陳建 陳劍秋 李新柱 李玉曉 王營 袁鳳英 宋國發 徐明崗 范玲超



摘要 調酸型復合肥料作為一種新型功能性復合肥,整體pH呈堿性,并添加特定增效物質,突破了傳統復合肥自身pH呈酸性的特點,具有改良酸化土壤和提高作物產量的雙重功效。本研究通過進行調酸復合肥料研發,并在大田花生中進行試驗和應用,旨在探明調酸型復合肥料在酸性土壤中的作用效果,為我國新型肥料的發展和酸性土壤改良提供技術支撐。試驗結果表明,調酸型復合肥料可有效提高花生葉綠素含量約2.2~2.5個單位,土壤pH提高0.08~0.14個單位,有效激活堿解氮、有效磷等土壤養分的有效性,花生產量較普通復合肥增產約5.8%~7.5%,效果顯著,可嘗試在酸性土壤區域進行推廣和應用。
關鍵詞 新型肥料;調酸復合肥;土壤酸化;花生
中圖分類號 S156? ?文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2023)07-0119-04
Study on the Application Effect of New Type of Acid-Adjusting Compound
Fertilizer on Peanut in Acid Soil
CHEN Jian CHEN Jianqiu ?LI Xinzhu LI Yuxiao WANG Ying YUAN Fengying
SONG Guofa XU Minggang FAN Lingchao
(1Kingenta Ecological Engineering Group Co.,Ltd., Linshu? Shandong 276700;
2Weifang Institute of Technology, Qingzhou Shandong 262500;
3State Key Laboratory of Nutrition Resources Integrated Utilization,Linshu Shandong 276700;
4South Subtropical Crop Research Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,
Zhanjiang Guangdong 571101)
Abstract As a new type of functional compound fertilizer, acid-adjusted compound fertilizer has the overall pH of alkaline,adding specific synergistic substances,breaking through the characteristics of traditional compound fertilizer itself pH is acidic, and has the functions of adjusting soil pH,improving soil and cultivating land. In this study, acid-regulated compound fertilizer was researched and developed, and tested and applied in field peanut, aiming to explore the effect of acid-regulated compound fertilizer in acid soil,and provide technical support for the development of new fertilizer and acid soil improvement in China. The experimental results showed that acid-adjusted compound fertilizer could effectively increase the chlorophyll content of peanut by 2.2~2.5 units, increase the soil pH value by 0.08~0.14 units, and increase the peanut yield by 5.8%~7.5% compared with ordinary compound fertilizer, which had obvious effects on adjusting soil pH and improving peanut yield. It can be popularized and applied in acidic soil area.
Keywords new fertilizer; acid-adjusting compound fertilizer; soil acidification; peanut
我國土壤酸堿性分布整體呈現“南酸北堿”的特點,南方酸性土壤分布廣泛,北方土壤也呈現逐年酸化趨勢,這主要與地球化學、地形地勢、自然環境以及農業種植等諸多因素有關[1]。如在熱帶、亞熱帶地區,降雨量大,土壤淋洗嚴重,鈣、鎂等堿性離子容易被沖刷掉,鐵、鋁等酸性離子含量高,使土壤呈酸性;土壤微生物活動與植物的根系作用產生根際分泌物可能會使土壤酸化;農業傳統化學肥料的大量應用和殘留,導致土壤酸化等。前人研究表明,長期使用氮肥或普通化肥,雖然可有效促進作物長勢和提高作物產量,但也可一定程度上酸化土壤[2]。土壤酸化會導致土壤中營養元素的有效性降低,作物對營養的吸收受阻,阻礙作物產量和農產品品質的提高;土壤酸化會加劇青枯病等作物病害的發生,導致作物減產和農業種植收益下降;土壤酸化還會導致土壤中多種重金屬的積累,嚴重污染環境和對人類身體健康造成危害[3]。因此,對酸性土壤進行科學改良,對于我國農業的發展、農作物產量的提高以及保障人類身體健康都具有重要意義。
現階段,酸性土壤的改良多集中在利用傳統方法和新型土壤調理劑進行改良。傳統方法如利用生石灰、草木灰等,雖然可以在短時間內一定程度上降低土壤pH,但長期施用容易導致土壤板結,出現土壤“復酸”等問題[4]。新型土壤調理劑可有效改良酸性土壤,如硅鈣鉀鎂肥近年來被廣泛推廣,但硅鈣鉀鎂肥通常要與普通化肥搭配施用,粉狀易揚塵,增加勞動力和勞動成本,是其主要缺陷[5]。新型調酸復合肥兼具營養和土壤改良雙重功效,不僅可為作物提供充足營養,還可有效調節酸性土壤pH,緩解土壤酸化,改善土壤微生物區系,促進作物產量的提高,且施用方便,具有廣闊的研究和發展前景。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試作物:花生(魯花9號)。供試肥料:①金正大調酸型復合肥料(純N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)。調酸型復合肥料屬于新型功能性肥料,主要采用堿性或中性原料,通過滾筒造粒制成,添加礦源黃腐酸等特定增效物質,肥料pH呈堿性(pH 7.5~8.0),具有調節土壤酸性環境,改土養地促進作物生長等功能。②普通復合肥料(純N∶P2O5∶K2O為15∶15∶15)。使用常規原料尿素、一銨、硫酸鉀和硝酸鉀等制成,pH呈酸性,長期使用易使土壤酸化問題加劇。
1.2 試驗設計
本研究采用大田試驗方法,在山東省臨沭縣和煙臺市海陽縣各設置1個試驗點,2個試驗地都屬于酸性土壤區域,土壤酸性較大。試驗一于2021年4月29日至9月10日在山東省臨沭縣進行,試驗二在山東省煙臺市海陽縣于2021年5月10日至9月15日開展。2個地點試驗均分為2個處理:分別是對照(CK)和試驗處理(T),每個處理面積各667 m2。定植前15 d起壟,壟高約10 cm,壟溝寬約35 cm,對照區CK底肥為普通復合肥750 kg/hm2,試驗區T為調酸型復合肥750 kg/hm2,花生種植密度為12 萬穴/hm2左右,試驗和對照除底肥使用不一致外,追肥和其他操作管理均一致。
1.3 測定項目及方法
花生產量測定,花生收獲期2個處理各隨機取2 m2(1 m×2 m)的區域進行測產,各取3個重復,曬干后用托盤天平進行稱重取平均值,換算成每hm2產量,單株果數和單株生產力為2個處理取樣花生計數和稱量后計算求平均值獲得。葉綠素含量為花生生長中后期用SPAD儀測定,每個處理各取10個點進行測定求平均值。
1.4 數據統計與分析
所有試驗數據均采用Microsoft Excel 2010進行整理分析,采用DPS 7.05軟件LSD法進行分析。試驗結果均以3次重復分析的平均值來表示。
2 結果與分析
2.1 花生性狀及產量
從花生葉綠素測定值(見表1、表2)看,無論是臨沭還是海陽試驗點,試驗區花生葉綠素含量均顯著高于對照區,其中臨沭試驗點花生葉綠素含量較對照提高12.2個百分點,海陽試驗點提高2.5個百分點,且差異均達到顯著水平。說明與普通復合肥相比,調酸型復合肥通過調理酸性土壤,活化土壤養分,肥效持久肥力足,促進花生對養分的吸收,促進葉片葉綠素含量的形成。
2個試驗點單株花生果數和單株生產力(見表1、2),試驗區均好于對照區,這可能是調酸復合肥花生產量較對照顯著提高的主要原因。海陽試驗點無論是單株生產力還是單株果數,均達到顯著水平;臨沭試驗點試驗區花生單株生產力顯著高于對照區,單株果數高于對照區,但未達到顯著水平。
通過對2個試驗點花生進行實地測產,數據顯示,試驗區花生產量較對照區均有顯著提高,其中臨沭試驗點花生產量提高612 kg/hm2,增幅為7.5%;海陽試驗點花生單產提高232.5 kg/hm2,增幅為5.8%,產量提高明顯(見表1、2)。說明調酸復合肥通過改良酸性土壤,提高花生葉片葉綠素含量,提高花生單株果數和單株生產力,從而有效提高了花生產量。
2.2 土壤肥力
從收獲后土壤各指標測定結果看,2個試驗點花生收獲后土壤pH值均有了一定幅度的提升,其中臨沭試驗點提高0.08個單位,海陽試驗點土壤pH提高0.14個單位(見表3、4),說明施用調酸復合肥可有效提高酸性土壤pH,長期施用可能會更好地改良酸性土壤。另外,調酸復合肥通過改善酸性土壤pH,土壤各營養元素的有效性整體呈上升趨勢,且2個試驗點試驗結果基本一致。其中,土壤堿解氮、有效磷和交換性鎂的含量較對照的提升幅度較大,臨沭試驗點和海陽試驗點堿解氮較對照分別提高6.18、4.70 mg/kg,有效磷含量分別提高8.94、6.62 mg/kg,交換性鎂含量分別提高14.87、4.92 mg/kg,差異較顯著。說明調酸型復合肥可通過改良土壤,有效激活土壤中營養元素的有效性,從而促進作物對營養的吸收,提高作物產量。
3 結論與討論
試驗結果表明,新型調酸復合肥在酸性土壤花生上的應用效果顯著。與普通復合肥相比,調酸復合肥可通過調節作物根際土壤pH,提高酸性土壤養分的有效性,使得前期花生葉色濃綠長勢好,后期肥效持久不脫肥。經測定,調酸復合肥可有效提高花生生長中后期葉綠素含量,臨沭試驗點提高12.2個單位,海陽試驗點提高2.5個單位;有效提高花生收獲后土壤pH,臨沭試驗點提高0.08個單位,海陽試驗點提高0.14個單位;花生收獲后土壤營養元素有效性呈上升趨勢,其中堿解氮、有效磷和交換性鎂含量的提高幅度較大,說明調酸復合肥通過改善土壤酸化環境,還可有效激活土壤中營養元素的有效性;另外,花生單株果數、單株生產量和花生產量均得到了較顯著的提高,2個試驗點花生產量提高5.8%~7.5%,增產效果明顯。
新型調酸復合肥通過其獨特的配方構成以及添加礦源黃腐酸等多種特定增效成分,有效提高了復合肥的pH,使其整體pH呈堿性,與傳統酸性復合肥有很大區別。調酸復合肥通過調節作物根際土壤pH,緩解土壤酸化給作物造成的危害,并有效提高土壤養分的有效性,提高肥料利用率,這可能是花生產量提高的重要原因。另外,礦源黃腐酸等特定增效物質不僅可有效刺激作物根系的生長,提高作物對養分的吸收,還可使作物長勢更健壯,提高作物對酸性環境的抗脅迫能力,從改良土壤和作物自身2個方面提高酸性土壤花生的整體長勢和產量。
4 參考文獻
[1] 王義祥,辛思潔,葉菁,等.生物炭對強酸性茶園土壤酸度的改良效果研究[J].中國農學通報,2018,34(12):108-111.
[2] 柳瑞,HAFEEZ A,李恩琳,等.減氮配施稻稈生物炭對稻田土壤養分及植株氮素吸收的影響[J].應用生態學報,2020(7):1-10.
[3] 吳霄霄,米長虹,吳昊,等.鎘污染稻田修復效果評估指標體系的構建[J].農業環境科學學報,2019,38(7):1498-1505.
[4] 廖偉,吳忠東,沈新磊. 土壤酸化治理研究進展[J]. 河南農業,2019(25):23.
[5] 索琳娜,馬杰,劉寶存,等. 土壤調理劑應用現狀及施用風險研究[J].農業環境科學學報,2021,40(6):1141-1149.
(責編:張宏民)