不同改良劑組合對茄子產量和重金屬含量及土壤農化性狀的影響

摘要：為酸化土壤治理和安全利用提供依據，通過設置7個不同處理，分別為配方肥T1（CK）、配方肥+土壤改良劑（石灰粉T2、農用氫氧化鎂T3、特貝鈣土壤調理劑T4）、有機肥+土壤改良劑（石灰粉T5、農用氫氧化鎂T6、特貝鈣土壤調理劑T7），比較不同改良劑組合對茄子產量和重金屬含量、土壤農化性狀的影響。結果表明：與單施配方肥（CK）相比，在酸性土壤上施用有機肥+土壤改良劑、配方肥+土壤改良劑組合可顯著增加作物產量，降低茄子重金屬含量，改善土壤農化性狀。在增加茄子產量、降低茄子Cr含量效果方面，有機肥+土壤改良劑組合優于配方肥+土壤改良劑組合，在降低茄子Cd含量效果方面，配方肥+土壤改良劑組合效果更好。在改良土壤農化性狀效果方面，兩者規律不明顯。

關鍵詞：土壤改良劑組合；土壤農化性狀；茄子；重金屬含量；產量

中圖分類號：S641.1文獻標志碼：A文章編號：0253?2301（2024）08?0055?06

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.08.007

陳瑞英.不同改良劑組合對茄子產量和重金屬含量及土壤農化性狀的影響[J].福建農業科技，2024，55（8）：55?60.

Effects of Different Soil Amendment Combinations on the Eggplant Yield，Heavy Metal Content and Soil Agrochemical Characters

CHEN Rui-ying

（Jian’ou Extension Center of Agricultural Technology，Nanping，Fujian 353100，China）

Abstract：In order to provide the basis for the management and safe utilization of the acidic soil，seven different treatments were set up，including the formula fertilizer T1（CK），formula fertilizer+soil amendment（lime powder T2，agricultural-use magnesium hydroxide T3，terbegai soil conditioner T4），organic fertilizer+soil amendment（lime powder T5，agricultural-use magnesium hydroxide T6，terbegaisoil conditioner T7）.Then，the effects of different soil amendment combinations on the yield of eggplant，heavy metal content and soil agrochemical characters were compared.The results showed that compared with the single application of formula fertilizer（CK），the application of the combinations，such as the organic fertilizer+soil amendment and formula fertilizer+soil amendment in the acidic soil could significantly increase the crop yield，reduce the heavy metal content of eggplant and improve the agrochemical characters of soil.In terms of increasing the eggplant yield and reducing the chromium content of eggplant，the combination of organic fertilizer+soil amendment had a better effect than the combination of formula fertilizer+soil amendment.In terms of reducing the Cd content of eggplant，the combination of formula fertilizer+soil amendment had a better effect.In terms of the effect of improving the soil agrochemical traits，the influences of the two were not obvious.

Key words：Soil amendment combination；Soil agrochemical traits；Eggplant；Heavy metal content；Yield

建甌市位于福建北部地區，是福建省重要的糧食和經濟作物主產區。然而，受土壤自然屬性和不當施肥措施等因素的影響，耕地土壤酸化問題日趨嚴重[1?4]。據當地近年的測土配方施肥檢測數據，該市大部分土壤pH在4.5～5.5[5]。土壤酸化不僅會導致土壤中有效鈣、有效鎂的流失，降低土壤養分的有效性[6]，還會影響土壤重金屬如Cd、Cr的有效態含量，進而影響農產品的安全性[7]。整體而言，土壤酸化已對農產品產量、品質和土壤環境產生重大影響。因此，改良酸性土壤并實現其可持續利用是國家的重大需求，也是當地農業實現可持續高質量發展的迫切要求。目前，改良土壤酸化和降低Cd、Cr有效態含量的方法很多，包括降低酸沉降以控制源頭，以及施用配方肥、石灰粉、土壤調理劑及優質有機肥等[8]。盡管對不同土壤調理劑施用數量的改良效果已有較多報道，但不同類型土壤改良劑對提高土壤pH，降低重金屬Cd、Cr有效性及提升承載作物產量等方面的研究仍相對較少。研究表明，施用土壤改良劑、有機肥可改良酸性土壤，降低重金屬有效性，提高耕地質量[7?8]，但是不同改良劑在不同類型土壤上的施用效果相差較大[9]。本研究通過比較不同改良劑組合對茄子產量、土壤農化性狀、土壤鎘、鉻有效態含量及其在茄子中累積的影響，以期為建甌市土壤的酸化改良及高效利用提供科學依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2022年2月在福建省建甌市小松鎮定高村蔬菜生產基地進行。供試土壤為黃泥田，質地為粘土。試驗前土壤理化性狀如下：pH5.3，有機質含量18.5 g·kg?1，堿解氮含量101 mg·kg?1，有效磷含量149.1 mg·kg?1，速效鉀含量465 mg·kg?1，交換性酸6.58 mmol·L?1。

1.2供試材料

供試作物為茄子，品種為閩茄。供試肥料和改良劑用量及主要成分見表1。

1.3試驗設計

試驗設7個處理，每個處理3次重復，小區面積45 m2，見表2。各處理除了施用肥料和改良劑不同外，其他耕作措施（病蟲防治、灌水排水等）及田間管理方面均一致施，用化肥組合與有機肥組合總養分相同。各處理有機肥、磷肥、鉀肥及土壤改良劑產品均結合整地，做基肥一并混勻施用；氮肥全部作為追肥，分兩次施用（定植后約7d和定植后約1個月），施用比例分別為總氮量的30%和70%；第1次追肥方法為：于行間開溝追施；第2次追肥方法為：穴施。2022年3月20日結合整地施用供試肥料，3月21日移栽茄苗，5月16日開始陸續采收，至5月30日全部采收結束。

1.4樣品采集與分析測定

茄子采收期間對各試驗小區計產，并從每個小區隨機采集茄子果實樣品1 kg，同時在對應試驗小區內按“S”形多點采集耕層混合土樣1 kg，作為待測試土壤樣品。

測定方法：pH值采用NY/T 1121.2?2006《土壤檢測第2部分：土壤pH的測定》；有機質含量采用NY/T1121.6?2006《土壤檢測第6部分：土壤有機質的測定》；水解性氮含量采用《土壤分析技術規范（第二版）第七章土壤氮的測定》；有效磷含量采用NY/T 1121.7?2014《土壤檢測第7部分：土壤有效磷的測定》；速效鉀含量采用NY/T 889?2004《土壤速效鉀和緩效鉀含量的測定》；交換性酸含量采用HJ 631?2011《土壤可交換酸度的測定氯化鋇提取-滴定法》；有效鎘采用HJ 804?2016《土壤8種有效態元素的測定二乙烯三胺五乙酸浸提-電感耦合等離子體發射光譜法》；有效鉻采用HJ 166?2004《土壤環境監測技術規范》；植株樣品鎘、鉻含量采用微波消解?石墨爐原子吸收分光光度法測定。

1.5試驗數據處理

數據采用Microsoft Excel-2003整理，統計分析采用SPSS11.0軟件進行統計分析。

2結果與分析

2.1不同改良劑組合對茄子產量的影響

由表3可知，與T1（CK）相比，其他處理均可在一定程度上增加茄子產量，增產955～4 688 kg·hm?2，增產幅度為18.5%～90.9%，其中T4，T5和T6增產效果最佳。處理T4、T5、T6和T2、T3、T7處理間差異顯著，但T4、T5、T6之間差異不顯著（r＞0.05，下同）。配方肥+土壤改良劑的3個處理（T2、T3、T4）與有機肥+土壤改良劑的3個處理（T5、T6、T7）分別相比，T5＞T2，T6＞T3，但T7＜T4，說明有機肥+石灰粉和農用氫氧化鎂的土壤改良劑組合與配方肥+石灰粉和農用氫氧化鎂的土壤改良劑組合相比更能提高茄子產量。

2.2不同改良劑組合對茄子有效態Cd、Cr含量的影響

由表4可知，與T1（CK）相比，其他處理均有降低茄子有效Cd、有效Cr含量的趨勢，降幅分別為48.8%～89.1%和2.8%～55.7%；其中，T2和T4處理降低茄子有效Cd含量的效果最佳，降幅分別為89.1%和69.8%；T7和T5處理對降低茄子有效Cr含量的效果最佳，降幅分別為55.7%和41.8%。在降低茄子有效Cd含量方面，其他各處理與T1差異顯著，T3、T5、T6、T7處理間無顯著差異；在降低茄子有效Cr含量方面，除T2外各處理與T1差異顯著，處理T3～T7處理間差異顯著。

配方肥+土壤改良劑的3個處理（T2、T3、T4）與有機肥+土壤改良劑的3個處理（T5、T6、T7）相比，在降低茄子有效Cd含量方面T2＞T5（r<0.05），T3與T6相近，T4＞T7（r＜0.05）；在降低茄子有效Cr含量方面T5＞T2（r＜0.05），T6＜T3（r＜0.05），T7＞T4（r＜0.05）。

2.3不同改良劑組合對茄子收獲后土壤農化性狀的影響

2.3.1不同改良劑組合對茄子收獲后土壤pH和交換性酸含量的影響由表5可知，與T1（CK）相比，茄子收獲后其他處理均可在一定程度上提高土壤pH，增幅為18.9%～35.8%，同時降低土壤交換性酸（潛性酸）含量，降幅為64.4%～86.3%，其中，T5、T6和T2處理對提高土壤pH和降低土壤交換性酸含量的效果相對更佳。在提高土壤pH-方面，其他處理與T1（CK）相比差異均顯著，T2、T3、T4、T5處理間差異不顯著。（2）在降低茄子收獲后土壤交換性酸含量方面，其他處理與T1（CK）差異均顯著，T2和T6處理間差異不顯著。

2.3.2不同改良劑組合對茄子收獲后土壤基本養分含量的影響由表6可知，與T1（CK）相比，茄子收獲后其他處理均可提高土壤有機質含量，增幅為1.1%～71.1%，其中T6、T5和T3處理效果較好；T2～T7處理對茄子收獲后土壤的堿解氮含量表現出增加的趨勢，增幅0～65%，對有效磷含量總體都略有下降，降幅0.1%～6.7%，對速效鉀含量表現出降低的趨勢降幅度為33.9%～72.7%。

2.3.3不同改良劑組合對茄子收獲后土壤有效態Cd、Cr含量的影響由表7可知，與T1（CK）相比，茄子收獲后其他處理對土壤的有效態Cd、Cr含量影響結果不一。土壤有效態Cd含量各處理均表現出降低趨勢，其中T3、T6降幅較大，分別達19.6%和25.0%。有效態Cr含量各處理也均表現出降低趨勢，其中T3、T7降幅較大，分別達27.9%和21.6%。在有效態Cd含量方面，T3、T4、T6與T1（CK）差異顯著，T2、T5、T7處理間差異不顯著。在有效態Cr含量方面，除T2、T5、T6外，其他處理與T1差異顯著，T3和T6差異顯著。

3討論與結論

本研究表明，在酸性土壤上施用配方肥（有機肥）+土壤改良劑均可顯著增加作物產量，降低茄子有效Cd、有效Cr含量，改善土壤農化性狀。這主要是因為向酸性土壤中施加石灰粉、土壤調理劑等改良劑，其主要成分中均含有CaO，施用后土壤發生酸堿中和反應，消耗了土壤中的H+，導致土壤pH值升高[10?11]。同時還能減少酸性土壤交換性酸總量，降低酸性土壤活性鋁對茄子的毒害作用，使茄子產量增加，這與大多數人的研究結果一致[12?14]。同時，對降低土壤有效態Cd和Cr含量有效果，主要是因為土壤pH值提高和加入的有機肥、土壤調理劑有吸附性能，降低了有效態Cd和Cr的含量。

對不同土壤改良劑組合效果比較分析可知，在降低茄子Cd含量效果方面，配方肥+土壤改良劑組合效果優于或相近于有機肥+土壤改良劑組合；在降低茄子Cr含量效果方面，有機肥+土壤改良劑組合優于配方肥+土壤改良劑組合。在改良土壤理化性狀效果方面，有機肥+土壤改良劑組合和配方肥+土壤改良劑組合優劣規律性不明顯。在增加茄子產量方面，有機肥+土壤改良劑的3個處理中2個優于、1個差于配方肥+土壤改良劑組合（T5＞T2，T6＞T3，T7＜T4）；其原因主要是，在施肥養分總量相同情況下，有機肥組合中含有大量有機質，緩沖性強、肥效持久，養分全面。而有機肥+特貝鈣土壤調理劑組合茄子產量卻低于配方施肥+特貝鈣土壤調理劑組合，其原因還需進一步驗證。

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（責任編輯：林玲娜）