李彥強(qiáng) 石稱華 錢志紅 丁振濤 秦彥林
(上海永通生態(tài)工程股份有限公司,上海 普陀200333)
隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,大棚設(shè)施實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的周年生產(chǎn),保證了農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定供應(yīng),促進(jìn)了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收。但農(nóng)作物長期連作使設(shè)施內(nèi)土壤孔隙度與透氣性低下、容重增大、板結(jié)等,造成作物根系生長受阻,影響植株的生長發(fā)育[1]。連作還易造成土壤養(yǎng)分分布不均衡,設(shè)施耕層中土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷、銅、鐵和錳等含量升高,而有效鈣、鎂、硅、硼等元素缺乏,從而使農(nóng)作物體內(nèi)各種養(yǎng)分比例失調(diào)而出現(xiàn)生理和功能障礙。設(shè)施經(jīng)長年或季節(jié)性覆蓋,自然狀態(tài)下的水分平衡遭破壞,水分自下而上運(yùn)移,溫度顯著高于露地,土壤礦物分解加劇,加上大量施用化肥,設(shè)施內(nèi)土壤得不到雨水淋洗,導(dǎo)致了設(shè)施內(nèi)土壤表層鹽分大量聚集,發(fā)生土壤次生鹽漬化。土壤溶液中鹽濃度的提高加大了土壤滲透勢,導(dǎo)致植物難以吸收土壤中的養(yǎng)分,造成植物發(fā)育不良、產(chǎn)量和品質(zhì)下降[2~8]。
上海永通生態(tài)工程股份有限公司研發(fā)了一種以腐植酸為主要原料的土壤調(diào)理劑,并于2018年以油麥菜為研究對象開展了土壤調(diào)理劑對結(jié)構(gòu)障礙土壤的改良試驗(yàn),為其在生產(chǎn)中大面積推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
供試土壤調(diào)理劑(水劑,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為NY/T 3034-2016、Q 31/0107000157C001-2018-01),由上海永通生態(tài)工程股份有限公司提供;供試作物為油麥菜。
試驗(yàn)設(shè)在上海市青浦區(qū)白鶴鎮(zhèn)盈鶴蔬菜專業(yè)合作社。試驗(yàn)地土質(zhì)為輕黏土,pH值4.9,EC值0.99 ms/cm,水穩(wěn)性大團(tuán)聚體總量14.53%,含全氮0.15%、有效磷88.97 mg/kg、速效鉀89.69 mg/kg、有機(jī)質(zhì)22.50 g/kg。試驗(yàn)設(shè)土壤調(diào)理劑用量5 kg/667 m2、10 kg/667 m2、15 kg/667 m2及空白對照共4個(gè)處理,每個(gè)小區(qū)面積50 m2(10 m×5 m),每個(gè)處理4次重復(fù),隨機(jī)排列。整地后,各處理按試驗(yàn)設(shè)計(jì)噴灑土壤調(diào)理劑。10月31日定植油麥菜,株行距為10 cm×10 cm,12月3日采收,其他田間管理措施一致。
油麥菜收獲后,按S型采集小區(qū)土壤樣品,測定土壤全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量、土壤pH值、水穩(wěn)性大團(tuán)聚體量、土壤容重、田間持水量等指標(biāo)。采收時(shí),每個(gè)小區(qū)隨機(jī)挑選20株油麥菜測定單株重,測定小區(qū)產(chǎn)量。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007、SPSS19.0處理分析。
不同土壤調(diào)理劑用量對土壤理化性質(zhì)的影響見表1。
表1 各處理土壤的理化性質(zhì)
水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量高的土體,其爽水性較好,有利于抗旱保墑,不易產(chǎn)生地表徑流;水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量低的土體,土壤孔隙被分散的細(xì)小土粒堵塞,不利滲水保水,地面徑流大,易引起水蝕。由表1可知,各處理土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體的含量隨土壤調(diào)理劑用量的增加而提高,土壤調(diào)理劑用量10 kg/667 m2處理與5 kg/667 m2處理之間差異較為明顯,但與15 kg/667 m2處理之間差異有所減小??梢姡?dāng)土壤調(diào)理劑達(dá)到一定用量后,其對土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體含量的影響將會降低。土壤調(diào)理劑用量15 kg/667 m2處理的土壤容重較對照減少7.58%,差異極顯著,5 kg/667 m2處理的土壤容重較對照差異不明顯;土壤調(diào)理劑用量10 kg/667 m2處理的田間持水量與15 kg/667 m2處理之間差異較小。可見,土壤調(diào)理劑用量的增加可降低土壤容重及田間出水量,當(dāng)達(dá)到一定用量時(shí),影響效果會維持在一定水平。土壤pH值隨土壤調(diào)理劑用量的增加而提高,各土壤調(diào)理劑處理的土壤pH值分別為5.12、5.51、5.73,均高于對照且差異極顯著,說明土壤調(diào)理劑對提高土壤pH值的效果明顯,但隨著土壤調(diào)理劑用量的增加,其對土壤pH值的影響效果呈現(xiàn)減弱的趨勢。
不同土壤調(diào)理劑用量對土壤養(yǎng)分的影響見表2。
表2 各處理土壤養(yǎng)分的含量
由表2可知,土壤調(diào)理劑對提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷、速效鉀含量的效果各不相同。土壤調(diào)理劑用量15 kg/667 m2處理土壤有機(jī)質(zhì)含量較高,較對照提高了7.37%,差異極顯著,15 kg/667 m2處理與10 kg/667 m2處理之間差異不顯著;土壤調(diào)理劑用量15 kg/667 m2處理和10 kg/667 m2處理的土壤全氮含量較高,較對照提高了16.67%,差異極顯著,5 kg/667 m2處理較對照差異不明顯;土壤調(diào)理劑用量15 kg/667 m2處理土壤堿解氮含量較高,較對照提高了16.97%,差異極顯著,15 kg/667 m2處理與10 kg/667 m2處理之間差異不顯著,5 kg/667 m2處理與對照差異不明顯。各土壤調(diào)理劑處理的土壤有效磷含量、速效鉀含量均與對照差異極顯著,其中15 kg/667 m2處理的有效磷含量和速效鉀含量較高,較對照分別提高了36.75%和52.33%。由此可知,隨著土壤調(diào)理劑用量的增加,土壤的養(yǎng)分含量均有增加,對土壤有效磷含量、速效鉀含量的影響較大,但當(dāng)達(dá)到一定用量時(shí),對有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、堿解氮含量的影響較弱,說明土壤調(diào)理劑能減少氮素的流失,降低土壤對磷和鉀的固定。
不同土壤調(diào)理劑用量對油麥菜生長的影響見圖1。
圖1 各處理油麥菜的長勢
由圖1可知,各土壤調(diào)理劑處理油麥菜的葉片寬度和厚度較對照均有增加。土壤調(diào)理劑用量10 kg/667 m2、15 kg/667 m2處理油麥菜的葉片寬度分別較對照增加了7.23%和9.39%,差異極顯著,但兩者之間差異不顯著,土壤調(diào)節(jié)劑用量5 kg/667 m2處理較對照差異不明顯;土壤調(diào)理劑用量10 kg/667 m2處理、15 kg/667 m2處理油麥菜的葉片厚度分別較對照增加了29.17%和34.38%,差異極顯著,但兩者之間差異不顯著。可見,適量施用土壤調(diào)理劑可顯著提高油麥菜的葉寬及葉厚,提高油麥菜的生物量。
不同土壤調(diào)理劑用量對油麥菜產(chǎn)量的影響見表3。
表3 各處理油麥菜的產(chǎn)量
由表3可知,各土壤調(diào)理劑處理油麥菜的產(chǎn)量均高于對照。土壤調(diào)理劑用量15 kg/667 m2處理、10 kg/667 m2處理的油麥菜產(chǎn)量分別較對照增加16.96%和16.34%,差異極顯著,但兩者之間差異不顯著。可見,土壤調(diào)理劑能提高油麥菜產(chǎn)量,但達(dá)到一定用量時(shí),其增產(chǎn)效果會有所下降。
試驗(yàn)結(jié)果表明,在土壤酸化的地塊種植油麥菜,使用不同土壤調(diào)理劑用量后,不同程度地提高了土壤pH值,改善了土壤結(jié)構(gòu),降低了土壤容重,緩解了土壤板結(jié)程度[3],增強(qiáng)了土壤養(yǎng)分活性,增加了有效磷、速效鉀的含量,同時(shí)顯著提高了油麥菜產(chǎn)量[4]。綜合考慮土壤改良效果和生產(chǎn)成本,生產(chǎn)上建議施用上海永通生態(tài)工程股份有限公司研發(fā)的土壤調(diào)理劑10 kg/667 m2,改善土壤理化性質(zhì)、增加作物產(chǎn)量的效果最好。