酸性土壤連續(xù)施用土壤調(diào)理劑對(duì)生姜——花椰菜種植體系的影響

收稿日期：2023-12-12

基金項(xiàng)目：福建省化肥減量增效項(xiàng)目（2020-95）

作者簡(jiǎn)介：邱偉琴（1985-），女，農(nóng)藝師，主要從事園藝技術(shù)推廣工作，E-mail：QiuW2024@163.com

摘要：【目的】探索生姜-花椰菜種植體系兩個(gè)生產(chǎn)季施用土壤調(diào)理劑對(duì)作物生產(chǎn)和土壤理化性狀的影響及其累積效應(yīng)?！痉椒ā恳詢杉咀魑锛辞安缟?、后茬花椰菜為載體，采用常規(guī)施肥為對(duì)照，在其基礎(chǔ)上增施土壤調(diào)理劑1 500、3 000、4 500 kg/hm2，研究各處理對(duì)作物農(nóng)藝性狀和土壤理化性狀的影響。【結(jié)果】在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上，施用3 000、4 500 kg/hm2后均顯著提高花球產(chǎn)量100%以上，提高土壤的pH值1.0和1.2個(gè)單位，并提高交換性鈣含量89.2%和116.9%；施用4 500 kg/hm2土壤調(diào)理劑對(duì)兩季作物的增產(chǎn)效果最佳，前茬生姜和后茬花椰菜的產(chǎn)量分別達(dá)23.7、46.7 t/hm2，相對(duì)常規(guī)施肥的增產(chǎn)44.5%、115.2%?！窘Y(jié)論】酸性土壤連續(xù)兩季施用土壤調(diào)理劑對(duì)生姜-花椰菜作物增產(chǎn)和土壤理化性狀改善的累積效應(yīng)明顯，生產(chǎn)上以每季施用量3 000～4 500 kg/hm2較為適合。

關(guān)鍵詞：土壤調(diào)理劑；土壤理化性狀；生姜；花椰菜

中圖分類號(hào)：S632.5；S635.3? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-5774（2024）01-0053-06

Effect of Continuous Application of Soil Conditioner to Acid Soil on Planting

System of Ginger and Cauliflower

Qiu Weiqin

（Shanghang Agricultural Product Quality and Safety Inspection and Testing Station， Shanghang， Fujian 364200， China）

Abstract：【Objective】This study was conducted to explore the cumulative effect of soil conditioner application on crop production and soil physical and chemical properties in two consecutive production seasons of planting system of ginger and cauliflower. 【Method】In this study，the previous crop was ginger and the succeeding crop was cauliflower. A conventional fertilization was used as the control，and 1 500 kg/hm2，3 000 kg/hm2 and 4 500 kg/hm2 soil conditioner on the basis of conventional fertilization were selected to investigate the effects of different treatments on crop agronomic characters and soil physical and chemical properties. 【Result】Compared with conventional fertilization，3 000 kg/hm2 and 4 500 kg/hm2 soil conditioner could significantly improve yield of cauliflower by over 100%，soil value by 1.0 and 1.2 units，exchangeable calcium content by 89.2% and 116.9%，respectively. 4 500 kg/hm2 soil conditioner could obtain the best yield-increasing effect of two crops，the yields of previous ginger and succeeding cauliflower were 23.7 t/hm2 and 46.7 t/hm2，and the yields of two crops were increased by 44.5% and 115.2% respectively compared with conventional fertilization. 【Conclusion】The cumulative effect of improved crop yield and soil physical and chemical properties was evident after soil conditioner application to acid soil in two consecutive seasons of planting system of ginger and cauliflower. In production，3 000 -4 500 kg/hm2 soil conditioner per season was more suitable.

Key words：Soil conditioner；Soil physical and chemical properties；Ginger；Cauliflower

土壤酸化加劇了養(yǎng)分離子的淋溶，使土壤肥力降低，是導(dǎo)致土壤肥力退化和環(huán)境質(zhì)量下降的重要影響因素［1］。普遍認(rèn)為土壤酸化主要原因一是氮沉降、二是酸沉降、三是工業(yè)生產(chǎn)廢物，排放物中的酸性物質(zhì)可直接造成土壤酸化，四是耕作制度和農(nóng)作物種植方式對(duì)土壤酸化也有一定影響，如黑龍江省農(nóng)田黑土由于大豆連作而出現(xiàn)酸化現(xiàn)象［2-4］。近年來(lái)，隨著蔬菜種植業(yè)的快速發(fā)展，有關(guān)蔬菜地土壤尤其是大棚蔬菜地土壤酸化的報(bào)道越來(lái)越多，土壤pH值高低直接影響各種養(yǎng)分的固定、釋放與淋失。文方芳［5］研究表明種植年限與土壤pH值呈負(fù)相關(guān)，認(rèn)為可以通過(guò)減少水肥投入抑制土壤酸化。王輝等［6］發(fā)現(xiàn)溫室種植蔬菜可以引起土壤酸化和鹽堿化，對(duì)于地下水的污染也有很大潛在風(fēng)險(xiǎn) 。

土壤酸化的改良技術(shù)措施方法有很多，如合理選擇化肥及控制用量、選擇合理的耕作模式和種植作物、綠肥還田、精細(xì)耕作、使用有機(jī)源或礦物源土壤調(diào)理劑等。其中，土壤調(diào)理劑能夠調(diào)節(jié)土壤pH值，補(bǔ)充鈣、鎂等營(yíng)養(yǎng)元素，防止土壤酸化板結(jié)，提高保水保肥能力，緩解作物缺素癥狀，提高作物對(duì)養(yǎng)分的吸收和化肥利用率，增加作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)［7-9］。針對(duì)南方酸性土壤對(duì)作物有限制生長(zhǎng)的現(xiàn)狀［10］，2023年以早收生姜和秋植花椰菜連續(xù)兩個(gè)生產(chǎn)季作物為載體，采用土壤調(diào)理劑梯度用量設(shè)計(jì)，探索土壤調(diào)理劑的累積效應(yīng)，旨在為今后南方酸性土壤理化性狀改善和農(nóng)作物增產(chǎn)增效提供科學(xué)依據(jù)。

1.1試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)地位于福建省龍巖市上杭縣才溪鎮(zhèn)下才村蔬菜種植基地，116°36' E、25°6' N，海拔331 m，地形地勢(shì)緩坡梯田，面積1 130 m2。土壤類型為灰黃泥田，基礎(chǔ)理化性狀為pH值5.2、有機(jī)質(zhì)含量33.1 g/kg、堿解氮173.7 mg/kg、有效磷11.6 mg/kg、速效鉀159.0 mg/kg、交換性鈣327.6 mg/kg、交換性鎂23.2 mg/kg。前季種植雙季晚稻。

1.2試驗(yàn)材料

供試的特貝鈣土壤調(diào)理劑（以下簡(jiǎn)稱調(diào)理劑）由福建瑪塔生態(tài)科技有限公司提供，含CaO≥45%、pH值8.84，粉劑，質(zhì)量符合《NY/T 3034-2016 土壤調(diào)理劑通用要求》，適用于酸性土壤。商品有機(jī)肥由上杭縣榮興生物科技有限公司生產(chǎn)（有機(jī)質(zhì)含量30%、總養(yǎng)分5%）。配方肥、復(fù)合肥和水溶肥為福建甕福紫金化工股份有限公司產(chǎn)品，配方肥N：P2O5K2O=151020（硫酸鉀型，總養(yǎng)分45%）、復(fù)合肥N：P2O5K2O=151515（硫酸鉀型，總養(yǎng)分45%），平衡型水溶肥（每升含N、P2O5 、K2O各167 g，微量元素型），膨果型水溶肥（每升含N 150 g、P2O5 80 g、K2O 280 g，微量元素型）。前茬種植生姜是‘白姜1號(hào)早收大白姜，后茬種植‘臺(tái)寶青?；ㄒ恕?/p>

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)參照《肥料田間試驗(yàn)指南》設(shè)計(jì)［11］。共設(shè)4個(gè)處理，常規(guī)施肥（A1處理，對(duì)照），常規(guī)施肥 + 1 500 kg/hm2調(diào)理劑（A2處理），常規(guī)施肥 + 3 000 kg/hm2調(diào)理劑（A3處理），常規(guī)施肥 + 4 500 kg/hm2調(diào)理劑（A4處理）。每試驗(yàn)小區(qū)面積20 m2（4 m × 5 m），每處理3次重復(fù)，采用隨機(jī)區(qū)組排列，共12個(gè)小區(qū)。四周保留寬1 m以上的保護(hù)行，除施肥外，其他田間管理措施與大田生產(chǎn)一致。生姜和花椰菜兩個(gè)生產(chǎn)季的小區(qū)布置完全一致，即連續(xù)兩季分別施用等量調(diào)理劑。

1.4施肥

第一季，2023年2月20日結(jié)合整地一次性全層均勻撒施調(diào)理劑，整地開(kāi)深30 cm的種植溝，溝施商品有機(jī)肥7 500 kg/hm2作底肥并覆薄土，有序排列種姜塊，用姜種量11 250 kg/hm2，并在畦面覆蓋白色地膜以防凍害。4月5日揭地膜。在4月18日（種后52 d）第1次追肥，施配方肥225 kg/hm2，間隔7 d再兌水稀釋150倍沖施平衡型水溶肥300 kg/hm2；5月4日（種后68 d）第2次追肥，施配方肥375 kg/hm2；5月12日進(jìn)行第2次培土；6月3日（種后98 d）第3次追肥，施膨果型水溶肥300 kg/hm2，施肥后第3次培土。

第二季，在花椰菜苗移植前挖穴，穴中撒施調(diào)理劑和基肥，均勻覆薄土，施復(fù)合肥750 kg/hm2、硼砂10 kg/hm2。秋植花椰菜于8月26日播種育苗，9月26日移栽定植，22 500株/hm2。11月10日現(xiàn)蕾前追肥，施復(fù)合肥750 kg/hm2。大田期55～70 d。

1.5采樣測(cè)試

8月10日進(jìn)行生姜植株農(nóng)藝性狀考查察，每個(gè)小區(qū)鮮姜塊產(chǎn)量單收單計(jì)產(chǎn)量。11月20日開(kāi)始花椰菜的采收測(cè)產(chǎn)，12月5日采收結(jié)束，分3批次采收，累加為小區(qū)產(chǎn)量。采收期觀測(cè)前茬生姜的株高、分枝數(shù)、基莖粗，并測(cè)定后茬花椰菜的花球縱橫徑、重量和葉片數(shù)量、重量等主要經(jīng)濟(jì)性狀。

生姜和花椰菜收獲結(jié)束后，分別取各小區(qū)耕作層土壤樣品，室內(nèi)風(fēng)干備測(cè)。土壤采樣深度為0～20 cm，梅花形多點(diǎn)混合后四分法縮分，保留混合樣1 kg風(fēng)干。采用電位法測(cè)定土樣懸液的pH值，重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量，用堿解擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮含量，用碳酸氫鈉浸提—鉬銻抗比色法測(cè)定有效磷含量，采用乙酸氫鈉浸提—火焰光度計(jì)法測(cè)定土壤速效鉀含量，采用原子吸收分光光度法測(cè)定土壤交換性鈣、交換性鎂含量［12］。

1.6數(shù)據(jù)處理分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003軟件處理，采用DPS 19.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1施用調(diào)理劑對(duì)前茬耕層土壤理化性狀的影響

由表1可見(jiàn)，與對(duì)照相比，A2～A4處理可提高前茬土壤pH值0.2～0.3個(gè)單位，但差異不顯著。施用調(diào)理劑對(duì)前茬耕層土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和速效鉀含量的影響各處理表現(xiàn)不一，對(duì)土壤有效磷含量無(wú)顯著影響。隨著土壤調(diào)理施用量增加，土壤交換性鈣含量也隨之提高，其中A3、A4顯著高于對(duì)照和A2處理。而施用調(diào)理劑后土壤交換性鎂含量表現(xiàn)為下降態(tài)勢(shì)，均顯著低于對(duì)照，3個(gè)調(diào)理劑處理間無(wú)顯著差異。

2.2施用調(diào)理劑對(duì)前茬生姜農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

由表2可知，A2～A4處理生姜的株高比A1處理（對(duì)照）均有提高，其中A4處理顯著高于對(duì)照和A2處理，A1～A3處理間差異不顯著；而分枝數(shù)則表現(xiàn)為減少，其中A3處理減幅最大，顯著低于其他3種處理；基莖粗和單株姜塊鮮重均略有增長(zhǎng)，但各處理間差異不顯著。鮮姜產(chǎn)量A2～A4處理均高于對(duì)照，其中以A4增產(chǎn)效果最佳，鮮姜塊產(chǎn)量23.7 t/hm2、增幅達(dá)44.5%，顯著高于其他3種處理，A1～A3處理間產(chǎn)量無(wú)顯著差異。

2.3施用調(diào)理劑對(duì)后茬耕層土壤理化性狀的影響

第二茬采收結(jié)束后采集各小區(qū)土壤化驗(yàn)結(jié)果如表3所示，與對(duì)照相比，A2～A4處理可提高土壤pH值0.6～1.2個(gè)單位，其中A3和A4處理呈顯著水平；對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和速效鉀含量的影響各處理表現(xiàn)不一；對(duì)土壤有效磷含量均表現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，A2～A4處理均顯著低于A1；大幅提高了土壤交換性鈣含量，增幅71.9%～116.9%，各處理均顯著高于對(duì)照，且隨著調(diào)理劑施用量的增加而上升，可能與連續(xù)施用調(diào)理劑的累積效應(yīng)有關(guān)。土壤交換性鎂含量無(wú)明顯變化，可能是由于供試調(diào)理劑成分以氧化鈣為主，氧化鎂含量甚微的緣故。

2.4施用調(diào)理劑對(duì)后茬花椰菜農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

從花椰菜田間性狀考察結(jié)果看出（表4），與對(duì)照相比，施用調(diào)理劑可顯著增加花椰菜花球橫徑，并以A4處理值最大，為24.0 cm；各處理間的花球縱徑和單株葉片數(shù)差異均不顯著；提高了單株葉片重，差異均達(dá)顯著水平，其中以A4處理最大，顯著高于其他3種處理；也顯著提高了單株花球重，且A2～A4處理之間無(wú)顯著差異。

從花椰菜實(shí)收產(chǎn)量結(jié)果顯示，與對(duì)照相比，A2～A4處理均可顯著增加花球產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度為70.5%～115.2%，并以A3、A4處理的增產(chǎn)效果最佳，二者的花球產(chǎn)量分別達(dá)45.3、46.7 t/hm2，這可能與連續(xù)兩季施用調(diào)理劑的累積效應(yīng)有關(guān)。

3結(jié)論與討論

土壤酸堿度是影響土壤養(yǎng)分平衡和作物生長(zhǎng)的重要因素，pH值的變化是酸性土壤自身性質(zhì)和外源堿性物質(zhì)共同作用的表現(xiàn)。土壤調(diào)理劑具有離子代換和離子吸附功能，使土壤層變疏松，施用后可以改善土壤理化性狀，減輕土壤有害物質(zhì)的毒害。槐玉昌等［13］試驗(yàn)顯示以沸石為主要原料的硅鋁酸鹽土壤修復(fù)劑便于吸收水肥等營(yíng)養(yǎng)成分，根系發(fā)達(dá)，姜塊粗壯，顯著提高生姜產(chǎn)量。本研究中，連續(xù)兩個(gè)生產(chǎn)季施用主要成分為氧化鈣的土壤調(diào)理劑1 500～4 500 kg/hm2 ，可提高土壤pH值，前茬生姜增加植株的株高、莖粗，減少分枝數(shù)，增加單株姜塊鮮重，提高生姜的產(chǎn)量；對(duì)后茬花椰菜生產(chǎn)的影響尤為顯著，改善了花椰菜農(nóng)藝性狀，大幅提高花球產(chǎn)量，與張明來(lái)［14］開(kāi)展花椰菜土壤調(diào)理劑不同用量試驗(yàn)結(jié)果相近。在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上，施用4 500 kg/hm2土壤調(diào)理劑對(duì)兩季作物的增產(chǎn)效果最佳，前茬生姜和后茬花椰菜的產(chǎn)量分別達(dá)23.7、46.7 t/hm2，對(duì)常規(guī)施肥的增產(chǎn)44.5%、115.2%。

施用土壤調(diào)理劑后提高了生姜收獲后耕作層土壤交換性鈣和速效鉀含量，降低土壤有效磷和交換性鎂含量，而對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和堿解氮含量的影響各處理表現(xiàn)不一，這與王麗麗等［15］開(kāi)展煙用土壤調(diào)理劑使生姜土壤有效磷和有機(jī)質(zhì)含量提高的結(jié)果不同。在花椰菜收獲后土壤交換性鈣含量提高了71.9%～116.9%，而較大幅度降低土壤的堿解氮和有效磷含量，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀和交換性鎂含量的影響各處理表現(xiàn)不一。施用土壤調(diào)理劑可為農(nóng)作物有機(jī)化合物的合成和新陳代謝奠定了較好的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于生物學(xué)產(chǎn)量的形成，從而顯著提高產(chǎn)量，本試驗(yàn)對(duì)生姜和花椰菜的農(nóng)藝性狀有明顯改善，與吳凌云等［16］的研究結(jié)果相同。

總體而言，鈣作為土壤穩(wěn)定劑，與土壤中的致酸鋁離子和鈉離子發(fā)生置換，形成穩(wěn)定的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，遏制酸化，參與植株多種酶的催化作用，調(diào)節(jié)植物代謝過(guò)程，并提高植物對(duì)環(huán)境脅迫的適應(yīng)能力，合理施用以氧化鈣為主要成分的土壤調(diào)理劑能改良土壤，在一定程度上提高作物產(chǎn)量，可緩解土壤酸化限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的矛盾。本試驗(yàn)中連續(xù)兩季施用土壤調(diào)理劑對(duì)兩季作物生產(chǎn)和土壤理化性狀改善的累積效應(yīng)明顯，對(duì)生姜和花椰菜的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量的影響顯著，為生姜-花椰菜種植體系打造適宜的土壤環(huán)境，生產(chǎn)上以每季施用量3 000～4 500 kg/hm2較為適合。

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（責(zé)任編輯：許? ?玲）