酸性紅壤條件下鉀硅鈣肥對(duì)茄子生長(zhǎng)及土壤性狀的影響

程鳳嫻++巫彬芳++陳小娟++常恒++涂攀峰+龔林+張承林

摘要 為探討鉀硅鈣肥在酸性紅壤上茄子的施用效果，通過盆栽試驗(yàn)，研究了施用鉀硅鈣肥對(duì)茄子生長(zhǎng)、養(yǎng)分積累及酸性紅壤土壤理化性狀變化的影響，旨在為酸性土壤的培肥、改良利用以及茄子高產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)。結(jié)果表明，施用鉀硅鈣肥的處理茄子地上部生物量顯著高于僅施用高磷型液體肥料①的處理，提高幅度13.3%。施用鉀硅鈣肥的處理對(duì)茄子植株鉀吸收量顯著高于相對(duì)應(yīng)僅施用高磷型液體肥料的處理，分別提高了35.6%和44.0%。施用鉀硅鈣肥的處理顯著提高土壤的pH值，分別提高1.13、0.86個(gè)單位。施用鉀硅鈣肥有利于促進(jìn)茄子體內(nèi)的磷、鉀養(yǎng)分積累，能夠顯著提高土壤中pH值、改良土壤酸性、改善土壤的供肥能力。

關(guān)鍵詞 茄子；鉀硅鈣肥；酸性紅壤；改良酸性；養(yǎng)分積累

中圖分類號(hào) S641.1；S147.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）20-0068-03

Effects of Potassium-Silicon-Calcium Fertilizer on Eggplant Growth and Soil Properties on Acid Red Soil

CHENG Feng-xian 1 WU Bin-fang 2 CHEN Xiao-juan 2 CHANG Heng 2 TU Pan-feng 2 GONG Lin 3 ZHANG Cheng-lin 2 *

（1 Guangzhou Yixiang Agricultural Technology Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 510650； 2 College of Resources and Environment，South China Agricultural University； 3 Dongguan Yixiang Liquid Fertilizer，Co.，Ltd）

Abstract A pot experiment was conducted to investigate the effects of potassium-silicon-calcium fertilizer on eggplant growth，nutrient accumulation and soil physical and chemical properties，in order to provide the scientific basis and practical guidance for improving red acid soil fertility，soil utilization and high yield of eggplant. The results showed that the eggplant shoot biomass of potassium-silicon-calcium fertilizer treatment was significantly higher than only use high phosphorus liquid fertilizer① treatment，increased by 13.3%. The eggplant K uptakes of potassium-silicon-calcium fertilizer treatment were significantly higher than only use high phosphorus liquid fertilizer treatment，increased by 35.6%，44.0% respectively. Application of potassium-silicon-calcium fertilizer treatment were significantly improved the soil pH value，increased by 1.13，0.86 respectively. Application of potassium-silicon-calcium fertilizer was advantageous to increase eggplant P，K accumulation. Meanwhile，it could be able to significantly increase the soil pH value and improve the soil acidity and ability.

Key words eggplant；potassium-silicon-calcium；acid red soil；improve soil acidity；nutrient accumulation

土壤酸化是土壤退化的一個(gè)重要方面，其直接影響到土壤質(zhì)量，約40%的耕地土壤受到土壤酸化的影響[1]。近年來，隨著工業(yè)化的持續(xù)推進(jìn)、酸雨沉降不斷增加、銨態(tài)氮肥大量使用等各種不合理的人類活動(dòng)導(dǎo)致土壤酸化加劇，耕地酸性土壤面積呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)的酸性土壤主要包括紅壤、磚紅壤等土壤，紅壤主要分布于我國(guó)南部廣闊的低山丘陵區(qū)，占全國(guó)土地面積的22%[2-3]。其中，磚紅壤主要存在于海南島以及廣東的雷州半島，酸性紅壤中，有效磷含量低、鋁離子活性高一直是限制作物生長(zhǎng)的重要因素[4-5]。酸性紅壤中，施入的磷很快被活躍的鐵、鋁等固定強(qiáng)烈，轉(zhuǎn)化為難溶性磷，造成土壤中的有效磷含量不高[6]、磷肥當(dāng)季利用率低[7-8]。

茄子（Solanum melongena L.）是高產(chǎn)類果菜之一，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，加上連續(xù)不斷的分枝、開花和結(jié)果，需要種類多、數(shù)量大的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[9]。在茄子生長(zhǎng)種植中，為保證茄子產(chǎn)量而施用大量化肥，但目前我國(guó)施肥習(xí)慣的局限，大部分只是通過增施氮肥、磷肥、鉀肥及部分有機(jī)肥來提高作物的產(chǎn)量。由于化肥邊際效用遞減嚴(yán)重，單純靠化肥增產(chǎn)已經(jīng)不太現(xiàn)實(shí)。根據(jù)農(nóng)業(yè)部近年來的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)氮肥、磷肥和鉀肥平均利用率分別為33%、24%、42%[10]，處于較低的水平?；实拇罅渴褂眉傲魇б鹜寥浪峄?。在不施用石灰單施化肥的情況下，20%的農(nóng)田耕層土壤pH值在不到20年的時(shí)間內(nèi)下降可超過1.0個(gè)單位[11-12]。另外，對(duì)化肥的過度依賴及有機(jī)肥施用量減少，造成土壤有機(jī)質(zhì)含量下降、土壤結(jié)構(gòu)被破壞，最終引起土壤板結(jié)，肥力下降。其主要原因是作物生長(zhǎng)過程中，中、微量礦物質(zhì)元素養(yǎng)分被掠奪性地消耗而得不到有效補(bǔ)充，而市面上的化肥大多數(shù)都普遍缺乏中微量元素，進(jìn)一步加深了土壤板結(jié)酸化的程度，嚴(yán)重影響了作物生長(zhǎng)和降低產(chǎn)量。endprint

鉀硅鈣肥是我國(guó)在難溶性鉀資源開發(fā)中的重大突破，是由難溶性鉀礦開發(fā)出的枸溶性鉀硅鈣肥，不僅能向土壤補(bǔ)充多種礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，而且能有效改善土壤酸性問題，改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、防止土壤酸化（產(chǎn)品pH值9.5～11.0），是一種多功能的土壤調(diào)理劑[13-14]。

隨著人們對(duì)酸化土壤改良重視程度的提高，很多土壤改良劑也逐漸應(yīng)用到酸性土壤中。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期通過施用石灰來調(diào)節(jié)土壤的酸度可能加劇土壤酸化進(jìn)程[15]。筆者針對(duì)酸性紅壤固磷的特點(diǎn)，研究不同肥料在施用鉀硅鈣肥土壤調(diào)理劑后，鉀硅鈣肥對(duì)茄子生長(zhǎng)的變化規(guī)律以及酸性土壤改良效果，旨在促進(jìn)磚紅壤施磷有效性的問題研究和提高磚紅壤的生產(chǎn)力，以期對(duì)酸性土壤改良機(jī)理研究和應(yīng)用推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年11月至2016年12月在廣東省廣州市華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)系溫室（東經(jīng)113.21°，北緯23.09°）進(jìn)行。供試作物為茄子，品種為粵豐紫紅茄。供試土壤取自湛江雷州半島，使用前風(fēng)干過5 mm篩。該土壤為磚紅壤，其基本理化性狀如下：pH值為5.21，電導(dǎo)率為0.61 mS/cm，有機(jī)質(zhì)含量12.80 g/kg，堿解氮含量72.30 mg/kg，速效磷含量為0.79 mg/kg，速效鉀含量為110.00 mg/kg。裝土容器為塑料盆（上、下底內(nèi)徑和高分別為10、8、10 cm），每盆裝土2.0 kg。供試肥料：鉀硅鈣肥（K2O 4.0%、SiO2 20.0%、CaO 25.0%、P2O5 2.0%、MgO 2.0%），由河南中科明星肥業(yè)有限公司提供；高磷型液體肥料①（含純N 150 g/L、P2O5 220 g/L、K2O 130 g/L，添加微量元素）、高磷型液體肥料②（含純N 150 g/L、P2O5 220 g/L、K2O 130 g/L，添加微量元素和海藻多糖），由東莞一翔液體肥料有限公司研制。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)根據(jù)鉀硅鈣肥的添加與否，共設(shè)5個(gè)處理，分別為CK：不施肥作對(duì)照；處理T1：施用高磷型液體肥料①；處理T2：施用高磷型液體肥料①+鉀硅鈣肥；處理T3：施用高磷型液體肥料②；處理T4：施用高磷型液體肥料②+鉀硅鈣肥。3次重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

1.3 試驗(yàn)過程

試驗(yàn)于2015年11月5日裝盆，鉀硅鈣肥作為底肥，與土壤拌均勻。鉀硅鈣肥施用量在600～1 200 kg/hm2范圍內(nèi)就可改良土壤，效果較為明顯。根據(jù)用土量225 t/hm2計(jì)算，每1 kg土壤需要施鉀硅鈣肥4 g，由于每盆土壤容量為5 kg，因此每盆施用鉀硅鈣肥20 g。2015年11月6日進(jìn)行移栽，每盆裝土5 kg，每盆1株茄子苗。移栽后第5天（2015年11月10日）開始施肥，淋施，每7 d施1次，共施4次，每次肥料用量為2 g/盆。2015年12月11日收獲，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 測(cè)試項(xiàng)目與方法

茄子收獲時(shí)，測(cè)量各處理茄子植株地上部生物量及茄子氮、磷、鉀養(yǎng)分含量和收獲后各處理土壤的pH值、土壤有效氮、有效磷、有效鉀含量。茄子植株地上部生物量的測(cè)定：將茄子植株地上部樣品先在105 ℃下殺青30 min，然后在75 ℃條件下烘干稱重。茄子植株氮、磷、鉀養(yǎng)分含量的測(cè)定：植株全氮采用凱氏定氮法測(cè)定，全磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定，全鉀采用火焰光度法測(cè)定。土壤理化指標(biāo)的測(cè)定采用常規(guī)方法進(jìn)行，具體測(cè)定方法參考《土壤農(nóng)化分析》[16]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并利用Spss 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，利用origin 7.5進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用鉀硅鈣肥對(duì)茄子植株地上部生物量的影響

從圖1可以看出，施用高磷型液體肥料處理（處理T1、T3）和添加鉀硅鈣肥的液體肥料處理（處理T2、T4）的茄子地上部生物量均顯著高于不施肥處理（CK）。與施用高磷型液體肥料①處理（處理T1）相比，施用添加鉀硅鈣肥的處理T2對(duì)茄子地上部生物量有顯著差異，處理T2茄子地上部生物量比處理T1增加13.3%。與施用高磷型液體肥料②處理（處理T3）相比，施用添加鉀硅鈣肥的處理T4對(duì)茄子地上部生物量無顯著差異，但施用添加鉀硅鈣肥的處理T4的地上部生物量較未添加鉀硅鈣肥的處理T3地上部生物量有增加趨勢(shì)。由此表明，施用添加鉀硅鈣肥的液體肥料處理對(duì)茄子地上部生物量有顯著的促進(jìn)作用。

2.2 施用鉀硅鈣肥對(duì)茄子植株氮素吸收量的影響

從圖2可以看出，施用高磷型液體肥料處理（處理T1、T3）和添加鉀硅鈣肥的液體肥料處理（處理T2、T4）的茄子植株氮吸收量均顯著高于不施肥對(duì)照（CK）。與處理T1的茄子植株氮素吸收量相比，處理T2添加了鉀硅鈣肥后對(duì)茄子植株的氮素吸收量無顯著差異。與處理T3的茄子植株氮素吸收量相比，處理T4添加了鉀硅鈣肥后對(duì)茄子植株的氮素吸收量存在顯著差異。茄子植株氮素吸收較無規(guī)律，因此有待進(jìn)一步探討。

2.3 施用鉀硅鈣肥對(duì)茄子植株磷素吸收量的影響

從圖3可以看出，施用高磷型液體肥料處理（處理T1、T3）和添加鉀硅鈣肥的液體肥料處理（處理T2、T4）的茄子植株磷素吸收量均顯著高于不施肥對(duì)照（CK）。與處理T1的茄子植株磷素吸收量相比，處理T2添加了鉀硅鈣肥后對(duì)茄子植株的磷素吸收量存在顯著差異。與處理T1相比，添加鉀硅鈣肥的處理T2可顯著提高茄子對(duì)磷素的吸收積累，提高了31%的磷素積累。與處理T3的茄子植株磷素吸收量相比，處理T4添加了鉀硅鈣肥后，可顯著提高茄子對(duì)磷素的吸收積累，提高了27.3%的磷素積累。這有可能是由于鉀硅鈣肥對(duì)酸性土壤進(jìn)行了改良，提高了酸性土壤的pH值，增加了土壤中磷的活性，進(jìn)而促進(jìn)了茄子植株對(duì)磷素的吸收。由此表明，在酸性土壤上增施鉀硅鈣肥可以顯著提高茄子對(duì)于磷素的吸收積累。endprint

2.4 施用鉀硅鈣肥對(duì)茄子植株鉀素吸收量的影響

從圖4可以看出，施用鉀硅鈣肥的液體肥料處理對(duì)茄子植株鉀素吸收量的影響與茄子地上部生物量的趨勢(shì)一致。施用高磷型液體肥料處理（處理T1、T3）和添加鉀硅鈣肥的液體肥料處理（處理T2、T4）的茄子地上部生物量均顯著高于不施肥對(duì)照（CK）。相比，施用添加鉀硅鈣肥的處理（處理T2、T4）對(duì)茄子植株鉀吸收量顯著高于相對(duì)應(yīng)的處理T1、T3，分別提高了35.6%和44.0%。這有可能歸因于2個(gè)方面因素：一方面，鉀硅鈣肥除了對(duì)土壤進(jìn)行改良外，還提供植物一些鉀、硅、鈣等營(yíng)養(yǎng)元素；另一方面，有可能歸因于土壤pH值升高改善了根系生長(zhǎng)條件和根系對(duì)鉀離子的奢侈吸收。添加海藻多糖的處理T3、T4的茄子植株鉀吸收量與沒有添加海藻多糖的處理T1、T2的鉀吸收量無顯著差異。

2.5 施用鉀硅鈣肥對(duì)土壤pH值的影響

土壤pH值是反映土壤酸堿度變化的最直觀的重要指標(biāo)，它影響著土壤養(yǎng)分的存在形態(tài)、轉(zhuǎn)化及其有效性、土壤微生物活性等。土壤的pH值是否適宜對(duì)作物的生長(zhǎng)發(fā)育乃至產(chǎn)量和品質(zhì)均具有顯著影響。從圖5可以看出，經(jīng)過茄子30 d的生長(zhǎng)后，施用肥料和鉀硅鈣肥均能對(duì)磚紅壤的pH值有不同程度的提升，與不施肥對(duì)照（CK）比較，施用鉀硅鈣肥處理均對(duì)酸性土壤pH值的提升幅度差異均達(dá)顯著水平（P<0.05），施用高磷型液體肥料①+鉀硅鈣肥的處理（處理T2）提升幅度最大，增幅能達(dá)到1.13個(gè)單位，施用高磷型液體肥料②+鉀硅鈣肥的處理（處理T4）增幅也能達(dá)到0.86個(gè)單位。處理T1、T3的pH值差異顯著，可見施用常規(guī)肥料的同時(shí)加入一定的鉀硅鈣肥有明顯的改土作用，可以顯著地提高酸性土壤的pH值，使土壤pH值趨于中性，改善土壤酸化問題。在液體肥料中添加了海藻多糖后，對(duì)減緩?fù)寥浪峄Ч幻黠@。

2.6 施用鉀硅鈣肥對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

土壤有效磷是指土壤中在短期內(nèi)能為作物所吸收利用的那一部分磷，包括全部水溶性磷、部分吸附態(tài)磷及有機(jī)質(zhì)態(tài)磷，有的土壤中還包括某些沉淀態(tài)磷。土壤速效鉀是茄子直接吸收利用的形態(tài)，包括交換性鉀和水溶性鉀。茄子收獲后，土壤中有效養(yǎng)分含量的大小在一定程度上反映了施入量與吸收量之間的差值。從表1可以看出，經(jīng)過茄子30 d的生長(zhǎng)后，不同處理后的土壤有效氮、有效磷、有效鉀含量較對(duì)照均有所變化。施用肥料和鉀硅鈣肥處理（處理T1～T4）對(duì)磚紅壤的有效氮均顯著高于對(duì)照的有效氮含量，但是處理T1～T4間，土壤有效氮的影響差異不顯著。本試驗(yàn)中，由于鉀硅鈣肥本身也含有較多的鉀素營(yíng)養(yǎng)，因此鉀硅鈣肥料處理T2、T4在酸性土壤中可以顯著提高土壤有效磷和有效鉀的含量，減少有效磷的吸收和固定，同時(shí)提高了對(duì)土壤有效鉀的積累。鉀硅鈣肥料處理T2、T4的土壤有效磷和土壤有效鉀與其他處理均達(dá)到顯著差異水平?？梢娛┯贸Ｒ?guī)肥料的同時(shí)加入一定的鉀硅鈣肥有明顯提高土壤有效磷和有效鉀的養(yǎng)分含量，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育。在液體肥料中添加了海藻多糖后，對(duì)土壤有效磷含量影響不明顯。

3 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，鉀硅鈣肥對(duì)于酸性土壤具有明顯的改土作用，可以顯著地提高酸性土壤的pH值，使土壤pH值趨于中性，促進(jìn)茄子對(duì)養(yǎng)分吸收和利用，從而增加茄子的產(chǎn)量，更利于植物的生長(zhǎng)。另外，由于鉀硅鈣肥的改土作用以及其本身也含有較多的鉀素營(yíng)養(yǎng)，可以發(fā)現(xiàn)鉀硅鈣肥在酸性土壤中可以顯著提高茄子對(duì)磷的吸收和固定，同時(shí)增加了對(duì)鉀的吸收積累，從而促進(jìn)了茄子的生長(zhǎng)發(fā)育，這與前人[15，17-18]對(duì)鉀硅鈣肥在其他作物上的研究結(jié)果相似，鉀硅鈣肥促進(jìn)作物品質(zhì)的改善和產(chǎn)量的提高，促進(jìn)養(yǎng)分元素的吸收，提高作物的抗性。而在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中，鉀硅鈣肥又具有生產(chǎn)成本低、施用方便的等優(yōu)點(diǎn)，因此鉀硅鈣肥在酸性土壤中的改良應(yīng)用具有很大的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。

海藻多糖作為一類從海藻中提取的多糖類化合物，由于其具有助懸、增稠、乳化、粘合的作用，其通常用于化工和（下轉(zhuǎn)第72頁）

（上接第70頁）

醫(yī)藥領(lǐng)域。但是通過試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也具有比較好的效用，主要有促進(jìn)種子萌發(fā)、提高作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗逆性、作為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)等作用[19-20]。江 海等[21]研究表明，施用含海藻多糖水溶肥料具有明顯促進(jìn)番茄生長(zhǎng)、改善番茄植株生長(zhǎng)狀態(tài)、提高番茄產(chǎn)量等效果。Rathore等[22]研究也發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用海藻提取物后，大豆對(duì)N、P、K、S等營(yíng)養(yǎng)元素吸收能力顯著增強(qiáng)。但在本研究中未能體現(xiàn)出海藻多糖對(duì)茄株生長(zhǎng)的影響。目前，還需進(jìn)一步進(jìn)行跟蹤試驗(yàn)，以期獲得更詳細(xì)、準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)，為土壤改良劑的研究提供一個(gè)參考和方向。

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