土壤改良劑施用量對錐栗園土壤pH和養(yǎng)分含量的影響

摘 要：為探究土壤改良劑施用量對錐栗果園酸性土壤環(huán)境的改良效果和對土壤養(yǎng)分含量的影響，以福建省建甌市某錐栗園為研究對象，設置施入土壤改良劑0（ CK ）、373.13（ A ）、746.27（ B ）、1119.40（ C ）和1492.54 kg·hm?2（ D ）5個濃度梯度，研究不同土壤改良劑施用量對錐栗園土壤 pH和養(yǎng)分含量（有機質、全氮、全磷、鈣、鎂、鉀、硅）的影響。結果表明：與 CK 相比，D 組顯著提高了0～20 cm 土層中鎂、硅的含量，分別提高了35.3%、33.6%。B 組顯著提高了21～40 cm 土層中有機質、全氮、全磷和硅的含量，分別提高了171.9%、52.4%、41.4%、23.1%；D 組顯著提高了21～40 cm 土層中有機質、鉀和硅的含量，分別提高了203.1%、54.8%、35.9%，同時 pH 值上升，有效改良土壤酸性環(huán)境。B 組顯著提高了41～60 cm 土層中全氮、全磷、有機質的含量，分別上升了93.5%、41.7%、440.5%；D 組顯著提高了41～60 cm 土層中有機質、全磷的含量，分別上升了297.3%、200%。不同濃度的酸性改良劑對錐栗土壤養(yǎng)分含量都有一定的改善效果，綜合考慮土壤改良劑最適宜施加量為1492.54 kg·hm?2。

關鍵詞：錐栗園；酸性土壤改良劑；土壤 pH ；土壤養(yǎng)分

中圖分類號：S664.2" 文獻標志碼：A" 文章編號：0253?2301（2024）03?0051?06

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.03.010

Effects of Soil Amendment Application Rates on the Soil pH and Nutrient Contents inCastanea henryi orchards

YANG Chen-yi， WANG Ming-yuan ＊， WEI Jin-yi， WANG Zi-shu

（ Institute of Horticulture Science and Engineering， Huaqiao University， Xiamen， Fujian 361021， China）

Abstract： In order to explore the effects of soil amendment application rates on the improvement of acidic soil environment and soil nutrient contents in Castanea henryi orchard， the Castanea henryi orchard in Jian'ou City of Fujian Province was taken as the research object， and five concentration gradients of soil amendment， including 0 kg·hm?2（CK）， 373.13 kg·hm?2（A）， 746.27 kg·hm?2（B）， 1119.40 kg·hm?2（C）， 1492.54 kg·hm?2（D） were set up to study the effects of different application rates of soil amendment on the soil pH and nutrient contents （organic matter， total nitrogen， total phosphorus， calcium， magnesium， potassium， silicon） in the orchard of Castanea henryi. The results showed that compared with CK， the contents of magnesium and silicon in the 0?20cm soil layer were significantly increased under the D treatment， with an increase of 35.3% and 33.6%， respectively. The contents of organic matter， total nitrogen， total phosphorus and silicon in the 21?40 cm soil layer were significantly increased under the B treatment， with an increase of 171.9%， 52.4%， 41.4% and 23.1%， respectively. The contents of organic matter， potassium and silicon in the 21?40 cm soil layer were significantly increased under the D treatment， with an increase of 203.1%， 54.8%， and 35.9%， respectively. At the same time， the pH value increased， which effectivelyimproved the soil acidic environment. The contents of total nitrogen， total phosphorus and organic matter in the 41?60cm soil layer were significantly increased under the B treatment， with an increase of 93.5%， 41.7% and 440.5%， respectively. The contents of organic matter and total phosphorus in the 41?60 cm soil layer were significantly increased under the D treatment， with an increase of 297.3% and 200%， respectively. Different concentrations of acidic amendments had a certain improvement effect on the soil nutrient contents of Castanea henryi， and it was considered that the optimum application amount of soil amendment was 1492.54 kg·hm?2.

Key words： Castanea henryi orchard；Acid soil amendment ；Soil pH ；Soil nutrients

錐栗 Castanea henryi（skan） Rehd.et Wils.屬殼斗科栗屬植物，是我國南方特有的經(jīng)濟落葉果樹，主要分布在福建、廣西、湖南、江西等省。其中福建省建甌市錐栗口感香、甜而不膩、營養(yǎng)豐富、健胃補腎，具有較高的經(jīng)濟價值和藥用價值，是中國國家地理標志產(chǎn)品。據(jù)統(tǒng)計，2019年建甌市錐栗栽培面積為2.80萬 hm2，已投產(chǎn)1.53萬 hm2[1]，錐栗產(chǎn)業(yè)成為鄉(xiāng)村振興的支柱產(chǎn)業(yè)之一。近年來，建甌市錐栗園擴大種植面積，忽視精細栽培管理，化肥粗放施用，連續(xù)多年使用草甘膦代替人工鋤草，導致土壤酸化加劇，破壞了土壤營養(yǎng)結構[2]，降低了樹體對營養(yǎng)物質和水分的吸收能力，嚴重影響了錐栗產(chǎn)量和果實品質。

土壤改良劑是改善土壤物理和化學性質及其生物活性的物料，具有改良土壤結構、調節(jié)土壤酸堿度、改善土壤養(yǎng)分供應狀況等功能[3]。添加土壤改良劑提高土壤 pH 是修復酸化土壤的有效方法之一[4?5]。王紅等[6]探究了不同土壤改良劑對桃園酸性土壤的改良效果，結果表明改良劑能夠在不同程度上改善土壤環(huán)境，增加桃樹生物量，促進根系生長；劉建國等[3]研究了富含鉀、鈣、硅、鎂等礦質元素的高鉀型類沸石分子篩土壤調理劑對土壤理化性質和韭菜品質的影響，結果顯示該土壤調理劑可以顯著增加土壤中的全磷、全鉀、全鈣等含量，促進韭菜生長，表現(xiàn)為顯著增加了韭菜植株的莖粗、葉長、生物量等；鄧愛妮等[7]發(fā)現(xiàn)改良營養(yǎng)液可以代替化肥提高酸性土壤 pH 、有機質等肥力指標，具有一定的推廣價值。

在氣候、地區(qū)一致的情況下，土壤酸堿度和養(yǎng)分含量是限制錐栗植株生長的關鍵因素，錐栗適合生長在土壤為弱酸性，海拔300～900 m 的山地及丘陵，根系分布廣且深，對土壤環(huán)境質量及養(yǎng)分含量有很高的要求，表土層有機質含量要達到2%以上 。為了解決錐栗園土壤酸化、養(yǎng)分含量不均的問題，現(xiàn)以建甌市某錐栗園為對象，設置5組不同的改良劑添加量，探究土壤改良劑施用量對錐栗園酸性土壤環(huán)境的改良效果及對土壤養(yǎng)分含量的影響，以期為錐栗園土壤可持續(xù)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

土壤改良劑（有效成分：有效硅≥20%、有效鈣≥30%、鎂≥8%、黃腐酸鉀≥10%、土壤改良因子≥10%、交換性陽離子和鹽基≥1.8%、有效氮≥6.5%），單個顆粒半徑約為2 mm。

供試基地：福建省南平市建甌月嶺果蔬合作社內錐栗園。試驗進行前，目標錐栗園3個土層0～20、21～40、41～60 cm 的土壤理化性質大致情況見表1。

1.2 試驗方法

本試驗于2023年4月進行，施用改良劑濃度共有0（ CK ）、373.13（ A ）、746.27（ B ）、1119.40（ C ）和1492.54 kg·hm?2（ D ）5個處理，每個劑量梯度下設置3組平行試驗，故總共在15塊錐栗園 區(qū)域進行了試驗。因土壤改良劑施入土壤后，一般 需要4～6周時間才能看到顯著效果，故2023年5月 對錐栗園土壤進行取樣，使用取土器取樣。每一區(qū) 域的每一深度梯度（0～20、21～40、41～60 cm ）取3處土壤樣本，并與另外兩平行試驗區(qū)域的同一 對應深度所取土壤樣本混合，取混合后的土壤樣本 中1 kg 作為測試所用的土壤樣本，共15個待測試 的土壤樣本。將收集到的待測試樣本帶回實驗室，風干、研磨、過篩（1.00 mm 和0.25 mm ）備用。

1.3 項目測定

1.3.1 土壤 pH 值和有機質的測定 pH 值采用電位法，按照土水體積比例2.5︰1進行測定；有機質含量采用 K2Cr2O7滴定外加熱法測定。

1.3.2 土壤全氮、全磷含量的測定 全氮含量采用半微量凱氏法—流動分析儀測定；全磷含量采用 NaOH 熔融—鉬銻抗比色法測定。

1.3.3 土壤鈣、鎂、鉀、硅含量的測定 鈣含量（以氧化鈣計）、鎂含量（以氧化鎂計）、鉀含量（以氧化鉀計）、硅含量（以氧化硅計）均采用原子吸收分光光度法測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

使用 Excel 2016和 SPSS 26.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。采用 LSD 分析方法進行檢驗處理間差異顯著性，r＜0.05表示差異顯著。利用 Excel 2016制圖。

2 結果與分析

2.1 土壤改良劑施用量對錐栗園土壤pH 值和有機質含量的影響

由圖1A 可知，與 CK 組相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層 A 、B 、C 、D 組 pH 值均上升；21～40 cm 土層隨土壤改良劑施用量的增加，pH 值呈現(xiàn)先升后降的趨勢；41～60 cm 土層沒有表現(xiàn)出明顯規(guī)律。B 組對土壤 pH 值的改良效果最好，但處理間差異不顯著。

由圖1B 可知，與 CK 組相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層 A 、B 、C 、D 組有機質含量均下降；21～40 cm 土層 A 、B 、C 、D 組的有機質含量均顯著上升，分別上升了3.1、11.0、6.9、13.0 g·kg?1；41～60 cm 土層 A 、B 、C 、D 組有機質含量均上升，其中 B 、C 、D 組上升顯著，分別上升了16.3、13、11 g·kg?1。由此可見 B 、C 、D 組都能有效提高土壤有機質含量。

2.2 土壤改良劑施用量對錐栗園土壤全氮、全磷含量的影響

由圖2A 可知，與 CK 相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層處理組間未表現(xiàn)出明顯規(guī)律；21～40 cm 土層 A 、B 、C 組全氮含量與對照組比較均顯著上升，分別上升了73.2%、52.4%、39.0%；41～60cm 土層隨著土壤改良劑施用量的增加，全氮含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中 B 、C 組上升顯著，分別上升了93.5%、96.8%。

由圖2B 可知，與 CK 相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層 A 、B 、C 、D 組的全磷含量均下降；21～40 cm 土層 A 、B 、D 組的全磷含量均上升，其中 B 組上升顯著，上升了41.4%；41～60 cm 土層 A 、B 、C 、D 組的全磷含量均上升，其中 D 組上升顯著，上升了200%。

2.3 土壤改良劑施加量對錐栗園土壤中鈣、鎂、鉀、硅含量的影響

由圖3A 可知，與 CK 相比，錐栗園土壤3個土層處理間鈣含量無規(guī)律性變化。

由圖3B 可知，與 CK 相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層 A 、D 組鎂含量上升，其中 D 組達到顯著水平，上升了35.3%，21～40 cm 土層 B 、C、 D 組鎂含量均上升，但未達到顯著水平；41～60 cm 土層 A 組鎂含量上升顯著，上升了24.5%。

由圖4A 可知，與 CK 相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層 A 、B 、C 、D 組鉀含量整體下降；21～40 cm 土層 B 、C 、D 組鉀含量均上升，其中 D 組差異顯著，上升了54.8%；41～60 cm 土層處理組間差異不大。

由圖4B 可知，與 CK 相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層 D 組硅含量上升顯著，上升了33.6%；21～40 cm 土層 B 、C 、D 組硅含量均上升顯著，分別上升了23.1%、35.9%、35.9%；41～60 cm 土層 A 組硅含量上升顯著，上升了38.9%。

3 討論

作物都有最適應的土壤 pH 范圍和最利于生長的土壤營養(yǎng)環(huán)境，最適合錐栗生長發(fā)育的土壤 pH 為弱酸性到中性。本研究中，施入土壤改良劑后土壤 pH 有小幅度上升，因為改良劑中含有硅、鈣、鎂、鉀等陽離子和鹽基，呈弱堿性，可以調節(jié)土壤 pH 值，這與柴有忠等[8]、黃耀蓉等[9]、侯翠紅等[10]的研究結果相似，沒有顯著效果的原因可能是試驗時間較短。

土壤有機質是土壤的重要組成成分，也是衡量土壤肥力的重要指標[11?12]。有研究表明，土壤有機質對板栗產(chǎn)量作用最大，可能是因為土壤有機質含有除氮、磷、鉀外的板栗植株所需的多種營養(yǎng)元素，并且隨著有機質的礦化，這些養(yǎng)分都轉化為礦質鹽類，如銨鹽、磷酸鹽等，以一定的速率不斷地釋放出來，供板栗持續(xù)利用[13]。本研究中 B 、C、 D 處理組的有機質含量在21～40 cm 和41～60 cm 土層中均上升顯著，而土壤有機質一般是指有機殘體經(jīng)微生物作用形成的一類特殊、復雜、性質比較穩(wěn)定的高分子有機化合物（腐殖酸），這可能與改良劑中的黃腐酸鉀有關，可以提高土壤有機質含量。李娜[14]對大豆試驗田施加礦源黃腐酸鉀，通過對比常規(guī)施肥后發(fā)現(xiàn)，施加黃腐酸鉀增加了根際土壤中有機質含量；林琛茗等[15]、陳海寧等[16]的研究也得到相似結果。

錐栗樹體生長發(fā)育需要多種礦質營養(yǎng)元素，其中鈣、鎂、鉀、硅等元素對錐栗營養(yǎng)生長及生理生長具有重要影響[17]，能夠增強植物的抗逆性和抗病能力，調節(jié)水分平衡，促進根系發(fā)育，提升葉片葉綠素含量和光合作用[18]，增加植物對養(yǎng)分的吸收能力和對營養(yǎng)物質的積累能力。本研究中，與 CK 相比，錐栗園土壤0～20 cm 土層 D 組鎂、硅含量上升顯著，分別上升了35.3%、33.6%；21～40 cm 土層 D 組鉀、硅含量上升顯著，分別上升了54.8%、35.9%；41～60 cm 土層 A 組鎂、硅含量上升顯著，分別上升了24.5%、38.9%。這表明土壤改良劑中有效硅、有效鎂和黃腐酸鉀的添加可以提高土壤中硅、鎂、鉀含量。黃腐酸鉀進入土壤后可以活化被固定的鉀素，促進難溶性鉀的釋放和轉化，提高土壤鉀含量[19]，本研究結果與李娜[14]、賈方亮等[20]、李小燕等[21]的研究結果一致。不同深度土層土壤在施入改良劑后，全氮、全磷含量均有顯著上升，這表明土壤改良劑中的有效氮和有機肥可以提高作物土壤中全氮、全磷含量。孫薇等[22]研究發(fā)現(xiàn)生物有機肥可顯著提高土壤有機質，全量氮、磷、鉀和速效磷含量，提高土壤 pH 值；劉建國等[3]發(fā)現(xiàn)富含礦質元素的土壤調理劑可以顯著增加土壤中的全磷含量。

4 結論

前人的研究對象多為葡萄、桃、香蕉等果樹或者農作物，用土壤改良劑改善錐栗園土壤的研究較少，其中改良劑多為生草、綠肥[23?24]，沒有較全面的添加礦物質元素和有機物，本研究使用的改良劑含有鈣鎂鉀等礦質元素和黃腐酸鉀等，探究土壤改良劑對錐栗園土壤酸化、養(yǎng)分不足等問題的改良效果。結果表明：與 CK 相比，D 組顯著提高了0～20 cm 土層中鎂、硅的含量，21～40 cm 土層中有機質、鉀和硅的含量，41～60 cm 土層中有機質、全磷的含量。

因此 D 組的施加量最適宜，能改善淺、中、深層土壤養(yǎng)分含量，提高土壤中的有機質、全氮、全磷含量、礦物質元素含量等，為錐栗根系生長提供充分的營養(yǎng)物質，具有良好的大田應用前景。

參考文獻：

[1]林宏.基于消費者感知的建甌錐栗區(qū)域品牌建設影響因素研究[D].福州：福建農林大學，2019.

[2]李成偉.錐栗林地水土流失原因及治理技術[J].福建農業(yè)科技，2012（8）：47?48.

[3]劉建國，李穎，鄧冬梅，等.土壤調理劑對土壤理化性質及韭菜品質的影響[J].中南農業(yè)科技，2023，44（4）：20?24，46

[4]吳一群，鄭祥洲，王永明，等.牡蠣殼調理劑對稻田土壤環(huán)境及水稻生長的影響[J].福建農業(yè)科技，2022，53（11）：53?57.

[5] ZHENG N ，YU Y ，S W ，et al. Biochar suppresses N2O emissions and alters microbial communtes in an acidic tea soil[J]. Environmental Science and Pollution Research ，2019，26（35）：35978?35987.

[6]王紅，張淑輝，彭福田，等.不同土壤改良劑對土壤理化性質、微生物及桃植株生長的影響[J].山東農業(yè)科學，2020，52（12）：59?65，70.

[7]鄧愛妮，蘇初連，王曉剛，等.堿性腐植酸改良液對露地酸化土壤理化性質及櫻桃番茄品質的影響[J].中國瓜菜，2020，33（10）：39?44.

[8]柴有忠，張圓圓，馬軍偉，等.不同酸性改良劑對葡萄園土壤及葡萄品質的影響[J].中國土壤與肥料，2021（2）：102?107.

[9]黃耀蓉，王強鋒，朱彭玲，等.土壤改良劑對酸性土壤改良的影響[J].西南農業(yè)學報，2014，27（4）：1637?1640.

[10]侯翠紅，苗俊艷，谷守玉，等.以鈣鎂磷肥產(chǎn)品創(chuàng)新促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2019，25（12）：2162?2169.

[11] SCHNITZER M. Soil organic matter-the next 75 years[J]. Soil Science ，1991，151（1）：41?58.

[12] DORAN J W ，SAFLEY M ，PANKHURST C ，et al. Defining and assessing soil health and sustainable productivity[C]. Biological Indicators of Soil Health. New York ：CAB International ，1997.

[13]胡衛(wèi)濱，潘炘，童文仁，等.土壤養(yǎng)分和施肥對板栗產(chǎn)量的影響[J].浙江林業(yè)科技，2014，34（1）：38?41.

[14]李娜.礦源黃腐酸鉀對化肥減量大豆生長和根際土壤養(yǎng)分的影響[D].大慶：黑龍江八一農墾大學，2023.

[15]林琛茗，韋家少，吳敏，等.土壤調理劑配施配方肥對土壤有機質及交換性能的影響[J].熱帶作物學報，2022，43（10）：2160?2166.

[16]陳海寧，高文勝，鄭磊，等.硅鈣鉀鎂肥與黃腐酸鉀配施對酸化果園土壤化學性質及蘋果產(chǎn)量和品質的影響[J].中國土壤與肥料，2023（3）：82?87.

[17]劉智強.不同施肥方式對錐栗產(chǎn)量和品質的影響[D].長沙：中南林業(yè)科技大學，2017.

[18]王利民，黃東風，鐘守健，等.噴施新型葉面硅肥對閩北紅壤區(qū)玉米生長發(fā)育和養(yǎng)分吸收的影響[J].福建農業(yè)科技，2022，53（11）：58?61.

[19]樊仙，全怡吉，代光偉，等.配施黃腐酸鉀對甘蔗生長和產(chǎn)量的影響[J].亞熱帶農業(yè)研究，2022，18（1）：7?11.

[20]栗方亮，張青，王利民，等.連續(xù)施用土壤調理劑對茄子品質及土壤性狀的影響[J].福建農業(yè)學報，2017，32（7）：768?773.

[21]李小燕，張舒予，趙秉強，等.硅鈣鉀鎂肥及引入檸檬酸對紅壤和潮土 pH 值及養(yǎng)分含量的影響[J].中國土壤與肥料，2021（1）：101?108.

[22]孫薇，錢勛，付青霞，等.生物有機肥對秦巴山區(qū)核桃園土壤微生物群落和酶活性的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2013，19（5）：1224?1233.

[23]余錦林，尤龍輝，徐惠昌，等.果園生草改善土壤質量和錐栗農藝性狀的效果[J].草業(yè)科學，2021，38（12）：2460?2470.

[24]程分生，尤龍輝，余錦林，等.冷季型綠肥對錐栗園土壤生化性質及微生物群落的影響[J].草業(yè)學報，2021，30（11）：62?75.

（責任編輯：柯文輝）