤由于高溫多雨而處于鹽基不飽和狀態(tài)4，所以我國的酸性土壤主要集中分布在長江以南的大部分熱帶、亞熱帶地區(qū)和云、貴、川等紅、黃壤地區(qū)5。這些地區(qū)大部分土壤屬于ph值小于5.5的酸性土

4、壤，其中很大一部分ph值小于5.0，甚至低于4.56。近些年來，酸雨沉降不斷增加、銨態(tài)氮肥大量使用、農(nóng)業(yè)種植制度、農(nóng)田栽培管理措施以及人類工業(yè)化進(jìn)程的加快，擴(kuò)大了土壤酸化的范圍、加快了土壤酸化的速度7，土壤酸化已成為制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要障礙之一。本研究以湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的富含有機(jī)質(zhì)和ca、mg等堿基元素及si營養(yǎng)的旱田土壤調(diào)理劑為主要材料，按土壤調(diào)理劑效果試驗(yàn)和評價(jià)要求（ny/t2271-2012）相關(guān)規(guī)定，采用田間定位試驗(yàn)法，在2016年410月，研究了旱田土壤調(diào)理劑在連續(xù)2季蔬菜連作模式下對酸性土壤的改良效果及其對蔬菜產(chǎn)量的影響，以期明確該土壤調(diào)理劑在鄂西南山區(qū)及土壤

5、酸化相似區(qū)域的合理用量，為其在酸性土壤地區(qū)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。1 材料與方法1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)設(shè)在湖北省西南部的利川市，該市地處武陵山腹地，耕地酸化是制約其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要障礙之一，耕地平均ph值小于5.5，ph值4.5以下的耕地面積超過1/38。試驗(yàn)在利川市的涼霧鄉(xiāng)池谷村12組進(jìn)行，地處東經(jīng)108.780 235°，北緯30.265 473°，海拔1 108 m，代表利川高山蔬菜基地海拔1 100 m左右的二高山區(qū)域。土壤為第四紀(jì)黏土母質(zhì)發(fā)育的黃棕壤土類，黏黃土土種。試驗(yàn)前取試驗(yàn)地塊混合土樣檢測相關(guān)指標(biāo)，其結(jié)果為陽離子交換量（cec）15.4 cmol/kg、ph值5.

6、03、有機(jī)質(zhì)24.3 g/kg、全氮1.78 g/kg、有效磷24.8 mg/kg、速效鉀90.6 mg/kg，肥力較高，酸化是試驗(yàn)土壤的主要障礙因子。1.2 試驗(yàn)材料主要試驗(yàn)材料為湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑，標(biāo)識技術(shù)指標(biāo)：ph值（250倍稀釋）8.511.0，有機(jī)質(zhì)10%，cao20%，mgo5%，sio210%，水分15%，hg2 mg/kg，cd3 mg/kg，as15 mg/kg，pb50 mg/kg，cr150 mg/kg；試驗(yàn)作物為蔬菜，即白菜蘿卜連作，其中，白菜品種為楚龍黃蕊、蘿卜品種為大將；其他肥料、農(nóng)藥等材料按試驗(yàn)點(diǎn)農(nóng)戶習(xí)慣在當(dāng)?shù)厥袌錾献孕匈徺I。

7、1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，分別為常規(guī)施肥（ck）、常規(guī)施肥+“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑750 kg/hm2（a）、常規(guī)施肥+“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑1 500 kg/hm2（b）、常規(guī)施肥+“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑2 250 kg/hm2（c）、常規(guī)施肥+“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑3 000 kg/hm2（d）。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積20 m2（4 m×5 m），試驗(yàn)地四周設(shè)保護(hù)區(qū)，蔬菜2季連作各小區(qū)排列順序及各處理水平不變。1.4 田間管理第1季白菜4月8日保溫育苗，5月2日移栽，7月5日收獲，生育期88 d，移栽規(guī)格為每小區(qū)10株×8行=80株；第2季蘿卜7

8、月15日播種，9月28日收獲，生育期75 d，種植規(guī)格為每小區(qū)16株×10行=160株。白菜常規(guī)施肥量為40%復(fù)合肥（15-10-15）900 kg/hm2+商品有機(jī)肥1 500 kg/hm2、蘿卜常規(guī)施肥量為40%復(fù)合肥（15-10-15）750 kg/hm2+商品有機(jī)肥1 500 kg/hm2?！耙耸选焙堤锿寥勒{(diào)理劑按設(shè)計(jì)用量與底肥混合均勻后穴施（白菜）或溝施（蘿卜），因所試蔬菜品種生育期短，所需肥料作底肥一次性施足，不再追肥。病蟲草害防治等其他田間管理措施各處理完全一致，按當(dāng)?shù)亓?xí)慣進(jìn)行。1.5 調(diào)查內(nèi)容與方法每季蔬菜成熟后收獲時(shí)測量實(shí)際產(chǎn)量，并按不同處理取土樣檢測ph值、陽離

9、子交換量（cec）、硅、鋁等相關(guān)指標(biāo)，取蔬菜植株樣測量相關(guān)生物學(xué)性狀指標(biāo)。 1.6 分析方法試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪制相關(guān)圖表。所取土樣檢測項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)及方法見表1。2 結(jié)果與分析2.1 “宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑對土壤ph值的影響試驗(yàn)結(jié)果表明，施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑可以提高土壤的 ph 值。由圖 1、2可知，土壤 ph 值隨著土壤調(diào)理劑施用量的增加呈增高趨勢。與ck的土壤 ph 值相比，差異均達(dá)顯著水平。第1季土壤 ph 值最高提升0.59個(gè)單位，連續(xù)2季最高提升0.7個(gè)單位。2.2 “宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑對土壤cec值的影響試驗(yàn)結(jié)果表明，施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑可以提

10、高土壤的 cec值。由圖3可知，土壤cec值隨著土壤調(diào)理劑施用量的增加而呈增高趨勢。第1季土壤cec值最高提升0.4 cmol/kg，連續(xù)2季最高提升0.7 cmol/kg。2.3 “宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑對土壤硅鋁率的影響土壤硅鋁率是土壤中 sio2和 al2o3 含量的比值，固態(tài)的礦物鋁在酸性條件下極易被活化而易于被植物吸收，土壤酸化能夠加速土壤中鋁的活化，使得土壤溶液中活性鋁明顯增加。因此，鋁被認(rèn)為是酸化土壤上引起農(nóng)作物減產(chǎn)、森林枯萎的重要原因之一9。通常認(rèn)為土壤中的sio2含量是穩(wěn)定的、變化較小，因此可用硅鋁率來表達(dá)土壤調(diào)理劑對酸性土壤結(jié)構(gòu)的改變，硅鋁率越高，表明土壤中活性鋁含量越低，

11、植物生長受影響越小；硅鋁率越低，表明土壤中活性鋁含量越高，植物生長受影響越大2。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑可以提高土壤的硅鋁率。由圖 4、5可知，土壤硅鋁率隨著土壤調(diào)理劑施用量的增加呈增高趨勢。與ck的土壤硅鋁率相比，差異達(dá)顯著水平（第1季處理a除外）。第1季土壤硅鋁率最高提升0.17，連續(xù)2季硅鋁率升高0.2。2.4 “宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑對蔬菜產(chǎn)量的影響從表2可以看出，施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑與ck對比，不同用量在連作的2季蔬菜上都表現(xiàn)出不同程度增產(chǎn)；2季蔬菜產(chǎn)量排序一致，均為處理c>處理b>處理d>處理a>ck，第1季白菜增產(chǎn)幅度在3.78%

12、12.48%之間；第2季蘿卜增產(chǎn)幅度在7.02%11.79%之間。經(jīng)新復(fù)極差檢驗(yàn)，“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑不同施用量的增產(chǎn)水平達(dá)顯著至極顯著水平（第1季處理a除外），經(jīng)方差分析（表3），2季蔬菜產(chǎn)量處理間差異達(dá)顯著至極顯著水平，而重復(fù)間差異不顯著。每季較合理的用量為1 5002 250 kg/hm2。2.5 “宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑對蔬菜生物性狀的影響收獲時(shí)按不同處理和作物分小區(qū)連續(xù)取植株樣10株，測量其單株重量、高度（或長度）、直徑，結(jié)果見表4?？梢钥闯觯cck對比，施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑可增加蔬菜的單株重量、高度（或長度）以及直徑，并隨著用量增加均呈增長趨勢；蘿卜單株重量增加主要源于

13、增粗，長度增加的貢獻(xiàn)相對較小；白菜單株重量增加應(yīng)該與葉片包裹的緊實(shí)度提高有關(guān)，因?yàn)樵龈吲c增粗的幅度都不大。田間觀察，施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑的蔬菜植株整齊度更好，提高了蔬菜的外觀商品質(zhì)量。3 結(jié)論與討論“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑呈堿性，富含有機(jī)質(zhì)及ca、mg、si等作物營養(yǎng)。該試驗(yàn)結(jié)果表明，“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑能有效提升土壤ph值、提高土壤陽離子交換量（cec）、增大土壤中硅鋁率，并能增加作物產(chǎn)量，每季較為合理的用量為1 5002 250 kg/hm2。連續(xù)2季合理施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑可使土壤ph值提升0.300.64個(gè)單位，土壤陽離子交換量（cec）增加0.20.5 cmol/

14、kg，土壤硅鋁率提高0.160.19，蔬菜產(chǎn)量增加10%以上。施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑后蔬菜整齊度提高，外觀品質(zhì)得到提升；一定程度上促進(jìn)了蘿卜伸長膨大、白菜增高增粗，從而提高蔬菜單株重量實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)；特別是白菜結(jié)球更加緊實(shí)，利于運(yùn)輸10-11。因此，可以在酸性土壤上推廣應(yīng)用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑，用于中和土壤酸性，改良酸性土壤。此次試驗(yàn)在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對單獨(dú)施用“宜施壯”旱田土壤調(diào)理劑是否能使蔬菜及其他作物增產(chǎn)未作研究；也未單獨(dú)檢測試驗(yàn)前后土壤中ca2+、mg2+的含量，其變化規(guī)律尚不清楚，對土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀的影響等問題有待下一步研究。4 參考文獻(xiàn)1 楊忠芳，余濤，唐金榮，等.

15、湖南洞庭湖地區(qū)土壤酸化特征及機(jī)理研究j.地學(xué)前緣，2006，13（1）：105-112.2 李育鵬，胡海燕，李兆軍，等.土壤調(diào)理劑對紅壤ph值及空心菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響j.中國土壤與肥料，2014（6）：21-26.3 易杰祥，呂亮雪，劉國道.土壤酸化和酸性土壤改良研究j.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，12（1）：23-27.4 趙靜.土壤酸化對土壤有效養(yǎng)分酶活性及黃金梨品質(zhì)的影響d.泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.5 周娟，袁珍貴，郭莉莉，等.土壤酸化對作物生長發(fā)育的影響及改良措施j.作物研究，2013（1）：96-102.6 顏戊利，陳志澄，楊冰儀，等.酸雨對莧菜中微量元素的影響j.廣東微量元素科學(xué)，2004，11（9）：61-63.7 張旭，劉彥卓.土壤ph對華南雙季稻旱育秧素質(zhì)的影響試驗(yàn)初報(bào)j.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998（2）：8-10