土壤調理劑配施配方肥對土壤有機質及交換性能的影響

林琛茗，韋家少，吳 敏，王大鵬，張 先，詹 杉，王桂花

土壤調理劑配施配方肥對土壤有機質及交換性能的影響

林琛茗，韋家少，吳 敏*，王大鵬，張 先，詹 杉，王桂花

中國熱帶農業科學院橡膠研究所/省部共建國家重點實驗室培育基地–海南省熱帶作物栽培生理學重點實驗室，海南?？?571101

土壤有機質和鹽基飽和度是評價土壤肥力的重要指標。為了探究土壤調理劑與配施化肥對熱帶地區酸化土壤有機質和土壤交換性能的影響，明確土壤調理劑配施配方肥改良酸性土壤和提升土壤肥力的最佳方案，本研究在海南省儋州市木薯園開展田間試驗，采用有機無機復合型土壤調理劑并配施不同梯度配方肥的改良方式，對比分析不施肥、常規施肥和土壤調理劑與化肥配施對木薯地土壤有機質和土壤交換性能的影響，從而為改良酸性土壤、減肥增效、緩解土壤環境等問題提供理論依據和科學參考。結果表明：與CK（不施肥）相比，土壤調理劑配施配方肥（100%、75%、50%）處理的pH分別提高了0.29、0.24和0.44（<0.05），土壤有機質分別提高了20.82%、22.04%和20.49%（<0.05），交換性鹽基總量分別提高了20.62%、21.25%和48.75%（<0.05），土壤交換性酸含量分別降低了17.65%、15.38%和30.43%（<0.05），在所有處理中以Tr50（土壤調理劑+50%配方肥）處理的改良效果最好。因此，在土壤改良中推薦施用土壤調理劑+50%配方肥的改良方案。

土壤調理劑；配方肥；木薯；有機質；土壤交換性能

酸性土壤（pH<5.5）廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區，約占地球總面積的30%和世界耕地面積的50%，并提供了25%～80%的蔬菜生產[1]。中國的酸性土壤約占全國總面積的12%[2]，主要分布于熱帶和亞熱帶地區，該地區自然條件優越，水熱條件好。作為中國重要的水果和糧食作物生產基地[3]，由于自身的氣候條件[4]和不合理的耕種制度[5]等原因導致該地區土壤酸度增加，致使土壤退化程度加劇[6]，嚴重制約了該地區農業生產的發展[7]。

針對酸性土壤改良的主要手段是施撒石灰和施用有機物料[8]等。石灰作為一種傳統的酸性土壤改良劑能夠有效緩解土壤酸化[9-10]，但是頻繁施用石灰會提高HCO3–活性，增加土壤中有機質分解的速度，造成土壤復酸化[11]。所以，施用有機物料改良酸性土壤越來越受到國內外研究者的關注。研究表明，生物炭具有較大的比表面積和堿性基團，可以改善土壤酸化又兼具良好的固碳能力[12]。但是，不同來源的生物炭在改良酸性土壤方面差異較大。因此，需要一種既能有效緩解土壤酸化又能有效培肥土壤，并且能夠減少肥料施用量的土壤調理劑來改良酸性土壤。

土壤調理劑可有效改善土壤質量[13]，調節土壤酸堿性[14]，增加土壤有機質，保肥保墑，提高作物產量[15]。針對自然因素和過量施用化肥導致的土壤酸化問題，國內研究者認為，與傳統的改良方法相比，施用土壤調理劑在緩解土壤酸化，減少化肥使用量和提高產量等方面優勢更大[13-14]。但當前市場上土壤調理劑多為無機型土壤調理劑，鮮有有機質含量高，且pH也較高的有機-無機復合型酸性土壤調理劑。

研究表明，施用化肥會增加土壤的酸化風險[4]。此外，土壤中有機質的分解、N、S、C循環的不平衡也會降低土壤pH[6]。目前，應用有機-無機復合型土壤調理劑，并配施配方肥對熱帶地區酸性土壤的改良效果和減肥增效的研究未見報道?；诖?，在海南省儋州市酸性土壤中研究常規施肥、配方肥、酸性土壤調理劑配施不同梯度的配方肥對木薯種植條件下土壤的有機質、交換性酸以及交換性鹽的影響，其結果將為酸性土壤改良、減肥增效、緩解土壤環境等問題提供理論依據和科學參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗區位于海南省儋州市中國熱帶農業科學院試驗場10隊木薯基地（109°2920E，19°2910N），試驗時間為2021年7月5日至2022年5月18日。供試土壤為磚紅壤，基本理化性質為：pH 4.93，有機質12.05 g/kg，堿解氮45.45 mg/kg，速效磷61.14 mg/kg，速效鉀180.84 mg/kg。

供試木薯品種為‘南植199’。土壤調理劑為中國熱帶農業科學院橡膠所自制，土壤調理劑原材料包括熱帶農業廢棄物生物炭、泥炭、石灰、沸石、鎂粉等，其中，有機成分占50%，無機成分占50%，該調理劑有機質含量>20%，pH>10。配方肥為中國熱帶農業科學院橡膠所自制，養分比例為N∶P2O5∶K2O=7.47∶1∶8.52，配方肥所用原材料為魯西化工集團股份有限公司生產的尿素（總氮≥46.4%），濟南鑫碩化工有限公司生產的鈣鎂磷肥（有效磷含量≥12%）和烏拉爾鉀肥股份公司生產的氯化鉀（有效鉀含量≥62%）。復合肥為天津撒可富化肥有限公司生產，其總養分≥45%，養分比例為N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 試驗采用隨機區組設計，共計7個處理，包括對照CK（不施肥）、Ts（常規施肥，即單施復合肥）、Tp（100%配方肥）、Tr（單施土壤調理劑）、Tr100（土壤調理劑+100%配方肥）、Tr75（土壤調理劑+75%配方肥）、Tr50（土壤調理劑+50%配方肥），3次重復。每小區面積為28 m2，小區間隔離帶寬2 m。種植規格株行距為100 cm×80 cm，種植木薯28株。具體試驗處理見表1。

1.2.2 指標測定 土壤pH采用電位法測定；有機質采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定；堿解氮采用堿解蒸餾法測定；速效磷采用HCl-NH4F浸提鉬藍比色法測定；速效鉀采用乙酸銨浸提火焰光度計法測定；交換性酸采用氯化鉀交換-中和滴定法測定；交換性鈣和鎂采用乙酸銨交換原子吸收分光光度法測定；交換性鉀和鈉采用乙酸銨交換火焰光度法測定；陽離子交換量采用乙酸銨交換-堿解蒸餾法測定[16]。

表1 試驗處理

1.3 數據處理

試驗數據采用Excel 2013軟件整理，利用SPSS 22.0軟件進行統計分析，采用最小顯著法（LSD）檢驗試驗數據的差異顯著性水平（<0.05）。

2 結果與分析

2.1 施用土壤調理劑對土壤有機質的影響

施用土壤調理劑對土壤有機質的影響如圖1所示。不同處理的土壤有機質含量在12.20～ 14.89 g/kg之間，不同處理的土壤有機質含量表現為：土壤調理劑+75%配方肥、土壤調理劑+50%配方肥、土壤調理劑+100%配方肥＞100%配方肥、不施肥。除土壤調理劑處理的土壤有機質比不施肥提高11.97%外，土壤調理劑配施配方肥的所有處理均顯著高于不施肥處理，分別提高20.82%、22.04%和20.49%。

不同小寫字母表示不同處理間差異顯著（P<0.05）。

2.2 施用土壤調理劑對土壤pH的影響

施用土壤調理劑對土壤pH的影響如圖2所示。不同處理的土壤pH表現為：土壤調理劑+75%配方肥、土壤調理劑+50%配方肥、100%配方肥、土壤調理劑+100%配方肥>土壤調理劑＞單施復合肥、不施肥（<0.05）。除常規施肥外，土壤調理劑+75%配方肥、土壤調理劑+50%配方肥、100%配方肥、土壤調理劑+100%配方肥和土壤調理劑處理的pH分別比不施肥處理高0.37、0.29、0.24、0.44和0.17。

不同小寫字母表示不同處理間差異顯著（P<0.05）。

2.3 施用土壤調理劑對土壤交換性酸的影響

施用土壤調理劑對土壤交換性酸含量如表2所示。施用土壤調理劑對土壤交換性酸含量的影響有差異，施用土壤調理劑的各處理顯著降低了土壤交換性酸和交換性鋁含量，而增加了交換性氫的含量。各處理的交換性酸表現為常規施肥最高，土壤調理劑+50%配方肥最低，土壤調理劑+75%配方肥次之；而在土壤交換性氫含量中則表現出相反的趨勢；交換性鋁的變化趨勢與交換性酸相似。

表2 不同處理下的土壤交換性酸含量

注：同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著（<0.05）。

Note: Different small lettersin the same column indicate significant difference between different treatments (<0.05).

2.4 施用土壤調理劑對土壤交換性鹽基含量的影響

施用土壤調理劑對土壤交換性鹽基含量如表3所示。與CK相比，其他各處理的交換性鹽基總量均有提高，其中土壤調理劑配施配方肥處理均顯著高于CK，并以土壤調理劑+50%配方肥在所有交換性鹽含量中保持最高。施用土壤調理劑配施配方肥的所有處理中土壤交換性鈉和交換性鉀含量并無差異，但是顯著高于CK；施用土壤調理劑配施配方肥也高于常規施肥和配方肥處理，但差異不顯著。除土壤調理劑+50%配方肥和CK處理外，其他處理間的土壤中交換性鈣含量均無差異，但顯著高于CK。CK、常規施肥、配方肥和土壤調理劑處理的土壤中交換性鎂均無差異，而土壤調理劑配施配方肥的處理則表現為：土壤調理劑+50%配方肥>土壤調理劑+100%配方肥>土壤調理劑+75%配方肥（<0.05）。

2.5 施用土壤調理劑對土壤鹽基飽和度的影響

施用土壤調理劑對土壤陽離子交換量（cation exchange capacity, CEC）和鹽基飽和度含量如表4所示。土壤調理劑+50%配方肥土壤的CEC顯著高于其他處理，其中配方肥、土壤調理劑+100%配方肥和土壤調理劑+75%配方肥之間無差異，但顯著高于常規施肥和CK。鹽基飽和度的變化趨勢也大致與CEC相似，即土壤調理劑配施配方肥的處理最高，常規施肥和配方法次之，CK最低。

表3 不同處理下的土壤交換性鹽基含量

注：同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著（<0.05）。

Note: Different small lettersin the same column indicate significant difference between different treatments (<0.05).

表4 不同處理下的土壤鹽基飽和度

注：同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著（<0.05）。

Note: Different small lettersin the same column indicate significant difference between different treatments (<0.05).

3 討論

3.1 土壤調理劑配施配方肥增加了土壤有機質

土壤有機質作為土壤肥力的核心，對土壤理化性質有重要影響。本研究結果表明，土壤調理劑配施配方肥各處理的有機質含量顯著高于CK和配方肥處理，可能是由于調理劑配施配方肥為土壤中微生物的生長發育提供了大量的碳源和氮源，促進了土壤有機質的形成[17]；而常規施肥和配方肥處理僅增加了土壤中氮源的輸入，土壤有機質在微生物的作用下分解[18]，從而降低了有機質含量。相較于常規施肥和配方肥處理，單施土壤調理劑有機質含量有所增加，可能是由于調理劑中含有生物炭和泥炭，進入土壤后可以增加土壤有機碳含量，研究表明泥炭中腐殖酸含量高可以快速增加土壤有機質含量[19]。

3.2 土壤調理劑配施配方肥降低了土壤活性酸度

土壤pH是土壤化學性質的重要指標之一，并與土壤中鋁離子成負相關性[20]。本研究結果表明，施用配方肥和土壤調理劑配施配方肥各處理的pH顯著高于其他處理。土壤調理劑的成分對土壤的改良效果密切相關，本研究中施用的土壤調理劑中有機成分占50%，主要包括生物炭和泥炭，研究表明，生物炭含有-COO–和-O–堿性基團并且對pH具有較大的緩沖能力，其中的陽離子（Ca2+、K+、Mg2+、Na+和Si4+）在熱解過程中形成碳酸鹽或氧化物[21-22]與酸性土壤中的H+和Al3+發生反應；另一方面，泥炭中腐殖酸含量高，表面含有羧基、酚羥基和醇羥基等含氧官能團[23]可以螯合土壤中的鋁離子，降低其活性；再者，調理劑中還有一定比例的石灰，三者共同作用提升了土壤中的pH。本研究表明，施用配方肥可以提高土壤pH，但考慮到熱帶地區氣候炎熱，降雨量大，施用配方肥在酸性土壤中淋溶作用強烈等因素，所以本研究認為，施用土壤調理劑配施配方肥對土壤pH提升效果的持續性優于配方肥。也有研究表明，在野外試驗3 a后，生物炭中的堿度已被完全中和[24]。為了完全了解土壤調理劑對土壤pH提升效果的持續性，本研究還將繼續跟蹤試驗。

3.3 土壤調理劑配施配方肥降低了土壤交換性酸

土壤交換性酸是土壤酸度容量的重要指標之一。本研究結果表明，施用土壤調理劑各處理的土壤交換性酸和交換性鋁含量均顯著降低，交換性氫的含量有所增加，而且不同處理之間也存在差異。這可能是由于土壤調理劑中生物碳和泥炭含量占50%，所以生物炭和泥炭的理化性質直接影響調理劑在土壤中的行為。另外，酸性土壤中交換態鋁在生物炭中的有機官能團的螯合作用下形成有機結合態鋁，以此降低了土壤中鋁的活性[25-26]；另一方面泥炭中含有大量的羧基、酚羥基和醇羥基等含氧官能團[23]可以螯合土壤中的鋁離子，降低其活性。此外，土壤調理劑中的鹽基離子與鋁發生交換反應也是導致交換性酸含量降低的原因之一[25]。研究表明，土壤pH增加是導致交換性酸降低的主要原因，當土壤溶液pH>5.0時，土壤中的鋁離子通過水解作用形成羥基鋁或氫氧化鋁沉淀[26]，本文中施用土壤調理劑顯著提升了酸性土壤pH也為此研究結果提供了證據。

3.4 土壤調理劑配施配方肥增加了土壤交換性能和鹽基飽和度

土壤陽離子交換量和鹽基飽和度是評價土壤保肥能力的重要指標之一。本研究中土壤調理劑+50%配方肥處理的CEC和鹽基飽和度最高?？赡苁怯捎谡{理劑中的生物炭和泥炭表面所攜帶大量含氧官能團與H+水解活性鋁，并通過羧基官能團吸附堿基離子，進而使土壤體可變負電荷增加或可變正電荷減少，從而使土壤膠體有效負電荷密度增加；另外，供試土壤調理劑中含有50%的無機肥料（石灰、沸石、鎂粉），也有利于提高土壤鹽基離子總量，二者共同作用提高了土壤CEC和鹽基飽和度[27]。雖然本文沒有對土壤調理劑中生物炭和泥炭所含有機官能團進行測定，但是施用土壤調理劑配施配方肥對土壤的交換性能和鹽基飽和度的提升作用是顯著的。吳敏等[28]研究了4種不同來源生物炭對土壤酸度及交換性能的影響，結果表明，土壤陽離子交換量的提升順序表現為蕉炭＞椰炭＞蔗炭＞膠炭，并認為除pH和自身攜帶陽離子的原因外，有機官能團的多少也是影響交換性能的重要因素。

4 結論

與對照和常規施肥相比，土壤調理劑配施配方肥的所有處理均顯著提高了土壤pH、土壤有機質和交換性鹽基總量，并顯著降低了土壤交換性酸含量。在所有處理中以土壤調理劑+50%配方肥處理的改良效果最好。因此，在土壤改良中推薦施用酸性改良劑+50%配方肥的改良方案。

[1] SADE H, MERIGA B, SURAPU V, GADI J, SUNITA M S L, SURAVAJHALA P, KISHOR P B K. Toxicity and tolerance of aluminum in plants: tailoring plants to suit to acid soils[J]. Biometals, 2016, 29(2): 187-210.

[2] 趙記軍, 徐培智, 解開治, 陳建生, 楊少海, 唐栓虎, 張發寶, 黃 旭, 嚴 超.土壤改良劑研究現狀及其在南方旱坡地的應用前景[J]. 廣東農業科學, 2007(10): 38-41.

ZHAO J J, XU P Z, XIE K Z, CHEN J S, YANG S H, TANG S H, ZHANG F B, HUANG X, YAN C. Current situation and outlook of research and application of soil modifiers on slope cropland in South China[J]. Guangdong Agricultural Science, 2007(10): 38-41. (in Chinese)

[3] 吳 敏, 何 鵬, 韋家少. 海南島膠園土壤肥力的綜合評價[J]. 中國土壤與肥料, 2009(2): 1-5.

WU M, HE P, WEI J S. Integrated evaluation of soil fertility for rubber plantation in Hainan province[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2009(2): 1-5. (in Chinese)

[4] BOJORQUEZ Q E, ESCALANTE M C, ECHEVARRIA M I, MARTINEZ E M. Aluminum, a friend or foe of higher plants in acid soils[J]. Frontiers in Plant Science, 2017, 8: 1767.

[5] 陳曉輝. 中國種植業結構演變及其資源環境代價研究[D]. 北京: 中國農業大學, 2018.

CHEN X H. Resource and environmental costs of cropping structure change in China[D]. Beijing: China Agricultural University, 2018. (in Chinese)

[6] GUPTA N, GAURAV S S, KUMAR A. Molecular basis of aluminium toxicity in plants: a review[J]. American Journal of Plant Sciences, 2013, 4(12): 21-37.

[7] 吳 敏, 韋家少, 孫海東, 何 鵬, 吳炳孫, 高 樂. 植物物料及其生物炭對酸性土壤的改良[J]. 熱帶作物學報, 2016, 37(12): 2276-2282.

WU M, WEI J S, SUN H D, HE P, WU B S, GAO L. The improvement of plant materials and their biochars on acidic soil[J]. Chinese Journal of Tropical Crops, 2016, 37(12): 2276-2282. (in Chinese)

[8] 方 煜, 黃 凱, 楊京民, 李青容, 李 元, 祖艷群, 陳建軍. 石灰、生物炭對酸性土壤改良及玉米生長的影響[J]. 江西農業學報, 2022, 34(4): 80-87.

FANG Y, HUANG K, YANG J M, LI Q R, LI Y, ZU Y Q, CHEN J J. Effects of lime and biochar on acid soil improvement and maize growth[J]. Acta Agriculturae Jiangxi, 2022, 34(4): 80-87. (in Chinese)

[9] 蔡 東, 肖文芳, 李國懷. 施用石灰改良酸性土壤的研究進展[J]. 中國農學通報, 2010, 26(9): 206-213.

CAI D, XIAO W F, LI G H. Advance on study of liming on acid soils[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 26(9): 206-213. (in Chinese)

[10] 雷宏軍, 朱端衛, 劉 鑫, 周文兵, 耿明建, 劉武定, 洪麗芳. 施用石灰對酸性土壤上蠶豆生長的影響[J]. 華中農業大學學報, 2003(1): 35-39.

LEI H J, ZHU D W, LIU X, ZHOU W B, GENG M J, LIU W D, HONG L F. Effect of lime application on the growth of broad bean in the acid soils[J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2003(1): 35-39. (in Chinese)

[11] 孟賜福, 傅慶林, 水建國, 吳益偉. 浙江中部紅壤施用石灰對土壤交換性鈣、鎂及土壤酸度的影響[J]. 植物營養與肥料學報, 1999(2): 34-41.

MENG C F, FU Q L, SHUI J G, WU Y W. Effect of liming on acidity and exchangeable calcium and magensium of red soil in central Zhejiang[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 1999(2): 34-41. (in Chinese)

[12] 王震宇, 徐振華, 鄭 浩, 宗海英, 李 璐. 花生殼生物炭對中國北方典型果園酸化土壤改性研究[J]. 中國海洋大學學報(自然科學版), 2013, 43(8): 86-91.

WANG Z Y, XU Z H, ZHENG H, ZONG H Y, LI L. Effect of peanut hull biochar on amelioration of typical orchard acidic soil in Northern China[J]. Periodical of Ocean University of China, 2013, 43(8): 86-91. (in Chinese)

[13] 孫 瑤, 馬金昭, 傅國海, 張培蘋, 馬榮輝, 孫景寬, 董凱凱. 土壤調理劑和生草互作對果園酸化土壤化學性質及產量的影響[J]. 中國土壤與肥料, 2021(2): 61-68.

SUN Y, MA J Z, FU G H, ZHANG P P, MA R H, SUN J K, DONG K K. Effects of soil conditioner and growing grasson yield and soil chemical properties in orchard acidic soils[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2021(2): 61-68. (in Chinese)

[14] 李慶軍, 林 英, 李俊良, 劉成連, 原永兵. 土壤pH和不同酸化土壤改良劑對蘋果果實品質的影響[J]. 中國農學通報, 2010, 26(14): 209-213.

LI Q J, LIN Y, LI J L, LIU C L, YUAN Y B. Effects of soil pH and some meliorators of acidified soil on fruit qualities of apples ()[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2010, 26(14): 209-213. (in Chinese)

[15] 胡衡生, 潘 暉. 格拉姆柱花草對土壤改良作用的研究[J]. 廣西師院學報(自然科學版), 1994(1): 57-61.

HU H S, PAN H. The study on improving soil by planting Grama[J]. Journal of Guangxi Normal University, 1994(1): 57-61. (in Chinese)

[16] 魯如坤. 土壤農業化學分析方法[M]. 北京: 中國農業科技出版社, 1999.

LU R K. Soil agrochemical analysis method[M]. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 1999. (in Chinese)

[17] 邵 帥, 何紅波, 張 威, 趙 鈺, 張旭東. 土壤有機質形成與來源研究進展[J]. 吉林師范大學學報(自然科學版), 2017, 38(1): 126-130.

HAO S, HE H B, ZHANG W, ZHAO Y, ZHANG X D. Soil organic matter formation and origin: a review[J]. Journal of Jilin Normal University(Natural Science Edition), 2017, 38(1): 126-130. (in Chinese)

[18] 田玉強, 陳 穎, 歐陽勝男, 孫 悅. 外源性碳氮添加對北方半干旱草原土壤有機質礦化的影響[J]. 生態環境學報, 2020, 29(6): 1101-1108.

TIAN Y Q, CHEN Y, OUYANG S N, SUN Y. The effect of carbon and nitrogen addition on soil organic matter mineralization in the semi-arid grassland of North China[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2020, 29(6): 1101-1108. (in Chinese)

[19] 趙文慧, 馬 壘, 徐基勝, 譚 鈞, 張佳寶, 趙炳梓. 秸稈與木本泥炭短期施用對潮土有機質及微生物群落組成和功能的影響[J]. 土壤學報, 2020, 57(1): 153-164.

ZHAO W H, MA L, XU J S, TAN J, ZHANG J B, ZHAO B Z. Effect of application of straw and wood peat for a short period on soil organic matter and microbial community in composition and function in fluvo-aquic soil[J]. Acta Pedologica Sinica, 2020, 57(1): 153-164. (in Chinese)

[20] 侯慧芝, 張緒成, 尹嘉德, 方彥杰, 王紅麗, 于顯楓, 馬一凡, 張國平, 雷康寧. 秸稈還田量對旱地全膜覆土穴播春小麥水分利用及產量的影響[J]. 麥類作物學報, 2021, 41(4): 457-464.

HOU H Z, ZHANG X C, YIN J D, FANG Y J, WANG H L, YU X F, MA Y F, ZHANG G P, LEI K N. Effects of straw returning amount on water use and yield of spring wheat under soil-plastic mulching and hole sowing in dryland[J]. Journal of Triticeae Crops, 2021, 41(4): 457-464. (in Chinese)

[21] BREWER C E, HU Y Y, SCHMIDT R K, LOYNACHAN T E, LAIRD D A, BROWN B C. Extent of pyrolysis impacts on fastpyrolysis biochar properties[J]. Journal of Environmental Quality, 2012, 41(4): 1115-1122.

[22] ENDERS A, HANLEY K, WHITMAN T. Characterization of biochars to evaluate recalcitrance and agronomic performance[J]. Bioresource Technology, 2012, 114: 644-653.

[23] 鄭延云, 張佳寶, 譚 鈞, 張叢志, 余正洪. 不同來源腐殖質的化學組成與結構特征研究[J]. 土壤學報, 2019, 56(2): 386-397.

ZHENG Y Y, ZHANG J B, TAN J, ZHANG C Z, YU Z H. Chemical composition and structure of humus relative to sources[J]. Acta Pedologica Sinica, 2019, 56(2): 386-397. (in Chinese)

[24] JONES D L, ROUSK J, EDWARDS J G, DELUCA T H, MURPHY D V. Biochar-mediated changes in soil quality and plant growth in a three year field trial[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2012, 45: 113-124.

[25] 索 龍, 潘鳳娥, 胡俊鵬, 王小淇, 季雅嵐, 趙伶茹, 方雅各, 楊 霖, 孟 磊. 秸稈及生物質炭對磚紅壤酸度及交換性能的影響[J]. 土壤, 2015, 47(6): 1157-1162.

SUO L, PAN F E, HU J P, WANG X Q, JI Y L, ZHAO L R, FANG Y G, YANG L, MENG L. Effect of corn straw and biochar on acidify and exchangeable capacity in tropical tatosol toil[J]. Soil, 2015, 47(6): 1157-1162. (in Chinese)

[26] 謝忠雷, 孫文田, 陳 卓, 尹 波. 不同茶園土壤氟鋁的吸附特征[J]. 農業環境科學學報, 2007(S2): 559-564

XIE Z L, SUN W T, CHEN Z, YIN B. Adsorption characteristics of fluoride and aluminum in different tea garden soils[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2007(S2): 559-564. (in Chinese)

[27] LI J Y, WANG N, XU R K, TIWARI D. Potential of industrial byproducts in ameliorating acidity and aluminum toxicity of soils under tea plantation[J]. Pedosphere, 2010, 20(5): 645-654.

[28] 吳 敏, 韋家少, 孫海東, 何 鵬, 吳炳孫, 高 樂. 生物質炭對橡膠園土壤酸度及交換性能的影響[J]. 中國農業科技導報, 2017, 19(3): 98-107.

WU M, WEI J S, SUN H D, HE P, WU B S, GAO L. Effects of biocharon acidify and exchangeable capacity of the granite-derived ferralsol in rubber plantation[J]. Journal of Agricultural Science and Technology, 2017, 19(3): 98-107. (in Chinese)

Effects of Soil Conditioner Combined with Formula Fertilizer on Soil Organic Matter and Exchange Performance

LIN Chenming, WEI Jiashao, WU Min*, WANG Dapeng, ZHANG Xian, ZHAN Shan, WANG Guihua

Rubber Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Hainan Provincial Key Laboratory of Tropical Crop Cultivation and Physiology-State Key Laboratory Breeding Base Jointly Built by Province and Ministry, Haikou, Hainan 571101, China

The saturation of soil organic matter and salt base serves as an important indicator for evaluating soil fertility, so this study is to explore the effects of soil conditioners and directive fertilizers on acidified soil, organic matter and soil exchange performance in tropical areas, clarify the formula of soil conditioners and directive fertilization, improve acidic soil and improve soil fertility. The cassava orchard in Danzhou City, Hainan province was applied to carry out field experiments. Organic-inorganic composite soil conditioners were used, and different gradient formula fertilizers were applied. The research aims to compare and analyze the effects of no fertilizer application, conventional fertilizer application and application of soil conditioner and chemical fertilizer on soil organic matter and soil exchange properties of cassava land, so as to provide a theoretical basis and scientific reference for improving acidic soil, increasing soil fertility and mitigating soil environment. The experimental results showed that compared with CK, the soil conditioner with directive fertilization (100%, 75%, 50%) treatment increased pH by 0.29, 0.24 and 0.44 (<0.05), the soil organic matter by 20.82%, 22.04% and 20.49% (<0.05), the total exchangeable salt base by 20.62%, 21.25% and 48.75% (<0.05), and soil exchangeable acid content decreased by 17.65%, 15.38% and 30.43% (<0.05), respectively, and of all treatments, Tr50 (soil conditioner+50% formulated fertilizer)treatment had the best effect of improvement. Thus, the improvement scheme of applying soil conditioner+50% formulated fertilizer in soil improvement was recommended.

soil conditioner; formulated fertilizer; cassava; organic matter; soil exchange performance

S533；S156

A

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.10.023

2022-07-14；

2022-08-08

國家重點研發計劃項目（No. 2020YFD1001200）。

林琛茗（1988—），男，博士，助理研究員，研究方向：土壤學。*通信作者（Corresponding author）：吳 敏（WU Min），E-mail：wuminhainan@sina.com。