“最鎂”在十字花科蔬菜上的應(yīng)用效果

余斌　丁和權(quán)　溫權(quán)州

摘要：試驗(yàn)研究了堿性鎂肥——“最鎂”對(duì)酸性土壤pH、陽(yáng)離子交換量、硅鋁率及十字花科蔬菜產(chǎn)量和外觀品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施“最鎂”可以提高肥料利用率，增加十字花科蔬菜產(chǎn)量，提升其外觀品質(zhì)和商品價(jià)值，整齊度提高，抗病力增強(qiáng)，生育期縮短、可提前上市，增加土壤pH、陽(yáng)離子交換量和硅鋁率，有效改良酸性土壤。與對(duì)照相比，每公頃施用150 kg“最鎂”，十字花科蔬菜產(chǎn)量增加8.14%～29.24%，土壤pH增加0.14～0.30，土壤陽(yáng)離子交換量增加0.5～0.8 cmol/kg，土壤硅鋁率增加4.35%～9.68%，生育期提前5～10 d，綜合病株率降低17%。

關(guān)鍵詞：“最鎂”；十字花科蔬菜；酸性土壤；效果；堿性鎂肥

中圖分類號(hào)：S143.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）18-3438-06

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.18.012

Abstract： By field experiment， the effects of alkaline magnesium fertilizer-"most magnesium" on acid soil pH，cation exchange capacity，and the yield and quality of cruciferous vegetables were researched. The results showed that the application of "most magnesium" on the basis of conventional fertilization could increase the utilization rate of fertilizer，increase the yield of cruciferous vegetables，enhance its appearance quality and commodity value，improve the uniformity，enhance the disease resistance，shorten the growth period，be on the market in advance，increase soil pH， cation exchange capacity and silicon aluminum rate，effectively improve acidic soil. The yield of cruciferous vegetables increased by 8.14%～29.24%，the soil pH increased by 0.14～0.30，the soil cation exchange capacity increased by 0.5～0.8 cmol/kg，and the soil silicon aluminum rate increased 4.35%～9.68%，growth period 5～10 days in advance， the comprehensive disease rate decreased 17%.

Key words： "most magnesium"； cruciferous vegetables； acid soil； effect； alkaline magnesium fertilizer

耕地酸化是土壤退化的重要表現(xiàn)[1，2]，pH小于5.5的土壤被稱之為酸性土壤[3]，土壤酸化是指在自然和人為條件下土壤pH下降的現(xiàn)象，其過(guò)程是鹽基陽(yáng)離子淋失，從而使Al3+、H+成為土壤中的主要交換性陽(yáng)離子，其實(shí)質(zhì)是土壤交換性酸離子增加，而交換性鹽基離子減少，這一過(guò)程十分緩慢[4，5]。土壤酸化會(huì)導(dǎo)致土壤中的Ca、Mg、P等營(yíng)養(yǎng)元素大量淋失，部分營(yíng)養(yǎng)元素活性下降，而有毒重金屬離子活性增強(qiáng)，有益土壤微生物菌群生長(zhǎng)受阻，有害微生物大量繁殖，滋生病害，導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至絕收[6，7]。

治理土壤酸化的常規(guī)措施主要有施用石灰石粉、石灰等堿性材料或草木灰、硅肥等堿性肥料，但存在資源不足、投入大或見(jiàn)效慢等問(wèn)題[7]。為探索改良酸性土壤的新材料、新方法，利川市眾邦農(nóng)化經(jīng)營(yíng)部從力拓肥料（沈陽(yáng)）有限公司引進(jìn)了一種新型堿性鎂肥——“最鎂”，利川市土壤肥料工作站于2016年3～10月采用田間試驗(yàn)法進(jìn)行了多點(diǎn)對(duì)比，研究了“最鎂”在利川不同海拔區(qū)域?qū)λ嵝酝寥赖母牧夹Ч捌鋵?duì)十字花科蔬菜產(chǎn)量的影響，以期明確該產(chǎn)品在鄂西南山區(qū)及土壤酸化相似區(qū)域的效果，為其在酸性土壤地區(qū)的廣泛應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

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小于5.5，4.5以下的耕地面積超過(guò)1/3[7]。試驗(yàn)在利川市的汪營(yíng)、團(tuán)堡、柏楊壩3個(gè)鎮(zhèn)進(jìn)行，共選擇試驗(yàn)點(diǎn)6個(gè)，各點(diǎn)基本情況見(jiàn)表1。基本代表利川市高山蔬菜基地的兩個(gè)不同海拔高度，即海拔1 500 m左右的高山區(qū)域和海拔1 100 m左右的二高山區(qū)域，土壤多為碳酸鹽巖母質(zhì)發(fā)育的棕壤或黃棕壤，肥力中上等。

1.2 試驗(yàn)材料

主要試驗(yàn)材料為力拓肥料（沈陽(yáng)）有限公司生產(chǎn)的“最鎂”，標(biāo)識(shí)技術(shù)指標(biāo)MgO≥27%、堿性因子≥50%、pH 9～10、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB26568/2011，登記證號(hào)為農(nóng)肥[2015]準(zhǔn)備字4677號(hào)，專利證號(hào)為ZL200710159346.6；產(chǎn)品說(shuō)明介紹該產(chǎn)品長(zhǎng)效緩釋，補(bǔ)鎂控酸；能持久深入地調(diào)節(jié)土壤酸堿度，防止土壤酸化，減少鋁元素的毒害；提高肥料綜合利用率，減少線蟲(chóng)發(fā)生，促進(jìn)作物健壯生長(zhǎng)；釋放土壤中被固定的氮、磷、鉀等元素，避免土壤板結(jié)，是酸性土壤及酸化土壤補(bǔ)鎂、調(diào)酸的理想產(chǎn)品。endprint

試驗(yàn)作物為利川市種植面積較大的十字花科蔬菜——白菜、甘藍(lán)、蘿卜，具體品種見(jiàn)表1。其他肥料、農(nóng)藥等材料由試驗(yàn)點(diǎn)農(nóng)戶在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)上自行購(gòu)買(mǎi)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)2個(gè)處理，不設(shè)重復(fù)，根據(jù)各試驗(yàn)農(nóng)戶菜園面積確定各處理面積，處理1面積不小于667 m2，對(duì)照處理2面積不小于333 m2。處理1，常規(guī)施肥+“最鎂”150 kg/hm2（推薦用量）；處理2，常規(guī)施肥（CK），用量按試驗(yàn)點(diǎn)區(qū)域的中等施肥水平確定。

1.4 田間管理

種植規(guī)格白菜和甘藍(lán)為50 cm×50 cm=40 005株/hm2、蘿卜為35 cm×35 cm=81 630株/hm2，各試驗(yàn)點(diǎn)“最鎂”按設(shè)計(jì)用量與底肥混合均勻后穴施，因所試蔬菜品種生育期短，所需肥料作底肥一次性施用（表2），不再追肥。病蟲(chóng)草害防治等其他田間管理措施同一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的不同處理完全一致，并按各點(diǎn)的具體情況和習(xí)慣進(jìn)行。

1.5 分析方法

在蔬菜不同生育時(shí)期進(jìn)行觀察，記載不同處理田間表現(xiàn)；成熟后收獲時(shí)測(cè)量實(shí)際產(chǎn)量，調(diào)查病株率，并按不同處理取土樣檢測(cè)pH、陽(yáng)離子交換量（CEC）、硅、鋁等相關(guān)指標(biāo)，取蔬菜植株樣測(cè)量株高（長(zhǎng)度或厚度）、莖粗等相關(guān)生物學(xué)性狀指標(biāo)。

試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。每季蔬菜收獲后所取土樣檢測(cè)項(xiàng)目、標(biāo)準(zhǔn)及方法見(jiàn)表3。

2 結(jié)果與分析

2.1 “最鎂”對(duì)十字花科蔬菜產(chǎn)量的影響

6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的產(chǎn)量結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施“最鎂”可提高白菜、甘藍(lán)、蘿卜等十字花科蔬菜的產(chǎn)量，比CK增產(chǎn)6 930～20 565 kg/hm2，平均增產(chǎn)11 835 kg/hm2，增幅為8.14%～29.24%，平均增幅17.30%。因白菜、甘藍(lán)、蘿卜3種十字花科蔬菜在試驗(yàn)區(qū)域產(chǎn)量皆在75 000 kg/hm2左右，故不分作物采用Excel平均值的成對(duì)二樣本分析t檢驗(yàn)，施用“最鎂”比CK增產(chǎn)，差異達(dá)極顯著水平（表13）。

將各試驗(yàn)點(diǎn)常規(guī)施肥折純后（表5）與蔬菜增產(chǎn)幅度對(duì)比，發(fā)現(xiàn)隨著單位面積肥料總養(yǎng)分、純氮、氧化鉀投入量降低，增產(chǎn)幅度呈升高趨勢(shì)。說(shuō)明施用“最鎂”后肥料利用率提高，促進(jìn)了蔬菜對(duì)土壤中氮和鉀的吸收；因各試驗(yàn)點(diǎn)磷的用量較大，鎂對(duì)磷吸收的促進(jìn)作用未能得到體現(xiàn)。同時(shí)，施用葉面肥的3個(gè)點(diǎn)增產(chǎn)幅度相對(duì)較小，且噴施次數(shù)越多增產(chǎn)幅度越小，或許葉面肥的作用沖淡了“最鎂”在蔬菜上的增產(chǎn)效果。

2.2 “最鎂”對(duì)十字花科蔬菜生物學(xué)性狀的影響

2.2.1 “最鎂”對(duì)十字花科蔬菜生育期的影響 在蔬菜生長(zhǎng)中后期肉眼觀察，施用“最鎂”處理與CK對(duì)比，葉片顏色更深綠，植株更整齊，病株顯著減少，成熟期明顯提前。各試驗(yàn)點(diǎn)蔬菜生育期記載見(jiàn)表6，按出苗期至成熟期計(jì)算全生育期，施用“最鎂”可促使十字花科蔬菜生育期縮短，提前5～10 d成熟上市。

2.2.2 “最鎂”對(duì)十字花科蔬菜整齊度的影響 收獲時(shí)各試驗(yàn)點(diǎn)按處理選點(diǎn)連續(xù)取植株樣10株，測(cè)量其單株重量、高度（長(zhǎng)度或厚度）、直徑，結(jié)果見(jiàn)表7、表8、表9。測(cè)量結(jié)果表明，施用“最鎂”可明顯提高蔬菜的整齊度，改善蔬菜的外觀商品質(zhì)量。施用“最鎂”植株樣品單棵重量、高度（長(zhǎng)度或厚度）、直徑的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于CK，說(shuō)明其變幅較小，佐證了整齊度提高的田間觀察結(jié)論。產(chǎn)量增加源于單株重量、高度（厚度或長(zhǎng)度）以及直徑的提高，蘿卜單產(chǎn)增加主要源于長(zhǎng)度增加，直徑增加的貢獻(xiàn)相對(duì)較小；白菜、甘藍(lán)單產(chǎn)增加應(yīng)該與葉片包裹的緊實(shí)度提高有關(guān)，因?yàn)樵龈撸ㄔ龊瘢┡c增粗的比率都不大，這對(duì)蔬菜的長(zhǎng)途運(yùn)輸十分有利。經(jīng)Excel平均值的成對(duì)二樣本分析t檢驗(yàn)，施用“最鎂”后蔬菜的單棵重量、高度（厚度或長(zhǎng)度）、直徑較CK增加，差異達(dá)顯著至極顯著水平（表13）。

2.3 “最鎂”對(duì)試驗(yàn)地土壤pH的影響

6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)土壤pH結(jié)果見(jiàn)表10。由表10可知，施用“最鎂”可提高土壤pH。與CK相比，6個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)土壤pH提高0.14～0.30、平均提升0.19，提升幅度為2.68%～6.55%、平均提高3.86%。經(jīng)Excel平均值的成對(duì)二樣本分析t檢驗(yàn)，施用“最鎂”后土壤pH較CK提高，差異達(dá)極顯著水平（表13）。

2.4 “最鎂”對(duì)試驗(yàn)地土壤陽(yáng)離子交換量的影響

由表11可知，施用“最鎂”可提高土壤陽(yáng)離子交換量（CEC）。與CK相比，土壤CEC提高0.5～0.8 cmol/kg，平均提高0.7 cmol/kg，提高幅度為3.14%～5.37%，平均增幅4.58%。經(jīng)Excel平均值的成對(duì)二樣本分析t檢驗(yàn)，施用“最鎂”后土壤CEC較CK增加，差異達(dá)極顯著水平（表13）。

2.5 “最鎂”對(duì)試驗(yàn)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(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[8]。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(lái)表達(dá)土壤調(diào)理劑對(duì)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，植物生長(zhǎng)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(zhǎng)受影響越大[5]。

由表12可知，施用“最鎂”可提高土壤硅鋁率。與CK相比，土壤硅鋁率提高0.08～0.16，平均提高0.13；提升幅度為4.35%～9.68%，平均提升6.91%。經(jīng)Excel平均值的成對(duì)二樣本分析t檢驗(yàn)，施用“最鎂”后土壤的硅鋁率較CK增加，差異達(dá)極顯著水平（表13）。

2.6 “最鎂”對(duì)十字花科蔬菜抗病性的影響

各試驗(yàn)點(diǎn)驗(yàn)收時(shí)每個(gè)處理隨機(jī)取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)連續(xù)調(diào)查蔬菜20株，共100株計(jì)算各種病害綜合感病情況（只記病株，未記發(fā)病等級(jí)），結(jié)果見(jiàn)表14。在試驗(yàn)區(qū)域，常年病害發(fā)生情況表現(xiàn)為白菜>甘藍(lán)>蘿卜。噴施對(duì)癥的殺菌劑對(duì)病害有較好防效，未噴施殺菌劑的團(tuán)合、大溝、光明3個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)蔬菜感病明顯嚴(yán)重。兩個(gè)處理相比，施用“最鎂”可明顯提高十字花科蔬菜的綜合抗病性能，病株減少1～55株/100棵，平均減少17株/100株。endprint

3 小結(jié)與討論

耕地酸化已成為世界性問(wèn)題，嚴(yán)重制約了土壤的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，阻礙了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)用堿性材料或堿性肥料中和土壤酸性是治理耕地酸化的主要途徑，此次通過(guò)大田試驗(yàn)研究了力拓肥料（沈陽(yáng)）有限公司生產(chǎn)的“最鎂”對(duì)酸性土壤pH、陽(yáng)離子交換量（CEC）、硅鋁率及十字花科蔬菜產(chǎn)量和外觀品質(zhì)的影響。“最鎂”是一種堿性鎂肥，營(yíng)養(yǎng)元素鎂含量高。鎂是作物必需的中量元素，是植物體內(nèi)葉綠素組成的核心元素，在葉綠素合成和光合作用中起重要作用。鎂參與葉綠體中二氧化碳的同化反應(yīng)，參與糖、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、脂肪酸等的合成；促進(jìn)維生素A、維生素C等的合成，從而提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)[9]。

結(jié)果表明，在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施“最鎂”可以提高肥料利用率，增加十字花科蔬菜產(chǎn)量，提升其外觀品質(zhì)和商品價(jià)值，整齊度提高，抗病力增強(qiáng)，生育期縮短、可提前上市，增加土壤pH、陽(yáng)離子交換量和硅鋁率，有效改良酸性土壤。與對(duì)照相比，每公頃施用150 kg“最鎂”，十字花科蔬菜產(chǎn)量增加8.14%～29.24%，平均增幅17.30%；土壤pH增加0.14～0.30，平均提升0.19；土壤陽(yáng)離子交換量增加0.5～0.8 cmol/kg，平均提高0.7 cmol/kg；土壤硅鋁率提高0.08～0.16，平均提高0.13；生育期提前5～10 d，蔬菜病株率降低17%。施用“最鎂”后一定程度上促進(jìn)了蘿卜伸長(zhǎng)膨大、白菜增高增粗、球型甘藍(lán)增厚增大，從而提高蔬菜單棵重量實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)；特別是白菜、甘藍(lán)結(jié)球更加緊實(shí)，利于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。因此，可在十字花科蔬菜等作物上全面推廣應(yīng)用，還可廣泛用于中和土壤酸性，改良酸性土壤。

本試驗(yàn)均在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上進(jìn)行，對(duì)單獨(dú)施用“最鎂”是否能使蔬菜及其他作物增產(chǎn)未做研究；也未單獨(dú)檢測(cè)分析試驗(yàn)前后土壤中Mg2+含量的變化，以及對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等指標(biāo)的影響也有待進(jìn)一步研究。

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