“宜施壯”旱田土壤調理劑改良酸性土壤的效果

余斌+王明瓊+周富忠

摘 要：土壤酸化是耕地退化的重要表現，也是制約土壤高產穩產的重要因素， 嚴重影響了我國農業的可持續發展。通過在pH值小于5.5的酸性土壤上連續兩季種植蔬菜，研究了“宜施壯”旱田土壤調理劑對酸性土壤 pH值、CEC、硅鋁率及蔬菜產量和相關生物學性狀的影響。試驗結果表明，“宜施壯”旱田土壤調理劑可以提升土壤 pH值、CEC和硅鋁率，提高蔬菜的產量；與對照相比，兩季連續施用“宜施壯”旱田土壤調理劑50～200 kg/667 m2時， 可使土壤 pH值提升0.06～0.49個單位、CEC提高0.1～0.6 cmol/kg、硅鋁率增加0.05～0.16，蔬菜產量增加 4.26%～11.71%，同時“宜施壯”旱田土壤調理劑可提高蔬菜整齊度，促進蘿卜伸長膨大、白菜增高增粗，使白菜結球更加緊實。研究發現，“宜施壯”旱田土壤調理劑在試驗區域的合理用量為100～150 kg/667 m2。

關鍵詞：“宜施壯”旱田土壤調理劑；施用量；酸性土壤；蔬菜；改良效果

中圖分類號：S631.1；S634.1 文獻標識碼：A 文章編號：1001-3547（2017）06-0067-04

土壤酸化是指在自然和人為條件下土壤pH 值下降的現象，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；其實質是土壤交換性酸增加，而交換性鹽基離子減少，這一過程十分緩慢[1]。土壤酸化會導致土壤中的Ca、Mg、P等營養元素大量淋失[2]。特別是在酸雨作用下，難溶性的Al被淋洗逐漸溶出，Al3+、Al（OH）2+比例增加，導致大多數植物直接或間接出現生理障礙，其毒性主要作用于植物的根系，使植物不能正常吸收養分。同時降低植物對Ca 的吸收和貯運，出現缺鈣癥，影響植物正常生長發育[3] 。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，南方大部分地區的土壤由于高溫多雨而處于鹽基不飽和狀態[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、亞熱帶地區和云、貴、川等紅、黃壤地區[5]。這些地區大部分土壤屬于pH 值小于5.5的酸性土壤，其中很大一部分pH值小于5.0，甚至低于4.5[6]。近些年來，隨著酸雨沉降不斷增加、銨態氮肥大量使用、農業種植制度、農田栽培管理措施以及人類工業化進程的加快，擴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業可持續發展的重要障礙之一。

本研究以湖北宜施壯農業科技有限公司生產的富含有機質和Ca、Mg等堿基元素及Si營養的旱田土壤調理劑為主要材料，按NY/T 2271-2012《土壤調理劑效果試驗和評價要求》相關規定，采用田間定位試驗法，在2016年4～10月，研究了旱田土壤調理劑在連續兩季蔬菜連作模式下對酸性土壤的改良效果及其對蔬菜產量的影響，以期明確該土壤調理劑在鄂西南山區及土壤酸化相似區域的合理用量，為其在酸性土壤地區的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗設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業生產的主要障礙之一，耕地平均pH值小于5.5，4.5以下的耕地面積超過1/3[8]。試驗在利川市的汪營鎮天上坪村1組進行，地處東經108.6°、北緯30.2°、海拔1 696 m，代表利川高山蔬菜基地海拔1 500 m左右的高山區域。土壤為石灰巖母質發育的棕壤土類，冷灰泡土土種。試驗前取試驗地塊混合土樣檢測相關指標，其結果為：陽離子交換量（CEC）15.0 cmol/kg、pH值4.20，含有機質28.6 mg/kg、全氮2.54 mg/kg、有效磷15.5 mg/kg、速效鉀135.3 mg/kg，肥力較高，嚴重酸化是土壤主要障礙因子。

1.2 試驗材料

主要試驗材料為湖北宜施壯農業科技有限公司生產的“宜施壯”旱田土壤調理劑，標識技術指標為：pH值（250倍稀釋）8.5～11.0，含有機質≥10%，CaO≥20%，MgO≥5%，SiO2≥10%，水分≤15%，

Hg≤2 mg/kg，Cd≤3 mg/kg，As≤15 mg/kg，Pb≤

50 mg/kg，Cr≤150 mg/kg。試驗作物為蔬菜：蘿卜—白菜連作，蘿卜品種為世農R501、白菜品種為魯信壯根。其他肥料、農藥等材料按試驗點農戶習慣在當地市場上自行購買。

1.3 試驗設計

試驗設5個處理，3次重復，隨機區組排列，小區面積20 m2（4 m×5 m），試驗四周設保護區，蔬菜兩季連作各小區排列順序及各處理水平不變。

處理1：常規施肥（CK）；處理2：常規施肥+“宜施壯”旱田土壤調理劑50 kg/667 m2；處理3：常規施肥+“宜施壯”旱田土壤調理劑100 kg/667 m2；處理4：常規施肥+“宜施壯”旱田土壤調理劑

150 kg/667 m2；處理5：常規施肥+“宜施壯”旱田土壤調理劑200 kg/667 m2。

1.4 田間管理

第一季蘿卜2016年4月15日播種，6月25日收獲，生育期71 d，種植規格為每小區160株（16株、10行）；第二季白菜7月5日移栽，9月23日收獲，生育期80 d，種植規格為每小區80株（10株、8行）。蘿卜常規施肥量為40%復合肥（15-10-15）

50 kg/667 m2+商品有機肥100 kg/667 m2，白菜常規施肥量為40%復合肥（15-10-15）60 kg/667 m2+商品有機肥100 kg/667 m2。“宜施壯”旱田土壤調理劑按設計用量與底肥混合均勻后溝施（蘿卜）或穴施（白菜），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，按當地習慣進行。每季蔬菜成熟后收獲時測量實際產量，并按不同處理取土樣檢測pH值、陽離子交換量（CEC）、硅、鋁等相關指標，取蔬菜植株樣測量相關生物學性狀指標。所取土樣檢測項目、標準及方法見表1。收獲時按不同處理和作物分小區連續取植株10株，測量其單株質量量、高度（或長度）、直徑。

1.5 分析方法

試驗結果應用Excel進行統計分析并繪制相關圖表。

2 結果與分析

2.1 “宜施壯”旱田土壤調理劑對試驗地土壤pH值的影響

試驗結果表明，施用“宜施壯”旱田土壤調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，差異均達顯著水平。第一季蘿卜土壤 pH 值最高提升0.41個單位，連續兩季最高提升0.49個單位。

2.2 “宜施壯”旱田土壤調理劑對試驗地土壤CEC的影響

試驗結果表明，施用“宜施壯”旱田土壤調理劑可以提高土壤 CEC，由圖3可以看出，土壤CEC隨著土壤調理劑施用量的增加而呈增高趨勢。第一季土壤CEC最高提升0.3 cmol/kg，連續兩季最高提升0.6 cmol/kg。

2.3 “宜施壯”旱田土壤調理劑對試驗地土壤硅鋁率的影響

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，鋁被認為是酸化土壤上引起農作物減產、森林枯萎的重要原因之一[9]。通常認為土壤中的SiO2含量是穩定的、變化較小，因此可用硅鋁率來表達土壤調理劑對酸性土壤結構的改變，硅鋁率越高，表明土壤中活性鋁含量越低，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]。試驗結果表明，施用“宜施壯”旱田土壤調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，差異達顯著水平。第一季蘿卜土壤硅鋁率最高提升0.14，連續兩季升高0.16。

2.4 “宜施壯”旱田土壤調理劑對蔬菜產量的影響

由表2可知，與CK對比，施用“宜施壯”旱田土壤調理劑不同用量在連作的兩季蔬菜上都表現出不同程度增產。第一季蘿卜產量排序為：處理4>處理5>處理3>處理2>處理1（CK），增產幅度在4.26%～11.71%；第二季白菜產量排序為：處理4>處理3>處理5>處理2>處理1（CK），增產幅度在5.85%～10.82%。經新復極差檢驗，“宜施壯”旱田土壤調理劑不同施用量處理下，兩季蔬菜的產量均存在極顯著差異，每季667 m2較合理用量為100～

150 kg。

2.5 “宜施壯”旱田土壤調理劑對蔬菜生物學性狀的影響

由表3可知，與CK對比，施用“宜施壯”旱田土壤調理劑可增加蔬菜的單株質量、高度（或長度）以及直徑，并隨著用量增加均呈增長趨勢；第一季蘿卜單株質量增加主要源于增粗，長度增加的貢獻相對較小；第二季白菜單株質量增加應該與葉片包裹的緊實度提高有關，因為增高與增粗的幅度都不大。田間觀察，施用“宜施壯”旱田土壤調理劑的蔬菜植株整齊度更好，提高了蔬菜的外觀商品質量。

3 結論與討論

“宜施壯”旱田土壤調理劑呈堿性，富含有機質及Ca、Mg、Si等作物所需營養元素，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，并能增加作物產量。此次試驗結果表明，“宜施壯”旱田土壤調理劑每季較為合理的用量為100～150 kg/667 m2，連續兩季合理施用“宜施壯”旱田土壤調理劑可使土壤pH值提升0.36～0.47個單位，土壤陽離子交換量（CEC）增加0.4 cmol/kg，土壤硅鋁率提高0.12～0.15，蔬菜產量增加10%左右。施用“宜施壯”旱田土壤調理劑后蔬菜整齊度提高，外觀品質得到提升；一定程度上促進了蘿卜肉質根伸長膨大、白菜增高增粗，從而提高蔬菜單株質量實現增產，特別是白菜結球更加緊實，利于運輸。因此，可以在酸性土壤上推廣應用“宜施壯”旱田土壤調理劑，用于中和土壤酸性，改良酸性土壤。

此次試驗在常規施肥的基礎上進行，對單獨施用“宜施壯”旱田土壤調理劑是否能使蔬菜及其他作物增產未作研究；也未單獨檢測試驗前后土壤中Ca2+、Mg2+的含量，其變化規律尚不清楚，以及對土壤有機質、氮、磷、鉀的影響等問題有待下一步研究。

參考文獻

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Effects of Soil Conditioner Yishizhuang for Dry Farmland on Improving Acid Soil

YU Bin1， WANG Mingqiong2， ZHOU Fuzhong2

（ 1.Agricultural Service Center in Liangwu Village， Lichuan， Hubei， 445400；

2.Soil and Fertilizer Work Station in Lichuan City of Hubei Province ）

Abstract： Soil acidification is the important character of cultivated land degradation and also is the important factor of

restricting high and stable yield， which has a strong impact on the sustainable development of China's agriculture. This paper studied the effects of soil conditioner Yishizhuang for dry farmland on the pH value， CEC， silica-alaumina ratio， vegetable yield and related biological characters of acid soil by continuously planting two season vegetables on the acid soil of pH value blow 5.5. The results showed that soil conditioner Yishizhuang for dry farmland could improve the soil pH value， CEC， silica-alaumina ratio and vegetable yield. Compared with the control， that applying 50-200 kg soil

conditioner per 667 m2 could increase 0.06-0.49 in pH value， 0.1～0.6 cmol/kg in CEC， 0.05-0.16 in silica-alaumina

ratio and 4.26%-11.71% in vegetable yield. It also could improve the vegetable uniformity and promote the radish

elongating and expanding， Chinese cabbage rising， thickening， and heading tightly. The reasonable dosage of soil

acidification Yishizhuang for dry farmland in this experiment was 100-150 kg/667 m2.

Key words： Soil conditioner Yishizhuang for dry farmland； Dosage； Acid soil； Vegetable； Improvement effect